岳邦瑞 桂露
基于顶极—格局假说的植被修复规划设计途径研究
岳邦瑞 桂露
植被修复是一个具有重要理论与实践价值的热点领域。但在既往研究中,对理论机制与实践应用间的关系描述尚少,植被修复一直未能形成系统的步骤和途径。本研究从植被修复的整体过程出发,首先对顶极—格局假说进行了研究,归纳出顶极—格局假说有8个理论要点;继而通过推导理论要点与植被修复的关系,整合现有的多种技术方法,最终提出了一套具有普适性的植被修复规划设计途径,包含5个步骤:植被修复场地分析、修复时间方案选择、生境修复措施选择、关键修复位置识别、修复监测与评价。
植被修复;规划设计途径;顶极—格局;群落演替
在过去的社会发展历程中,由于人类缺乏对自然的敬畏,产生了诸多不合理行为如森林的过度采伐和开垦、不合理的种植和养殖、外来物种的盲目引入等,导致原有生态系统遭受破坏,从而产生了植被修复的需求。而在传统植被修复中,由于缺乏科学引导,不恰当的修复行为反而又引发了物种单一、干扰等其他生态问题,继而加重了原生态系统的退化。
生态修复按照对象可划分为河流修复、矿区修复、垃圾填埋场修复等,按照要素可划分为水体修复、植被修复、土壤修复等,不同修复对象在不同条件下其修复要素的重点各有差异。近年来,植被修复的研究多集中在森林、风景区、黄土高原、矿区、高速公路边坡、垃圾填埋场等领域,主要关注植物物种选择和培育、植物配置、种植方法、整地方式等方面,获得了一些研究成果:提倡选用耐受性强的乡土物种;运用固氮植物对初期环境进行改善;提倡乔灌草搭配,主张植物配置多样性;引入先锋物种和优势物种,关注人工修复措施等。通过对既往研究进行分析,发现目前植被修复研究主要存在以下2方面问题:1)理论机制与实践应用关系模糊。植被修复在实践中多围绕植物物种选择和环境改善2方面开展,这些焦点与背后理论支撑间的关系我们不得而知。因此回答植被修复的核心理论,如何从核心理论推导植被修复核心问题以及植被修复有哪些关键问题是本文的第一核心研究内容。2)植被修复缺乏规划设计方面的研究。现阶段的研究多停留在技术层面和专项工程中,尽管已有丰富的成果,但由于缺少在规划设计方面的研究,植被修复始终没能形成系统的方法体系,难以直接在景观规划设计中指导各领域植被修复实践的应用。如何整合现有技术和研究成果,以理论为出发点,提取一套行之有效的植被修复规划设计途径是本文的第二核心研究内容。
本文将从顶极—格局假说理论机制出发,探索其与植被修复的关系,整合已有技术和成果,提出一套能够引导植被修复方向、缩短群落演替时间、具有普适性指导意义的植被修复规划设计途径。
植被修复是指运用生态学原理,通过保护现有植被,封山育林或营造人工林、灌、草植被,修复或重建被毁坏或被破坏的森林和其他自然生态系统,恢复其生物多样性及其生态系统功能[1]。植被恢复与植被重建、植被修复等词语内容基本相同,各自侧重点稍有差别:“重建”强调去除干扰并使生态系统回复原有的利用方式[2];“恢复”强调主体(生态系统)的一种状态,其实现方式包括自然恢复与人为恢复;“修复”强调人类对受损生态系统的修建与改进,强调人的主观能动性[3]。对于恢复退化生态系统的生物多样性和生态系统功能而言,人类在其中发挥的作用不可忽视,因此“植被修复”一词更具现实和实践意义。
植被修复实际是把退化的生态系统恢复到原来健康生态系统的发展轨迹上或是缩短恢复过程的时间,属于恢复生态学的研究范畴。恢复生态学研究的理论主要包含:限制性因子原理、热力学定律、种群密度制约及分布格局原理、生态适应性理论、生态位原理、演替理论、植物入侵理论、生物多样性原理、斑块—廊道—基底理论等[4]。到目前为止,自我设计与人为设计理论是唯一从恢复生态学中产生的理论。自我设计理论认为,只要有足够的时间,随着时间的进程,退化生态系统将根据环境条件合理地组织自已并会最终改变其组分。人为设计理论认为,通过工程方法和植物重建可直接恢复退化的生态系统,但恢复的类型可能是多样的。这一理论把物种的生活史作为植被恢复的重要因子,并认为通过调整物种生活史的方法就可加快植被的恢复[5]。自我设计和人为设计理论在不同的植被修复场地下应用各有利弊,需酌情使用。
