【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 一定時(shí)間內(nèi)結(jié)構(gòu)與功能的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，其物質(zhì)和能量的輸入、輸出接近相等。在外來(lái)干擾下，能通過(guò)自我調(diào)節(jié)（ 或人為 控制 ） 恢復(fù)到原初穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)外來(lái)干擾超過(guò)自我調(diào)節(jié)能力，而不能恢復(fù)到原初的狀態(tài)就是生態(tài)失調(diào)或生態(tài)平衡破壞。 生態(tài)穩(wěn)態(tài)是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育演變到一定狀態(tài)后才會(huì)出現(xiàn)，它表現(xiàn)為一種震蕩的漲落效應(yīng)，系統(tǒng)以耗散結(jié)構(gòu)維持著震蕩，能夠使系統(tǒng)從環(huán)境中不斷吸收能量和物質(zhì)。 所謂生態(tài)平衡，只不過(guò)是非平衡中的一種穩(wěn)態(tài)，是不平衡中的靜止?fàn)顟B(tài)，平衡是相對(duì)的，不平衡是絕對(duì)的。 18 （ 5）生態(tài)系統(tǒng)平衡的調(diào)節(jié)機(jī)制 生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)主要是通過(guò)系統(tǒng)的反饋能力、抵抗力和恢復(fù)力實(shí)現(xiàn)的。正反饋是系統(tǒng)更加偏離位置點(diǎn)，因此不能維持系統(tǒng)平衡，如生物種 群數(shù)量的增加；負(fù)反饋是反偏離反饋，系統(tǒng)通過(guò)負(fù)反饋減緩系統(tǒng)內(nèi)的壓力以維持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，如密度制約種群增長(zhǎng)的作用。抵抗力是生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并維持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能原狀的能力?；謴?fù)力是系統(tǒng)遭受破壞后，恢復(fù)到原狀的能力 。抵抗力和恢復(fù)力是系統(tǒng)穩(wěn)定性的兩個(gè)方面，普遍認(rèn)為，系統(tǒng)越復(fù)雜，生物多樣性越豐富，系統(tǒng)就越穩(wěn)定。生態(tài)系統(tǒng)對(duì)外界干擾具有自我調(diào)節(jié)能力，保持相對(duì)穩(wěn)定，但這種調(diào)節(jié)機(jī)制不是無(wú)限的。生態(tài)平衡失調(diào)是外界干擾大于生態(tài)系統(tǒng)自身調(diào)節(jié)能力的結(jié)果和標(biāo)志。 循環(huán)再生原理 （ 1）物質(zhì)循環(huán)和再生原理 ： 通過(guò)不同植物種的搭配 組合，形成不同元素的生物小循環(huán)，使得退化土地的養(yǎng)分得到改善，先鋒植物往往是養(yǎng)分積累的開(kāi)始。 （ 2）多層次分級(jí)利用原理： 通過(guò)合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)進(jìn)行加環(huán)，進(jìn)行在一個(gè)區(qū)域內(nèi)形成更多層次的物質(zhì)和能量利用，提高初級(jí)產(chǎn)品的利用效率，減少對(duì)植被的破壞，為植被恢復(fù)創(chuàng)造條件。 景觀生態(tài)學(xué)理論 P7 2. 系統(tǒng)科學(xué)理論 系統(tǒng)的一般概念 系統(tǒng)是有兩個(gè)或兩個(gè)以上相互聯(lián)系、相互制約、相互作用的事物和過(guò)程組成的具有整體功能和綜合行為的統(tǒng)一體。元素、結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、過(guò)程稱為系統(tǒng)構(gòu)成的四要素。 系統(tǒng)論的基本法則 （ 1） 系統(tǒng)的整體性原則 （ 2） 系統(tǒng)的相關(guān)性原則 （ 3） 系統(tǒng)的自組織性原則與動(dòng)態(tài)原則 （ 4） 系統(tǒng)的目的性原則 （ 5） 系統(tǒng)的優(yōu)化原則 系統(tǒng)的特點(diǎn) （ 1）系統(tǒng)必須有它的特定功能，即一個(gè)系統(tǒng)必須有一個(gè)以上的特定的功能。 （ 2）系統(tǒng)是一個(gè)有序結(jié)構(gòu)的有機(jī)整體。 （ 3）系統(tǒng)具有明顯的邊界，沒(méi)有邊界就不成為系統(tǒng)。 （ 4）系統(tǒng)具有很強(qiáng)的整體功能。 4. 