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生物科学

恢复生态学

作者：彭少麟等

出版社：科学出版社出版时间：2023-02-01

开本：其他页数： 364

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本书特色
内容简介
目录
节选

恢复生态学版权信息

ISBN：9787030650320
条形码：9787030650320 ; 978-7-03-065032-0
装帧：一般胶版纸
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
自然科学
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生物科学

恢复生态学本书特色

能否恢复与重建业已退化的生态系统，关系民生民居，是社会能否可持续发展的关键问题。恢复生态学在重大的社会需求下应运而生，其是具有重大社会需求的前沿学科，这已成为生态学界和全社会的共识。

恢复生态学内容简介

本书结构体系参考国际恢复生态学学会提出的体系大纲，结合学科的发展与社会的重大需求进行补充完善，包括基础理论、技术方法、典型生态系统与不同尺度的生态恢复、以及与社会的交叉等。主要内容包括：1.恢复生态学的基础理论；2.恢复生态学的技术方法；3.不同尺度的生态恢复；4.典型生态系统的生态恢复；5.社会维度上的生态恢复。

恢复生态学目录

目录
1 绪论 1
1.1 恢复生态学的定义 1
1.2 恢复生态学的形成与发展 3
1.3 恢复生态学的综合性与应用特征 8
参考文献 10
2 生态系统的退化及其机制 12
2.1 生态系统退化的现状 12
2.2 生态系统退化的原因 17
2.3 生态系统退化的驱动力 25
2.4 退化生态系统的特征 30
参考文献 35
3 生态恢复的基础理论 38
3.1 自我设计的生态恢复理论 39
3.2 人为设计的生态修复理论 54
3.3 自我设计理论与人为设计理论的相互关系 84
3.4 与生态恢复相关的其他基础生态学原理 84
参考文献 91
4 生态恢复的技术背景 98
4.1 生态恢复的目标与原则 98
4.2 生态恢复的程序与技术体系 100
4.3 “3S”技术与生态恢复 103
4.4 生态恢复的模式与方向 113
4.5 生态恢复的策略 116
4.6 生态恢复的评价与模拟 117
4.7 生态恢复的社会生态学信息 123
参考文献 127
5 退化生态系统的生态恢复 132
5.1 退化森林生态系统的生态恢复 132
5.2 退化草地生态系统的生态恢复 146
5.3 退化农田生态系统的生态恢复 151
5.4 退化湿地生态系统的生态恢复 167
5.5 被入侵地的生态恢复 179
参考文献 183
6 被破坏地的生态恢复 190
6.1 废弃矿区的生态恢复 190
6.2 受污染土壤的生态恢复 197
6.3 废弃采石场的生态恢复 206
6.4 石油泄漏地区的生态恢复 211
6.5 侵蚀地的生态恢复 216
6.6 沙漠化地和石漠化地的生态恢复 220
6.7 自然灾害导致的被破坏地的生态恢复 227
6.8 中国十大生态工程 229
参考文献 233
7 景观、区域及全球尺度生态恢复 237
7.1 生态恢复的宏观尺度及其推绎 237
7.2 景观尺度上的生态恢复格局与过程 238
7.3 区域尺度上的生态恢复格局与过程 243
7.4 全球变化生态学与生态恢复 250
参考文献 260
8 受胁迫种群和生境的生态恢复 264
8.1 受胁迫种群及其生境概述 264
8.2 受胁迫种群生态恢复的基本理论与方法 270
8.3 受胁迫种群生态恢复和生境恢复的整合 271
8.4 受胁迫种群恢复动态监测 282
8.5 遗传多样性的恢复 285
参考文献 292
9 城市地区的生态恢复 294
9.1 城市生态系统退化的主要生态环境因子 294
9.2 城市生态恢复的特点、标准与程序 303
9.3 城市森林的生态恢复 308
9.4 城市垃圾填埋地的生态恢复 318
参考文献 329
10 生态恢复的社会、经济和文化 333
10.1 生态恢复的社会学 333
10.2 生态恢复对可持续发展的贡献 340
10.3 生态恢复的经济学 344
参考文献 359