目前,植被修复研究的生态学原理主要包含生境组合胁迫原理、生态适应性原理、群落内种间关系协同进化依赖原理、生物多样性原理、斑块—廊道—基底景观结构模式原理等[6]。这些原理大多是研究植物个体或群落及其与环境之间的关系,少有将植被修复过程视作一个整体进行研究。群落演替理论是恢复生态学的核心理论,植被修复的过程实际是退化生态系统在人工辅助下的群落演替过程,本文将植被修复过程视作一个系统,通过研究群落演替理论,探索其与植被修复之间的关系。
演替是一个生物群落被另一个生物群落所代替的过程[7],直至达到一个稳定阶段。在这个过程中,群落每时每刻在空间、结构上均发生着改变,是一个动态开放的生命系统[8],也给其实验研究和植被修复实践带来了一定难度。对于单个顶极群落形成过程而言,呈现出的物种取代规律主要是前一个物种的生长改变了环境从而促进了下一个物种的入侵。演替有多种分类,原生和次生演替、旱生和水生演替等,本文重点讨论原生演替。克莱门茨(Clenments)认为演替包含5个阶段:裸地、迁移、定居、反应、稳定性[9]。在裸地的环境下,由于气流、水流等外界因素,植物种子或其他形式的繁殖体迁移到裸地中生长、发育和定居,形成了先锋群落,先锋群落改变生长的环境使下一个物种群落替代了原来的先锋群落,最终形成相对稳定的顶极群落。根据演替的过程特点,可将演替划分为3个阶段:演替早期、中期、晚期(表1)。
顶极群落是群落演替的最终阶段,该群落在出生率与死亡率、能量输入与输出等方面达到均衡。在对退化生态系统进行植被修复时,历史生态系统往往是植被修复的参照系统,而历史顶极群落则是修复参考的终极目标。关于顶极群落有3种学说:单元顶极学说、多元顶极学说、顶极—格局假说。单元顶极学说认为在同一个气候区内,无论演替初期的条件多么不同,植被总是趋向于减轻极端情况而朝向顶极方向发展,从而使得生境适合于更多的生物生长。实际上,只有排水良好、地形平缓、人为影响较小的地带性生境才可能出现气候顶级群落。一个地区稳定群落的实际复杂性已经证明了单元顶极论的局限性[10]。多元顶极是针对单元顶极学说提出的,多元顶极学说则认为只要一个植物群落在某一种或几种环境因子的作用下较长时间保持稳定状态,就可以认为是顶极群落,即同一个气候区内,在某一地区的不同生境中可以产生不同的顶极群落[10]。该学说客观描述了自然事实。顶极—格局则是在多元顶极学说的基础上发展而来,认为随着环境梯度的变化,各种类型的顶极群落也连续变化,彼此之间难以彻底划分开来,最终形成顶极群落连续变化的格局。对比3种顶极学说,我们认为顶极—格局假说不仅描述了多个顶极群落之间的分布格局,并且揭示了环境呈现梯度变化是该格局的形成机制,符合自然规律。
在探索植被修复的途径时,我们不能忽略一个地区内有多个顶极群落存在的事实,其格局具有顶极群落间连续变化的特点,而每个顶极群落势必又遵循着单个顶极群落形成的一般演替规律。
根据以上分析,我们总结出顶极—格局假说具有以下要点:1)演替的主体是生物群落,包含动物和植物群落,由于植物群落演替伴随着动物群落演替,因而本文只重点讨论植物群落演替;2)演替需要一定的时间,具有时间属性;3)演替需在一定的空间内发生,具有空间特性;4)演替是一个生态过程,在这个过程中,物质循环和能量转换一直在发生着改变;5)生态环境是演替的制约条件。当生态环境达到下一个物种生长所必需的生境条件时,群落替代便可以发生;6)物种迁入和迁出在演替过程中始终存在着,其中物种迁入是演替得以发生或继续至下一阶段的必备条件;7)一个气候区内,由于生境的差异化可以存在多种顶极群落类型,但并非每种生境都具有特定的顶极群落,只有当生境的差异体现在能够使某植物群落长期处于稳定的状态下时,如此才可称为不同于气候顶级的顶级降落;8)顶极群落跟随环境的梯度变化产生连续变化,群落之间相互影响,没有明确边界。
植被修复主要把控的是演替方向和演替速度2个方面。对上述理论要点和植被修复之间的关系进行推导(图1),整理出植被修复的函数关系式为:Y(植被修复方向和速度)=f(+X1修复初期生境类型、+X2修复时间等级、+X3种质资源格局、+X4生境条件)
