恢复平衡(Restoration Balance)是一种生物学概念,指的是生物系统在维持其基本功能时所产生的一种新的平衡。恢复平衡强调生物系统在适应其环境时应实现最优结果,同时也强调生态系统作为一个整体的最优功能。恢复平衡理论起源于生物学领域,主要包括生态学、生态学原理等内容,其研究主要集中于生态系统的结构和功能及生物多样性、生态系统的可持续利用等方面。
该理论目前主要应用于生态恢复和保护,如森林生态系统修复、湿地生态修复、水土保持修复等。笔者结合工作实践,就其理论和实践方面进行探讨,以期对同行有所借鉴。
一、恢复平衡理论对生态恢复和保护的意义
生态系统是指由生物与环境因素相互作用而形成的统一整体,包括生态系统中的各种自然要素,如陆地、水体、大气等。生态系统由生物群落及其环境组成,并通过食物链和食物网相互联系,其稳定性直接决定着生态系统的功能和可持续利用。生物群落是生态系统的主体,而土壤则是生态系统中最重要的组成部分之一。土壤作为自然要素之一,对整个生态系统具有重要作用。土壤的肥力、稳定性以及是否能维持其可持续利用的能力取决于土壤中植物种群的种类、数量及空间分布。因此,恢复平衡理论对生态恢复和保护具有重要意义,不仅可以指导修复技术设计、管理以及工程施工,而且可以指导修复后的评价与监测。
二、自然恢复与人工修复的关系
自然恢复与人工修复是生态修复中两种不同的研究方向。自然恢复是指在自然状态下对受损生态系统进行修复,通过自然演替过程,使受损的生态系统逐步恢复到最初状态,并不断趋于稳定;人工修复是指通过人工干预的方式对受损生态系统进行修复,使其恢复到最初状态。由于自然演替过程难以在短期内完成,因此在实际应用中往往采用人工干预的方式对受损生态系统进行修复。但随着我国社会经济的快速发展,自然演替过程与人工干预之间的矛盾日益突出,对恢复平衡的认识也由“自然”转向“人为”。因此,在进行生态修复工作时应统筹考虑自然演替与人工干预之间的关系,以自然恢复为主,人工干预为辅。
三、自然修复与人工修复的平衡
自然修复(Natural Restoration)是指自然恢复和改善生态系统的过程,这一过程在所有生态系统中都能发生,包括生物、物理和化学过程。人工修复(Artificial Restoration)是指人为的干预和调节生态系统,如实施森林采伐、修建道路等,这一过程在陆地生态系统中发生的频率最高。
自然修复和人工修复平衡的重点是自然修复与人工修复的平衡,即人工修复必须有充分的自然基础。比如,在森林中要有适当的土壤厚度、适宜的植物种群密度、适宜的灌木层、适宜的草灌层、适宜的植物群落结构及物种多样性等。同时,人工修复应与自然修复相协调,保证自然修复和人工修复相结合。
四、森林生态系统修复
森林生态系统具有维持生物多样性、调节气候、净化空气、涵养水源、保持水土、防风固沙、维护生态平衡等重要功能。但目前我国森林生态系统退化严重,以人工林为主,结构单一,生物多样性和稳定性较差,其结构和功能下降的主要原因是人为破坏。因此,在森林生态系统修复中应遵循“尊重自然,保护优先”的原则,尊重自然规律,尊重生物多样性和森林自身的演替规律,以促进森林生态系统自我维持。
在修复实践中,应重点把握以下原则:
第一,修复对象要选择现有林地上自然生长的植被和非林业用地上的植被。如果自然植被被破坏或已经发生退化的生态系统可以采用人工促进演替的方式进行修复;
第二,修复手段要考虑当地的气候条件、立地条件、乡土树种资源等;
第三,修复目标要兼顾森林生态系统自身健康和可持续发展;
第四,应按照“宜乔则乔、宜灌则灌、宜草则草”的原则进行修复;
第五,修复工程建设应遵循“先易后难、循序渐进”的原则。
五、湿地生态修复
湿地生态修复是指采用生态或工程的方法,对湿地生态系统进行修复,使其恢复到一定的状态。其目的是恢复湿地功能,减轻对环境的压力,增加生物多样性和提高其生产力。湿地生态修复包括对自然湿地和人工湿地的修复,而自然湿地的修复则主要包括对退化的自然湿地的修复,以及对受损湿地的修复。自然湿地生态修复是一个长期过程,不可能一蹴而就,而人工湿地生态修复是一个短期过程。
在实践中,我们主要通过补水、清淤、清淤后植物种植、水生动物投放、鸟类招引、生物监测等方式进行人工干预,以达到恢复天然湿地生态功能的目的。此外,在人工干预时需要注意物种选择和群落结构优化等问题。
六、水土保持生态修复
水土保持生态修复是指根据土壤侵蚀、土地利用、水资源、生物多样性和气候条件等自然因素,采取工程、植物等措施,通过对水土流失区的土地利用、植被恢复、环境改造等,将现有的水土保持措施改造成具有水土保持功能的人工生态系统。
水土保持生态修复是一个多学科交叉的研究领域,其核心内容是:充分考虑现有生态系统结构和功能,在不破坏原有结构和功能的前提下,通过人工干预或自然作用,对退化或受损生态系统进行重建。
水土保持生态修复主要包括流域综合整治工程修复、植被恢复工程修复和水源地保护工程修复等。目前,我国水土保持生态修复在理论研究、技术方法和政策措施等方面都取得了长足进步,但与发达国家相比仍存在较大差距。建议加强基础理论研究,完善技术体系,加强人才队伍建设,加大资金投入力度。
七、结束语
生态修复要坚持“保护优先”原则,遵循自然规律,坚持生态优先、绿色发展。恢复平衡理论就是从生态学角度认识到生态系统的功能和结构应与环境的要求相适应,通过人为干预使其达到最优结果。由于人类活动的影响,许多自然生态系统已经受到不同程度的破坏和污染,需要进行生态修复,使其恢复到最优状态。在此过程中,应以自然为本,尊重自然规律和生态规律,坚持人与自然和谐共生;要充分认识到不同区域、不同类型、不同功能的生态系统在人类活动干预下所呈现出的动态变化过程及其恢复平衡特征;要科学选择修复技术、修复措施和修复模式,因地制宜开展生态修复。
恢复平衡理论在实践中有三大挑战:一是对平衡恢复的理解不够深刻;二是对平衡恢复过程认识不够清楚;三是如何把自然生态系统的特性和人类社会发展规律结合起来考虑还有待于进一步研究。这些问题都需要在今后工作中进一步探讨和研究。笔者相信,随着科技发展和理论完善,在“绿水青山就是金山银山”理念引领下,生态修复工作一定能够取得新进展。
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