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恢复生态学节选

1 绪论随着科学技术的不断发展，工业化和城市化进程的不断加速，人类社会文明进入了新的阶段。但与此同时，人类对自然生态系统的压力也空前增加。一方面，由于世界人口的不断增加，人类对自然资源的需求量剧增，过度索取资源超越生态系统的生产力，过量排泄污染废物超越生态系统的恢复力，致使自然生态系统不断退化；另一方面，人类追求高水平的生活和高质量的生存空间，导致过度开发和改变自然环境，从而破坏自然生态系统。其结果是植被减少、水土流失、荒漠化、环境污染等问题日益严重，自然生态系统全面退化。能否恢复与重建业已退化的生态系统，关系民生民居，是社会能否可持续发展的关键问题。恢复生态学在重大的社会需求下应运而生，其是具有重大社会需求的前沿学科，这已成为生态学界和全社会的共识。国内外均将恢复生态学作为优先考虑的生态学学科，许多国家还设专门的生态恢复管理机构，如中国自然资源部专设国土空间生态修复司，管理与控制生态退化，保护自然生态系统，开展生态修复与重建。正如《科学》（Science）杂志在恢复生态学专刊上的导言“恢复生态学的兴起”中指出：在艺术中，恢复包括重新获得某个物体的美学价值。而在生态学中，赌注则要大得多，我们星球的未来可能要依赖于生态恢复学这门年轻学科的成熟（Roberts et al.，2009）。恢复生态学的学科基础理论需要不断地深化与创新，其技术方法需要不断地发展与完善，以满足生态恢复的社会重大需求。 1.1 恢复生态学的定义恢复生态学（restoration ecology）这个科学术语是英国学者J. D. Aber和W. R. Jordan Ⅲ于1985年提出的，它是一门关于生态恢复（ecological restoration）的学科，属于应用生态学的一个分支学科。由于恢复生态学具有高度的综合性及理论和实践的双重特性，因此从不同的角度看，人们会有不同的理解。国内外学者对恢复生态学及生态恢复的定义也不尽相同，主要有如下三方面的学术观点。 1.1.1 强调恢复到干扰前的理想状态其代表性定义有美国自然资源修复委员会的定义，他们认为使一个生态系统恢复到较接近其受干扰前的状态即为生态恢复（Cairns，1995）。此外，还有许多类似的定义。Jordan Ⅲ（1994）认为，使生态系统恢复到先前或历史上（自然的或非自然的）的状态即为生态恢复；Cairns（1995）认为，生态恢复是使受损生态系统的结构和功能恢复到受干扰前状态的过程；Egan（1996）认为，生态恢复是重建某区域历史上就有的植物和动物群落，而且保持生态系统和人类的传统文化功能（culture function）的持续性的过程。但许多学者认为，由于缺乏对生态系统历史的了解、恢复时间太长、生态系统中关键种的消失、费用高昂等现实条件的限制，这类定义下的理想状态很难达到（Suding et al.，2015；Bowman et al.，2017）。 1.1.2 强调其应用生态学过程其代表性定义有我国学者彭少麟等提出的定义，他们指出恢复生态学是研究生态系统退化的原因与过程、退化生态系统恢复的机理与模式、生态恢复与重建的技术和方法的科学（彭少麟，1995，2003；余作岳和彭少麟，1996）。此外，还有许多类似的定义。Bradshaw（1997）认为，生态恢复是有关理论的一种“酸性试验”（“acid test”或译为“严密验证”），它研究生态系统自身的性质、受损或退化机理（mechanism of degradation）及修复过程（restoring process）；Diamond（1987）认为，生态恢复就是再造一个自然群落，或再造一个自我维持并保持后代具持续性（durative）的群落；Harper（1987）认为，生态恢复是关于组装并试验群落和生态系统如何工作的过程。 1.1.3 强调生态整合性恢复其代表性定义有国际恢复生态学会（Society for Ecological Restoration，SER）先后提出的3个定义，即生态恢复是修复被人类损害的原生生态系统（primary ecosystem）的多样性及动态的过程（1994年）；生态恢复是维持生态系统健康（ecosystem health）及更新的过程（1995年）；生态恢复是帮助研究生态整合性（ecological integration）恢复和管理过程（management process）的科学，生态整合性包括生物多样性（biodiversity）、生态过程（ecological process）和结构、区域及其历史情况、可持续的社会实践等（1995年）。第3个定义是国际恢复生态学会的*终定义。上述三个方面的定义虽然有不同之处，但其相同点就是，恢复生态学是研究退化或受损的生态系统的恢复或重建，是关于生态恢复的一门科学，属于应用生态学的一个分支。而其不同点则反映了恢复生态学具有的主观特征，不同学者的着眼点不同，造成他们在恢复生态学研究中的过程和目标也各有差异。应该说，恢复生态学是研究生态系统退化的过程与原因、退化生态系统恢复的过程与机理、生态恢复与重建的技术和方法的科学。这一定义较为准确完整，也较为通俗易懂，可作为一般性的概念。与生态恢复相关的概念生境修复（rehabilitation）：去除干扰并使生态系统恢复原有的利用方式。重建（reconstruction）：对退化生态系统进行重新构建。改良（reclamation）：改良立地条件以便使原有的生物生存，一般指原有景观彻底破坏后的恢复。改进（enhancement）：对原有的受损生态系统进行改进，提高生态系统某方面的结构与功能。修补（remedy）：修复部分受损的结构。减缓（mitigation）：减缓生态系统的退化，改善退化生态系统的状况，常用于湿生退化生态系统。