X1修复初期生境类型:顶极群落类型多样化取决于生境类型的差异化,在植被修复初期,对场地的生境类型进行划分,判断场地中潜在的顶极群落类型,得以明确植被修复的目标。
X2修复时间等级:群落演替是一个自然过程,时间是群落演替的属性。自然状态下演替达到稳定状态往往需要花费几百甚至上千年,我们需要通过适当的人工干预缩短退化生态系统的演替时间。在人工干预的环境下,不同场地可以有不同快慢的修复时间需求,由此制定出3种修复时间方案,分别为:一次性修复、阶段性修复、自然修复(图2)。
表1 各演替阶段植被和环境特点Tab. 1 Vegetation and environmental characteristics in different succession stages
1 顶极—格局与植被修复的关系图Climax-pattern hypothesis relationship with the vegetation restoration
一次性修复意为从群落演替的早期阶段通过人工干预一次性恢复到顶极群落的状态,主要运用最大生物多样性法,指尽可能地按照该生态系统退化前的物种组成及多样性水平进行修复,需要大量种植演替成熟阶段的物种,先锋物种被忽略[11]。日本宫胁昭教授应用潜在植被和演替理论,在进行重建环境保护林中提出一种植被修复方法,称“宫胁法”,使退化生态系统到达顶极群落的时间缩短至自然界的1/10,其核心实际上就是运用最大生物多样性法,这一方法取得了显著成效,并得到了世界公认。值得注意的是,顶极群落在人工栽植后,群落间仍需要经过一段时间的磨合才能够使整体生态系统达到稳定。从人工成本上看,一次性修复方式一般要求高强度的人工护理,需要人为补种植物,适用于小区域高强度的人工管理区。从修复的迫切性上看,一次性修复多应用于需要被尽快修复的区域,这些区域往往表现出具有较高的生态区位重要性,例如生态安全格局、生态系统破坏源等,因此在植被修复过程中,识别出生态安全格局和破坏源是一个重要的环节。
阶段性修复方式则是根据演替阶段性的特点,制定修复的短期目标,使演替加快或仅达到下一演替阶段,这些短期目标是处于群落演替轨迹中的某个阶段,多适用于生态系统破坏比较严重、修复难度较大的环境。主要使用物种框架法,指建立一个或一群物种,作为修复生态系统的基本框架,这些物种通常在植物群落的演替早期阶段或过渡阶段出现,多属先锋物种,它们能够适应环境,生长快,有较高的扩散能力,能改造环境并使得其他物种能够进入这个环境。物种框架法多用在距离天然生态系统不远的具有种质资源库的地方,在后继的维持和演替中多依靠这些种源来增加物种数目和实现生物多样性,在实际运用中,也有利用人工种质资源库来代替天然生态系统的。
自然修复方式的持续时间较长,主要运用自然修复法,指无需人工辅助,只依靠自然演替来修复己退化的生态系统,即生态系统自我设计,最典型的应用是封山育林。
由于群落演替的时间特点要求我们在植被修复过程中要因地制宜地制定生态修复时间方案,每个方案包含主要的植被修复途径,3种植物修复途径间可以相互结合,取长补短,更加合理地进行生态修复(表2)。
2 三种时间方案Three vegetation restoration time program
X3种质资源格局:当场地的外部环境达到植物生长的要求后,物种迁入则成了演替发展的另一个必要条件。在自然条件下,场地的物种来源往往是周边现存的天然种质资源斑块,在植被修复实践中如果没有天然的资源,则需要持续地人工补种或人工建立种质资源库。根据生态过程和物种迁移的特点,我们可以在一些“关键位置”建立种质资源库达到促进场地植被修复的作用,主要运用植物扩散原理。植物扩散通常定义为不同生物和非生物因子引起的繁殖体(种子、孢子或植物体其他繁殖部分)传播[12]。植物种子传播有2种方式:一是借助外力,如风力、水力、动物和人类的携带;二是依靠自身所产生的力量,主动传播[13]。植物扩散源是自然演替的核心力量,在空间上形成某种格局,可使其能够更有效地利用植物传播的介质,从而让植物扩散源能够更有效地引导退化生态系统的修复,缩短演替时间,而这些格局则是植被修复过程中的关键位置(表3)。