可持續(xù)發(fā)展理論 可持續(xù)發(fā)展的核心思想是：當(dāng)今人類(lèi)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展，必須是“既滿足當(dāng)代人的需要，又不對(duì)后代人滿足他們的需要的能力構(gòu)成危害?！被蛘哒f(shuō)，“滿足當(dāng)代人的發(fā)展需求，應(yīng)以不損害、不掠奪后代的發(fā)展空間為前提?！? 可持續(xù)發(fā)展水平的衡量標(biāo)準(zhǔn) （ 1） 資源的承載能力 （ 2） 區(qū)域的生產(chǎn)能力 （ 3） 環(huán)境的緩沖能力 （ 4） 進(jìn)程的穩(wěn)定能力 （ 5） 管理的調(diào)節(jié)能力 可持續(xù)發(fā)展的 9 項(xiàng)原則 19 建立全球持續(xù)發(fā)展 的國(guó)際合作聯(lián)盟 可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)及其理論 可持續(xù)林業(yè) 5. 水土保持學(xué)原理 水土保持學(xué)是一門(mén)研究水土流失規(guī)律和水土保持綜合措施，防治水土流失、保護(hù)、改良與合理利用山丘區(qū)和風(fēng)沙區(qū)水土資源，維護(hù)和提高山地生產(chǎn)力以利于充分發(fā)揮水土資源生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的應(yīng)用技術(shù)科學(xué)。生物措施是水土流失治理的根本措施，而林業(yè)生態(tài)工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)必須與流域水土流失的綜合治理措施相結(jié)合。 水土流失是在水里、重力、風(fēng)力等外營(yíng)力作用下，水土資源和土 地生產(chǎn)力遭受的破壞和損失。 流域是指某一封閉的地形單元，其中有溝道或溪流或河流排泄某一斷面以上的徑流。 所謂小流域綜合治理是指為了充分發(fā)揮水土資源、氣候資源及其他社會(huì)經(jīng)濟(jì)資源，利用小流域之間相對(duì)獨(dú)立性的特點(diǎn)，以小流域?yàn)閱卧?，進(jìn)行全面規(guī)劃，合理安排農(nóng)、林、牧各業(yè)用地及比例，因地制宜布設(shè)各種水土保持措施，治理與開(kāi)發(fā)相結(jié)合，對(duì)流域的資源進(jìn)行保護(hù)、改良和利用。流域的保護(hù)是指對(duì)流域資源與環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，預(yù)防對(duì)資源的不合理開(kāi)發(fā)利用，防止水、土資源的損失與破壞，維護(hù)土地生產(chǎn)力與流域的生態(tài)系統(tǒng)。流域改良是指對(duì)已經(jīng)遭到破壞的流 域資源與環(huán)境進(jìn)行整治與恢復(fù)，修復(fù)或重建退化生態(tài) 20 系統(tǒng) ；流域合理開(kāi)發(fā)是指在流域資源可持續(xù)經(jīng)營(yíng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)資源的開(kāi)發(fā)利用實(shí)現(xiàn)一定的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)目標(biāo)。小流域治理措施包括水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)措施、水土保持林草技術(shù)措施、水土保持工程技術(shù)措施。 小流域治理的特點(diǎn)是治理與開(kāi)發(fā)相結(jié)合，林草措施與工程措施相結(jié)合，生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益相結(jié)合。 5. 系統(tǒng)工程理論 系統(tǒng)工程 系統(tǒng)工程是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)化的科學(xué)，用定量和定性相結(jié)合的系統(tǒng)思想和方法處理大型復(fù)雜系統(tǒng)的問(wèn)題，無(wú)論是系統(tǒng)的設(shè)計(jì)或組織建立，還是系統(tǒng)經(jīng)營(yíng)管理，都可以統(tǒng) 一的看成是一類(lèi)工程實(shí)踐，統(tǒng)稱為系統(tǒng)工程。系統(tǒng)工程的主要任務(wù)是根據(jù)總體協(xié)調(diào)的需要，把自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)中的基礎(chǔ)思想、理論、策略、方法等從橫的方面聯(lián)系起來(lái)，應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)學(xué)和電子計(jì)算機(jī)等工具，對(duì)系統(tǒng)的構(gòu)成要素、組織結(jié)構(gòu)、信息交換 和自動(dòng)控制等功能進(jìn)行分析研究，借以達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計(jì)、最優(yōu)控制和最優(yōu)管理的目標(biāo)。