国内外生态修复效果评价研究进展

随着工业化和城镇化进程加快,生态系统退化、脆弱性提高等问题加剧,生态系统已无法通过自我调节恢复其结构和功能,生态修复成为修复脆弱生态系统的重要途径。生态修复效果是评价生态修复质量的关键环节,为生态修复决策制定和后续管理提供科学指导。基于CiteSpace计量分析软件梳理国内外生态修复效果研究文献共4958篇,初步判断生态修复效果评价的主要学科领域和研究热点。归纳总结国内外生态修复效果评价的主要内容,国内研究重点关注环境质量、生物资源、生态系统服务、效益及景观功能等方面,国外研究更重视生物资源、生态系统服务、感知价值和美学价值。据此,我国后续研究要加强同类型生态修复的系统研究、文化服务与其他服务的权衡与协同、生态与社会文化的综合效益评价、居民感知评价、多学科体系交叉研究等方面,更好地提升生态修复效果与生态空间品质。     

生态保护与修复理论和技术国外研究进展

人类进入的21世纪,是一个人类真正需要进行生态反思的世纪。反思我们与自然的关系,反思我们与地球生命支持系统中植物、动物、抑或微生物的关系,反思我们与地球环境保障系统中的江河湖海、山川大地、森林草原、城镇乡村的关系。地球生物圈尚存的完整自然生态系统愈来愈少,人类未来生存、发展及适应全球变化的珍贵缓冲区（buffers）正快速萎缩,地球表面随处可见的3D系统（degraded,damaged and destroyed ecosystems）正快速增加,人类生命支撑系统中最为重要的生物多样性也正以前所未有的速度丧失,人类生存与发展之基失稳,亟待从生态保护理念出发,探索生态技术解决方案。在辨析生态、生态保护与生态修复内涵的基础上,基于文献计量学方法,以生态保护（ecological protection）和生态修复（ecological restoration）为主题词在Web of Science上检索了生态保护与生态修复近70年发文量及国际主流杂志发文量,分析了生态系统退化机制及驱动力,总结了国外生态保护与生态修复所依托的先进理论和技术方法,以期为我国生态系统保护与退化生态系统修复提供一定的理论指导。     

重庆南温泉公园园林土壤肥力状况与植物景观重建

选择重庆南温泉公园的主要园林土壤进行采样调查,研究该园园林土壤肥力状况。根据测定结果,分析南温泉公园园林土壤肥力水平,并与我国园林土壤标准进行对比,提出该园园林土壤存在的主要问题及相应的生态修复措施,用生态修复的方法对土壤进行改良,以期为环境园林建设提供参考。     

Present State and Future Perspectives of Restoration Ecology—Introduction

Although the aim of and the need for ecological restoration, and restoration ecology as its scientific base, are obvious, the field is still struggling with defining its basics. This situation, reflected by the debate about alternative terms to replace “restoration,” the ambiguous self‐image as a movement, art, application, or science, and the lack of a unifying conceptual framework, results in an uncertainty about the future development of the field. In a 10‐year project, an interdisciplinary Research Training Group in Jena followed the regeneration of one degraded terrestrial and aquatic ecosystem, respectively, and suggested a conceptual model for regeneration and restoration that was derived from the shared features of the two systems. As part of the scientific discussion of this new approach, an international workshop “Present State and Future Perspectives of Restoration Ecology” was organized in Jena in November 2004. The following collection of 12 opinion papers and 1 concluding chapter reflect the discussions at the workshop and contributes to the “self‐finding” process of restoration ecology.     

生态技术评价方法及全球生态治理技术研究

全球范围内生态退化形势严峻,生态技术在遏制生态退化进程中发挥着重要作用。长期以来,对生态技术缺乏系统研究和评价,影响了其在脆弱生态区生态治理中的应用与推广。\"生态技术评价方法、指标体系及全球生态治理技术评价\"项目(2016YFC0503700)获得国家重点研发计划\"典型脆弱生态修复与保护研究\"专项支持。该项目旨在厘清全球生态退化状况及其对生态技术的需求,建立生态技术评价指标体系与方法模型,评价国内外不同类型生态技术以及重大生态工程区和不同生态退化区域的生态技术实施效果,筛选和推介满足我国及发展中国家生态治理需求的生态技术,建立生态技术评价平台和集成系统,为推动我国生态文明建设和发展中国家生态治理提供科学支撑。     

