植被恢复技术

精心整理植被恢复技术◆概述◆先锋植物◆植被恢复技术体系◆场地整理及客土◆种植与管理◆植被恢复的新技术、新方法一.概述1.定义植被恢复：是指运用生态学原理，通过保护现有植被、封山育林或营造人工林、灌、草植被，修复或重建被毁坏或被破坏的森林和其他自然生态系统，恢复其生物多样性及其生态系统功能。植被恢复：通过人工或人工与天然结合等手段营造出植物长久生长的生育基础，使植被得到有效恢复的过程。植被恢复与植被重建、植被修复、生物多样性恢复以及生物工程治理等都是内涵基本相同的词语，它既是一种治理手段，同时也是治理的过程和目的。2植被恢复的主要目的2.1自然生态系统的保全是指由于开发等而丧失机能的植物群落的恢复或是完全消失的植物群落恢复而形成生态系统地保全2.2周围环境的保全是指由于开发能造成环境变化对周围的影响应保持在最低限度，例如：泥沙向下游的冲击等2.3景观的保全精心整理是指在景观上对重要地区的保护，通常特别要求自然公园应重视与自然景观的协调。3.植被恢复国内外研究概况关于植被恢复的研究很多，主要有以下几个方面：植被退化的基本特征及其生态后果，植被恢复目标及其生态学原理，干扰体系对退化植被系统的影响，植被恢复途径，以及植被恢复对环境影响及效益等等。3.1植被退化的基本特征及其生态后果具体研究退化植被种类组成变化，群落时空结构变化，生物生产力下降，生物间关系的改变。陈佐忠等认为，草原退化实质上是生态系统的退化，退化体现在非生物因素，亦体现在生产者、消费者和分解者三个生物功能组分以及草地生态系统的结构特征和功能过程，退化阶段不同其表征指标不同。3.2植被恢复目标及其生态学原理主要包括生境组合胁迫原理、生态适应性原理、种群密度制约和分布格局原理、群落内种间关系协同进化依赖原理、生态位原理、群落演替原理、生物入侵理论、生物多样性原理、斑块-廊道-本底景观结构模式原理等等。3.3干扰体系对退化植被或生态系统的影响主要干扰方式有森林采伐、开垦、过度放牧、开采矿产资源、采摘、不合理的种植和养殖、在人为有意或无意帮助下外来种的侵入和偶见种取代群落建群种与优势种的生态现象以及病虫害的大发生等。适当的干扰(如土壤干扰、引入新物种等)对恢复乡土物种是有必要的，但同时也存在生物入侵的隐患。3.4植被恢复途径3.4.1宫胁(Miyawaki)法精心整理日本学者宫胁昭根据植被科学中的演替理论，采用当地乡土树种的种子进行营养钵育苗，配以适当的土壤改造，在较短时间内建立起适应于当地气候的顶极群落类型。这一方法取得了显着成绩，得到了世界公认，称之为宫胁法。3.4.2退化生态系统植被恢复措施在退化草地生态系统恢复中，因地制宜地进行松土、浅耕翻等改善土壤结构，增施肥料，补播乡土优良牧草增加植被恢复速率，合理放牧等也是有效的人工促进恢复措施。对于退化水生生态系统的恢复，应根据不同湿地选择最佳位置重建湿地生物群落。近年来，在矿山废弃地及城市垃圾场上都已开展了植被重建的研究。此外，我国已经和正在开展的许多重大生态环境工程，如三北防护林和长江上游防护林建设、沙漠治理、草场改良、荒山绿化、次生林改造也都是植被恢复和重建的工作。如刘文耀等人指出，以调蓄水系统为核心的综合生物治理措施是干热退化生态系统重建中最有效的治理措施之一。3.5植被恢复对环境影响及效益通过栽种野生豆科灌木种恢复半干旱地中海地区植被，研究结果表明，土壤干旱对于季节性落叶模式和落叶化学成分没有显着影响，相对典型硬叶类树种，豆科植物在提高土壤氮素和有机质含量方面表现出更大的潜力，从而提高退化土壤的生物活性，改良土壤。碳固定作为日本京都草案在国际气候变化研讨会中的一项重要内容，具有很大的防治土壤退化和荒漠化的潜力。土壤保持局对冰岛植被恢复研究很好地说明了严重的土壤退化和气候变化所带来的灾害，可以通过植被恢复的碳固定效益得到很大的消减。通过栽种一种叫耐盐碱草，可以显着改善盐碱土的物理性状。精心整理4.