系統(tǒng)工程可分為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)制造和系統(tǒng)運(yùn)用。系統(tǒng)工程的基本方法是：系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)。 系統(tǒng)工程的一般步驟 （ 1）明確課題。（ 2）收集信息。（ 3）模型的建立。（ 4）系統(tǒng)分析。（ 5）決策問(wèn)題 。（ 6）反饋調(diào)節(jié)。 系統(tǒng)工程的三維結(jié)構(gòu)思想程序 （ 1） 時(shí)間維 — 時(shí)間過(guò)程 （ 2） 邏輯維 — 每一個(gè)階段要完成的步驟 （ 3）知識(shí)維 — 專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技術(shù)素養(yǎng) 第二節(jié) 植被恢復(fù)基本理論 生態(tài)環(huán)境脆弱帶：在生態(tài)系統(tǒng)中，凡處于兩種以上的物質(zhì)體系、能量體系、結(jié)構(gòu)體系、功能體系之間形成的界面，以及圍繞該界面向外延伸的 “過(guò)渡帶 ”的空間域。 21 恢復(fù)生態(tài)學(xué)是研究生態(tài)系統(tǒng)退化的原因、退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建技術(shù)和方法及其生態(tài)學(xué)過(guò)程和機(jī)理的學(xué)科。生態(tài)恢復(fù)最關(guān)鍵的是系統(tǒng)功能的恢復(fù)和合理結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。 限制因子原理 生態(tài)適宜性原理和生態(tài)位理論 （ 1）生態(tài)適宜性原理 （ 2）生態(tài)位理論 生態(tài)位是生態(tài)學(xué)中一個(gè)重要概念，主要是指自然生態(tài)學(xué)中一個(gè)種群在時(shí)間、空間上的位置及其與相關(guān)種群之間的功能關(guān)系。 生態(tài)位： 生物完成其正常生命周期所表現(xiàn)的對(duì)特定生態(tài)因子的綜合位置。即用某一生物的每一個(gè)生態(tài)因子為一維（ x），以生物對(duì)生態(tài)因子的綜合適應(yīng)性（ y）為指標(biāo)構(gòu)成的超幾何空間。 （ 3）物種耐性原理 生物群落演替理論 22 生物多樣性原理 生物多樣性就是一個(gè)區(qū)域內(nèi)生命形態(tài)的豐富度，它包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)與景觀多樣性三個(gè)層次。生物多樣性在復(fù)雜的時(shí)空梯度上維持生態(tài)系統(tǒng)基本格局與過(guò)程；生物多樣性是生態(tài)系統(tǒng)抗干擾能力和恢復(fù)能力的物質(zhì)基礎(chǔ)；生物多樣性是生 態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)環(huán)境變化的物質(zhì)基礎(chǔ)。 物種多樣性梯度：從熱帶到兩極隨緯度的增加，物種多樣性有逐漸減少的趨勢(shì)；多樣性隨海拔高度的變化；在海洋和淡水水體物種多樣性隨深度而降低。 生物多樣性類(lèi)型： α 多樣性指數(shù) ： 它包含兩方面的含義： ① 群落所含物種的多寡，即物種豐富度； ② 群落中各個(gè)種的相對(duì)密度，即物種均勻度。 β 多樣性指數(shù) ： β 多樣性可以定義為沿著環(huán)境梯度的變化物種替代的程度。不同群落或某環(huán)境梯度上不同點(diǎn)之間的共有種越少， β 多樣性越大。精確地測(cè)定 β 多樣性具有重要的意義。這是因?yàn)椋?① 它可以指示生境被物種隔離的程度； ② β 多樣性的測(cè)定值可以用來(lái)比較不同地段的生境多樣性； ③ β多樣性與 α多樣性一起構(gòu)成了總體多樣性或一定地段的生物異質(zhì)性。 γ 多樣性指數(shù) 是指一定區(qū)域內(nèi)總的物種多樣性的度量。 植被恢復(fù)是根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，通過(guò)一定的生物、生態(tài)以及工程技術(shù)與方法，人為地改變和切斷退化生態(tài)系統(tǒng)的主導(dǎo)因子或過(guò)程，調(diào)整、配置和優(yōu)化植被系統(tǒng)內(nèi)部及其與外界的物質(zhì)、能量和信息的流動(dòng)過(guò)程及其時(shí)空秩序，使生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和生態(tài)學(xué)潛力盡快地、成功地恢復(fù)到一定的或原有的乃至更高的水平。