大亚湾生态环境的退化现状与特征

我国沿岸水域,盐沼、红树林、珊瑚礁、河口内湾和一些浅海区等生态系统已处于不同程度的退化状态,日益严重的退化现象已引起人们极大的关注。本文根据历史资料,探讨了大亚湾生态环境的退化现状与特征,主要反映在物种组成、群落结构、演替和生产力等结构功能的衰退以及环境的恶化;资料分析表明,大型建设造成的岸线变化、耕地湿地减少、陆源物质大量输入、水产养殖业发展引发的水质富营养化,以及过度捕捞等人类干扰,加速了大亚湾生态环境退化。本文就大亚湾生态环境退化问题,提出为受损海湾生态环境的修复重建和持续利用的参考建议。     

生态系统退化程度诊断：生态恢复的基础与前提

 生态系统退化程度诊断是进行生态恢复与重建的基础和前提。然而目前的生态系统化程度诊断大多停留在定性的水平,如何对退化生态系统的退化程度进行定量的诊断就成为恢复生态学与生态恢复实践所面临的一个迫切且十分关键的问题。在综述前人研究的基础上,比较系统地论述了生态系统退化程度诊断的一系列问题：绘制了描述生态系统退化程度的概念模型;认为在实践中退化程度诊断的参照系统可以选择相应的受人类或自然干扰程度比较轻的“自然生态系统”;归纳了生态系统退化程度诊断的生物途径、生境途径、生态过程途径、生态系统功能/服务途径、景观途径;把诊断方法分为单途径单因子诊断法、单途径多因子诊断法、多途径综合诊断法;分析了生态系统退化程度诊断的可能指标（体系）;给出了生态系统退化程度诊断的策略与流程,并对生态系统退化程度诊断及生态恢复过程中应注意的事项进行了讨论。建议我国加强典型生态系统退化程度的综合诊断研究。     

退化森林生态系统评价指标体系研究进展

森林是陆地生态系统的主要组成部分,而森林退化是全球面临的主要环境问题之一,准确评价退化森林生态系统是进行森林生态系统恢复与重建的重要前提,建立合理的评价指标体系目前已成为生态学研究的热点问题。在研究国内外提出的关于退化森林生态系统评价理论的基础上,综述了森林退化的定义、特征和一般过程,梳理了退化森林生态系统评价指标筛选的一般原则和指标体系构建的主要方法,分析比较了不同学者所提出的主要评价指标。并在此基础上,重新筛选、构建了一套退化森林生态系统评价指标体系,即从生态系统的组成结构、功能和生境这3个方面选取了32个能够较全面反映退化生态系统主要特征的评价指标,以期为构建我国区域尺度上的退化森林生态系统评价指标体系提供参考,为退化森林生态系统的恢复和重建提供科学依据。总结分析了退化森林生态系统评价指标体系在构建过程中产生的一些问题和不足,提出了今后开展研究和探索应该深入的方向,以提高评价指标体系的科学性、准确性和合理性。     

淡水湖泊生态系统退化驱动因子及修复技术研究进展

目前我国多数淡水湖泊污染、退化问题非常严重,诸多修复技术也已初见成效。影响淡水湖泊生态系统退化的驱动因子众多,既有生物因素也有非生物因素,它们之间相互联系,相互作用,且作用机理错综复杂。首先介绍了淡水湖泊生态系统退化的含义及形式;其次,分析、总结了淡水湖泊生态系统退化的驱动因子,从退化的生态学完整性意义和退化修复的技术手段上看,淡水湖泊生态系统主要受物理、化学和生物三大驱动因子影响,且基本遵循"环境变化-驱动力-压力(阈值)-状态-响应"原理;再次,在厘清湖泊生态系统退化驱动原理的基础上,从淡水湖泊生态系统功能模块和湖泊生态系统修复实践经验总结的角度出发,构建了淡水湖泊生态系统修复模块技术体系,并就湖泊富营养化和湖滨湿地生态系统退化修复的技术进行了讨论和对比;最后,对淡水湖泊生态系统修复的环境变化驱动因子的作用机制、作用途径和修复技术的长效机制等方面进行了展望。     

