王衍睿
[摘要]:生態(tài)位是指自然生態(tài)系統(tǒng)中一個種群在時間、空間上的位置以及它與相關種群之間的功能關系。生態(tài)位不只是具體的棲息地,它除了說明棲息地以外,還說明了這一物種在這一群落中的營養(yǎng)地位,包括所需的物理和生物條件(如溫度、濕度、PH值等)以及與其他生物的關系等。
[關鍵詞]:生態(tài)退耕 ;生態(tài)位;群落演替
1. 生態(tài)位與群落演替
1.1 生態(tài)位概念
生態(tài)位是指自然生態(tài)系統(tǒng)中一個種群在時間、空間上的位置以及它與相關種群之間的功能關系。生態(tài)位不只是具體的棲息地,它除了說明棲息地以外,還說明了這一物種在這一群落中的營養(yǎng)地位,包括所需的物理和生物條件(如溫度、濕度、PH值等)以及與其他生物的關系等。
一個物種所利用的各種資源總和的幅度稱為生態(tài)幅。它有助于了解各個種在群落中的優(yōu)勢地位以及批次間的關系,并在某種程度上反映了生物對生態(tài)環(huán)境的適應程度,當兩個或更多的物種共同利用某些資源,即出現(xiàn)了生態(tài)重疊,如果資源供應不足,就會產(chǎn)生利用性競爭,如果環(huán)境壓迫或是競爭激烈,種群對資源的利用就會發(fā)生改變,即出現(xiàn)了生態(tài)位移。
1.2 群落演替
植物群落的發(fā)展主要包括群落的形成、發(fā)育、變化、演替及演化,在群落發(fā)展的過程中,群落中一些種群興起了,一些種群衰落以致消失了,同時環(huán)境條件也在發(fā)生著變化。群落的這種隨著時間的推移而發(fā)生的有規(guī)律的變化稱為演替,演替是一個植物群落被另一個群落所代替的過程,經(jīng)過演替群落達到最終穩(wěn)定狀態(tài),這一群落稱為頂極群落。群落演替分為原生演替和次生演替兩種類型。
2. 什么是生態(tài)退耕?
生態(tài)退耕是以生態(tài)恢復為目標,把人為干擾強烈的農地轉化為林草地的過程,包括自然棄耕和人工恢復兩種方式,也是土地利用變化過程。生態(tài)退耕不僅影響土地利用與植被的時空格局,而且影響植被演替、土壤質量、水土流失等生態(tài)功能,對當?shù)亟?jīng)濟與社會發(fā)展也具有深遠影響。為了恢復和改善生態(tài)環(huán)境,在自然和人文等因子的驅動下,全球興起了生態(tài)退耕的熱潮,不僅導致土地利用/覆蓋變化,而且強烈地影響生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟。多重尺度上生態(tài)退耕與植被演替時空分布格局研究,已成為景觀生態(tài)學和植物生態(tài)學研究的前沿領域之一,這方面的研究在水土流失嚴重的半干旱黃土丘陵區(qū)尤為重要。本文綜述了多重尺度上生態(tài)退耕的時空格局及其對植被演替時空變異影響的研究進展。
2.1 生態(tài)退耕的驅動因子。
生態(tài)退耕時空格局的驅動因子包括自然和人文兩大類。人文驅動因子主要涉及到人口變化、技術進步、政策變化、政治體制變革、經(jīng)濟發(fā)展、文化價值觀念改變、家庭生活方式等因子。二戰(zhàn)末期的日本和20世紀90年代的拉脫維亞,農村勞動力大量減少,導致農地大規(guī)模退耕。為了控制農業(yè)生產(chǎn)過剩,歐盟從1988年開始實施退耕計劃,退耕地面積大幅增加。在哥斯達黎加,受到政府的成本.共享機制的政策支持,退耕還林面積居中美之首。