【正文】 高克昌 作業(yè) 運(yùn)用所學(xué)的生態(tài)學(xué)知識，談?wù)勗\斷退化生態(tài)系統(tǒng)特征時，應(yīng)從哪幾方面入手？怎樣識別一個生態(tài)系統(tǒng)是否退化？ 為什么要診斷退化生態(tài)系統(tǒng)的特征（意義） 目前研究現(xiàn)狀如何？（了解同行的工作，并指出長處與不足，明確未來應(yīng)該加強(qiáng)的方向） 有哪些途徑？有哪些指標(biāo)體系？哪些指標(biāo)可以反映一個生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生了退化？最好聯(lián)系實際舉例說明。分為結(jié)構(gòu)受損類型和景觀受損類型。 高克昌 本章總結(jié) 是指生態(tài)系統(tǒng)在自然或人為干擾下形成的偏離自然狀態(tài)的系統(tǒng)，其基本特征是生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的衰退。 ? 我國脆弱生態(tài)系統(tǒng)的面積為 194萬 km2，超過國土總面積的 1/5。 高克昌 ? 脆弱生態(tài)系統(tǒng)極易淪為退化生態(tài)系統(tǒng)。每年還以 133萬 hm2的速度在增加。目前，尚有 393萬 hm2農(nóng)田和 493萬hm2草場受到沙漠化威脅。 高克昌 ? 如我國水土流失面積約 180萬 km2，占國土總面積的 %，其中黃土高原地區(qū)約有 80%地區(qū)有水土流失問題；北方沙漠、戈壁、沙漠化土地面積為149萬 km2，占國土總面積的 %。據(jù) 1995年統(tǒng)計，在全國 960萬 km2土地中，農(nóng)用占%，果園占 %，草地占 %，林地占%，工業(yè)交通和城鎮(zhèn)用地占 %，水體占 %，荒漠和永久雪地占 %。 ? 中國大陸海岸線長 *104km，海域面積*109hm2 。 高克昌 表 32 全球陸地范圍內(nèi)人為引起的土地退化（ ?106hm2） 退化類型 非洲 亞洲 拉丁美洲 北美洲 歐洲 大洋洲 全世界 水蝕 227 440 169 60 114 83 1093 風(fēng)蝕 187 222 47 35 42 16 549 養(yǎng)分衰退 45 14 72 3 + 134 鹽漬化 15 53 4 + 4 1 77 污染 + 2 + 19 22 酸化 2 4 + + 7 壓實 18 10 4 1 33 2 68 水澇 + + 9 1 11 有機(jī)質(zhì)降低 2 2 4 總計 495 748 305 97 218 102 1965 受影響的土地） 17% 18% 15% 5% 23% 12% 15% 全球退化生態(tài)系統(tǒng) 高克昌 ? 中國陸地總面積約 960萬 km2，居世界第三位，南北長 5500km，跨 49個緯度，包括 9個熱量帶；東西寬 5200km，跨 62個經(jīng)度。 ? 7）、污染的水域 ? 主要是來自未經(jīng)處理的生活和工業(yè)污水，直接排放到自然水域的人為干擾。主要分為四種類型： ? （ 1）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； ? （ 2）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； ? （ 3）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； ? （ 4）開采石料而形成的采石礦廢棄地?；哪恋孛娣e超過 10億 hm2，占國土地總面積近 1/3。所謂荒漠化，則是指在干旱、半干旱地區(qū)和一些半濕潤地區(qū)，生態(tài)環(huán)境遭到破壞，造成土地生產(chǎn)力衰退或喪失而形成荒漠的過程。 ? 4）、沙漠及荒漠化 ? 沙漠可由自然干擾或人為干擾而形成。 50年來，長江上游的森林已損毀過半。中國現(xiàn)有林用地 hm2，森林覆蓋率僅為 %，在十大自然資源中，森林資源最為短缺，人均占有森林面積僅相當(dāng)于世界平均水平的%。 高克昌 退化生態(tài)系統(tǒng)的類型 ? 常見的退化生態(tài)系統(tǒng)類型有以下七種： ? 1）、裸地 ? 2）、森林采伐跡地 ? 七個森林大國中，巴西、中國、印尼和剛果（金）的森林面積每年以 %—1%的速度遞減。 世界資源報告的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和報告卡向人們展示了一幅當(dāng)今全球生態(tài)系統(tǒng)的黯淡畫面：海洋被過分捕撈；荒漠化不斷延伸；為滿足農(nóng)業(yè)需求而過度抽取地下水；珊瑚礁和森林遭到嚴(yán)重破壞等等。 這份報告是聯(lián)合國開發(fā)計劃署、聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署、世界銀行和世界資源研究所共同合作的結(jié)果。 退化生態(tài)系統(tǒng)的類型與面積 高克昌 ? “2022—2022：人與生態(tài)系統(tǒng)，正遭磨損的生命之網(wǎng)” ———由 175位科學(xué)家共同完成的世界資源報告。 ? 聯(lián)合國環(huán)境署的調(diào)查表明 (Daily． 1995)：全球有 20xl08hm2土地退化(占全球有植被分布土地面積的 17％ )，其中輕度退化的 (農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力稍微下降，恢復(fù)潛力很大 )有 ，中度退化的 (農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力下降更多，要通過一定的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)投資才能恢復(fù) )有 ，嚴(yán)重退化的 (沒有進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，要依靠國際援助才能進(jìn)行改良的 )有30x108hm2，極度退化的 (不能進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和改良 )有 ； ? 