X4生境条件:当生境达到植物生长所需的条件后演替才能发生替代改变,使演替继续或进入下一阶段。在规划设计过程中,生境改善措施的选择需要结合选定的修复植物物种等方面统筹考虑,而在实践过程中,生境改善是需要先于植物种植和其他落地措施的。
通过对顶极—格局与植被修复的关系进行梳理,对现有修复技术和途径进行整合,我们提出了植被修复规划设计五步骤:1)植被修复场地分析;2)修复时间方案选择;3)生境修复措施择;4)关键修复位置识别;5)修复监测与评价。
场地分析是植被修复的基本准备工作,包括分析生态过程、明确优势物种和先锋物种、识别生态安全格局、识别破坏源、划分生境、判断各生境区演替阶段。
分析场地的生态过程,找出生态系统退化的原因,对使生态系统退化的破坏源进行抑制或消除,避免对生态系统造成持续的破坏;分析场地群落演替过程,对场地群落演替各阶段的物种进行确认,尤其是先锋物种和植物各层的优势物种;由于各生境的演替进程不同,因而选择的植被或环境修复措施也有所不同,因此要对各生境区的演替进程进行判断,识别各区现状演替所处的阶段,见图3。
对场地进行前期分析后,选择场地的生态修复时间方案(一次性修复、阶段性修复、自然修复)及对应的植物修复途径,见图4。不同的植物修复途径有不同的适用条件,见表4,根据修复场地的实际特征,多种植物修复途径可以结合使用。
生境修复措施主要包括:1)豆科植物种植:豆科植物除了固氮作用以外,还具有极强的耐旱性、耐贫瘠性,且具有速生以及高生物量的特点,豆科植物的种植不仅能改善生境质量,其本身也是一种一定程度的生态修复;2)地面覆盖技术:一般来说,覆盖10~30cm的土壤能取得良好的效果,尽量选择含有本地种子的土壤来源;3)造林整地技术:具体包含整地规格、方式和时间的各种组合;4)施肥技术:一般而言,施复合肥比单施某一种肥料好,缓效肥料比速效肥料好,少量多次施肥比一次性施肥好;5)节水技术:指能够节省水资源或在相同用水量下获得更多回报的工艺技术措施和管理手段;6)水土流失治理技术:包括生物和工程等技术。针对不同的生境条件,选择不同的修复措施,见图5。
表2 三种植物修复时间方案与植物修复方法的关系Tab. 2 Relationship between the three vegetation restoration time schedule and method
表3 植被修复关键位置选择Tab. 3 Select key position of vegetation restoration
表4 三种生植物修复途径适用条件Tab. 4 Three conditions for the remediation of vegetation restoration
3 场地分析Site Analysis
4 选择修复时间方案和植物修复途径Vegetation restoration time schedule and method selection
5 选择生境修复措施Choose habitat restoration measures
6 识别关键修复位置Identify key restoration position
7植被修复格局图Vegetation restoration pattern
由于受到地形条件或资源配置等影响,对于较大面积的区域往往只能对局部进行修复,并希望这些局部能拉动区域整体的植被修复,而这些局部位置就是植被修复中的关键位置。对这些能促进植被扩散的关键位置进行优先修复可提高基地演替的速度,对生态修复亦可达到事半功倍的效果(图6),通过对以上步骤的分析,最终得到植被修复格局(图7)。
在植被修复工程实施以后,需对修复效果进行实时监测,对生态修复开展修复前、修复初期、修复进程中以及修复后的评价,以便及时发现修复过程中存在的问题,调整修复策略和纠正执行偏差。关于植被修复评价存在诸多讨论,2004 年,国际恢复生态学会(SER)列出了9个生态系统特征作为生态修复评价标准,分别为:1)与参照生态系统具有相似的生物多样性和生物群落结构; 2)拥有尽可能多的本地物种,允许有一定量的非入侵外来物种;3)具有维持生态系统可持续发展和稳定性的所有功能群;4)物理环境能保证功能物种种群的繁衍;5)生态功能正常,没有功能失常的征兆;6)能融入一个更大范围的生态系统组群或景观中,并通过非生物和生物进行物质和能量的交换;7)影响生态系统健康和完整性的威胁已经消除,或被尽可能地减少;8)能够承受正常的、周期性的环境压力;9)与参照生态系统具有相当的自我维持的能力[14]。由于恢复资源、经济等因素的限制,很难对以上所有标准进行测量,因而目前关于生态修复的评价实际上还未形成统一的评价体系。
