西南山地退化生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估與恢復(fù)重建技術(shù)內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書在深入分析西南山地自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況的基礎(chǔ)上，闡述了西南山地在區(qū)域生態(tài)安全中的戰(zhàn)略地位和主要生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，分析了這些問(wèn)題的成因，研究了西南山地景觀格局動(dòng)態(tài)變化及其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能的影響；在此基礎(chǔ)上，提出了七大類西南山地退化生態(tài)系統(tǒng)綜合治理技術(shù)，集成了開發(fā)增值型和生態(tài)恢復(fù)型生態(tài)治理模式，并以云南縱向嶺谷區(qū)、三峽庫(kù)區(qū)、干熱河谷區(qū)、汶川地震災(zāi)區(qū)和巖溶山區(qū)為典型區(qū)域，分別論述了生態(tài)恢復(fù)治理過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)。

總序

前言

第1章西南山地生態(tài)環(huán)境特征

1.1西南山地自然環(huán)境特點(diǎn)

1.2西南山地社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況

1.3西南山地在區(qū)域生態(tài)安全中的戰(zhàn)略地位

第2章西南山地主要生態(tài)環(huán)境問(wèn)題及成因

2.1西南山地主要生態(tài)環(huán)境問(wèn)題

2.2西南山地主要生態(tài)問(wèn)題成因

第3章西南山地景觀格局及其動(dòng)態(tài)變化研究

3.1景觀格局動(dòng)態(tài)變化研究方法

3.2川滇農(nóng)牧交錯(cuò)帶景觀格局動(dòng)態(tài)

第4章西南山地生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)

4.1生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)理論基礎(chǔ)

4.2生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)方法

4.3生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

4.4評(píng)價(jià)結(jié)果

第5章西南山地退化生態(tài)系統(tǒng)綜合治理技術(shù)

5.1水資源合理利用技術(shù)

5.2植被恢復(fù)與建植技術(shù)

5.3生物與工程防治技術(shù)

5.4重大工程沿線生態(tài)保護(hù)技術(shù)

5.5生態(tài)經(jīng)濟(jì)修復(fù)技術(shù)

5.6生態(tài)安全預(yù)警技術(shù)

5.7典型復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)

第6章西南山地退化生態(tài)系統(tǒng)綜合治理模式

6.1 區(qū)域生態(tài)恢復(fù)與重建的理論基礎(chǔ)

6.2退化生態(tài)系統(tǒng)綜合治理模式

6.3典型治理模式中的關(guān)鍵技術(shù)

第7章典型案例

7.1 云南省縱向嶺谷區(qū)生態(tài)脆弱性特征及恢復(fù)治理

7.2三峽庫(kù)區(qū)的生態(tài)保護(hù)與恢復(fù)治理

7.3干熱河谷區(qū)水土流失綜合整治

7.4汶川地震災(zāi)區(qū)生態(tài)修復(fù)

7.5西南巖溶山區(qū)石漠化治理模式

參考文獻(xiàn)

