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1、 生态系统退化程度的诊断摘 要： 随着人口迅速增长和社会经济的加速发展,人们对环境资源的过度使用和破坏,使生态系统的退化已成为普遍现象。然而在生态系统退化和恢复研究中，对于退化程度的诊断是首先遇到和必须解决的问题。本文研究了生态系统退化程度的诊断特征，研究进展；分析了生态系统退化程度诊断的途径和可能指标(体系)；同时归纳了生态系统退化程度诊断的方法。关键词：1.退化生态系统的诊断特征 生态系统从一个稳定状态演替到脆弱的不稳定的退化状态,它在系统组成、结构、能量和物质循环总量与效率、生物多样性等方面均会发生质的变化。与成熟生态系统相比(表l),退化生态系统表现出如下特征:(l)在系统结构方面,退
2、化生态系统的物种多样性、生化物质多样性、结构多样性和空间异质性低。(2)在能量学方面,退化生态系统的生产量低,系统储存的能量低,食物链多为直线状。(3)在物质循环方面,退化生态系统中总有机质存储少,矿质元素较为开放,无机营养物质多储存在环境库中,而较少地储于生物库中。(4)在稳定性方面,由于退化生态系统的组成和结构单一,生态联系和生态学过程简化,退化生态系统对外界干扰显得较为脆弱和敏感,系统的抗逆能力和自我恢复能力较低。 2.生态系统退化程度诊断的研究进展 生态系统退化程度诊断对于生态恢复实践的重要性,已被国内外很多学者所重视。如Whisenant(1999)认为生态系统的退化存在两个阈限，分
3、别是由生物因子的相互作用和非生物因子的限制作用控制;Hobbs和Harris(2001)认为景观水平的退化也存在两个阑限,分别由生物联结作用(Biotic Connectivity)的丧失和物理景观功能(Physical landscape function叩)的丧失所控制;McIntyre畔和Hobbs(1999)探索了如何根据生境破坏与修复的程度来划分景观类型;杜晓军等(2001)在对辽宁西部低山丘陵区生态系统退化程度的研究中,尝试引人了数量分类方法,并通过生境退化的程度定量刻划了生态系统的退化程度等。 当前生态系统退化程度诊断的研究大多仍停留在定性阶段,这在一定程度上制约着生态恢复实践和
4、恢复生态学的发展,故函需开展退化生态系统退化程度诊断的深入研究。如何精确地确定退化生态系统的退化程度将是巫待加强的研究方向,也是该领域今后发展的方向和趋势。 退化生态系统首先是组成和结构发生变化，导致其功能退化和生态过程弱化，引起系统自我维持能力减弱且不稳定。但系统成分和结构的改变是系统退化的外在表现，功能退化才是其受损本质。因而，诊断途径一般有生物途径、生境途径、生态系统功能/服务途径、景观途径、生态过程途径等。详细情况如下： 3.1生物途径 生物指标一般比较直观，因而一般被当作最主要的诊断途径。主要有：生物组成和数量：植物、动物、微生物、生物多样性（指数）、盖度、密度、分布格局、年龄结构等
5、。生物生产能力：生物量、生产力、光合作用大小等。3.2生境途径 主要指小气候和土壤。小气候指标包括：降水量、气温、光照、湿度等。土壤理化性质中的绝大多数可以被用来作为诊断指标，尤其对退化生态系统来说，土壤养分、有机质含量，以及温湿度的敏感性更高，是作为诊断指标的优先考虑对象。3.3生态系统服务功能途径 生态系统服务功能是指：生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用；它不仅为人类提供食品、医药及其他生产生活资料，还创造与维持地球生命系统，形成了人类生存所必需的环境条件。生态系统退化的最终表现往往有生态功能与服务价值所体现。这些功能主要包括：气候调节、水调控、水土流失、物
6、质循环、污染净化、文化娱乐价值等。也可以通过一般的生态功能所体现，如：物种迁移、能量流动、物质循环、信息流、生物生产等等。3.4景观途径 生态系统退化一般会在大尺度上得到体现，景观途径判断退化的指标如下；景观组成：镶嵌体（大小、形状和数量等），廊道（结构、类型）、基质与网络等。景观结构：异质性、景观对比度等。 3.5生态过程途径 生态系统发生退化，其生态过程特别是关键生态过程必然发生变化，也可以被作为退化程度的诊断指标。但由于，这类指标的结果难以获得，且耗时耗力，不适于退化程度的快速诊断，适合于生态系统退化的长期跟踪研究，但对建立生态系统退化模型具有重要价值。 4.生态系统退化程度诊断方法 由
7、于结构受损生态系统退化常常表现为一个连续变化的过程，在退化程度、退化速度以及退化过程中的阶段性，因此可以比拟为 “逆行演替”，退化程度的判断标准则是其对顶极生态系统的偏离。 基于这一认识，退化诊断指标需要包括生态系统的结构、功能、和生境条件三方面的因素，而这三方面涉及的参数很多，不可能都用来作为评价指标，在进行指标选择时我们提出要考虑指标的综合性、代表性、灵敏性、层次性和实用性的原则。根据诊断时选用的指标数并结合诊断的途径，可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。4.1 单途径单因子诊断法 选用一个诊断途径的一个指标进行诊断的方法称为单途径单因子诊断法。对于生
8、物途径来说，就是指示生物的方法。对于其他途径来说，就是通过有指示意义的指标或因子来进行诊断，如一个生境因子等。4.2 单途径多因子诊断法 选用一个诊断途径的多个指标来进行诊断的方法称为单途径多因子诊断法。4.3 多途径综合诊断法 选用两个或两个以上的诊断指标进行诊断的方法为多途径综合诊断法。 单途径单因子诊断法和单途径多因子诊断法都是通过建立指标体系的方法来进行生态系统退化程度诊断的，不同的是前者的指标体系是来自一个途径的，而后者的指标体系是来自多个途径的。总结：退化生态系统的诊断研究随着生态环境的恶化引起了越来越广泛的关注， 但在一些理论方面未达成共识。如退化生态系统修复实践。而生态恢复的实践需要理论指导,生态系统退化程度的诊断是为退化生态系统的恢复与重建服务的。建议尽快开展我国关键生态系统退化程度诊断，而数量化方法的借鉴与引人有助于对退化程度诊断的深入研究。希望未来我国有对生态系统退化程度的诊断有更成熟的研究，从而更好的实现生态系统的恢复。
