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核心概念 地球及其资源 发布日期:2022年11月25日

生态系统恢复:什么,为什么,如何,在哪里?

摘要

我们的世界包含许多生态系统,从热带森林到珊瑚礁到城市公园。生态系统在许多重要方面帮助我们,包括清洁空气和水、储存碳和生产食物。人类塑造大多数生态系统的历史至少有12000年。人类的影响变得如此强烈,许多生态系统现在都受到威胁。这就是为什么联合国决定未来10年为“生态系统恢复十年”。但是什么是生态系统恢复,我们该如何做呢?在这篇文章中,我们将告诉你为什么生态系统恢复是重要的,为什么它可能是困难的。我们将解释如何做好它,并从一系列项目中给出示例。成功的恢复必须包括当地人,并需要大量的数据。恢复不应该总是让生态系统恢复到以前的样子。

你有没有想过如何帮助你周围的生态系统?或者他们为什么需要帮助?

许多人类活动影响着地球的自然环境生态系统包括我们吃的食物,我们穿的衣服,我们做的事情。12000多年来,人类一直在改变世界各地的生态系统——例如,通过捕猎动物、砍伐森林、引入新物种和抽干湿地[1].在过去的250年里,人类的影响变得越来越大。世界上五分之一的土地已经退化(受到损害),这影响到32亿人的生计或健康,并使动物、植物和真菌物种消失已经灭绝的.这就是为什么联合国宣布未来十年为“十年”生态系统恢复.各国正在共同努力,为人类和自然改善生态系统。这是生态系统恢复的激动人心的时刻!但是生态系统恢复意味着什么,它是如何做到的呢?

为什么生态系统需要恢复?

生态系统为我们提供了许多好处。它们清洁我们的水和空气,是许多生物的家园,包括用于药物的植物物种。生态系统储存碳,因此可以对抗气候变化。健康的生态系统可以应对火山爆发、山体滑坡、飓风、野火和洪水等自然事件,并从中恢复过来。

人类可以通过污染、气候变化、牲畜过度放牧等多种方式破坏生态系统生物多样性的损失。退化的生态系统无法像健康的生态系统那样恢复。螺旋式下降生态系统退化可以结果。随着时间的推移,生态系统会受到严重破坏,没有帮助就无法恢复。这可能会逆转它们的好处——退化的生态系统会污染水并释放碳。生态系统恢复旨在使退化的生态系统回到正轨。

我们如何知道目标是什么?

为了恢复生态系统,我们需要知道生态系统健康时是什么样子的。例如,我们可以在被砍伐的森林中种植原始树种,或者在被排干的湿地中种植原始树种。如果我们没有生态系统以前状态的记录,我们可以研究同一类型的健康生态系统。卫星图片可以向我们展示生态系统是如何随时间变化的。说话原住民或者最了解该地区的当地人也可以提供重要信息。

为了回顾过去,科学家们还可以研究泥巴。通过研究花粉或藻类的微小化石来了解它们何时进入泥土,或者通过研究土壤的化学成分,科学家可以获得线索,告诉我们人类出现之前的生态系统是什么样的。这种方法被用于帮助恢复库戎湿地(发音为“库戎”),这是澳大利亚海边的受保护湿地。库戎是一群被称为Ngarrindjeri民族(“en-gar-rin- di -jeeri”)的土著居民的家园。库荣也用于捕鱼、农耕和休闲。利用泥浆的线索,科学家们发现这片湿地比7000多年来都要干燥!它变得太咸了,许多植物和动物物种无法在其中生存。现在生态系统正在恢复,流向库戎的淡水正在增加,物种也开始恢复返回

许多生态系统遭到了严重破坏,我们无法将它们恢复到过去的样子。随着气候的变化,生态系统也必须改变。许多科学家认为我们应该这样做恢复而不是恢复生态系统。这意味着要调整生态系统,使其适应当今的环境。毕竟,人类是要留下来的。

生态系统恢复是如何工作的?