现代集约农业下基塘系统的退化与生态恢复

基塘系统是珠江三角洲地势低洼地貌类型的一种独特的传统人工生态系统。随着现代集约农业的推行和经济的高速发展,基塘系统地区的土地利用方式发生改变,传统的基塘系统严重退化。许多基塘系统种养分离、过度集约化养殖,养殖水体水质恶化,成为区域环境的重点污染源;大量污染物汇集和积蓄在基塘系统,导致有毒有害物质经食物链富集而危及水产养殖和人类健康;由于农业比较利益低下,农民经营基塘系统的积极性下降,部分基塘疏于管理,塘基崩塌、塘泥严重淤积,使不少基塘丧失正常功能,成为生产力很低的退化基塘。在充分调查分析基塘系统退化原因和机理的基础上,根据恢复生态学的原理,提出应用食物链和生态位原理对退化基塘系统进行生态恢复。其主要措施有鱼塘的水体恢复、基面的土壤恢复、环境污染的治理以及基塘面积的合理配比等。     

土壤纤毛虫群落对不同退还模式生态恢复的响应

为了探究土壤纤毛虫群落对不同退还模式生态恢复的响应及利用其群落特征来评价退还效果,于2014年4月至2015年7月在甘肃省天祝藏族自治县朵什乡退耕还林区选取了3个不同退还林型样点(云杉、沙棘混交林A1,云杉林A2,沙棘林B1)和2个对照耕地样点(小麦地A0,豌豆地B0)为研究样地,采用\"非淹没培养皿法\"、活体观察法和培养直接计数法对土壤纤毛虫群落特征进行了研究,同时测定了各样点土壤的相关环境因子,并分析了不同恢复模式下土壤纤毛虫群落特征与植被群落参数、土壤环境因子间的相关性。研究共鉴定到125种土壤纤毛虫,隶属于9纲19目29科34属。结果显示:退还样点和对照样点的土壤纤毛虫群落结构特征存在明显差异(P0.05),退还样点间的物种相似性减小,群落组成复杂化;退还样点土壤纤毛虫物种数、密度、物种多样性指数、均匀度指数和丰富度指数均明显增高(P0.05),且各样点间表现为A1B1A2B0A0;各样点优势类群的演替趋势,由对照样点的肾形目演替为退还样点的散毛目。相关性分析和冗余分析结果表明,退耕还林后,对纤毛虫群落结构稳定影响最主要的是有机质、含水量和全氮的含量,不同林型间土壤纤毛虫群落组成差异较大,表明土壤纤毛虫群落结构可作为对退耕还林生态恢复的评价指标。     

不同复垦方式煤矿排土场植物群落与土壤因子的关系

选取6个样地,采用协同样方法采样,对内蒙古黑岱沟露天煤矿排土场与原始植被地的植物及土壤因子进行对比研究。结果表明:(1)通过TWINSPAN划分法得到8个植物群落,经DCA法分析核实,与TWINSPAN划分结果一致。(2)油松+蒙古冰草复垦模式比新疆杨+紫花苜蓿复垦模式生态适应性差,紫花苜蓿丧失优势种的地位而被拂子茅取代。(3)剔除频度小于5%,获得228×74的样方-物种原始数据矩阵,对11个环境因子测定,采取\"前向选择\"和\"Monte Carlo检验\"确定了7个代理变量,形成228×7的样方-环境因子数据矩阵,经DCCA分析群落分布、格局及组成主要受土壤有机质(第1轴)、土壤密度(第2轴)两因子影响;第1轴特征值0.895,贡献率58.7%,沿着第1轴群落依次从类型Ⅷ、Ⅶ、Ⅴ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ土壤有机质逐渐变大;第2轴特征值0.356,贡献率17.4%,沿着第2轴,群落Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ、Ⅶ土壤密度依次变小。(4)排土场群落物种组成较原始群落简单,现有群落既未向复垦设计的方向发展,也未向原始植被方向演化。     

土地退化零增长评估——以蒙古高原为例

由于全球气候变化以及人类活动对生态系统的影响加剧,干旱半干旱区的土地退化愈发严重。为了防止土地退化,联合国防治荒漠化公约(UNCCD)提出了土地退化零增长(LDN)的目标。首先介绍LDN的概念与评估方法,接下来以蒙古高原为例,采用土地覆盖、土地生产力和土壤有机碳3个核心指标,评估2001-2020年蒙古高原LDN目标的实现情况。研究结果表明,相对于基线期(2001-2010年)的生态系统状态,评估期内(2011-2020年)新增恢复区域的面积(10.83×10⁴km²)大于新增退化区域的面积(7.77×10⁴km²),蒙古高原在2020年已实现土地退化零增长目标。两个十年中,恢复面积比退化面积分别超出6.87×10⁵km²(2001-2010年)和9.44×10⁵km²(2011-2020)。但是现有的LDN评估方法存在指标和方法不完善以及数据源不确定等问题,未来研究需进一步优化和发展评估指标与方法。此外,目前以LDN为概念框架的实证性研究还比较少,区域评估有助于评判区域土地退化状况和识别关键区域,从而制订空间明晰的生态恢复策略。     

