恢复生态系统的主要方法范文1
关键词：河流 保护 生态 恢复
西方国家在经历了一百多年对于河流大规模开发利用的工程建设以后，从凹世纪50年代开始，逐步把重点从开发利用转向了对河流的保护，河流生态恢复建设正处于方兴未艾的形势中。
一、河流保护行动的发展阶段
1．河流水质恢复
所谓水质恢复，是以污水处理为重点，主要以水质的化学指标达标为目标的河流保护行动。
由于西方国家在二次大战后工业急剧发展，城市规模扩大，工业和生活污水直接排人河流，造成河流污染严重。从20世纪50年代起，西方国家把河流治理的重点放在污水处理和河流水质保护上。为恢复河流水质，政府投入了巨额资金。通过加强管理，强化污水处理和控制排放，推行清洁生产。著名的工程案例是美国俄亥俄河、英国泰晤士河等的水质恢复工程。河流水质恢复的努力一直持续至今。
2．山区溪流和小型河流的生态恢复
自20世纪80年代初期开始，河流保护的重点从认识上发生了重大转变，河流的管理从以改善水质为重点，拓展到河流生态系统的恢复，这是一种战略性的转变。
西方国家这个阶段的河流生态恢复活动主要集中在小型溪流，恢复目标多为单个物种恢复。典型的案例是阿尔卑斯山区相关国家，诸如德国、瑞士、奥地利等国开展的“近自然河流治理’32程，20多年取得了斐然成效，积累了丰富经验。这些国家制定的河川治理方案，注重发挥河流生态系统的整体功能；注重河流在三维空间内植物分布、动物迁徙和生态过程中相互制约与相互影响的作用；注重河流作为生态景观和基因库的作用。河川的生态工程在德国称为“河川生态自然工程”，日本称为“近自然工事”或“多自然型建设工法”，美国称为“自然河道设计技术”。一些国家已经颁布了相关的技术规范和标准。
同一时期，一些国家的科学家和工程师对河流生态恢复工程开展了一些科学示范工程研究，较为著名的有英国的戈尔河(Gole)和思凯姆河(Skeme)等科学示范工程。
3．以单个物种恢复为标志的大型河流生态恢复工程
大型河流生态恢复工程大约始于20世纪80年代后期。具有典型性的项目是莱茵河的“鲑鱼-2000计划”和美国密苏里河的自然化工程。从恢复目标来看，大体是按照“自然化”的思路进行规划设计。从20世纪90年代开始，欧盟已经把注意力集中在河流及流域的生态恢复上，《生命计划和框架计划Ⅳ．V》已经通过，其目的是增进人类活动对于生物多样性冲击的认识，恢复生物多样性的功能。从1993年开始，欧盟生命计划开始在丹麦和英国的主要河流上实施，主要是开展示范工程建设。
4．流域尺度的整体生态恢复
河流生态系统是由生物系统、广义水文系统和人工设施系统等3个子系统组成的大系统。生物系统包括河流系统的动物、植物和微生物。广义水文系统包括从发源地直到河口的上中下游地带，流域中由河流串联起来的湖泊、湿地、水塘、沼泽和洪泛区，以及作为整体存在的地下水与地表水系统。水文系统又与生物系统交织在一起，形成水域生态系统。而人类活动和工程设施作为生态环境的一部分，形成对水域生态系统的正负影响。因此，河流生态恢复不能只限于某些河段的恢复或者河道本身的恢复，而是要着眼于生态景观尺度的整体恢复。以流域为尺度的整体生态恢复，是20世纪90年代提出的命题。美国已经按照这种思路进行了部分河流恢复规划，未来20年美国将恢复60万km的河流或溪流。已经开展的大型河流按流域整体生态恢复工程的实例有上密西西比河、伊利诺伊河和凯斯密河。转贴于 二、河流保护工作给我们的启示
1．河流保护工作的重点从单纯改善水质到恢复河流生态系统，这是河流管理中一次认识的飞跃通过研究和实践认识到，河流与周围的动物、植物及微生物组成了生机盎然的河流生态系统，河流是河流廊道生态系统的动脉。治河，不应孤立地处理河道里的水体，而要综合恢复整个河流的生态系统，促进其健康和具有可持续性。具备健全功能的生态系统，也包括了河流自我净化功能。水利工程对河流生态系统的胁迫，西方国家的学者进行了一些研究，指出水利工程的负面影响，一是改变了河流地貌学特征，二是改变了河流水文学特征。两者的作用都是使河流生境单调化，导致生物群落多样性的降低。在研究的基础上，提出了“河流生态恢复”的概念。所谓“恢复”是创造条件使河流生态系统尽可能回到未受干扰的状态，至少达到一种接近自然的状态。这样就把河流水质恢复的内涵扩大为河流生态恢复，把河流管理的范围从河道及其两岸的物理边界扩大到河流走廊生态系统的生态尺度边界。河流管理者关注的对象不再是仅仅具有水文特性和水力学特性的河流，而是还具备生命特性的河流生态系统。这是一种认识的飞跃。
