海岛退化生态系统的恢复Ξ.pdf

海岛退化生态系统的恢复 Ξ 任　海1 , 李　萍2 , 周厚诚2 , 张倩媚1 (1. 中国科学院华南植物研究所 ,广东 广州 510650 ; 2. 广东省海洋资源研究发展中心 ,广东 广州 510070) 摘　要 : 海岛在干扰下极易退化且不易恢复 , 这些干扰包括毁林、引种不当和自然灾害三 类。海岛恢复的限制性因子是缺乏淡水和土壤、生物资源缺乏、严重的风害或暴雨。不同大 小的海岛和海岛不同部分的恢复策略不同。海岛植被恢复可参考其群落演替过程 , 其恢复至 少是一个群落或生态系统水平的恢复。海岛恢复的长期利益包括重建海岛的生物群落 , 再现 海岛生态系统的营养循环 , 恢复海岛的进化过程。海岛恢复的过程比较复杂 , 最关键的是要 选择好适生的关键种。 关键词 : 生态恢复 ; 退化生态系统 ; 海岛 中图分类号 : Q148 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 100828873 (2001) 01 ,2海岛是地球进化史中不同阶段的产物 , 可反映重要的地理学过程、生态系统过程、生 物进化过程、以及人与自然相互作用过程。海岛由于海水的包围而有明显的边界 , 岛内的 生物群体在长期进化过程中形成了自己的特殊动物区系缀块 , 往往是受威胁种的庇难 所[1 ,2 ] 。 由于隔离性和受大气环流影响大 , 海岛生态系统在干扰下极易退化且不易恢复。例 如 , 由于开垦和引入大量的家畜 , 美国夏威夷群岛 1/ 3 的生物消失或面临灭绝 , 成了美国 的受威胁和消失种之都 , 夏威夷洲政府花了大量的人力、物力和财力 , 引种了大量的乡土 种 , 但仍有许多种类不能再在此定居[4 ] 。 1 　海岛恢复概论 岛屿在发展保护生物学理论中占有重要的地位 , 例如 , MacArthur 和 Wilson (1967) 提 出的岛屿生物学理论 ; Harper (1969) 发现草食动物对草本植物的空间竞争会产生影响 , 进而会增加物种多样性 ; Botkin (1977) 和 Taylor (1984) 根据海岛研究提出增加一个捕食 者成分能部分稳定植物和大型草食动物间的相互作用[4 ] 。此外 , 由于更少的种类和易于分 离种群 , 岛屿还常用于测试生物控制项目。但是目前关于海岛恢复的研究还非常少 , 还没 有从海岛恢复试验中总结出一般性的理论。 海岛有大小。大海岛的生态过程与大陆相似 , 因而其恢复方法与大陆相似 ; 小的海岛 由于与大陆隔离 , 物种较少 , 生境缀块小 , 抵御自然灾害的能力弱 , 一些生态系统过程不 能在小尺度上维持 , 因而小岛的恢复目前还无成功的先例 ; 中等大小的海岛由一定尺度的Ξ 基金项目 : 中国科学院生物特支费资助项目 (STZ - 01 - 36) ; 中国科学院生命科学创新小组资助 项目 ; 广东省自然科学基金团队资助项目 (003031) 收稿日期 : 2001203214 ; 作者简介 : 任海 (1970 - ) , 男 , 副研究员. 　 第 20 卷 　第 1 , 2 期 2001 年 　6 月 生 态 科 学 Ecologic Science Vol120 　No11 , 2 Jun1 　2001 　 ? 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 景观组成 , 兼有大陆和海岛的特性 , 相对于小岛更易恢复 , 目前中等海岛的恢复在新西兰 比较成功。此外 , 海岛可分为海岸带、近海岸带和岛心三部分 , 不同部分的恢复策略也不 同。 虽然单位面积的海岛的植物群落中的种类明显少于大陆的 (小岛更明显) , 但海岛植 被恢复仍可参考其群落演替过程。Whittaker (1998) 等研究了 Rakata 岛自 1883 年来的演替 过程表明[4 ] , 该岛植物群落演替可分为 3 个阶段 : 早期以草本植物和蕨类植物入侵为主 , 主要传播者是海水、风及另外的因子 ; 中期以草本植物定居为主 , 主要传播者是动物、海 水和风 , 这表明早期的草本群落为动物扩散提供了适宜的生境 ; 后期有灌木和乔木入侵 , 主要传播者是动物、风 , 而海水的传播作用最小 , 此时该岛植物群落已具备一定结构与功 能 , 可以抵制一定的外来种入侵。在中美洲及大洋洲一些海岛恢复试验过程表明 , 在恢复 初始阶段 , 必须经常除掉被海水、风等引入的外来草种 , 否则极易造成植被恢复努力的失 败。 海岛的恢复至少是一个群落或生态系统水平的恢复 , 而不能只限于种群和个体水平 , 但合适的种群管理可帮助海岛恢复。为了加快恢复 , 有时可以在原群落中再加入一至二个 种群 , 但一定要小心。例如 ,