表5 生态环境评价指标及权重Tab. 5 Evaluation index and weight of ecological environment
表6 生态环境状况分级Tab. 6 Ecological environment status grading
植被修复的最终目的实际是恢复区域内的生态环境状况。对植被修复前及修复后的生态环境状况分别进行评价,可掌握植被修复对生态环境的改善情况。根据《生态环境状况评价技术规范》,生态环境状况评价指标如表5所示。
这些指标分别反映区域内生物的丰贫,植被覆盖的高低、水的丰富程度、遭受的胁迫强度、承载的污染物压力等。环境限制指数指根据区域内出现的严重影响人居生产生活安全的生态破坏和环境污染事项,如重大生态破坏、环境污染和突发环境事件等,依据不同的突发事件特征,将对生态环境进行降级处理,详细参考《生态环境状况评价技术规范》。
根据相应的计算方法可得出各指数的评分(参见《生态环境状况评价技术规范》),将各指数得分相加则反映了生态环境状况。将生态环境状况分为5个等级(表6),健康状况满分为100。将修复前与修复后的生态环境状况评分进行对比,则可判断植被修复对生态环境状况的影响程度,同时也对植被修复过程进行了良好的监测与评估。
大通矿是淮南市最早开采的矿区之一,由于长期对地下煤层进行开采,使场地内地面下沉,形成了大量的采空塌陷区。塌陷破坏了土壤结构和成分,导致土地贫瘠化,大量的植被和树木被毁,对自然生态环境和植被的危害十分严重。在雨季,地面存放的矸石山和粉煤灰由于受风吹和雨水冲刷,矿物质粉尘、煤灰流入积水坑等地造成了土地综合污染[11]。经过生态修复等治理,如今,淮南大通矿已跻身国家级矿山公园行列,是典型的矿区植被修复案例。
淮南大通大部分矿区资源已枯竭报废,其中煤矸石堆积区生态修复是大通矿区生态修复的重要内容之一。本文以大通煤矸石堆积区的植被修复为例,将其中所应用的部分措施归纳到植被修复规划设计五步骤中,以探讨植被修复规划设计五步骤的可应用性。
淮南大通煤矿采矿历史久,矿区沉降时间长,煤矸石堆占地面积较大且持水能力差,营养元素含量低,长期堆积不但引起了物理的环境污染,还引起化学的水体和土壤污染,造成植物生长困难,植被覆盖率低。
通过对淮南市的植被分布情况及淮南大通煤矿区的特殊性进行分析,确定淮南大通煤矿区最具代表性的植物以华北区系植物为主,如苦木(Picrasma quassioides)、栓皮栎 (Quercus variabilis)、麻栎(Quercus acutissima)、榆(Ulmus pumila)、榔榆(Ulmus parvifolia)、朴(Celtis sinensis) 、小 叶 朴 (Celtis bungeana) 等,华北习见的黄连木(Pistacia chinensis)、元宝 槭(Acer truncatum) 、山 合 欢 (Albizia kalkora)、栾树(Koelreuteria paniculata)、楝(Melia azedarach)、桑(Morus alba)、小叶杨(Populus simonii)等在这里也占有重要地位。本区系中有少量的黄檀(Dalbergia hupeana)、枫杨(Pterocarya stenoptera) 、山 胡 椒 (Lindera glauca)、八角枫(Alangium chinense)等热带亚热带分布种类[15]。
由于不同时间的煤矸石堆现状环境差异较大,因此将煤矸石堆分为了15年以上和15年以下的生境类型(表7)。
由于场地和资源限制,案例对煤矸石堆积区总体采用阶段性修复的方案,主要使用物种框架法对场地进行适度干预,以此达到植被修复的目的。