植被恢復(fù)適應(yīng)于受損后殘存有一定蓋度植被的立地條件 類(lèi)型。 植被恢復(fù)包括退化植被系統(tǒng)的恢復(fù)、干擾植被系統(tǒng)的重建和自然植被的保護(hù)。退化植被系統(tǒng)的恢復(fù)，常見(jiàn)的途徑：一是通過(guò)改變立地條件，模擬當(dāng)?shù)卦脖幌到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能，徹底恢復(fù)到具有地帶性特征的原生植被系統(tǒng)，稱為完全恢復(fù)。二是采用部分恢復(fù)或階段性恢復(fù)退化植被系統(tǒng)的策略，恢復(fù)到頂級(jí)植被系統(tǒng)之前的某種中間狀態(tài)。 生態(tài)學(xué)干擾 23 受害生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建的兩種模式 ： （ 1）（可逆的）不超負(fù)荷受害通過(guò)消除壓力，在自然恢 復(fù)過(guò)程中達(dá)到恢復(fù)。 （ 2）（不可逆的）超負(fù)荷受害通過(guò)消除壓力，在人為的幫助下和通過(guò)自然恢復(fù)達(dá)到恢復(fù)。 第三節(jié) 社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理 1. 生態(tài)與經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展 生態(tài)系統(tǒng)自身的穩(wěn)定性、自我調(diào)節(jié)、自我恢復(fù)能力 24 — 農(nóng)田結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，大量養(yǎng)分流出系統(tǒng)； — 復(fù)合系統(tǒng)，森林的防護(hù)與調(diào)節(jié)功能的利用。 合理有效的人工調(diào)控 — 增加技術(shù)子系統(tǒng)的投入，促進(jìn)生態(tài)子系統(tǒng)的能流、物質(zhì)流轉(zhuǎn)變成經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的產(chǎn)品物質(zhì)流，形成最終的價(jià)值流。 — 在能流的每一個(gè)環(huán)節(jié)上都要有部分商品轉(zhuǎn)化。 調(diào)控措施 — 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)利用限制因素原理； — 利用組分的相生相克原理； — 利用長(zhǎng)鏈利用原理。 2. 供求法則 — 多樣性的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)； — 產(chǎn)出多樣性、消費(fèi)多樣性； — 產(chǎn)出的量比、時(shí)空結(jié)構(gòu)與品種的合理結(jié)構(gòu)； — 市場(chǎng)價(jià)格導(dǎo)向，早、中、晚，短、中、長(zhǎng)，上、中、下品種配置。 3. 自然資源與勞動(dòng)力資源 物種對(duì)自然資源的利用時(shí)間和空間差異 資源更充分利用 勞動(dòng)的季節(jié)性、條件艱苦性、勞動(dòng)力質(zhì)量差異性 — 不同組分的管理時(shí)間差； — 改善勞動(dòng)環(huán)境； — 提高就業(yè)機(jī)會(huì)； — 提高勞動(dòng)效率。 4 其他 地域分工，開(kāi)放式經(jīng)濟(jì)系統(tǒng) — 復(fù)合經(jīng)營(yíng)的內(nèi)容與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的地方特色； — 確定優(yōu)勢(shì)主導(dǎo)產(chǎn)品； — 市場(chǎng)導(dǎo)向，區(qū)內(nèi)需求，區(qū)外需求 長(zhǎng)短效益結(jié)合原則 — 復(fù)合系統(tǒng)的規(guī)模、結(jié)構(gòu)、布局 風(fēng)險(xiǎn)最小原則 — 自然災(zāi)害的特點(diǎn)、市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，合理配比物種比例。 發(fā)展資源節(jié)約型與技術(shù)密集性產(chǎn)業(yè) — 優(yōu)化系統(tǒng)，提高循環(huán)轉(zhuǎn)化效率。 第二章 林業(yè)生態(tài)工程概況 一、林業(yè)生態(tài)工程的概念 （一）林業(yè)與林業(yè)生態(tài)工程的概念 林業(yè)是培育、經(jīng)營(yíng)、保護(hù)和開(kāi)發(fā)利用森林的事業(yè)。