退化草地恢复是一个庞大复杂的系统工程,不仅涉及草地学、 牧草栽培学、土壤学、生态学等方面的实用技术,而且要求具有强大的科学理论作指导,如恢复生态学、草地资源学和草业生产系统理论。特别是20世纪80年代兴起的恢复生态学,它是研究生态系统退化的原因,退化生态系统恢复与重建的技术与方法,生态学过程与机制的科学。退化草地恢复的首要条件是排除施加给草地的超负荷利用压力,使之降低到草地生态系统恢复功能的阈限。 这就是说,草地退化具有可逆性,一般情况下当消除过度利用的压力后,退化草地都具有恢复的潜在功能,但有些恢复过程是非常漫长的。
退化草地的实质是草地生态系统的退化,退化草地的治理是退化草地生态系统的恢复。这个过程涉及许多方面,如治理的目标、原则、方法、过程、机制等等。退化草地的最本质问题是恢复草地生态系统的必要功能并使之具系统自我维持能力。
目前,在恢复生态学中有一种理论,即自我设计与人为设计理论。自我设计理论认为,只要有足够的时间,随着时间的进程、退化生态系统将根据环境条件合理地组织自己并会最终改变其组分。而人为设计理论认为,通过工程方法和植物重建可直接恢复退化生态系统。但恢复的类型可能是多样的。这一理论把物种的生活史作,为植被恢复的重要因子,并认为通过调整物种生活史的方法就可加快植被的恢复。这两种理论不同点在于:自我设计理论把恢复放在生态系统层次考虑,未考虑到缺乏种子库的情况,其恢复的可能结果是环境决定的群落;而人为设计理论把恢复放在个体或种群层次上考虑,恢复的可能结果是多种多样的。
恢复生态学应用了许多学科的理论,但最主要的还是生态学理论。这些理论主要有:限制性因子原理(寻找生态系统恢复的关键因子)、热力学定律(确定生态系统能量流动特征)、种群密度制约及分布格局原理(确定物种的空间配置)、生态适应性理论(尽量采用乡土种进行生态恢复)、生态位原理(合理安排生态系统中物种及其位置)、演替理论(缩短恢复时间,极端退化的生态系统恢复时,演替理论不适用,但具指导作用)、植物入侵理论、生物多样性原理(引进物种时强调生物多样性,生物多样性可能导致恢复的生态系统稳定)、缀块一廊道一基底理论(从景观层次考虑生境破碎化和整体土地利用方式)等等。
(一)退化生态系统恢复的机制
通过排除干扰、加速生物组分的变化和启动演替过程使退化的生态系统恢复到某种理想的状态是恢复生态学中占主导地位的思想。在这一过程中,首先是建立生产者系统(主要指植被),由生产者固定能量,并通过能量驱动水分循环,水分带动营养物质循环。在生产者系统建立的同时或稍后再建立消费者、分解者系统和微生境。
需要指出的是,退化生态系统的可能发展方向包括:退化前状态、持续退化、保持原状、恢复到一定状态后退化、恢复到介于退化与人们可按受状态间的替代的状态或恢复到理想状态(Hobbs和Moonev,1993)。然而,也有人指出退化生态系统并不总是沿着一 个方向恢复,也可能是在几个方向间进行转换并达到复合稳定状态。
该理论假设生态系统有4种可选择的稳定状态,状态1是未退化的,状态2和3是部分退化的,状态4是严重退化的。在不同胁迫或同种胁迫不同强度压力下,生态系统可从状态1退化到2或3; 当去除胁迫时,生态系统又可从状态2和3恢复到状态1。但从状态2或状态3退化到状态4要越过一个临界阈值,反过来,要从状态4恢复到状态2或3时非常难,通常需要大量的投入。例如, 草地常常由于过度放牧而退化,若控制放牧则可很快恢复,但当草地已被野草入侵,且土壤成分已改变时,控制放牧已不能使草地恢复,而需要更多的恢复投入。同样在亚热带区域,顶极植被常绿阔叶林在干扰下会逐渐退化为落叶阔叶林、针阔叶混交林、针叶林和灌草丛,每一个阶段都是一个阈值,每过一个阈值,恢复投入就更大,尤其是从灌草丛开始恢复时投入就更大(彭少麟,1996)。
(二)退化草地治理的基本原则
退化草地生态系统的恢复应该是在遵循自然规律的基础上, 根据技术上适当、经济上可行、社会能够接受的原则,使退化的草地生态系统得以恢复健康并有益于人类生存与生活的生态系统重构或再生过程。生态恢复与重建的原则一般包括自然法则、社会经济技术原则、美学原则三个方面。自然法则是生态恢复与重建的基本原则,也就是说,只有遵循自然规律的恢复重建才是真正意义上的恢复与重建,否则只能是背道而驰,事倍功半。社会经济技术条件是生态恢复重建的后盾和支柱,在一定尺度上制约着恢复重建的可能性、水平与深度。
声明
来源:互联网
本文地址:http://farm.00-net.com/hq/1/2016-07-22/hq_44145.html