国内植被恢复误区分析4.1大量使用外来物种所谓外来物种是指对于一个生态系统而言，其中原来并没有这个物种的存在，它是借助人类活动越过不能自然逾越的空间障碍而进来的种类。能够成为外来入侵种的物种通常具有抗逆性强和繁殖能力强，能够迅速扩展和蔓延等特点。而我们在进行植被恢复的过程中，积极寻找的是什么样的植物类型呢?正是具有上述特点的外来入侵种!因为这样可以迅速覆盖裸露地表。因此利用危险的外来物种的愿望是很强烈的，我国也确实已经进口了这类危险物种用于植被恢复(例如红树林树种和草种)。4.2忽略了健康生态系统要求的异质性天然的生态系统具有多种多样的异质性(或称多样性)。(1)物种组成上的异质性(2)空间结构上的异质性(3)年龄结构上的异质性(4)资源利用上的异质性我们在进行植被恢复的过程中，可以促进这些异质性的形成，这将大大加速天然植被的恢复。而在人工林的建设过程中却忽略了天然林对异质性的要求。人工林常是单一物种、其年龄结构也相同、成行成列等间距地排列。这样形成的树林，树木之间难以形成自然竞争，更难以形成高低错落、层次丰富的结构，这样就会导致“绿色沙漠”的出现。“绿色沙漠”是指大面积的树林，其构成树木种类单一，年龄和高矮比较接近，十分密集，林下缺乏中间的灌木层和地表植被。从外表上看，这些恢复起来的植被精心整理覆盖很好，曾经被视为我国植被恢复成功的典范，。事实上，“绿色沙漠”现象在我国并不少见，反而是十分普遍的现象，而且这种现象随着人工林面积的增加，也日益严重。4.3忽略了物种之间的相互作用物种间的这些相互作用关系是维持生态系统健康的基础。大多数植物的种子得以传播、扩散、生根发芽，依赖的是传播种子的媒介动物；树木和其他植物没有授粉或传播种子的媒介就不能繁殖和扩散。所以，应该保护野生动物，充分发挥它们作为授粉和种子传播媒介的作用。昆虫的传粉，对大多数植物的繁衍具有重要作用。在进行植被恢复的时候，必须考虑到野生动植物之间的相互关系，采取适当的方法促进建立这种良好的关系，这应该是植被恢复的必须步骤。而且可以利用物种之间的这种关系，来加快植被的恢复工作。人工清除倒木将降低森林的土壤肥力和生态功能。倒木具有很重要的生态作用，是生态系统必须的组成部分。植被恢复过程中应该保留，甚至可以人工制造一些倒木来改善地表覆盖和促进营养循环。4.4忽略了农业区的植被恢复农业区是生物多样性扩展和连通的重要障碍。我国典型的农业生产方式是大面积连绵不断的农田，农业区已经成为生物多样性的重要障碍之一。野生动植物很难跨越这么大的空间范围，找不到可以栖息的天然植被、水源和食物。化肥和农药也已经成为当地野生动植物的致命威胁。农业区的土壤退化和沙化已经是北方沙漠化的重要成因。大量土壤被风刮走，北方的农田是沙尘的重要来源。农业区的天然植被可以为当地畜禽提供遮荫和保护，能够提高畜禽产量。将溪流两岸的植被恢复，可以作为控制鼠害的一种策略。农业区的天然植被可以养育天精心整理敌动物来帮助控制农业害虫。保持天然植被的这种连通性对物种的保护具有十分重要的意义。因此应在农业区加强天然植被的恢复工作，这些恢复起来的天然植被可以成为重要物种的停留地，而且对农业的防沙治沙，保持水土，减少对杀虫剂的依赖等都有很大的好处。4.5覆盖率常被用作唯一的评估标准对植被恢复工作是否成功，我们需要有一定的指标进行衡量，这些目标包括环境效益、生物多样性保护以及经济可持续能力等。但长期以来人们常常把植被的覆盖率作为植被恢复是否成功的唯一标准。4.6对当地濒危物种的需要缺乏考虑濒危(或旗舰)动植物的保护是当前自然保护的重要目标之一。如果从当地濒危物种的需要去考虑选择适当的物种和适当的方法，一方面可以有利于这些濒危物种的生存，也会极大地有利于当地其他物种的保护和恢复。有些濒危物种具有特定的生态需求。树木结果的时间应该是交错的，才能保证长臂猿一年四季都可以找到食物。长臂猿无法在人工纯林或没有食物(如无花果)的森林里生存。食肉动物也不能居住在孤立的小森林里，因为这里没有足够大的捕食基地可以养活一个能自我维持的种群。要种植可以用作野生动植物栖息地的森林，必须考虑栖息地斑块的大小和物种混合的程度。