森林生态系统的恢复

第三节　森林生态系统的恢复

1．生态系统恢复的理论基础

科学合理的恢复森林生态系统是宁夏生态建设中的重要任务。要完成好这项任务，首先要解决认识上的问题。既不能因为宁夏地处干旱地区，就抱有森林或林业虚无主义，即认为林业很难发展，过分的努力是徒劳的；也不能认为森林是生态系统的主体，以林业建设代替生态建设。要用恢复生态学的理论来指导我们的工作。

1.1 植被演替规律。通常所谓的森林带、草原带、荒漠带等，指的是由自然因子组合决定的本地区最适宜的、稳定的、优势的植物群体，也称为顶极群落。它规定了一个地区在保持自然界自身运动的条件下所能建设的最高等级的植被类型。例如固原地区除六盘山以外的大部分地区位处干草原带，因此生态建设的主要类型应是典型草原(人工草地)。当然在一些条件较好的地段也可发展与草原类型相近的耐旱、矮生的小灌木、灌木，而决不可以大面积营造乔木林，尤其是对环境要求较高的乔木林。如果一个地区的原生森林或次生林被破坏，它的恢复必须从比顶极群落低的类型开始。例如从裸地恢复到草地，进一步再恢复到灌木林地，最后到乔木林地。群落演变的每一步都为后续群落类型的生活积累了养分、改善了环境。植物群落由低级向高级逐步适应环境而演变到顶极群落的过程称为植被演替规律。

1.2 多样性导致稳定性规律。我们平常会观察到，环境条件越优越，组成群落的动、植物种类也越多。建立在动植物共生、附生、寄生、竞争等关系基础上的植物群落内的物种越复杂或者是某一特定地区稳定的植物群落类型越多，形成的生态系统越稳定，经受环境变化和各种灾害的能力也越强，这通常被称为多样性导致稳定性规律。近二十年在世界范围内广泛开展保护生物多样性行动，其目的主要是保护地球表层能够继续有足够的有利于人类生存的稳定生态系统；有维护人类生存和保护地球环境的多样性的质种和基因。

1.3 生态系统的物质循环规律。生态系统以土壤为支撑、生物为主体建立起一个水、土、大气、生物等共同参与的物质流、能量流循环体系。我们平常看到的绿色植物通过光能合成土壤中的无机物、有机物、水、气等使自身生长壮大；再经枯荣交替形成覆盖于土壤上的枯枝落叶层，并在水、气、热和微生物的共同作用下在其下层形成“海绵层”和腐殖质层；它们不断分解有机物质和蓄积降水补给土壤，不但增加土壤养份，而且在土壤成分变化的同时使土壤结构改善，提高土地生产力，为植物的生长奠定更厚实的基础。生态系统的物质循环是一个不断改善生存环境，同时也是自身结构更趋稳定的有序化过程，也正是通过这一循环过程，才能使生态系统的种种功能得以完善和正常发挥。

1.4 地域分异规律。

地域分异规律是指：因太阳辐射由赤道向两极的极少引起的纬度地带性；海陆相互作用引起的从海岸向大陆中心发生变化的干湿度地带性；随山地高度增加的降水增加和气温降低而引起的垂直地带性；由地方地形、地面组成物质以及地下水埋深不同引起的地方性分异。通俗地说，地域分异规律就是指地球表面上不同区域的自然地理状况呈现出规律性的分布，不同区域的各种自然要素具有它特定的组合，比如说温带半干旱气候区的地带性植被主要是干草原。地域分异规律是认识自然地理环境特征的重要途径，也是进行自然区划的基础，对于合理利用自然资源、因地制宜进行生产布局有指导作用。

地域分异规律要求人们在建设森林或其他生态系统时，必须考虑到区域的自然地理条件对生态系统作用和制约，不能超越自然地理条件进行生态建设。特别是地形对气候的分异及植被垂直带性规律是生态建设中应特别考虑的内容。在宁夏干旱的自然环境中，山地凝云滞雨成为集水中心。六盘山、贺兰山、罗山等，它们的年降水量都要超过所在平地地区的一半以上，形成对周围川地，如泾河川、葫芦河川、银川平原、韦州盆地等的水资源补给。干旱地区的大型山地与绿洲唇齿相依的关系，使其成为环境保护的核心区。所以我区生态建设的重点内容之一，应该是山地生态系统的恢复和建设。发挥山地生态系统涵养水源、保持土壤的作用，形成对周围地区水资源的补给和气候联动效应。

2. 生态系统恢复的机理

无论是森林生态系统，还是草地生态系统，或者其它类型的生态，它们退化的原因，都是受到某种干扰。或者是自然力，如干旱、火灾、生物入侵，或者是人类活动作用的结果，如滥垦滥伐、过度放牧、过度樵采薪柴、药材等，或者是自然与人类共同作用的结果。所以，生态恢复的机理就是通过排除干扰、加速生物群落组成成分的变化，启动生态系统的演替过程，使退化的生态系统恢复到某种预想的状态。在这一过程中，首先是建立以绿色植物为主的生产者系统，由它固定能量，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（常常是动物系统）、分解者（动物和微生物）系统和微生境。

近些年的恢复生态学新进展也表明，生态系统恢复的机理在于建立退化生态系统基础上的植物多样性，这样必然导致动物的多样性，它们相互作用会导致生态系统的稳定性。

3. 生态系统恢复的途径

退化生态系统根据其自我恢复能力可以采取两种途径。一种是当退化生态系统受到的干扰或损害不超过系统的恢复弹性，即在系统可逆的范围内，压力和干扰被消除后，恢复可以通过自我恢复机制发生。如封山育林和草地的围栏封育，就是消除外界对退化森林或草原生态系统的破坏压力，通过植物的根茎的萌蘖、土壤中的种子发芽等，实现退化生态系统的恢复。这种途径主要是焕发出退化生态系统的自我恢复能力，通过自然力达到恢复。这是广大面积的退化生态系统恢复中应该采用的主要方式。另一种是退化生态系统的干扰或受损超过了系统自身的弹性，系统不能发生可逆的变化，只依靠自然力已很难或不可能使系统恢复到初始状态，必须依靠认为的干扰才能使其恢复。例如，我区草地退化或耕地撂荒所产生的大量的流沙地，依靠围栏封育已难以使植被恢复，只有人为地的先固定流沙，再栽种沙生植物才能将其引导到演替的道路上。

4. 生态系统恢复的技术

各地根据不同类型的退化生态系统、退化的不同阶段或不同程度、所处的不同地区特点，选择的恢复技术多种多样。就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） 非生物因素的恢复技术。包括对土壤、水体、大气的恢复。土壤恢复技术包括改变耕作制度和方式，施肥和土壤改良，控制水土流失，换土，分解污染物质。水体恢复技术包括控制污染，去除富营养化，换水，积水，排涝，灌溉技术。大气恢复技术包括烟尘吸附，生物和化学吸附等。

（2） 生物恢复技术。植被方面有：物种的引入，品种改良，植物快速繁殖，植物的搭配，植物种植，林分改造等；消费者方面有：捕食者的引进，病虫害控制；分解者方面有：微生物的引种与控制。

（3） 生态系统的总体规划、设计和组装技术。从组成成分、空间布局、与环境的协调等方面，做好结构和功能的规划设计。这是综合考虑实际情况，充分利用各种技术，通过研究与实践，构建生态系统新目标的过程。