彩圖2100433B

2011年12月30日，《震后恢復(fù)重建工程資金初評(píng)估》發(fā)布。

2012年3月1日，《震后恢復(fù)重建工程資金初評(píng)估》實(shí)施。

第一章恢復(fù)生態(tài)學(xué)的理論框架1

一、恢復(fù)生態(tài)學(xué)的涵義及溯源1

（一）歷史沿革1

（二）概念的提出與發(fā)展3

二、恢復(fù)生態(tài)學(xué)研究的對(duì)象與內(nèi)容5

（一）研究對(duì)象5

（二）主要研究?jī)?nèi)容6

三、恢復(fù)生態(tài)學(xué)的基本理論7

（一）生態(tài)系統(tǒng)退化及成因7

（二）干擾與生態(tài)系統(tǒng)退化8

（三）恢復(fù)生態(tài)學(xué)的理論基礎(chǔ)9

四、恢復(fù)生態(tài)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)10

第二章草地植被恢復(fù)與重建研究進(jìn)展13

一、生態(tài)系統(tǒng)受損研究進(jìn)展13

二、退化草地恢復(fù)與重建理論研究進(jìn)展15

三、草地植被恢復(fù)與重建研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)16

（一）退化草地植被恢復(fù)重建研究現(xiàn)狀16

（二）草地退化的機(jī)理及原因17

（三）主要存在的問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)18

第三章草地恢復(fù)與重建的理論方法體系19

一、退化生態(tài)系統(tǒng)19

（一）退化生態(tài)系統(tǒng)的概念19

（二）土壤生態(tài)系統(tǒng)及其退化19

（三）退化草地生態(tài)系統(tǒng)20

二、退化草地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的過(guò)程與機(jī)理21

（一）退化草地恢復(fù)的一般程序21

（二）退化草地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的機(jī)理22

三、恢復(fù)的原則與方法23

（一）基本原則23

（二）草地恢復(fù)的基本方法24

四、退化草地恢復(fù)的目標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)24

（一）恢復(fù)的目標(biāo)24

（二）恢復(fù)成功的標(biāo)準(zhǔn)與時(shí)間25

五、與草地恢復(fù)相關(guān)的生態(tài)學(xué)理論26

（一）自組織理論26

（二）演替理論27

（三）生物多樣性原理28

（四）與物質(zhì)變化相關(guān)的生態(tài)學(xué)原理28

（五）與能量流動(dòng)相關(guān)的原理29

（六）與時(shí)空有關(guān)的原理29

第四章我國(guó)草地退化現(xiàn)狀、成因及發(fā)展戰(zhàn)略31

一、我國(guó)草地退化的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題31

（一）草地退化的背景分析31

（二）草地退化現(xiàn)狀分析32

（三）存在的主要問(wèn)題33

二、草地退化的成因分析34

（一）龐大的人口生存壓力是造成草地退化的最根本原因34

（二）嚴(yán)酷的自然條件和近期全球氣候干旱化是促使草地

退化的自然因素34

（三）過(guò)度放牧、濫墾濫挖是造成草地退化的直接因素34

（四）投入不足、基礎(chǔ)建設(shè)缺乏、科研重視不夠是造成

草地退化的間接原因35

三、草地植被恢復(fù)與重建發(fā)展戰(zhàn)略35

（一）草地植被恢復(fù)重建的優(yōu)化模式35

（二）草地恢復(fù)重建與可持續(xù)利用研究36

（三）草地植被恢復(fù)的總體戰(zhàn)略38

第五章草地生態(tài)系統(tǒng)受損機(jī)理43

一、草地生態(tài)系統(tǒng)受損的原因及特征43

二、草地生態(tài)系統(tǒng)受損的耗散結(jié)構(gòu)機(jī)制43

三、農(nóng)牧交錯(cuò)帶草地生態(tài)系統(tǒng)受損機(jī)理實(shí)證45

第六章退化草地生態(tài)系統(tǒng)的演替51

一、放牧草地退化機(jī)理的初步探討51

（一）放牧草地退化階段的劃分51

（二）草原放牧演替軌跡59

（三）在放牧演替過(guò)程中，群落主要優(yōu)勢(shì)種的種間協(xié)變

(COVariation)規(guī)律62

（四）草原退化演替中物種多樣性變化規(guī)律研究69

(五)草原退化演替中土壤種子庫(kù)的變化規(guī)律72

(六)草原退化演替各階段地上地下生物量及其結(jié)構(gòu)的比較74

（七）退化草地枯枝落葉的積累及分解76

(八)退化草原土壤理化性狀的模糊評(píng)判及其與植被之間的

關(guān)系78

二、墾殖（clearing）對(duì)交錯(cuò)帶草原生態(tài)系統(tǒng)的影響80

（一）墾殖與自然氣候變化的關(guān)系82

(二)農(nóng)牧交錯(cuò)帶農(nóng)田土壤沙漠化過(guò)程及灰色馬爾科夫(GM)

