第八章 生態(tài)系統(tǒng)的干擾及退化

第八章、生態(tài)系統(tǒng)的干擾與退化第一節(jié)人類對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的干擾第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的退化第三節(jié)脆弱生態(tài)系統(tǒng)1第一節(jié)人類對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的干擾1.1干擾的定義：群落外部不連續(xù)存在、間斷發(fā)生的因子的突然作用或連續(xù)存在因子超“正?！狈秶牟▌?dòng)，引起有機(jī)體、種群或群落發(fā)生全部或部分明顯變化，使其結(jié)構(gòu)和功能受到損害或發(fā)生改變的現(xiàn)象。干擾的類型按干擾動(dòng)因——自然干擾和人為干擾按干擾來源——內(nèi)源干擾和外源干擾按干擾性質(zhì)——破壞性干擾和增益性干擾2自然干擾是指來自不可抗拒的自然力的干擾作用，包括大氣干擾、地質(zhì)干擾和生物干擾等等。如火災(zāi)、冰雹、洪水沖積、雪壓、異常的霜凍、酸雨、地震、泥石流、滑坡、病蟲害侵襲和干旱等等。人為干擾指由于人類生產(chǎn)、生活和其他社會(huì)活動(dòng)形成的干擾體對(duì)自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)施加的各種影響。31.1.1自然干擾和人為干擾A、人為干擾的主要形式41.對(duì)森林和對(duì)草原植被的砍伐與開墾

2.污染

3.采集

4.采樵

5.狩獵和捕撈

6.新的形式——旅游、探險(xiǎn)等.B、人為干擾的特點(diǎn)廣泛性、多變性、潛在性、協(xié)同性、累積性、放大性。1.2內(nèi)源干擾和外源干擾內(nèi)源干擾是指由內(nèi)源因子對(duì)系統(tǒng)發(fā)生的作用。如森林生態(tài)系統(tǒng)中，內(nèi)源干擾主要包括樹木的傾倒、機(jī)械摩擦、種間競(jìng)爭(zhēng)和生物相克作用等。外源干擾的動(dòng)因源于系統(tǒng)外部。強(qiáng)烈的火災(zāi)、風(fēng)暴、沙暴、霜冰、洪水、雪壓、干旱和人為砍伐、放牧等等都屬于生態(tài)系統(tǒng)的外源干擾。51.1.2破壞性和增益性干擾破壞性干擾：多數(shù)干擾-----導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)正常結(jié)構(gòu)的破壞、生態(tài)失調(diào)和功能退化，有時(shí)候甚至是毀滅性的。增益性干擾：干擾并不總是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的破壞行為，適度的干擾可增加生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。例如對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)來說，人類經(jīng)營利用森林，如合理采伐、修枝、人工更新和低產(chǎn)、低效林份改造等一些人為干擾，就可以促進(jìn)森林的發(fā)育和繁衍、提高森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的效率。67干擾的生態(tài)學(xué)意義（積極）干擾有利于促進(jìn)系統(tǒng)的演化。如對(duì)自然林的改造可以促進(jìn)系統(tǒng)向頂級(jí)群落的演替。干擾是維持生態(tài)系統(tǒng)平衡和穩(wěn)定的因子。一般來說，經(jīng)常處于變化環(huán)境中物種要比穩(wěn)定環(huán)境中生存的物種更可能忍受環(huán)境壓力。干擾能調(diào)節(jié)生態(tài)關(guān)系。如調(diào)節(jié)種群的密度、改變小生境等。7干擾狀況常用的概念及其含義81)干擾生態(tài)學(xué)是研究各類干擾對(duì)生命系統(tǒng)作用規(guī)律的科學(xué)。2）學(xué)科任務(wù)有二：91.2干擾生態(tài)學(xué)及學(xué)科任務(wù)干擾類型干擾方式干擾強(qiáng)度干擾頻率干擾時(shí)間生物個(gè)體種群群落系統(tǒng)退化（2）任務(wù)二：對(duì)干擾的性質(zhì)及發(fā)展趨勢(shì)做出科學(xué)預(yù)測(cè)，為受損生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)、重建和科學(xué)管理提供理論依據(jù)。系統(tǒng)變化機(jī)理方式（1）任務(wù)一：第二節(jié)、生態(tài)系統(tǒng)的退化一、生態(tài)系統(tǒng)受損的表現(xiàn)特征