长江上游退化森林生态系统恢复与重建刍议

通过对国内外生态系统恢复与重建研究进展的综述,论述了我国长江上游森林生态系统退化的主要特征和森林生态系统退化的现状,分析了长江上游生态环境建设存在的主要问题,并提出相应对策。在此基础上,针对退化森林生态系统提出恢复和重建的基本思路和建议。     

土地退化过程、机制与影响——以土地退化与恢复专题评估报告为基础

土地退化已成为威胁32亿人口福祉的全球性重大环境问题之一,近年来受到UN、IPBES、IPCC等组织的广泛关注。然而,当前的土地退化研究中,还存在概念不清、过程和机理不明、影响认识不彻底等问题,因此,厘清土地退化的概念、过程和机制是防止土地退化和恢复退化土地的关键。以生物多样性和生态系统服务政府间科学-政策平台（IPBES）土地退化与恢复专题评估报告为基础,剖析了土地退化的概念、过程、机制及影响：土地退化过程受自然环境和人类活动两大因素驱动,退化过程包括疑似退化、历史退化、敏感退化、弹性退化、持续退化和永久退化6种状态;土地退化类型可根据土地利用类型分为城市土地退化、农田退化、森林与草地退化、湿地退化等;土地退化具有多重影响,包括威胁食物和水安全,影响生物多样性及生态系统服务,引发地区冲突、大规模人口迁徙和疾病传播,加剧贫困及全球气候变化。土地退化过程、机制及影响的审视将为我国沙漠化、石漠化等土地退化的进一步研究提供理论指导,并为我国"山水林田湖草"土地系统的统筹治理和"美丽中国"、"生态文明"建设提供决策支持。     

中国生态退化的主要类型、特征及分布

生态退化是目前全球所面临的主要环境问题,它不仅使自然资源日益枯竭,生物多样性不断减少,而且还严重阻碍社会经济的持续发展,进而威胁人类的生存和发展,因此,生态退化已引起各国政府和学者的重视。本文对中国生态退化的主要类型即：森林生态系统的退化、土地沙漠化和水土流失等重大问题进行分析,详细阐述了各个类型的现状、特征及分布。为我国自然资源的合理利用以及退化生态系统的恢复和重建提供基础资料。     

生态系统的脆弱性与退化生态系统

生态系统的脆弱性是一个含义广泛的概念,是生态系统内固有的特性,脆弱性只能在干扰的状态下才显现出来．而干扰（包括自然干扰和人为干扰）又是引起退化生态系统的原因,种类的入侵和消亡、种类组成的变化、生态系统的多样性和稳定性、生产力、生态位的分化及生态系统小环境变化则是研究退化生态系统形成和恢复的重要内容,本文探讨脆弱性与退化生态系统诸方面的关系以及在植被恢复上的应用．     

土壤剖面微生物数据可作为温带草原退化的特征指标

正我国温带草原分布广泛,是欧亚大陆温带草原植被类型的重要组成部分,具有重要的生态和经济价值[1],而其退化已成为我国草原牧业和生态可持续发展的主要瓶颈[2]。土壤微生物在土壤形成和演化过程中起着不可替代的作用,是土壤中物质转化和养分循环的驱动力。土壤微生物生物量和土壤微生物胞外酶活性则是土壤生态系统结构和功能演替的特征指示物[3]。目前,对草地退化的研究大部分集中于退化现状及其驱动力,植物群落结构及其稳定性,生物量变化及其土壤肥力水平,而相关的土壤微生物特     

我国流域生态系统退化研究进展

流域生态系统是尺度较大且更为综合的生态系统类型,具有由自然、社会与经济多组分耦合的复杂性,同时又因其特殊的发育条件与演化进程,受到人为强烈而长期的干扰。因此,近年来,基于流域生态系统功能评估的研究倍受我国学者的关注,尤其是从不同时间和空间尺度对不同类型流域生态系统的退化进行了广泛探索,为流域生态系统的综合管理奠定了有力的理论基础。本文从流域生态系统退化的基本理论和研究方法入手,总结了我国近年来有关流域生态系统退化发生演化机制、退化诊断与分类体系、退化综合评价、监测和预警等方面的研究成果,并藉此提出了该领域今后研究的重点和方向,以期完善流域生态系统退化研究的理论体系和流域综合管理的技术体系。     