重造（creation）：对整个没有植被的退化生态系统进行重建，常用于陆生退化生态系统。更新（renewal）：生态系统的发育及更新。再植（revegetation）：通过重植原先的特定物种，恢复生态系统的部分结构和功能或先前的土地利用方式。生态工程（ecological engineering）：常把生态恢复过程归为生态工程的内容。这些概念可以看作广义的生态恢复概念，一般恢复生态学中所说的“恢复”实际上包括了这些内容（彭少麟，2003）。它们泛指改良和重建被毁坏或被破坏的土地，恢复其生物学潜力和重新有益于利用（Bradshaw et al.，1980） 1.2 恢复生态学的形成与发展 1.2.1 恢复生态学早期阶段恢复生态学研究起源于100多年前人们对山地、草原、森林和野生生物等自然资源管理的研究。18世纪至20世纪初，以欧美为代表，人类先后完成了两次工业革命，科学技术和产业得到了飞速发展，但是也产生了严重的环境问题。如何恢复破坏了的自然生态系统成了人们首先关注的问题。Phipps于1883年出版的《森林再造》，是*早具代表性的生态恢复专著，较为系统地阐述了如何重建被破坏了的森林。 Leopold与他的助手一起于1935年在美国威斯康星大学的植物园恢复了一个24hm2的草场，他认为一个生态系统保持整体性、稳定性和生物群体的美丽时就是好的，据此他于1941年提出土地健康（land health）的概念。 Clements（1935）发表了《公共服务中的实验生态学》一文，阐述了生态学可用于包括土地恢复在内的广泛领域。 1962年Carson的著作《寂静的春天》引起人们对生态环境问题的关注与强烈反响，人们也更注意被破坏了的退化生态系统如何恢复。自20世纪中期起，世界各地尤其是欧洲、北美洲和中国都注意到了各自的环境问题，开展了一些工程措施（engineering measure）与生物措施（biological measure）相结合的矿山、水体等环境恢复和治理工程，并取得了一些成效。从20世纪70年代开始，欧美一些发达国家开始开展水体恢复的研究。在此期间，虽有部分国家开始定位观测和研究，但没有关于生态恢复机理（restoring mechanism）的研究。Farnworth和Golley（1973）提出了热带雨林（tropical rain forest）恢复的研究方向。1975年在美国召开的“受损生态系统的恢复”国际研讨会探讨了受损生态系统恢复的一些机理和方法，并号召科学家注意搜集受损生态系统的科学资料，开展技术措施研究，制订国家间的研究计划。 1.2.2 恢复生态学建立阶段恢复生态学作为应对人类干扰破坏导致的全球性的严重生态退化的一门学科，始于20世纪80年代左右，迅速兴起，成为现代生态学的热点之一。 Cairns在1977年出版了《受损生态系统的恢复与重建》一书，从不同角度探讨了受损生态系统恢复过程中的重要生态学理论和应用问题。20世纪80年代初，Brandshaw和Chdwick出版了《土地恢复—受损与退化土地的修复与生态学》，系统地阐述了废弃地问题，探讨了有关剥离露天矿、深井矿、采石场等地的植被恢复与重建的技术和方法。1983年在美国召开的“干扰与生态系统”国际研讨会，探讨了干扰对生态系统各个层面的影响。1984年美国威斯康星大学召开了恢复生态学研讨会，会后出版了《恢复生态学论文集》，虽然没有系统全面地阐述恢复生态学的基本理论和基本内容，也没有进一步明确恢复生态学的定义，但明确指出恢复生态学的环境技术和生态技术是一门综合科学，是在群落和生态系统水平上的恢复科学和技术，强调了恢复生态学中理论与实践的统一性，并提出恢复生态学在保护与开发中起重要的桥梁作用。1985年美国成立了“恢复地球”组织，该组织先后开展了森林（forest）、草地（grassland）、海岸带（coast zone）、矿山（mine）、流域（drainage basin）、湿地（swamp land）等生态系统的恢复实践，并出版了一系列生态恢复实例专著。Aber和Jordan Ⅲ（1985）提出了恢复生态学的术语，1987年他们还出版了《恢复生态学：一种综合的生态研究方法》论文集。 1988年国际恢复生态学会（Society for Ecological Restoration，SER）在美国成立，标志着恢复生态学学科已经形成。1988年，国际恢复生态学会将其办公室设立在美国威斯康星大学的植物园。SER的使命就是发展恢复生态学的理论与技术，推动保护生物多样性，重建生态健康的自然文化关系，实现可持续发展。 1.2.3 恢复生态学发展阶段随着全球生态系统的严重退化，重大的社会需求极大地推动了恢复生态学研究的深入开展，该学科也得以不断发展（彭少麟和陆宏芳，2003a）。20世纪90年代左右至今，恢复生态学进入快速发展阶段，受到越来越多的关注。1989年在意大利召开的第5次欧洲生态学研讨会，将“生态系统恢复”作为讨论主题之一；同年，Bradshaw发表“Restoration ecology as a science”一文，确定了恢复生态学作为一门科学的理论指导意义。1991年相关科学家在澳大利亚举行了“热带退化林地的恢复”国际研讨会；1993年在香港举行的“华南退化坡地恢复与利用”国际研讨会，系统探讨了中国华南地区退化坡地的形成及恢复问题（Parham et al.，1993；Ren et al.，2002）；1996年在瑞士召开的**届世界恢复生态学大会，强调了恢复生态学在生态学中的地位，恢复技术与生态学理论相结合，恢复过程中经济与社会内容的重要性。随后国际恢复生态学会定期召开国际研讨会（年会），至2005年举办了17届年会。从第17届年会起

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