为了给物种框架法的应用区提供良好的物种来源,案例在小区域运用最大多样性法建立植物种质资源配备良好的种植岛,每个岛的直径为10m,覆土厚度在20cm以上,种植乔木和灌木,在岛的四周(环境更为贫瘠的地方)使用物种框架法,平均覆土10cm。如此,种植岛可为周围持续提供种质资源(图8、9)。各区主要应用的植物物种见表8。
8 煤矸石堆积区位置示意图Coal gangue stack area location
9 种植岛示意图Planting Island schematic
表7 煤矸石堆砌区生境现状表Tab. 7 Habitat situation of coal gangue stack area
表8 煤矸石区植物引入表Tab. 8 Plant introduced in coal gangue stack area
表9 煤矸石堆砌区生境修复措施Tab. 9 Coal gangue stack area habitat remediation measures
在生境修复方面主要结合工程和生物措施对土壤的结构和成分进行改造,打造一个适于植物生长的环境(表9),同时也选择一些固氮植物来改善土壤环境,如山合欢(Albizia kalkora)、紫穗槐(Amorpha fruticosa)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、胡枝子(Lespedeza
bicolor)。
案例运用了种植岛的理念,这些种植岛的位置多选择在地势较高的地方(图10),风能、水能的运动将促进植物的扩散,加速场地群落演替的进程。
案例未对修复前后生态环境的变化进行系统对比,仅从植物种类、视觉景观以及栽培植物的个体适应状况等几个方面进行了分析。截至2007年,煤矸石堆积区的植被种类从原来的11种提高到了68种,变化主要集中于木本植物的改善,区内木本植物种类由修复前的5种提升到了53种,群落结构比修复前更复杂。从侧面反映出植被修复途径对煤矸石区植物种类的增加有一定的改善,但未能直接反映出植被修复途径与生态环境改变之间的关系。
综上所述,植被修复的整合性途径是行之有效的,但该案例在修复前缺少了对生态安全格局、修复时间等内容的判断,在修复后未对胁迫因子、污染状况等方面进行研究,缺少对修复前后生态环境状况的对比分析,未能系统地对植被修复途径的有效性进行判断。总体而言,该生态修复实践还不够系统完整。
10 煤矸石区种植岛位置示意图The location of the islands in the coal gangue accumulation area
综上所述,本文从植被修复核心理论出发,通过将理论机制与植被修复实践相联系归纳出植被修复规划设计五步骤,本研究的独特性贡献如下:
以顶极—格局为出发点,将过程视为一个整体去研究植被修复,总结出顶极—格局包含8个理论要点:1)演替的主体是生物群落;2)演替具有时间属性;3)演替具有空间特性;4)演替是一个生态过程;5)生态环境是演替的制约条件;6)物种迁入是演替的必备条件;7)生境差异性导致顶极群落多样化;8)顶极群落跟随环境的梯度变化产生连续变化。
根据总结的顶极—格局群落演替理论下的8个要点,将理论要点与植被修复实践相联系,得到理论对植被修复实践的启示。
通过植被修复实践,以规划设计时间为轴进行梳理,提出一套具有普适性意义的植被修复规划设计途径,包含5个步骤:1)植被修复场地分析;2)修复时间方案选择;3)生境修复措施选择;4)关键修复位置识别;5)修复监测与评价。
由于群落演替的实验难度相对较大,群落演替相关理论尚有诸多争议,顶极—格局还仅是假说,还未能被完全证实,对于顶极—格局的真理性尚需要进一步验证。
注释:
①图1~7来源为作者自绘,图8~10改绘自殷柏慧,张洪刚,端木山. 从工业废弃地到城市游憩空间的转化与更新——以安徽省淮南大通矿生态区改造为案例[J]. 中国园林,2008(7):43-49。
②表1~4为作者自绘;表5来源:《生态环境状况评价技术规范(HJ192-2015)》;表6改绘自《生态环境状况评价技术规范(HJ192-2015)》;表7~9为作者自绘。