Restoration and Rehabilitation of Degraded Ecosystems in Arid and Semi-Arid Lands. I. A View from the South

A general model is presented describing ecosystem degradation to help decide when restoration, rehabilitation, or reallocation should be the preferred response. The latter two pathways are suggested when one or more “thresholds of irreversibility” have been crossed in the course of ecosystem degradation, and when “passive” restoration to a presumed predisturbance condition is deemed impossible. The young but burgeoning field of ecological restoration, and the older field of rehabilitation and sustainable range management of arid and semiarid lands (ASAL), are found to have much in common, especially compared with the reallocation of lands, which is often carried out without reference to pre-existing ecosystems. After clarifying some basic terminology, we present 18 vital ecosystem attributes for evaluating stages of degradation and planning experiments in the restoration or rehabilitation of degraded ecosystems. Finally, we offer 10 hypotheses concerning ecological restoration and rehabilitation as they apply to ASAL and perhaps to all terrestrial ecosystems.     

不同生态恢复方式下生态系统服务与生物多样性恢复效果的整合分析

全球范围内关键生态系统服务的减少使人类社会面临巨大的威胁,生物多样性是生态系统提供各种产品和服务的基础。生态恢复工程对退化的生态系统服务和生物多样性进行修复,对于缓解人类环境压力具有非常重要的意义。长期的理论和实践工作形成了多种生态恢复措施:(1)单纯基于生态系统自我设计的自然恢复方式,(2)人为设计对环境条件进行干预,反馈影响生态系统的自我设计,(3)人为设计对目标种群和生态系统进行直接干预和重建。这3类恢复方式可以在不同程度上定向的影响生态系统的恢复进程,反映了人类对生态系统的低度、中度和高度介入。哪种恢复方式和介入程度能够实现更好的恢复效果,是生态恢复学中的一个关键问题,但到目前为止,虽广有争议,却无定量的分析和结论。针对这个空白,通过对ISI Web of Knowledge数据库中生态恢复相关文献的整合分析,基于数学统计的方法定量比较在不同条件下低度介入(自然恢复)、中度介入(环境干预)和高度介入(直接干预)3种恢复方式对生态系统服务与生物多样性的恢复效果。论文从4个方面展开研究:(1)低度、中度、高度介入生态恢复方式的划分,(2)比较3大类介入方式对生态系统服务和生物多样性恢复效果的差异,(3)不同气候条件、生态系统类型和恢复时间等背景因素的影响,(4)生物多样性恢复和生态系统服务恢复之间的关系。研究结果揭示了不同生态恢复方式的适用条件,以及对生物多样性和生态系统恢复相互关系的作用,对生态恢复实践中恢复方式的选择有指导作用。对未来的研究也有启示意义,如针对特定生态系统服务或具体研究问题进一步探索低度、中度和高度介入生态恢复方式的作用规律和机制;将地区的社会经济水平、生态系统的受损程度等因素纳入生态恢复方式的考察,以最优化生态恢复成本-效率等。     

Restoration Enhances Wetland Biodiversity and Ecosystem Service Supply,but Results Are Context-Dependent: A Meta-Analysis

Wetlands are valuable ecosystems because they harbor a huge biodiversity and provide key services to societies. When natural or human factors degrade wetlands, ecological restoration is often carried out to recover biodiversity and ecosystem services (ES). Although such restorations are routinely performed, we lack systematic, evidence-based assessments of their effectiveness on the recovery of biodiversity and ES. Here we performed a meta-analysis of 70 experimental studies in order to assess the effectiveness of ecological restoration and identify what factors affect it. We compared selected ecosystem performance variables between degraded and restored wetlands and between restored and natural wetlands using response ratios and random-effects categorical modeling. We assessed how context factors such as ecosystem type, main agent of degradation, restoration action, experimental design, and restoration age influenced post-restoration biodiversity and ES. Biodiversity showed excellent recovery, though the precise recovery depended strongly on the type of organisms involved. Restored wetlands showed 36% higher levels of provisioning, regulating and supporting ES than did degraded wetlands. In fact, wetlands showed levels of provisioning and cultural ES similar to those of natural wetlands; however, their levels of supporting and regulating ES were, respectively, 16% and 22% lower than in natural wetlands. Recovery of biodiversity and of ES were positively correlated, indicating a win-win restoration outcome. The extent to which restoration increased biodiversity and ES in degraded wetlands depended primarily on the main agent of degradation, restoration actions, experimental design, and ecosystem type. In contrast, the choice of specific restoration actions alone explained most differences between restored and natural wetlands. These results highlight the importance of comprehensive, multi-factorial assessment to determine the ecological status of degraded, restored and natural wetlands and thereby evaluate the effectiveness of ecological restorations. Future research on wetland restoration should also seek to identify which restoration actions work best for specific habitats.     