我國1999年后由政府政策支撐的生態(tài)退耕等原因,導致耕地數(shù)量迅速減少(自然驅動因子包括氣候、地貌、土壤、水文和自然干擾等。因為土壤肥力衰退的限制,在整個熱帶地區(qū)、非洲東部干旱的泛濫平原以及山間高原和高山稀疏草地等地區(qū)的發(fā)展中國家,普遍采用“流動農業(yè)”或“耕作.長期休閑輪作農業(yè)系統(tǒng)”,致使森林、草地開墾與農地退耕周期性重復出現(xiàn)。印度喜馬拉雅山區(qū)的研究發(fā)現(xiàn),農地向林地擴張必然導致生態(tài)系統(tǒng)的退化,不僅威脅森林生態(tài)系統(tǒng)多樣性和服務功能,而且還威脅傳統(tǒng)農業(yè)的可持續(xù)性,因此生態(tài)退耕勢在必行。我國農地棄耕的主要原因是土壤貧瘠、生態(tài)條件惡化、產(chǎn)出量小或是人力的限制,其中地力下降是撂荒的主要驅動因子。
3. 生態(tài)退耕對植被演替的影響
3.1 生態(tài)退耕與植被演替的關系
棄耕演替是演替理論研究的經(jīng)典模式,早期植被演替經(jīng)典研究的主要內容就是退耕農地的次生演替。熱帶地區(qū)主要集中在“刀耕火種”,導致農地休閑地和棄耕地的植被演替過程(Richards,1979;楊小波和吳慶書,2000)。退耕地上的演替開始于半自然甚至是純粹的人工狀態(tài),屬于次生演替。生態(tài)退耕后隨著時間延續(xù),植被類型、結構、多樣性、生物量與有機碳庫等植被結構與功能,都將在某種程度上朝著一定的方向變化。因此,大量退耕演替模型應運而生。促進了對植被演替更深入的理解。Warren和Topping(1999)開發(fā)的植被演替空間占用模型,成功地描述了英國退耕地上所觀測的5種植被演替過程。
3.2 生態(tài)退耕對植被演替過程的影響
退耕過程是一種生態(tài)恢復過程。很多研究表明,不同植被區(qū)生態(tài)退耕后的植被演替進程差異很大。在森林植被區(qū),典型的退耕次生林演替順序為:1年生和2年生雜草--多年生禾草和非禾草一木本植物--演替后期種。英國觀測表明,10—30年開始出現(xiàn)木本植物,20—40年發(fā)生喜光種向耐蔭種更替,100多年后演替為成熟的落葉闊葉混交林。在草原植被區(qū),歐洲農地退耕還草后優(yōu)勢種的典型更替順序為:1年生雜草一匍匐多年生植物一多年生禾草。例如在英國的Silwood公園,退耕還草初期以薺菜等1年生植物為主,在2~3年內大車前(Plantago m40r)等多年生草本占優(yōu)勢,演替機制以“忍耐型”為主。在我國科爾沁沙地植被恢復演替過程中,1年生植物占絕對優(yōu)勢,藜科植物種類數(shù)量較為穩(wěn)定;隨著演替進展,多年生植物優(yōu)勢度逐漸增強,禾本科種類增加且在群落中的優(yōu)勢逐漸上升(張繼義等,2004)。在高山植被區(qū),如亞洲、非洲和南美洲的山間高原和高山稀疏草地區(qū),耕作.長期休閑的輪作系統(tǒng),導致植被演替在休閑期間的次生演替較快,早期階段以外來草本植物為主,中期以固氮的豆科植物等當?shù)夭荼局参餅橹?,后期演替階段以高山稀疏草地特有的大型有莖蓮座葉叢和灌木為主。
[參考文獻]:
(Wilcox,1998;Warren&Topping,1999)
(唐克麗等,1998;程積民和萬惠娥,2002;焦峰等,2005)
(李秀彬,1996;Fujisaka et a1.,1996;劉國華等,2000)
(Richards,1979;邱揚等,1997)
(金煜,園林植物景觀設計,2008,遼寧科學技術出版社)