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关于退化草地的治理技术有哪些是应该注意的?

零零社区网友  2016-07-22  互联网

(一)退化草地治理的目标

退化草地生态系统治理的目标应该包括:植物种类在丰富度及多度方面构成合理、植被和土壤的垂直结构、草地生态系统成分的水平格局、组成草地生态系统各组分的异质性、水/能量/物质流动等基本生态过程的功能恢复。具体地说,治理目标一般有以下四个方面:①恢复退化的生境。②提高退化土地上的生产力。③在被治理的范围内去除干扰。④对现有草地生态系统进行合理利用和保护,维持其服务功能。

在退化草地生态系统治理的过程中,应根据不同的社会、经济、文化与生活需要,制订不同水平的恢复目标。一些基本的恢复目标或要求包括:①实现生态系统的地表基底稳定性,基底不稳定,难以保证草地生态系统的持续演替与发展。②恢复植被覆盖率和土壤肥力。③增加植物种类组成和生物多样性。④实现生物群落的恢复,提高生态系统的生产力和自我维持能力。⑤减少或控制干扰。

由于不同退化草地生态系统存在着地域差异性,加上外部干扰类型和强度的不同,结果导致生态系统所表现出的退化类型、阶段、过程及其响应机制也各不相同。因此,在不同类型退化草地生态系统的恢复治理过程中,其恢复目标、侧重点及其选用的配套关键技术往往会有所不同。尽管如此,对于一般退化生态系统而言, 大致需要或涉及以下几类基本的恢复技术体系:①非生物或环境要素(包括土壤、水体、大气)的恢复技术。②生物因素(包括物种、 种群和群落)的恢复技术。③生态系统(包括结构与功能)的总体规划、设计与组装技术。

不同类型、不同程度的退化草地生态系统,其恢复方法亦不同,从生态系统的组成成分角度看,主要包括非生物和生物系统的恢复。无机环境的恢复技术包括水体恢复技术(如控制污染、去除干扰、排涝和灌溉技术)、土壤恢复技术(如草地施肥、土壤改良、表土稳定、控制水土侵蚀、换土及分解污染物等)、空气恢复技术(如烟尘吸附、生物和化学吸附等)。生物系统的恢复技术包括植被(物种的引入、品种改良、植物快速繁殖、植物的搭配、植物的种植)、消费者(捕食者的引进、病虫害的控制)和分解者(微生物的引种及控制)的重建技术和生态规划技术等。

在退化草地生态系统的恢复治理实践中,同一项目可能会应用多种技术。治理中最重要的是对退化草地的实际状况进行调查和综合分析,充分利用各种技术,尽快地恢复退化草地生态系统的结构,进而恢复其功能,实现其生态效益、经济效益和社会效益。

(二)退化草地治理的程序

在治理退化草地的过程中,确定治理程序可以更好地指导生态恢复和生态系统管理。治理的程序应该包括:

第一,确定治理对象的时空范围;

第二,评价样点并鉴定导致生态系统退化的原因及过程(尤其是关键因子);

第三,找出控制和减缓退化的方法。根据生态、社会、经济和文化条件确定恢复与重建的生态系统的结构、功能目标;

第四,制订易于测量的成功标准;

第五,在大尺度范围内完善有关目标的实践技术并推广; 第六,进行恢复实践;

第七,与土地规划、管理部门交流有关理论和方法;

第八,监测恢复中的关键变量与过程,并根据出现的新情况做出适当的调整。

(三)退化草地治理成功的标准

政府管理机构、从事草业科学研究的专家学者和公众希望知道治理成功的标准是什么,由于退化草地生态系统的复杂性及动态性,使这一问题复杂化。通常认为,要将恢复后的草地生态系统与未受干扰的生态系统间进行比较,其内容包括关键种的多度及表现、重要生态过程的再建立等。