它是提供木材和多種林產(chǎn)品的生產(chǎn)事業(yè)，又是維護(hù)陸地生態(tài)平衡的環(huán) 境保護(hù)工程。 生態(tài)系統(tǒng)：是指在一定空間內(nèi)生物和非生物的成分，通過(guò)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)而相互作用、相互依存形成的一個(gè)生態(tài)學(xué)的功能單位。 生態(tài)工程：是一門(mén)著眼于生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展能力的整合工程技術(shù)。它根據(jù)生死存亡控制論原理去系統(tǒng)設(shè)計(jì)、規(guī)劃和調(diào)控人工生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要素、工藝流程、信息反饋關(guān)系及控制機(jī)構(gòu)， 25 在系統(tǒng)范圍內(nèi)獲取高的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。 林業(yè)生態(tài)工程是生態(tài)工程的一個(gè)分支。根據(jù)我國(guó)林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)實(shí)踐，我們提出的初步概念如下：林業(yè)生態(tài)工程是根據(jù)生態(tài)學(xué)、林學(xué)及生態(tài)控制論原理，設(shè)計(jì)、建造與調(diào)控以木本植物為主體的人 工復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的工程技術(shù)，其目的在于保護(hù)、改善與持續(xù)利用自然資源與環(huán)境。 （二）森林的效益 ： 指在森林生態(tài)系統(tǒng)及其影響范圍內(nèi)，被人們開(kāi)發(fā)利用已變?yōu)榻?jīng)濟(jì)形態(tài)的那部分效益。 分直接經(jīng)濟(jì)效益（果品、油料、化學(xué)品和化工原料）；間接經(jīng)濟(jì)效益（農(nóng)田糧食蔬菜增產(chǎn)，生物多樣性增加等） ： 指在森林生態(tài)系統(tǒng)及其影響范圍內(nèi)，森林對(duì)人類(lèi)社會(huì)有益的全部效用。 主要有水源涵養(yǎng)；防風(fēng)固沙；水土保持；改善氣候；凈化水質(zhì)；凈化大氣；重要的物種基因庫(kù)。 ： 指在森林生態(tài)系統(tǒng)及其影響范圍內(nèi)，被人們認(rèn)識(shí)、且已為社會(huì)服 務(wù)的那部分效益。綠色 =生命 +富有 +和平；生態(tài)建設(shè)→生態(tài)安全→生態(tài)文明；可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境與物質(zhì)基礎(chǔ)；“三農(nóng)”問(wèn)題與農(nóng)村發(fā)展 (三 )林業(yè)生態(tài)工程的主要內(nèi)容 林業(yè)生態(tài)工程的目標(biāo)是建造某一區(qū)域 (或流域 )的以木本植物為主體的優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。林業(yè)生態(tài)工程的主要內(nèi)容可劃分為以下 3 個(gè)部分。 這是把設(shè)計(jì)的種群按一定的時(shí)間順序或空間順序定位或安置在復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)之中。例如各種農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)牧復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。生物種群的合理選擇與匹配是建造人工生態(tài)系統(tǒng)的前提。林業(yè)生態(tài)工程 的主要種群可以是喬木，也可以是灌木．甚至草類(lèi)。 2．環(huán)境改良工程 人工復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)主要在非森林環(huán)境中建造。為了保證植物 (包括作物 )正常生長(zhǎng)發(fā)育。必須改良當(dāng)?shù)亓⒌貤l件。例如改善造林立地條件的各類(lèi)蓄水整地工程、徑流匯集工程、風(fēng)沙區(qū)沙地造林采用的人工沙障、防止各類(lèi)侵蝕的水土保持工程、地面覆蓋保墑、吸水劑應(yīng)用、低濕地排水工程等。目的在于為復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的建造提供一個(gè)良好的環(huán)境條件。在一些嚴(yán)重退化的困難立地條件下，不采用環(huán)境改良或治理工程，就很難建造穩(wěn)定的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。 3．食物鏈工程