[1]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(9):1640-1646.Hu Chanjuan, Guo Lei. Study on Ecological Effect of Vegetation Restoration [J]. Chinese Journal of Eco-Environmental Science, 2012(9): 1640-1646.
[2]彭少麟,陆宏芳. 恢复生态学焦点问题[J]. 生态学报,2003(7):1249-1257.Peng Shaolin, Lu Hongfang. Focusing on the Focus of Restoration Ecology [J]. Acta Ecologica Sinica, 2003(7):1249-1257.
[3]王元. 东北地区煤矸石废弃地生态园林景观重建的研究[D].哈尔滨:东北农业大学,2012.Wang Yuan. Study on Ecological Landscape Reconstruction of Coal Gangue Abandoned Land in Northeast China [D].Ha'erbin: Northeast Agricultural University, 2012.
[4]Forman R T T. Land mosaics: the ecology of landscapes and regions[M]. Cambridge: Cambridge University Press,1995.
[5]Van der Valk. Succession theory and wetland restoration[C]// Proceedings of INTECOL’s V International wetlands conference. Perth, Australia,1999: 162.
[6]刘玲. 宝鸡市陈仓区北坡森林公园植被修复景观规划[D].郑州:河南农业大学,2013.Liu Ling. Landscape Planning of Vegetation Restoration on the North Slope Forest Park in Chencang District of Baoji City [D]. Zhengzhou: Henan Agricultural University, 2013.
[7]殷秀琴.生物地理学[M].北京:高等教育出版社,2014:103.Yin Xiuqin. Biogeography [M]. Beijing: Higher Education Press, 2014: 103.
[8]周灿芳.植物群落动态研究进展[J]. 生态科学, 2000(2),53-59.Zhou Canfang. Advances in Plant Community Dynamics [J].Chinese Journal of Ecology, 2000 (2): 53-59.
[9]任海,蔡锡安,饶兴权,张倩媚,刘世忠. 植物群落的演替理论[J]. 生态科学,2001(4):59-67.Ren Hai, Cai Xi'an, Rao Xingquan, Zhang Qianmei, Liu Shizhong. Succession Theory of Plant Community [J].Ecological Science, 2001(4): 59-67.
[10]马铭,窦菲,刘忠宽,秦文利,智健飞,刘振宇. 生态演替的理论分析[J]. 河北农业科学,2009(8):68-70.Ma Ming, Dou Fei, Liu Zhongkuan, Qin Wenli, Zhi Jianfei,Liu Zhenyu. Analysis of ecological succession theory [J].Journal of Hebei Agricultural Sciences, 2009(8): 68-70.