預(yù)測(cè)82

(三)墾殖對(duì)農(nóng)牧交錯(cuò)帶草地生物多樣性的影響86

三、土壤風(fēng)蝕規(guī)律及其與植被覆蓋度之間的關(guān)系90

(一)土壤風(fēng)蝕規(guī)律的研究90

(二)植被覆蓋度與土壤風(fēng)蝕關(guān)系的研究92

第七章受損草地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建95

一、退化草地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)96

(一)圍欄禁牧與退化草地植被的進(jìn)展演替96

(二)退化草地恢復(fù)改良措施的比較105

(三)退化草地施肥的效果110

二、撂荒地植被演替111

(一)撂荒地植被演替的階段劃分112

(二)撂荒地植被演替中物種多樣性變化規(guī)律114

(三)撂荒地演替過(guò)程中土壤理化性狀變化規(guī)律116

三、人工草地的建立117

(一) 優(yōu)良牧草及飼料作物品種篩選118

(二)人工草地建植方式研究120

第八章鹽堿化草地的類型與分布127

一、鹽堿土的地理分布127

（一）濱海地區(qū)128

（二）黃淮海平原128

（三）東北平原129

（四）河西走廊130

（五）準(zhǔn)噶爾盆地130

（六）塔里木盆地130

（七）柴達(dá)木盆地132

二、鹽堿土的類型132

（一）鹽土133

（二）堿土134

三、中國(guó)鹽生植物的類型和種類135

（一）鹽生植物的定義135

（二）鹽生植物的生態(tài)類型136

（三）鹽生植物的種類136

四、主要鹽生植物的生物生態(tài)學(xué)特征及地理分布137

（一）蓼科（Polygonaceae）138

（二）藜科（Chenopodiaceae）138

（三）毛茛科（Ranunculaceae）140

（四）十字花科（Cruciferae）140

（五）薔薇科（Rosaceae）140

（六）豆科（Fabaceae）141

（七）蒺藜科（Zygophyllaceae）141

（八）檉柳科（Tamaricaceae）141

（九）菊科（Compositae）142

（十）禾本科（Gramineae）142

（十一）莎草科（Cyperaceae）144

（十二）百合科（Liliaceae）144

第九章鹽堿化草地的形成機(jī)理145

一、鹽堿土的主要特征145

二、土壤中鹽分的來(lái)源和遷移146

三、鹽堿土的形成條件148

（一）草地鹽堿化的自然條件148

（二）草地土壤鹽堿化的人為因素150

（三）草地鹽堿土的形成過(guò)程151

四、鹽類對(duì)植物毒害的原因153

（一）鹽類對(duì)植物毒害的原因153

（二）主要陰、陽(yáng)離子對(duì)植物的毒害作用154

五、堿斑的形成及擴(kuò)展機(jī)制155

（一）基本概念155

（二）松嫩草原堿斑的形成分析156

（三）堿斑的擴(kuò)展分析157

（四）研究結(jié)論157

第十章鹽堿化草地植被的恢復(fù)重建159

一、鹽堿草地恢復(fù)與重建基本理論159

二、鹽堿化草地的恢復(fù)重建途徑162

（一）圍欄封育162

（二）施肥167

（三）灌溉170

（四）松土171

（五）生物措施174

（六）施枯草177

（七）鋪沙182

（八）施石膏183

第十一章草地荒漠化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)185

一、荒漠化概念185

（一）荒漠化概念的提出185

（二）荒漠化與沙漠化概念的甄別186

二、國(guó)外荒漠化研究進(jìn)展189

（一）世界土地荒漠化狀況189

（二）國(guó)外荒漠化研究現(xiàn)狀190

（三）荒漠化研究發(fā)展趨勢(shì)194

三、中國(guó)的荒漠化研究進(jìn)展195

（一）國(guó)內(nèi)荒漠化研究現(xiàn)狀195

（二）國(guó)內(nèi)荒漠化研究展望197

第十二章溫帶草地沙漠化現(xiàn)狀及成因分析199

一、概況199

二、中國(guó)溫帶草地沙漠化現(xiàn)狀200

（一）草地沙漠化面積不斷擴(kuò)大201

（二）草地沙漠化造成生物生產(chǎn)力嚴(yán)重下降203

（三）草地沙漠化的危害程度逐年增加203

（四）草地沙漠化導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)功能紊亂204

三、中國(guó)草地沙漠化的成因探討205

（一）草地沙漠化的自然因素分析205

（二）草地荒漠化的人為因素209

四、草地荒漠化的發(fā)生機(jī)理213

（一）草地沙漠化過(guò)程中的反饋關(guān)系213

（二）沙漠化的非平衡過(guò)程214