退化高寒草甸关键生态属性对多途径恢复措施的响应特征

高寒草甸是青藏高原的主体植被类型，但退化态势较为严峻，严重威胁青藏高原生态屏障的战略地位。退化高寒草甸的复健是世界性难题，治理效果也因退化状态、恢复措施及气候环境而异。以春季休牧、秋季休牧、畜群结构优化、减畜轮牧、围栏封育及翻耕改建等典型多途径恢复措施下的退化高寒草甸为对象，系统探讨主要生态要素和生态功能的响应特征及潜在过程。结果表明，典型恢复措施下退化高寒草甸的植被生产力、土壤有机碳密度及土壤饱和持水量等生态要素都得到一定程度的提升，而恢复效果与实施年限及恢复措施密切相关。围栏封育和翻耕改建下土壤有机碳密度及饱和持水量随恢复年限均表现为对数饱和型的响应特征，退化高寒草甸固碳持水功能的基本恢复年限约为6—10年。春季休牧、秋季休牧、畜群结构优化、减畜轮牧、围栏封育等放牧管理恢复措施应适用于轻度退化至重度退化的高寒草甸，而翻耕改建则是极度退化高寒草甸的适宜治理措施。由于多途径恢复措施的关注目标不同，今后研究应集中在恢复措施的组合优化和综合评价等方面。     

青藏高原高寒草地生物多样性与生态系统功能的关系

生物多样性和生态系统功能(BEF)之间的关系是目前陆地生态系统生态学研究的热点, 对于生态系统的高效利用与管理意义重大, 而且对于退化生态系统功能的恢复及生物多样性的保护有重要的指导作用。高寒草地是青藏高原生态系统的主体, 近年来, 在气候变化与人为干扰等因素的驱动下, 高寒草地生态系统功能严重衰退。为此, 本文在综述物种多样性和生态系统功能及其相互关系研究进展的基础上, 首先从地下生态学过程研究、全球变化对生态系统多功能性的影响等方面解析了目前关于草地生物多样性和生态系统功能研究中存在的问题。继而, 从不同草地类型、草地退化程度、放牧、模拟气候变化、刈割、施肥、封育和补播等干扰利用方式对高寒草地物种多样性与生态系统功能的影响进行了全面的评述。并指出了高寒草地BEF研究中存在的不足, 今后应基于物种功能多样性开展高寒草地BEF研究, 全面且综合地考虑非生物因子(养分资源、外界干扰、环境波动等)对生物多样性与生态系统功能之间关系的影响, 关注尺度效应和要素耦合在全球气候变化对高寒草地BEF研究中的作用。最后, 以高寒草地BEF研究进展和结论为支撑依据, 综合提出了高寒草地资源利用和生物多样性保护的措施与建议: 加强放牧管理, 保护生物多样性; 治理退化草地, 维持生物多样性功能; 加强创新保护理念, 增强生态系统功能。     

退化森林生态系统恢复评价研究综述

森林退化是一个世界性的问题,对退化的森林进行恢复评价是合理地进行森林生态系统管理的基础。介绍了森林退化的概念,综述了退化森林生态系统恢复评价的一般程序,主要包括恢复目标的确定、参照系的选择、评价指标体系的构建及定量评价等几个方面。目前,大多数退化森林恢复评价主要包括物种多样性、植被结构和生态学过程3个方面。其中,物种多样性包括物种丰富度和多度等;植被结构包括植被盖度、乔木密度、高度、胸高断面积、生物量和凋落物结构等;生态学过程包括养分库、土壤有机质以及生物间的相互关系等。不同的研究者或管理者由于对恢复其生态系统服务功能的需求存在差异,评价退化生态系统恢复的角度也不一样。恢复评价可以从特殊种群到整个生态系统的不同层次进行。在深刻理解森林退化定义的基础上,建立现实的目标和正确地选择参照系是恢复评价的前提。     