典型脆弱生态区生态技术评价方法及应用专题导读

全球经济发展和日益增强的人类活动给业已脆弱的生态系统带来了巨大挑战,寻求尊重自然规律、环境友好的生态治理与恢复技术成为实现联合国可持续发展目标的重要组成部分。近年来,国内外科学家和生态治理机构研发出了一系列技术体系和技术模式,对脆弱生态区退化生态系统展开了全面的治理和恢复。然而,缺乏对这些治理技术的评价和优选方法的研发和应用在很大程度上限制了优良技术的筛选和推广应用,造成了资金和人力的浪费和损失。针对这些问题,科技部在2016年启动了国家重点研发计划项目\"生态技术评价方法、指标体系与全球生态治理技术评价\",其中重要的任务之一是对生态技术进行梳理、评价和优选。本文旨在对已有的评价方法和指标体系的研究进展进行系统梳理,对生态技术的特征、生态技术评价的基本步骤和原则、生态技术的三阶段评估方法等进行了界定和深入分析,对本专题收录的14篇学术文章所涵盖的评价方法和模型研发、案例应用等进行了介绍,以期为筛选优良技术、提高生态技术应用效果、促进优良技术的输出和引进提供参考。     

基于“退化压力-供给状态-修复潜力”框架的国土空间生态修复分区——以珠江三角洲为例

综合考虑生态系统服务供给状态、城市化的生态系统压力以及经济发展支撑生态修复的潜力,开展国土空间生态修复分区,有助于提供自然生态系统和社会经济系统融合的空间途径,促进区域生态系统的整体保护与协同治理。基于\"退化压力-供给状态-修复潜力\"框架,系统评估珠江三角洲生态系统的压力、状态与潜力,开展国土空间生态修复分区。结果表明,压力指标在珠江三角洲核心区形成连片的高值区并逐渐向外部肇庆市、惠州市、江门市的中心城区辐射;供给指标空间分布差异较大,低值区与高值区之间缺乏自然过渡;潜力指标高值区主要位于各市高度发达的中心城区。珠江三角洲地区国土空间生态修复分区共划分出五大类型区,其中生态优先修复区(压力高-供给低-潜力低)位于广佛都市圈的交界地带,东莞市,珠海市与中山市的中心城区,占珠江三角洲土地总面积9.39%,亟待整合生态修复专项经费开展区际协同治理;生态治理调控区(压力低-供给低-潜力低)主要位于广州市的南沙区,佛山市、中山市与珠海市的非中心城区,占比12.98%,区域经济发展需强化资源环境承载力约束;生态自主修复区(压力高-供给低-潜力高)主要位于深圳市的宝安区、南山区与福田区,广州市的中心...     

富平石川河的生态修复

自国家提出构建山水林田湖草生命共同体以来,已启动第三批山水林田湖草生态保护修复工程试点申报,但一些工程设计缺乏整体性,造成“真破坏”和“伪生态”的现象时有发生.本研究以石川河综合整治项目为例,针对石川河乱采乱挖河道砂石,工业污染,附近村民焚烧垃圾造成气、水和土污染极其严重,生态、人居环境持续恶化,鱼虾绝迹,污水横流,垃圾成堆等问题,采用重建生态河道、恢复生态、景观重塑、土地平整、PE复合土工膜、土壤修复等技术构建山水林田湖草生命共同体,并分析了生态、经济和社会效益,通过项目实施,为石川河流域提供了洁净的土壤环境、稳定的土体结构,有效改善了生态环境,提高了生活质量,实现生产发展、生态良好,不断满足社会发展建设美丽乡村的需要,同时为构建流域山水林田湖草生命共同体提供理论依据和实践支撑.     

丛枝菌根在退化土壤恢复中的生态学作用

土壤退化 (包括土壤侵蚀、贫瘠化、盐碱化、沙化、酸化 )不仅为全球所关注 ,而且是关系到我国农业可持续发展的重大问题。全球 1.3× 10 8ｋｍ2 的总土地面积中 ,因人为原因引起的退化面积为 2 0×10 7ｋｍ2 ,这些退化土壤中 ,耕地近 5× 10 8ｈａ ,约占总耕地面积的 1/ 3。我国南方丘陵区土壤退化问题也突出 (水土流失面积 8 0× 10 7ｈａ ,养分贫瘠化 1 9×10 7ｈａ ,污染土壤 3 2× 10 6ｈａ ,酸化土壤 3 2×10 6ｈａ) ,因而探讨恢复和重建退化土壤的途径已成为该地区农业持续发展的重要内容[5] 。菌根 (ｍｙｃｏｒｒｈｉｚａ)是土…     