生態(tài)系統(tǒng)受損定義：生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能在自然、人為干擾、或兩者的共同作用下，發(fā)生了位移（改變），打破了生態(tài)系統(tǒng)原有的平衡狀態(tài)，使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化和障礙，并發(fā)生了生態(tài)系統(tǒng)的逆向演替。

具體表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和固有功能的破壞或喪失、生物多樣性下降、穩(wěn)定性和抗逆能力減弱及生產(chǎn)力下降，故又稱為“受損或受害”生態(tài)系統(tǒng)（damagedecosystem)。10二、生態(tài)系統(tǒng)的受損類型1、突發(fā)性受損

時(shí)間短、速度快，局部受損嚴(yán)重。例：泥石流、火山爆發(fā)、海嘯等。2、躍變式受損

生態(tài)系統(tǒng)受到持續(xù)干擾，最初不表現(xiàn)明顯損傷，破壞性積累到一定程度后突然劇烈變化的一種形式。如森林被慢慢砍伐后，山地的裸化、石漠化等。113、漸變式受損

在強(qiáng)度均衡的干擾下，緩慢的、不斷加重的受損。例如：使用化肥引起的土壤退化。4、間斷式受損

生態(tài)系統(tǒng)因周期性的干擾而受到損害的一種形式。如農(nóng)村山林的砍伐集中于每年的秋冬季節(jié)，逐年增加砍量超過樹木的生長(zhǎng)量時(shí)引起山林的受損。5、復(fù)合式受損

生態(tài)系統(tǒng)在受損過程中，經(jīng)歷了兩種以上的受損形式。12三、受損生態(tài)系統(tǒng)的基本特征1、物種多樣性的下降2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化3、食物網(wǎng)破裂4、能量流動(dòng)效率降低5、物質(zhì)循環(huán)不暢或受阻6、生產(chǎn)力下降7、其他服務(wù)功能減弱8、系統(tǒng)穩(wěn)定性降低。1）組成和結(jié)構(gòu)發(fā)生退化，系統(tǒng)成分與其結(jié)構(gòu)的改變，是系統(tǒng)受損的外在表現(xiàn)；2）功能受損和生態(tài)學(xué)過程的弱化，引起系統(tǒng)自我維持能力減弱與不穩(wěn)定。功能衰退才是受損的本質(zhì)。13裸地(barren)：分為原生和次生兩種；森林采伐跡地(loggingslash)；棄耕地(abandonedtill,sidcardcultivated)；荒漠化棄地(desert)；14四、退化生態(tài)系統(tǒng)的類型采礦廢棄地(minederelict)；由剝離表土、開采的廢石及低品位礦石堆積所形成的廢石堆廢棄地；隨著礦物的開采而形成的大量采空區(qū)域，即開采坑形式的廢棄地；由各種分選方法選出精礦后的剩余物的排放而形成的尾礦渣廢棄地；開采石料而形成的采石礦廢棄地。6.垃圾堆放場(chǎng)7.污染的水域。151、定義：脆弱生態(tài)系統(tǒng)是指自身穩(wěn)定性差、對(duì)外界干擾抵

抗能力低的生態(tài)系統(tǒng)。1）這類系統(tǒng)的正常功能一旦被打亂，系統(tǒng)常發(fā)生不可逆變化而失去恢復(fù)的能力；

2.系統(tǒng)發(fā)生的變化常常是深刻和全面的，它不僅能影響當(dāng)前或近期人類的社會(huì)生產(chǎn)、生活和對(duì)自然資源的利用，甚至能長(zhǎng)期改變一個(gè)地區(qū)的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)和生活方式；