我国几乎所有地方都有一定数量的濒危物种存在，各个地区在进行植被恢复的时候，需要根据当地的生态情况和濒危物种的需要进行考虑。4.7城市绿化忽略了植被的生态功能城市中的花园、公园和绿地，过于强调观赏性而忽略其生态价值，大量种植一年种一次的花卉、四季常绿物种，却没有考虑到(1)种植的这些植物究竟对这个地区精心整理有多少生态方面的价值，(2)能否养育当地的各种动物，(3)这样的植被能否不依赖于人类的帮助正常生长，并给人类带来好处。国外的草种常被错误地用于我国城市植被恢复。5.植被恢复原则5.1以实现生态系统的完整性为原则一个生态系统要发挥其应有的功能，必须有合理的时序和空间结构。通过引进和保护动植物资源，形成完善的食物链和食物网，构建生态系统的有序结构和和谐的关系，保持生态系统的完整性。5.2以仿自然群落和近森林建设为原则自然群落是在长期自然选择下形成的，对环境资源的利用较充分，与环境建立了一种动态平衡，稳定性好。因此在建造植物群落时模仿自然群落结构，包括合理的群落组成、空间结构特征等，构建仿自然群落能取得较好效果。5.3遵循植被恢复与重建的生态学原则最早的利用城市废弃地、垃圾填埋场建设实质是植被恢复与重建过程，通过植被恢复与重建改善城市景观和生态环境。因此在恢复中必须遵循相关生态学原理，如：主导生态因子原理、耐性定率律和最小量定律、生态位原理、种群密度制约原理、群落演替理论等。在植被的空间配置上重视建群种与其它从属种的合理结合，要求植物种之间的阴阳性、深浅根、疏密生、养分元素吸收等生态学特征上具有生态位的互补性，以减少竞争造成的不稳定性。5.4以提高和保护生物多样性为原则生物多样性是是地球上所有动物、植物微生物的综合体，包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性四个层次，因此在建设中应从不同层次考精心整理虑保护生物多样性。实践中通过增加物种种类、创建多种生境类型和不同类型生态系统来实现。5.5遵循群落演替原则植物群落的动态变化是一个有序而渐进的系统发育和功能完善过程，在群落演替过程中植物的种间关系对其具有决定性影响。在自然条件下，生态系统总是自动向物种多样性、结构复杂化和功能完善化的方向演替，只要有足够的时间和条件，系统迟早会进入成熟的稳定阶段。因此在建设中要保护原有自然植被，养护管理中保护非目标的引入植物，保护和促进更新层发育，维护自然演进过程。因此，在群落组建和管理过程中应加强植物生物学和生态学特性研究，充分借鉴地带性群落的种类组成和结构规律，师法自然。要考虑植物间的互利、竞争关系，合理选择耐荫植物，开发利用绿地空间资源，丰富林下植物，改变单一物种密植的做法，使自然更新种具有生存和繁衍空间，并通过密度或频度制约等方式调整群落种间关系；凋落物能迅速分解的物种能提高环境营养有效性，促进其他植物生长；成株比幼苗的耐性强，错开种间的更新时间，也有利于种间的共存，使群落内各种群趋向互相补充而不是直接竞争，充分利用太阳辐射、热量、水分和土肥等资源，提高绿地的生产力和稳定性，以快于自然演替的速度建立近自然植被。5.6生物气候区适应原则由于长期适应自然条件的结果，使植物形成了一定的生物气候适应区。分布于不同的区域的植物有其适应的水、热、土壤条件和与之相适应的生长发育规律，因此在建设中应以地带性的乡土种类为主，避免过分强调奇花异草，尤其是热带植物的无序引入，既能大大减少建设成本，又能充分体现地域特色，充分发挥其应有的生态功能。二.先锋植物精心整理1.定义先锋植物是指在荒山荒地、沙漠、盐碱地、矿山、石山或无林地上能够实现自然生长成林并能完成天然更新的树种。一般为更新能力强，竟争适应性强，耐干旱瘠薄的阳性树种。先锋树种具一定的耐贫瘠、耐霜冻能力，深根性，根系发达、喜光、耐阴，为强阳性树种，适生于多类土壤、对土壤肥力酸碱度要求严。如马尾松、山杨、白桦、侧柏、黄檀、沙棘和构树等，这些先锋往往在成林后被其他树种逐渐替代。2.衡量标准什么样的树