全球荒漠化土地有 36x108hm2以上 (占全球干旱地面積的 70％ )，其中輕微退化的 ，中度退化的 ，嚴(yán)重退化的有 10x108hm2以上，極度退化的有 ，此外，棄耕的旱地每年還以 ； ? 全球退化的熱帶雨林面積有 ，而且還在以 /年的速度遞增。但系統(tǒng)成分和結(jié)構(gòu)的改變是系統(tǒng)退化的外在表現(xiàn)，功能退化才是其受損本質(zhì)。但在退化系統(tǒng)中，由于其結(jié)構(gòu)的破壞，系統(tǒng)內(nèi)的正負(fù)反饋機(jī)制被擾亂，正反饋增強(qiáng)，驅(qū)使系統(tǒng)偏離平衡狀態(tài)。 （ 7）生物利用和改造環(huán)境的能力弱化，功能衰退 固定、保護(hù)、改良土壤及其養(yǎng)分能力弱化；調(diào)解氣候能力削弱；水分維持能力減弱，地表徑流增加，引起土壤退化；防風(fēng)固沙能力減弱；凈化空氣、降低噪聲能力弱化；美化環(huán)境等文化價值降低或喪失。如森林的退化，導(dǎo)致其系統(tǒng)內(nèi)土壤和養(yǎng)分被輸送到比鄰的水生生態(tài)系統(tǒng)，碳和水分釋放到大氣，導(dǎo)致水體的富營養(yǎng)化和大氣的溫室效應(yīng)。生物循環(huán)主要在生命系統(tǒng)與活動庫中運(yùn)行，由于系統(tǒng)退化，生物組分減少，層次簡化，食物網(wǎng)解鏈、解環(huán)或鏈條縮短、斷裂，使得生物循環(huán)的周轉(zhuǎn)時間縮短，周轉(zhuǎn)率降低，因而系統(tǒng)的生物循環(huán)途徑減弱，活動庫容量變小，流量變小，生態(tài)學(xué)過程減弱，并最終導(dǎo)致地球化學(xué)循環(huán)主要在環(huán)境庫中運(yùn)行（如大氣、水體、土壤），相對于正常生態(tài)系統(tǒng)而言，地球化學(xué)循環(huán)增強(qiáng)，整個系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)路線的閉合度減小，開放度增加。 （ 5）物質(zhì)循環(huán)開放度增加 退化生態(tài)系統(tǒng)的生物循環(huán)減弱而地球化學(xué)循環(huán)過程增強(qiáng)。 高克昌 （ 4）能量流動出現(xiàn)障礙 由于退化生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的破壞，能量轉(zhuǎn)化及傳遞效率會隨之降低。 （ 3）食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化 由于生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)受到損害，導(dǎo)致層次結(jié)構(gòu)簡單化，以及食物網(wǎng)的復(fù)雜性下降，使有利于生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)簡單化，食物鏈縮短，部分鏈斷裂甚至解環(huán)，單鏈營養(yǎng)級的比例逐漸增多，種間共生、附生關(guān)系減弱，甚至消失。在群落層次上表現(xiàn)為高度降低，層次性下降，群落內(nèi)景觀破碎化。物種多樣性的數(shù)量比例會發(fā)生變化，既可能增加，也可能下降，但多樣性性質(zhì)會發(fā)生質(zhì)變，由于物種特性的不同，系統(tǒng)功能會相對原系統(tǒng)發(fā)生衰退。系統(tǒng)內(nèi)的 K對策種減少， r對策種增加，例如草本種類。 Curran, 2022）對加納的熱帶雨林的森林片斷化的研究表明：森林的面積、形狀和隔離導(dǎo)致了樹種多樣性變化比率的急劇下降，大的森林片段擁有最多的樹種數(shù)量和最高的稀有樹種的比例，形狀不規(guī)則的森林片段具有高的可更新陽性的先鋒種和成熟的依賴動物傳播的樹種比例。n（ 1994）指出生境的比例在低于 10%30%的臨界區(qū)間時，鳥類和哺乳動物的豐富度就會顯著下降。 有關(guān)森林片斷化對其自身的影響，從片斷化森林的斑塊面積、斑塊形狀和隔離度等方面研究較多 ,得出森林的面積、形狀和隔離對森林本身的有較大的影響。 Hobbs和 Harris(2022)認(rèn)為景觀水平的退化也存在兩個閾限，分別由生物聯(lián)結(jié)作用的喪失，和物理景觀功能的喪失所控制， 并進(jìn)一步指出，退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)閾值及選擇的手段取決于系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)，建議建立一套有效的、參數(shù)容易獲取和測量的評價指標(biāo)，用于評價生態(tài)恢復(fù)成功與否的標(biāo)準(zhǔn)。生態(tài)閾值概念不僅是個科學(xué)問題，由于它能夠確定一個系統(tǒng)可接受改變的幅度，而又不打破系統(tǒng)的臨界值，故在自然資源管理和政策制定中具有很大的應(yīng)用潛力。生態(tài)閾值的本質(zhì)表現(xiàn)在自變量（如生境）的微小變化就會導(dǎo)致因變量（如物種豐富度）的急劇改變。 高克昌 (4)生態(tài)閾值 ?閾值是指物質(zhì)或系統(tǒng)發(fā)生急劇變化的某一點(diǎn)或區(qū)間 ,是物理學(xué)中常用的概念，對于生態(tài)學(xué)領(lǐng)域卻是一個相對較新的概念。 由于結(jié)構(gòu)受損生態(tài)系統(tǒng)退化常常表現(xiàn)為一個連續(xù)變化的過程，在退化程度、退化速度以及退化過程中的階段性， 因此可以比擬為 “逆行演替”，退化程度的判斷標(biāo)準(zhǔn)則是其對頂極生態(tài)系統(tǒng)的偏