3.系統(tǒng)退化后的恢復(fù)比較困難。注意：脆弱生態(tài)系統(tǒng)受到干擾后極易成為退化生態(tài)系統(tǒng)。

但二者不是一個(gè)概念。第三節(jié)、脆弱生態(tài)系統(tǒng)162、脆弱生態(tài)系統(tǒng)的形成原因自然因素——如地質(zhì)脆弱因子、地貌脆弱因子、生物群體結(jié)構(gòu)、氣候脆弱因子；人為因素——如過度墾殖土地、過度放牧、長(zhǎng)期不合理灌溉、工農(nóng)業(yè)污染等。173、我國脆弱生態(tài)系統(tǒng)主要問題1）草地退化、土地沙化面積巨大生態(tài)環(huán)境極度脆弱的，沙漠占96.3%，天然草地占60%。2.土壤侵蝕強(qiáng)度大，水土流失嚴(yán)重西部12省（自治區(qū)、直轄市）是我國生態(tài)脆弱區(qū)的集中分布區(qū)。最近20年，水土流失面積平均每年凈增3%。3.自然災(zāi)害頻發(fā)，地區(qū)貧困不斷加劇貧困人口95%----生態(tài)環(huán)境極度脆弱的老少邊窮地區(qū)，每年因泥石流、山體滑坡災(zāi)害----損失2000多億元人民幣。4.氣候干旱，水資源短缺，資源環(huán)境矛盾突出我國北方生態(tài)脆弱區(qū)耕地70%以上地區(qū)缺水。雪山融水量比20年前普遍下降30%～40%，綠洲萎縮后外圍胡楊林及荒漠灌叢生態(tài)退化，已威脅到綠洲區(qū)生態(tài)安全。5.濕地退化，調(diào)蓄功能下降，生物多樣性喪失183、我國脆弱生態(tài)系統(tǒng)的分布

（范圍廣、面積大（194萬平方公里）

19201）東北林草交錯(cuò)生態(tài)脆弱區(qū)

主要分布：于大興安嶺山地和燕山山地森林外圍與草原接壤的過渡區(qū)域，涉及內(nèi)蒙古呼倫貝爾市、興安盟、通遼市、赤峰市和河北省承德市、張家口市等部分縣（旗、市、區(qū)）。

脆弱性表現(xiàn)：生態(tài)過渡帶特征明顯，群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜，環(huán)境異質(zhì)性大，對(duì)外界反應(yīng)敏感等。

重要生態(tài)系統(tǒng)類型：北極泰加林、沙地樟子松林；疏林草甸、草甸草原、典型草原、疏林沙地、濕地、水體等。2）北方農(nóng)牧交錯(cuò)生態(tài)脆弱區(qū)

主要分布：年降水量300～450毫米的北方干旱半干旱草原區(qū)，行政區(qū)域涉及蒙、吉、遼、冀、晉、陜、寧、甘等8省區(qū)。

生態(tài)環(huán)境脆弱性表現(xiàn)：氣候干旱，水資源短缺，土壤結(jié)構(gòu)疏松，植被覆蓋度低，容易受風(fēng)蝕、水蝕和人為活動(dòng)的強(qiáng)烈影響。

重要生態(tài)系統(tǒng)類型：典型草原、荒漠草原、疏林沙地、農(nóng)田等。213.西北荒漠綠洲交接生態(tài)脆弱區(qū)

分布于：河套平原及賀蘭山以西，新疆天山南北廣大綠洲邊緣區(qū)，行政區(qū)域涉及新、甘、青、蒙等地區(qū)。生態(tài)環(huán)境脆弱性表現(xiàn)：典型荒漠綠洲過渡區(qū)，呈非地帶性島狀或片狀分布，環(huán)境異質(zhì)性大，自然條件惡劣，年降水量少、蒸發(fā)量大，水資源極度短缺，土壤瘠薄，植被稀疏，風(fēng)沙活動(dòng)強(qiáng)烈，土地荒漠化嚴(yán)重。

