自然恢复和人工重建对生态系统影响

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自然恢复和人工重建对生态系统影响

摘要:目前,森林生态系统退化已成为全球性问题,人们对森林资源的过度开发和使用,导致森林生态系统中的物质循环和能量流动过程发生了改变,导致森林生态系统无法通过自身的演变形式进行更替,影响了大自然生态系统自我服务的能力,也打乱了人类的社会发展和经济发展的步伐。目前,人类开始发现森林系统的退化给人们环境带来的不利影响,并开始依靠先进的修复技术逐渐保护和恢复生态系统,主要包括森林、草原、山地等自然生态系统。一些相对发达的欧美国家率先使用生态工程和生物工程有效地治理了水体、矿山和水土流失等生态环境,并取得了一定的成效。20世纪50年代,我国逐渐开始重建和恢复已退化的生态系统,通过借鉴国外先进经验和结合我国森林生态系统特有的结构特点,对已退化生态系统的分布和形式、引起退化的原因和整体修复的主要方法和技术、生态系统的机构和功能、目前气候变化的形式等进行了相关的研究。经过多年的研究,我国的生态系统逐渐得到了重建和恢复,并取得了不错的成绩。基于此,对自然恢复和人工重建对退化森林生态系统影响进行分析。

关键词:自然恢复;人工重建;退化森林生态系统

在早期的生态系统重建和恢复工作中,我国主要使用的方法是利用人工重建的方式。随着科研人员的不断研究,发现人工重建恢复生态系统还存在一定的弊端,应逐渐转化为自然恢复。但是,自然恢复又是一个比较复杂的过程,在目前的情况下,单一地使用人工重建或是自然恢复都无法达到预期的效果。因此,本文针对这两种修复方式,对重建和恢复已退化生态系统的过程进行了相关分析,主要包括森林微生物的种群、地下土壤的物理变化、植被的多样性和组成形式等进行了分析,希望可以我国生态系统的重建和恢复尽些绵薄之力。

1自然恢复和人工重建

在目前重建和恢复退化生态系统的过程中,主要是利用生态学的原理,有针对性地保护现存的植物,采取封山的方式重建和修复林木、灌木等,在保护现有森林资源的同时修复被破坏的森林生态系统,同时也可以恢复森林生态系统中的生物种群。到目前为止,恢复和重建已被破坏生态系统的最好的方法还是有效地结合自然恢复与人工重建。自然恢复与人工重建都有着各自的优势,自然恢复的优势主要体现在投入的资金相对较少、得到的回报较多,通过自然恢复方式重建的森林有着较高的稳定性,可以使森林的土壤、自然水源、生物的种群、森林中的微气候等得到有效改善,并可以基本达到预期的效果[1];人工重建的优势主要体现在可以人为地控制对森林系统的恢复和重建,在恢复周期上相对较短且性价比较高。如果所要恢复森林的生态系统已经完全被破坏,在选择修复方法时建议使用人工重建的方式。通过以上的比较,可以认识到对森林生态系统进行恢复和重建,自然恢复的方式要优于人工重建的方式。恢复和重建生态系统就是要重建被破坏的生态系统,并且整体修复已退化的生态系统。

2自然恢复和人工重建对生态系统植被群落结构的影响

植物和自然间的相互作用所形成的生态系统构成了植被的群落结构,植物群落结构在恢复已退化的生态系统中起着重要的作用,是重要的指标特征。相关的科研人员在研究后发现,将自然恢复与人工重建有机结合,在一定程度上可以增加生物物种的多样性。自然界中,生物群落的组成取决于时空因素和自然环境,生物群落的结构又会随着自然环境的变化而发生变化。在恢复工作的过程中,老龄林和次生林所组成的森林生态系统会因差异而慢慢地下降[2]。相关研究人员对我国北方的森林和沼泽的群落进行了研究,从中发现,就生物种群的群落径级的分布情况来看,使用人工造林的方式恢复森林生态系统所获得的效果要好于自然恢复,但从保持生态系统多样化的方面来看,自然恢复的效果又好于人工重建。在此基础上,科研人员又研究了我国南方的红壤区,研究主要选取了有代表性的湿地松林、马尾松林和天然次生林,湿地松林和马尾松林的恢复工作主要采用的是人工重建的方式,天然次生林主要使用的是自然恢复方式,从研究结果中可以看出,使用人工重建方式恢复的湿地松林和马尾松林的自然种群的多样性要低于使用自然恢复的天然次生林,引进的湿地松林的自然物种的多样性要低于本土的马尾松林。自然恢复所经历的演替时间相对较长,是通过植物自身的结构和功能恢复原有的生态结构和植物的群落,但对一些破坏较为严重的生态系统来说,自然恢复就显得有些力不从心。所以在选择恢复和重建的方法时应根据实际的情况选择适合的方式,在恢复森林生态系统的基础上提高植物种群的多样性,从而在一定程度上提升森林系统的服务功能。

3自然恢复和人工重建对土壤的影响

在森林生态系统恢复的过程中,在重建和恢复地上植物的同时也应研究土壤的生态系统结构。在研究中发现,植物的根系生长过程可以改变土壤的结构,还可以通过残败的植物等为土壤提供更多的有机肥料,从而有效地改善土壤的质量和土壤的结构,提升土壤的活力[3]。相关的研究人员在研究我国黄土丘陵地区的退耕还林的过程中发现,使用自然恢复和人工重建的过程中可以使土壤中的理化性质发生改变,但相比较使用人工重建的方式可以有效的提升土壤中的氮含量和有机碳的含量。在恢复的过程中,土壤中的微生物也发挥出了很大的作用,在对土壤中微生物的研究中可以发现,在土壤恢复时其所起到的作用也是相当大的,可以为恢复工作提供大量的有效信息,这样就可以在较短的时间内及时恢复已退化的生态系统[4]。在恢复的过程中,使用自然恢复的方式可以提升生物种群的种类和数量,土壤中的微生物、活性酶等也变得更加活跃,可以更好地恢复土壤中的养分含量,因此就土壤生态系统的恢复工作来看,自然恢复方式要优于人工重建方式,自然恢复更有利于改善被破坏的土壤结构和土壤中微生物的种群结构。

4结语

重建和恢复已退化的森林生态系统的工作任重而道远,所以在重建和恢复已被破坏森林生态系统的过程应结合当地的实际情况并选用科学有效的方法和技术,到达预期的目标。在重建和恢复森林生态系统的过程中,应在自然恢复的基础上使用人工重建的方式来提升自然恢复的效果,在深入具体地研究森林生态系统后,根据自然规律和生物种群的结构采取适当的以自然恢复为主人工重建为辅的方式加快森林生态系统的恢复进程,为优化我国的森林生态系统和生态可持续发展做出贡献。

参考文献

[1]黄运峰,路兴慧,臧润国,等.海南岛热带低地雨林刀耕火种弃耕地自然恢复过程中的群落构建[J].植物生态学报,2013,37(5):415-426.

[2]胡婵娟,郭雷.植被恢复的生态效应研究进展[J].生态环境学报,2012,1(9):1640-1646.

[3]冯广,艾训儒,姚兰,等.鄂西南亚热带常绿落叶阔叶混交林的自然恢复动态及其影响因素[J].林业科学,2016,52(8):1-9.

[4]王芸,欧阳志云,郑华,等.南方红壤区3种典型森林恢复方式对植物群落多样性的影响[J].生态学报,2013,33(4):1204-1211.

作者:董小宁 单位:宽甸满族自治县青山保护局