国际恢复生态学会建议,比较恢复系统与参照系统的生物多样性、群落结构、生态系统功能、干扰体系以及非生物的生态服务功能。退化生态系统的治理至少包括被公众社会感觉到的,并被确认的恢复到近于初始的结构和功能状态。Bradsaw(1987)提出可用如下五个标准判断生态恢复:一是可持续性(可自然更新)。 二是不可入侵性(像自然群落一样能抵制入侵)。三是生产力(与自然群落一样高)。四是营养保持力。五是具生物间相互作用(植物、动物、微生物)(Jordan,1987)。Lamd(1994)认为,恢复与否的指标体系应包括产量指标(幼苗成活率、幼苗的高度、种植密度、病虫害受控情况)、生态指标(期望出现物种的出现情况,适当的植物和动物多样性,自然更新能否发生,目标种出现否,适当的植物覆盖率,土壤表面稳定性,土壤有机质含量高,地面水和地下水保持) 和社会经济指标(当地人口稳定,商品价格稳定,食物和能源供应充足,从恢复中得到经济效益与支出平衡,对肥料和除草剂的需求降低)。Davis(1996)和Margaret(1997)等认为,恢复是指系统的结构和功能恢复到接近其受干扰以前的结构与功能,结构恢复指标是乡土种的丰富度,而功能恢复的指标包括初级生产力和次级生产力、食物网结构、在物种组成与生态系统过程中存在反馈,即恢复所期望的物种丰富度,管理群落结构的发展,确认群落结构与功能间的联结已形成。

(四)退化草地恢复治理的时间

退化草地生态系统恢复时间的长短,与生态系统类型、退化程度、恢复方向、人为促进程度等密切相关。一般来说,退化程度轻的草地生态系统恢复时间要短些,湿热地带的恢复要快于干冷地带。

Daily(1995)通过计算退化生态系统潜在的直接实用价值(potential direct instrumental value)后认为,火山爆发后的土壤要恢复成具生产力的土地需要3 000~12 000年,湿热区土地耕作转换后其恢复要20年左右(5~40年),弃耕农地的恢复要40年, 弃牧的草地要4~8年,而改良退化的土地需要5~100年(根据人类影响的程度而定)。此外,他还提出轻度退化生态系统的恢复要3 --10年,中度的10~20年,重度的50~100年,极度的200多年。余作岳(1996)、彭少磷(1996)、任海和彭少磷(1998)等通过试验和模拟认为,热带极度退化的生态系统(没有上层土壤,面积大,缺乏种源)不能自然恢复,而在一定的人工启动下,40年可恢复森林生态系统的结构,100年恢复生物量,140年恢复土壤肥力及大部分功能。

(五)生物多样性在退化草地治理中的作用

退化草地生态治理过程中的一个关键因素是植物种类组成, 生物多样性在生态恢复计划、项目实施和评估过程中具有重要的作用。在治理前就要考虑恢复乡土种的生物多样性:在遗传层次上考虑那些温度适应型、土壤适应型和抗干扰适应型的品种;在物种层次上,根据退化程度和地域特点选择旱生、中生或湿生种类并合理搭配,同时考虑物种与生境的复杂关系,预测自然的变化,种群的遗传特性,影响种群存活、繁殖和更新的因素,种的生态生物学特性,足够大的生境;在生态系统水平层次上,尽可能恢复生态系统的结构和功能(如植物、动物和微生物及其之间的联系)。在恢复项目的管理过程中首先要考虑生物控制(对极度退化的生态系统,主要是抚育和管理),然后考虑建立共生关系及生态系统演替过程中物种替代问题。

在生态系统恢复中采用乡土种具有更大的优势,这主要体现在乡土种更适于当地的生境,其繁殖和传播潜力更大,也更易于与当地残存的天然群落结合成更大的景观单位,从而实现各类生物的协调发展。当然,外来种(外来种是人类有意或无意引入的、非当地原生的物种)在生态恢复中也具有一定的作用。合理地引进外来种可大大地缩短恢复时间,节约治理成本。恢复实践表明,外来种可能在一定时间内为当地带来了好的生态和经济效益,但也有许多外来种对当地陆地或水生生态系统产生了巨大的不利影响,这主要是由于外来种与当地的物种缺乏协同进化,若其大量发展,很容易造成当地生态系统的崩溃,很难再恢复或接近到历史状态。理想的恢复治理应全部采用乡土种,而且应在恢复、管理、评估和监测中注意外来种入侵问题,甚至有时候也应关注从外地再 引入原来在当地生存的乡土种对当地群落的潜在影响。总之,外来种入侵会造成很多当地植物被取代、消失,从而改变原有生态系统。恢复生态学的目标是要用本地种,排除外来种,不能“引狼入室”。

在正确运用各种措施进行退化草地治理时,必须正确认识和处理草地治理与合理利用的辩证关系,以保证草地不断地稳产高产。

草地治理的任务,在于对草地现状有正确的认识,控制草地的演变趋向。一方面防止草地逆向演变,保持其良好的生产力;另一方面利用农业技术措施,改善草地植物的生活条件,改进草地现况,提高草地生产力。

 



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