（三）沙漠化與系統(tǒng)復(fù)雜性的關(guān)系214

第十三章溫帶草原沙漠化過(guò)程中土壤理化性狀變化研究215

一、研究地區(qū)的自然概況216

二、研究方法217

三、草地沙漠化過(guò)程中土壤結(jié)構(gòu)變化分析218

（一）草地沙漠化過(guò)程中土壤表層物理特性變化規(guī)律220

（二）沙化草地土壤化學(xué)特性分析222

四、研究結(jié)果與討論223

第十四章草地沙漠化過(guò)程中植被的變化規(guī)律225

一、概論225

二、研究方法226

（一）演替研究方法226

（二）土壤種子庫(kù)研究方法226

（三）物種多樣性計(jì)算方法227

三、草地沙漠化過(guò)程中的群落演替227

（一）群落演替的驅(qū)動(dòng)力228

（二）群落的演替軌跡228

（三）草地沙漠化過(guò)程中土壤種子庫(kù)的變化規(guī)律232

（四）草地沙漠化過(guò)程中物種多樣性變化234

（五）植物對(duì)沙漠化的適應(yīng)機(jī)理及沙生植物特點(diǎn)235

四、基本結(jié)論237

第十五章沙化草地的恢復(fù)與重建途徑239

一、沙漠化治理的國(guó)內(nèi)外概況239

二、自然概況和研究方法241

（一）研究地區(qū)的自然概況241

（二）沙化草地自然恢復(fù)研究方法241

（三）沙化草地的人工恢復(fù)研究方法242

三、沙化草地的恢復(fù)242

（一）沙化草地的自然恢復(fù)242

（二）沙漠化草地的人工恢復(fù)247

四、研究結(jié)論與展望249

主要參考文獻(xiàn)251 2100433B

退化草地恢復(fù)是一個(gè)龐大復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不僅涉及草地學(xué)、農(nóng)作物牧草栽培學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)等實(shí)用技術(shù)，而且要求具有強(qiáng)大的科學(xué)理論作指導(dǎo)，如恢復(fù)生態(tài)學(xué)、草地資源學(xué)和草業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)理論，特別是恢復(fù)生態(tài)學(xué)是20世紀(jì)80年代興起的一門新興科學(xué)，它是研究生態(tài)系統(tǒng)退化的原因，退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建的技術(shù)與方法，生態(tài)學(xué)過(guò)程與機(jī)理的科學(xué)。退化草地恢復(fù)的首要條件是排除施加給草地的超負(fù)荷利用壓力，使之降低到草地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)功能的閾限。這就是說(shuō)草地退化具有可逆性，一般情況下當(dāng)消除過(guò)度的利用壓力后，退化草地都具有恢復(fù)的潛在功能，但有些恢復(fù)過(guò)程是非常漫長(zhǎng)的。

1．完善衡量畜牧業(yè)生產(chǎn)指標(biāo)。傳統(tǒng)上講，政府部門多以牲畜年末存欄頭數(shù)來(lái)衡量畜牧業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，這不僅在政府制定的規(guī)劃綱要、工作總結(jié)、統(tǒng)計(jì)報(bào)表中而且在考核鄉(xiāng)鎮(zhèn)干部工作績(jī)效時(shí)均有一定程度的體現(xiàn)。多年的實(shí)踐證明、僅以牲畜頭數(shù)來(lái)衡量畜牧業(yè)的發(fā)展，雖然是一個(gè)容易理解和操作簡(jiǎn)單的考核指標(biāo)，但往往造成片面追求牲畜頭數(shù)，忽視牲畜個(gè)體生產(chǎn)性能和商品畜產(chǎn)品生產(chǎn)量，陷入草地退化和牲畜生產(chǎn)性能低下之間的惡性循環(huán)。據(jù)調(diào)查，某些地方制定短期或長(zhǎng)期規(guī)劃時(shí)，均要求在某年新增奶牛頭數(shù)若干，

綿羊存欄頭數(shù)若干等等，造成牲畜頭數(shù)連年翻番，從而加劇了草地的退化。簡(jiǎn)單的計(jì)算如下，一牧戶飼養(yǎng)一頭高產(chǎn)奶牛，年產(chǎn)奶量達(dá)8000公斤，而另一牧戶飼養(yǎng)4頭低產(chǎn)奶牛，每頭每年生產(chǎn)奶2000公斤，才能抵得上前一戶的奶產(chǎn)量，但兩戶消耗的飼草料、人力、物力等卻非常懸殊。在種植業(yè)生產(chǎn)方面，衡量其生產(chǎn)能力往往有單產(chǎn)，而畜牧業(yè)生產(chǎn)方面，就沒有將衡量牲畜個(gè)體生產(chǎn)性能的指標(biāo)列入衡量體系。