世界各地的人们正在修复对退化的生态系统造成的破坏。生态系统恢复项目可以采取多种形式,适用于各种类型和规模的生态系统。一个项目可能专注于一个流;另一个可能跨越多个国家。项目通常从首先移除造成破坏的东西开始。例如,不让鹿进入森林,以保护小树不被吃掉,可能会让森林再次生长。阻止人们从湿地中提取泥炭作为堆肥或燃料可以让湿地恢复。有时这就足够了,生态系统会自我恢复。但有时我们需要一个更实际的方法来恢复生态系统。我们可能需要恢复本地物种或改变陆地表面。

世界各地正在进行许多生态系统恢复项目(图1).例如,海狸已经在英国德文郡的水獭河中恢复了。海狸是生态系统工程师-他们建造了小水坝,从而形成了充满野生动物的池塘。仅仅5年之后,水獭河上就建起了许多海狸水坝。这些水坝增加了鱼类的数量,并阻止了一个村庄的洪水,保护了当地人民和他们的家园房屋.另一个海狸项目是在苏格兰的纳普代尔森林进行的(图2).在那里,海狸建造了运河,养活动物和水草[2].

图1 -世界各地都在进行生态系统恢复项目。
图2 -在苏格兰纳普代尔的科利巴尔湖重新引入海狸的好处。
  • 图2 -在苏格兰纳普代尔的科利巴尔湖重新引入海狸的好处。
  • 海狸通过建造水坝和塑造周围的生态系统来创造新的湿地栖息地[图片来源(左上):Katie Smith]。

动物也被带回了更大的区域。自20世纪20年代以来,美国黄石国家公园就没有狼了。没有狼吃麋鹿,麋鹿繁殖了很多。它们吃了太多的植物,破坏了其他动物的栖息地。没有了植物的保护,河岸被侵蚀,河流变得更宽,更具破坏性。在20世纪90年代,狼又回来了。现在麋鹿少了,植被也恢复了。栖息地再次变得更加多样化——许多动物物种,包括鸟类、海狸和野牛,都回到了黄石公园。植物稳定了河岸,因此河流和漫滩更加健康。3.].

绿色长城项目非常大。它的目标是在整个非洲的11个国家种植一堵当地植物墙。该项目将恢复萨赫勒地区1亿公顷退化的土地,萨赫勒地区是撒哈拉沙漠边缘的干燥生态系统。该项目旨在增加食品、水和能源供应。到2030年,将创造1000万个绿色就业岗位,促进性别平等。从2007年到2020年,已经恢复了1800万公顷的土地,相当于2500多万个足球

人类在哪里?

最成功的生态系统恢复项目往往涉及当地人民,包括土著人民。南美洲玻利维亚的奇基塔尼亚地区就是一个例子。在那里,科学家们正在与土著奇基塔诺人合作,恢复干旱森林.季节性干旱森林是储存碳的重要生态系统,是美洲虎和刺槐等独特物种的家园。土著人民依赖自然,往往与自然有着密切的关系。因此,修复项目可以受益于他们的知识

城镇也可以被认为是生态系统!它们只覆盖了地球的1%,但超过一半的人生活在其中。当它们处于健康状态时,这些城市生态系统会带来许多好处。城市生态系统可以清洁空气、土壤和水,并在热浪期间为城市降温。公园、城市森林、绿色屋顶和行道树都有帮助。它们对人的身心健康有好处,鼓励我们走出去,活跃起来。人们还可以免受洪水等自然灾害的侵害。

在中国的上海,政府意识到苏州河污染非常严重——它很臭,自1970年以来就没有见过鱼。2003年,建立了芦苇床和植物池。机器把氧气放回水中。鱼、植物和昆虫现在在那里茁壮成长。居住在附近的人们可以享受这个生态系统,并学习如何恢复[4] !另一个项目,在英国诺丁汉,旨在把一个旧的购物中心变成一个新的城市绿地(图3).城市生态系统的恢复有助于我们的未来。为了人类和自然,我们可以改善我们居住的地方。