地下生态系统对生态恢复的影响

生态系统破坏与退化的加剧使生态恢复成为全球性的挑战课题,近年来生态恢复的研究已逐渐由地上向地下部分转移,地下部分对生态系统退化所起的作用、机理和过程已倍受关注。本文通过探讨恢复生态学的关键概念,从土壤、地下水循环、生物系统3个方面探讨了地下生态系统对生态恢复的作用机理和反馈机制。针对目前的研究现状,指出地下生态系统研究中存在的问题,并提出今后需要深入研究的几个方向:1)生态系统退化程度的诊断及其标准;2)基于诊断标准,针对不同退化生态系统类型选定恢复的目标植物群落,如何改善土壤性质,确定土壤性质的改善程度;确定地下水位及土壤含水量的阈值;如何有效选择、引入和接种土壤生物;3)生态系统地上和地下部分整合及恢复过程中监测指标的确定。     

A conceptual framework for urban ecological restoration and rehabilitation

Urban greenspace has gained considerable attention during the last decades because of its relevance to wildlife conservation, human welfare, and climate change adaptation. Biodiversity loss and ecosystem degradation worldwide require the formation of new concepts of ecological restoration and rehabilitation aimed at improving ecosystem functions, services, and biodiversity conservation in cities. Although relict sites of natural and semi-natural ecosystems can be found in urban areas, environmental conditions and species composition of most urban ecosystems are highly modified, inducing the development of novel and hybrid ecosystems. A consequence of this ecological novelty is the lack of (semi-) natural reference systems available for defining restoration targets and assessing restoration success in urban areas. This hampers the implementation of ecological restoration in cities. In consideration of these challenges, we present a new conceptual framework that provides guidance and support for urban ecological restoration and rehabilitation by formulating restoration targets for different levels of ecological novelty (i.e., historic, hybrid, and novel ecosystems). To facilitate the restoration and rehabilitation of novel urban ecosystems, we recommend using established species-rich and well-functioning urban ecosystems as reference. Such urban reference systems are likely to be present in many cities. Highlighting their value in comparison to degraded ecosystems can stimulate and guide restoration initiatives. As urban restoration approaches must consider local history and site conditions, as well as citizens’ needs, it may also be advisable to focus the restoration of strongly altered urban ecosystems on selected ecosystem functions, services and/or biodiversity values. Ecosystem restoration and rehabilitation in cities can be either relatively inexpensive or costly, but even expensive measures can pay off when they effectively improve ecosystem services such as climate change mitigation or recreation. Successful re‐shaping and re-thinking of urban greenspace by involving citizens and other stakeholders will help to make our cities more sustainable in the future.     

The potential of paleoecology for functional forest restoration planning: lessons from Late Holocene Italian pollen records

We describe forest landscape transformations during the last two millennia in the Italian peninsula by analyzing local (Rieti basin – Lago Lungo) and regional (RF93-30 Adriatic Sea) sediment cores. We identify a dynamic forest ecosystem through paleoecologic reconstruction and consider potential interventions for effective restoration of the most ancient, least disturbed forest ecosystem. The most degraded ecosystems in consequence of human activities were hygrophilous (wet) and mesic forests. In the Rieti Basin, degraded forest ecosystems on mountain slopes are undergoing some degree of forest succession and have less need of restoration. However, management plans for biodiversity, ecosystem services and resources conservation are needed to achieve more sustainable development. In Rieti, the paleoecological investigation revealed a dramatic decrease of deciduous wet and mesic tree taxa through time due to human landscape transformation. The starting point for restoration of a Mediterranean forest ecosystem that preserves natural biodiversity and associated ecosystem services requires recreating some portion of the floodplain wetland ecological niche. Once floodplain forest ecological niche has been recreated, the original ecosystem composed of Alnus, Fraxinus excelsior, Tilia spp., Carpinus betulus and Acer spp., all species which today are rare, should be planted on the basis of microsite characteristics and tree autoecology.