2．封育禁牧是退化草地恢復(fù)最經(jīng)濟(jì)的技術(shù)方法。解除放牧壓力，使草地自然恢復(fù)，作為一種低投入、經(jīng)濟(jì)的措施在退化草地恢復(fù)中得到廣泛應(yīng)用。如內(nèi)蒙古典型草原，冷蒿、針茅、羊草為主的退化草地，經(jīng)過(guò)7年封育后，地上生物量由每公頃1100提高到1900公斤，羊草比例由9%增加到35.7%，冷蒿等為主的菊科比例由31%下降到9%。

3．農(nóng)業(yè)改良措施人工促進(jìn)恢復(fù)。利用農(nóng)業(yè)措施進(jìn)行人工促進(jìn)恢復(fù)退化草地是較為普遍的，包括松土、輕耙、淺耕翻、補(bǔ)播等，均能取得很好的效果。如在羊草退化草地進(jìn)行的松土試驗(yàn)結(jié)果顯示，羊草地上生物量增加了49%，其他禾草比例由43%上升到57.2%，豆科比例由6.2%上升到12.3%，而菊科由41.14%下降到16.6%。在退化羊草草地上補(bǔ)播羊草能使其生產(chǎn)力在二三年內(nèi)達(dá)到與自然恢復(fù)的羊草草原一樣，是實(shí)現(xiàn)快速恢復(fù)的有力措施。

4．建植人工草料地，提高人工飼草料生產(chǎn)能力是退化草地恢復(fù)和重建的強(qiáng)有力支撐超載過(guò)牧、草畜不平衡是引起草地退化的主要?jiǎng)右?。矛盾的焦點(diǎn)是草少畜多且嚴(yán)重失衡。只有通過(guò)人工草料生產(chǎn)能力的擴(kuò)大，增強(qiáng)家畜生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，才有可能提高牲畜個(gè)體生產(chǎn)性能，加快牲畜周轉(zhuǎn)，才能實(shí)現(xiàn)“退牧還草”，以休養(yǎng)生息，才能促進(jìn)草原畜牧業(yè)從傳統(tǒng)的粗放經(jīng)營(yíng)向集約、半集約化經(jīng)營(yíng)轉(zhuǎn)變。特別是，任繼周院土提出的系統(tǒng)耦合與荒漠——綠洲草地農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的理論與試驗(yàn)成果，在我國(guó)草地生態(tài)治理實(shí)踐中具有先導(dǎo)性。中國(guó)科學(xué)院植物所在內(nèi)蒙古渾善達(dá)克試驗(yàn)示范研究，提出“1/10遞減治理模式”，即種1畝人工草地，可使10畝天然草地得以合理利用，從而使100畝沙化退化草地得以恢復(fù)重建；許鵬教授在新疆荒漠草地生態(tài)優(yōu)化調(diào)控原則和總體模式研究中提出的“三帶三季一改模式”與“生態(tài)置換”理念都具有創(chuàng)新性和指導(dǎo)性。這些理論和技術(shù)對(duì)于解決草地修復(fù)具有相當(dāng)?shù)目茖W(xué)性和前瞻性。

5．退化草地恢復(fù)與重建的法律政策保障：1985年頒布實(shí)施的《草原法》，在近20年來(lái)對(duì)草地建設(shè)和經(jīng)營(yíng)管理發(fā)揮了重要作用。但隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，草地資源管理建設(shè)方面出現(xiàn)了許多新情況，現(xiàn)行《草原法》已不能完全適應(yīng)當(dāng)前畜牧業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)建設(shè)的新需要，修訂和完善《草原法》已經(jīng)非常迫切。應(yīng)繼續(xù)推行“草畜雙承包責(zé)任制”，加強(qiáng)草原監(jiān)理隊(duì)伍建設(shè)和監(jiān)理的力度和效率。2100433B