图3 - Broadmarsh Reimagined(诺丁汉,英格兰)。
  • 图3 - Broadmarsh Reimagined(诺丁汉,英格兰)。
  • 一幅艺术家的画作,描绘了布罗德马什购物中心曾经所在的未来城市生态系统。树木、灌木、鲜花、草地和池塘将被创造出来,让野生动物生活在市中心,并为人们提供绿色空间https://www.influence.co.uk/).

为未来恢复生态系统

生态系统恢复十年的目标是在未来十年在世界各地实施恢复项目。10年的时间来恢复生态系统可能看起来很长,但事实并非如此。树可以生长几百年!事实上,修复的一个大问题是我们的时间太少了。为了保护生物多样性和减缓气候变化,我们需要健康的生态系统。我们需要迅速采取行动,让尽可能多的人参与进来,包括土著人民和年轻人。与当地社区合作是这些项目的关键。

年轻人失去的最多,得到的也最多。也许你可以参与附近的项目!

术语表

生态系统群落:一组生物及其生活的物理环境(岩石、土壤、溪流等),作为一个整体发挥作用。

生态系统恢复让生态系统像以前一样正常运转。这可能意味着把它变回原来的样子,或者帮助它适应新情况。

生物多样性生物:地球上各种各样的生命,包括生活在同一环境中的所有植物、动物和真菌

生态系统退化随着时间的推移,生态系统崩溃,运转不佳。

原住民一群人与一个地方有着古老的联系,这个地方对他们来说具有独特的价值,是他们身份的一部分。

生态系统工程师创造、改变、维持和破坏栖息地的物种。这些生物对周围的生物和更广泛的景观都有很大的影响。

利益冲突

作者声明,这项研究得到了英国地质调查局的资助。资助者没有参与研究设计、数据收集、分析、解释,也没有参与本文的撰写或提交发表的决定。

作者声明,这项研究是在没有任何商业或财务关系的情况下进行的,这些关系可能被解释为潜在的利益冲突。

致谢

CP, OB, ED和LH由自然环境研究委员会(NERC) ENVISION博士培训合作伙伴资助。LH也得到了英国地质调查局的支持。作者感谢Chloe Field审阅了本文的草稿并提供了有益的建议,以及Katie Smith和Influence (https://www.influence.co.uk/),让我们得以重现他们的作品[海狸插图(图2)和“Broadmarsh Reimagined”插图(图3),分别)。我们也要感谢年轻的审稿人的热情和建议,这有助于我们使这篇文章更好。


参考文献

[1]Ellis, e.c., Gauthier, N., Goldewijk, K. K., Bird, R. B., Boivin, N., Díaz, S., et al. 2021。人类在至少12000年的时间里塑造了大部分陆地自然。Proc。国家的。学会科学。美国118: e2023483118。doi: 10.1073 / pnas.2023483118

[2]琼斯,S.和坎贝尔-帕尔默,R. 2014。苏格兰海狸试验:英国第一次获准放归野外的故事。网上订购地址:https://scottishwildlifetrust.org.uk/wp-content/uploads/2021/01/003_143__scottishbeavertrialfinalreport_dec2014_1417710135-3-compressed.pdf(2021年11月25日访问)。

[3]贝施塔,R. L.,瑞波,W. J. 2012。大型掠食者在维持河岸植物群落和河流形态中的作用。地貌学.157 - 158:88 - 98。doi: 10.1016 / j.geomorph.2011.04.042

[4]李X,曼曼,C.,安德森,B. 2008。中国上海一个公园的水质处理湿地的设计和性能。生态。Eng。35:18-24。doi: 10.1016 / j.ecoleng.2008.07.007