重要生態(tài)系統(tǒng)類型：高山亞高山凍原、高寒草甸、荒漠胡楊林、荒漠灌叢以及珍稀、瀕危物種棲息地等。224）南方紅壤丘陵山地生態(tài)脆弱區(qū)

分布于：我國長(zhǎng)江以南紅土層盆地及紅壤丘陵山地，行政區(qū)域涉及浙、閩、贛、湘、鄂、蘇等六省。

生態(tài)環(huán)境脆弱性表現(xiàn)：土層較薄，肥力瘠薄，人為活動(dòng)強(qiáng)烈，土地嚴(yán)重過墾，土壤質(zhì)量下降明顯，生產(chǎn)力逐年降低；丘陵坡地林木資源砍伐嚴(yán)重，植被覆蓋度低，暴雨頻繁、強(qiáng)度大，地表水蝕嚴(yán)重。

重要生態(tài)系統(tǒng)類型：亞熱帶紅壤丘陵山地森林、熱性灌叢及草山草坡植被生態(tài)系統(tǒng)，亞熱帶紅壤丘陵山地河流濕地水體生態(tài)系統(tǒng)。235）西南巖溶山地石漠化生態(tài)脆弱區(qū)

分布于：我國西南石灰?guī)r巖溶山地區(qū)域，行政區(qū)域涉及川、黔、滇、渝、桂等省市。生態(tài)環(huán)境脆弱性表現(xiàn)：全年降水量大，融水侵蝕嚴(yán)重，而且?guī)r溶山地土層薄，成土過程緩慢，加之過度砍伐山體林木資源，植被覆蓋度低，造成嚴(yán)重水土流失，山體滑坡、泥石流災(zāi)害頻繁發(fā)生。

重要生態(tài)系統(tǒng)類型：典型喀斯特巖溶地貌景觀生態(tài)系統(tǒng)，喀斯特森林生態(tài)系統(tǒng)，喀斯特河流、湖泊水體生態(tài)系統(tǒng)，喀斯特巖溶山地特有和瀕危動(dòng)植物棲息地等。24256）西南山地農(nóng)牧交錯(cuò)生態(tài)脆弱區(qū)

分布于：青藏高原向四川盆地過渡的橫斷山區(qū)，行政區(qū)域涉及四川阿壩、甘孜、涼山等州，云南省迪慶、麗江、怒江以及黔西北六盤水等40余個(gè)縣市。

生態(tài)環(huán)境脆弱性表現(xiàn)：地形起伏大、地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，水熱條件垂直變化明顯，土層發(fā)育不全，土壤瘠薄，植被稀疏；受人為活動(dòng)的強(qiáng)烈影響，區(qū)域生態(tài)退化明顯。

重要生態(tài)系統(tǒng)類型：亞熱帶高山針葉林生態(tài)系統(tǒng)，亞熱帶高山峽谷區(qū)熱性灌叢草地生態(tài)系統(tǒng)，亞熱帶高山高寒草甸及凍原生態(tài)系統(tǒng)，河流水體生態(tài)系統(tǒng)等。267）青藏高原復(fù)合侵蝕生態(tài)脆弱區(qū)

分布于：雅魯藏布江中游高寒山地溝谷地帶、藏北高原和青海三江源地區(qū)等。

生態(tài)環(huán)境脆弱性表現(xiàn)為：地勢(shì)高寒，氣候惡劣，自然條件嚴(yán)酷，植被稀疏，具有明顯風(fēng)蝕、水蝕、凍蝕等多種土壤侵蝕現(xiàn)象，是我國生態(tài)環(huán)境十分脆弱地區(qū)之一。

重要生態(tài)系統(tǒng)類型：高原冰川、雪線及凍原生態(tài)系統(tǒng)，高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)，高山溝谷區(qū)河流濕地生態(tài)系統(tǒng)等。278）沿海水陸交接帶生態(tài)脆弱區(qū)

分布于：我國東部水陸交接地帶，行政區(qū)域涉