[11]朱志勇. 淮南市潘集采煤塌陷区生态恢复和土地资源保护[J]. 安徽农业科学,2005(4):695-696.Zhu Zhiyong. Ecological Restoration and Land Resource Protection of Panji Coal Mining Subsidence Area in Huainan City [J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2005(4):695-696.
[12]彭闪江,黄忠良,彭少麟,徐国良. 不同空间尺度下的肉果植物扩散过程和机理[J]. 生态学报,2003(4):777-786.Peng Shanjiang, Huang Zhongliang, Peng Shaolin, Xu Guoliang. Measurement Process and Mechanism of Fruit Plants in Different Spatial Scales [J]. Acta Ecologica Sinica,2003(4): 777-786.
[13]唐佳. 野生植物种子的传播方式[J]. 西藏科技,2010(4):63-65.Tang Jia. The Way of Propagation of Wild Plant Seeds [J].Tibet Science and Technology, 2010(4): 63-65.
[14]Society for Ecological Restoration International (SER).The SER Primer on Ecological Restoration[EB / OL]. (2005).http: //www.ser.org /.
[15]张雨曲. 安徽淮南大通煤矿废弃矿区生态修复研究[D].北京:首都师范大学,2009.Zhang Yuqu. Ecological Restoration of Abandoned Mining Area in Datong Coal Mine in Huainan, Anhui Province [D].Beijing: Capital Normal University, 2009.
Research on Planning and Design Approach of Vegetation Restoration Based on Climax-pattern Hypothesis
YUE Bang-rui, GUI Lu
Vegetation restoration is a hot field with important theoretical and practical value. In previous studies, the relationship between theoretical mechanism and practical application is limited, vegetation restoration has not been able to form systematic steps and ways. Firstly, Based on the climax-pattern hypothesis, eight hypothetical theories are summarized, which are based on the whole vegetation restoration process. Then, by integrating theoretic points and vegetation restoration, the existing technologies were integrated. And finally put forward a set of universal vegetation restoration planning and design approach, including five steps: site analysis of vegetation restoration, select the restoration time plan, select habitat restoration measures, identify critical restoration locations, restoration monitoring and evaluation.
vegetation restoration; planning and design approach; climax-pattern hypothesis; community succession
国家自然科学基金“秦岭北麓环境敏感区生态风险评价及空间管控方法研究”(编号51578437);陕西省教育厅重点实验室科研计划项目(编号2013JS056);住房和城乡建设部研究开发项目(编号2013-K1-4)
TU 986
A
1673-1530(2017)08-0057-09
10.14085/j.fjyl.2017.08.0057.09
2016-09-12
修回日期:2017-06-04
Fund Items:The National Natural Science Foundation of China“Ecological Risk Assessment and Ecological Space Control Method Research of The Qinling Mountatins North Foothill Sensitive Area” (No. 51578437); The Shaanxi Provincial Department of Education Key Laboratory Research Project (No.2013JS056); The Ministry of Housing and Urban Development Research Project (No. 2013-K1-4)
岳邦瑞/1973年生/男/陕西西安人/博士/西安建筑科技大学建筑学院教授、博士生导师/西部建筑科技国家重点实验室/研究方向为西北脆弱景观生态规划研究、西部乡土景观传统生态智慧研究(西安 710055)
YUE Bang-rui, who was born in 1973 in Shanxi, is a professor and doctoral supervisor in the School of Architecture and Technology, Xi'an University. His research focuses on ecological planning of fragile landscape in Northwest China and the traditional ecological wisdom of the vernacular landscape in the west ( Xi'an 710055).
桂露/1991年生/女/四川人/西安建筑科技大学风景园林学在读硕士研究生/研究方向为地景规划与生态修复(西安710055)
GUI Lu, who was born in 1991 in Sichuan province, is a master students of Landscape Architecture in Xi'an University of Architecture and Technology. Her research focuses on landscape planning and ecological restoration(Xi'an 710055).
(编辑/薛然)