中度石漠化生态修复初期土壤螨类群落结构变化

土壤螨类群落监测是生态恢复监测的重要内容之一,土壤螨类群落结构的变化可以反映退化环境生态恢复的效果.2014年按季节对贵州省毕节市朝营小流域中度石漠化生态修复区的土壤螨类进行调查,并与原生栓皮栎林和中度石漠化区的土壤螨类群落结构进行对比.结果表明: 中度石漠化生态修复区土壤螨类计有3目35科58属,以单翼甲螨属和威单翼甲螨属为优势属;土壤上层具有较高的属数、个体数量和个体密度;捕食性革螨群落以r对策者为主,甲螨群落结构以有翅孔背甲螨型(P型)为主.中度石漠化生态恢复区土壤螨类个体数量与个体密度分别高于中度石漠化区和栓皮栎林,属数、多样性指数和丰富度指数分别高于中度石漠化区,但低于栓皮栎林;该区在对照区基础上恢复和新增螨类共32属,占该区螨类总属数的55.2%.在研究区,螨类属数与土壤速效钾含量、丰富度指数与有机碳含量具有显著相关性,个体数量、个体密度、多样性指数、丰富度指数分别与速效钾含量以及丰富度指数与有机质含量具有显著相关性.表明石漠化的植被修复有利于土壤螨类群落结构的恢复和土壤环境的改善,且螨类优势类群、新增类群和恢复类群能对环境变化进行较好地指示,但土壤螨类群落结构与修复区植被和土壤理化因子变化的关系还有待进一步研究.     

生态系统修复国内外研究进展与展望

气候变化和人类活动的增加不仅导致生态系统退化、生物多样性丧失、生物圈资源供给能力降低, 而且极大地制约了社会经济的可持续发展。尽管在全世界范围内已实施了大量的保护工作, 但全球生态系统退化仍在继续, 逐渐成为备受关注的全球性问题。文章首先厘清生态系统修复的发展历程、相关概念与理论。其次, 归纳生态系统修复的全球议题, 涉及生态系统服务及其价值评估、生物多样性保护、应对气候变化与碳储存、自然保护地、监测体系与适应性管理、公平性与多主体参与等方面。然后, 总结我国森林、草原、河流与湿地、海洋与海岸带的生态系统退化问题与修复进展, 梳理生态保护红线、自然保护地生态系统修复和国土空间生态保护修复3种措施的进展与不足。最后, 对山水林田湖草沙一体化保护与系统治理、生态系统修复的多元融资政策与渠道、荒野生态保护修复的探索与实践、城镇生态系统修复的研究与应用以及生态系统修复对生物多样性的保护与维持等五个方面进行展望, 以期为我国进一步开展生态系统保护修复的相关研究与实践提供指导。     

红壤侵蚀裸地植被恢复及土壤有机碳对团聚体稳定性的影响

植被恢复后土壤有机质提高 ,可能提高土壤团聚体稳定性 ,从而增强土壤抗蚀性 ,防止土壤退化。研究目的 :(1 )模拟自然条件下土壤团聚体破碎机制 ,研究不同恢复植被下团聚体稳定性的变化 ;(2 )确定不同恢复植被下土壤有机碳的积累与团聚体稳定性的关系 ,以期理解侵蚀裸地植被恢复过程及土壤有机碳对土壤结构性质的贡献。供试土壤采为侵蚀裸地、恢复 1 4 a的胡枝子和樟树林地、30～ 40 a树龄的稀疏马尾松林地以及菜园地等 5种土地利用方式。研究结果表明快速湿润是团聚体破碎的主要机制 ,其团聚体稳定性 (NMWD)次序为 :快速湿润 <湿润震荡 <慢速湿润。不同恢复植被对团聚体稳定性影响也表现不同 ,在快速湿润中 ,马尾松 >菜园地 >胡枝子 >樟树、裸地。湿润震荡处理后 ,其稳定性顺序是 :菜园地、马尾松 >裸地 >樟树 >胡枝子。而在慢速湿润中不同植被影响不明显。小团聚体的稳定性显著高于大团聚体的稳定性。快速湿润和湿润震荡下土壤团聚体稳定性与有机碳含量呈显著正相关 (r=0 .82 **,r=0 .66*) ,但慢速湿润下其相关性很低 (r=0 .2 2 )。结果还表明与活性 Al2 O3 相比 ,活性 Fe2 O3 对团聚体稳定性作用更显著。土壤团聚体湿润破碎后 ,有机碳含量和 C/N比随着破碎团聚体粒级的增大而提高。研究结果说明植被