2．河流生态恢复的任务一是水文条件的改善，二是河流地貌学特征的改善，目的是改善河流生态系统的结构与功能，标志是生物群落多样性的提高，与水质改善为单一目标相比更具有整体性的特点，其生态效益更高
水文条件的改善包括：通过水资源的合理配置维持最小生态需水量；通过污水处理，控制污水排放以及提倡清洁生产改善河流水质；水库的调度除了满足社会需求外，尽可能接近自然河流的脉冲式的水文周期等。河流地貌学特征的改善包括：尽可能恢复河流的纵向连续性和横向连通性，尽可能保持河流纵向和横向形态的多样性，防止河床材料的硬质化。
近几年来，我国河流管理工作开始重视通过适度向生态脆弱地区调水，改善湿地、河流的生态条件，已经收到明显效果，但是在改善河流地貌学特征方面尚未引起重视。在全国范围内防洪和渠道工程中仍然大量采用混凝土或浆砌块石材料作为衬砌或防护材料。河流整治工程中自然河流仍然被渠道化，裁弯取直工程屡见不鲜。不少地方结合城市河流整治更多注重园林景观的建设，沿河建设不少亭台楼阁，然而忽视了生态景观的建设。更多的现象是人们把河流生态建设简单理解为沿河种草植树的绿化工作，而不是河流走廊生态系统结构与功能的全面恢复和改善。
从学科发展角度看，传统的水利工程学是以建设工程设施、改造河流和控制水流为手段，达到开发利用水资源的目的。学科的基础是水文学和工程力学等。传统的水利工程忽略了河流处于一个完整的生态系统之中这一基本事实，孤立地处理水资源中的水量、水质、水能等水文系统中的问题，忽略了河流生态系统中的动物、植物、微生物这些生命系统中的问题。其结果是在给人类带来巨大经济社会利益的同时造成对于河流生态系统的胁迫。对此反思的结论应该是：水利工程不仅能满足经济社会需求，还应该兼顾生态系统健康和可持续需求。传统的水利工程学需要吸收生态学的原理和方法，改善水利工程的规划和设计方法，发展“生态水利工程学”，形成新的交叉学科分支。
3．我国河流保护工作总体处子水质改善阶段，河流水质恶化趋势未能有效遏制，全面进入河流生态恢复建设尚待时曰，但是，应该积极借鉴发达国家河流生态恢复的经验用手我国的水利建设，而不必再走西方国家的弯路
我国河流保护工作总体处于第一阶段即河流水质恢复阶段，在治污方面还要走很长的路。河流生态恢复工作应该是在治污基本达标的基础上开展的。实际上，利用河流生态系统的自净功能，是对于达到排放标准的水质的进一步加强。自净功能对于严重污染水体是无能为力的。所以，河流生态恢复一般是在治污基本完成的前提下开展的，河流保护的各个阶段难以跨越。但是，结合我国的情况，应该积极借鉴发达国家的生态恢复方面的经验，不再走弯路。这体现在两个方面：一方面是对于已建工程，需要加强生态监测，进行生态系统演进的预测与评估。同时，加强水库库区的生态建设以及改善水库调度方式，加强被干扰河流的栖息地建设，目的是对于河流生态系统进行补偿。另一方面，西方国家水资源水能开发基本完成，而我国正处在水利水电建设的高潮时期，新建工程要吸取经验教训，改进工程规划设计理念和技术，主动研究和兼顾河流生态系统健康需求。这包括开展新建工程的生态系统变化的整体评估，加强工程立项的科学性。在工程规划和设计方面，积极吸收生态学的理论和方法，改进传统方法，在满足社会需求的同时，兼顾生态系统的健康和可持续性。比如避免或减少渠道化设计，增加河流的连通性。如果我们的规划设计仍然固守传统方法，继续搞河流直线化工程，继续搞裁弯取直工程，继续建设硬质岸坡，几年后一旦认识到这是对生态系统的胁迫，再进行改造，重新废除直线的人工运河，拆除混凝土护坡和衬砌，代之以可以长草、鱼类可以产卵的新型护坡等，其造价将是原来造价的若干倍。
4．需要研究对手受损生态系统补偿的政策，修订相关技术规程规范，开展科学研究和工程示范
河流生态系统对于人类的服务功能历来认为是大自然的恩赐，人们是可以免费获得的。这些服务功能没有明显的市场价值，往往得不到保护。有的西方学者认为，生态系统的服务功能应该使其价值定量化。比如由于河流上游滥伐森林发展木材加工业获得了利润，造成的后果是下游洪水泛滥，由谁来支付下游水灾的费用呢?应该靠财政手段通过税收让伐木公司和木材加工公司补偿下游水灾的经济损失。如上述水利工程对于河流生态系统造成胁迫，导致河流生态系统功能下降，是否应该研究相应的法规政策，通过财政手段收取补偿的费用，用于河流生态建设。
恢复生态系统的主要方法范文2
关键词 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 外界干扰 生态系统
中图分类号 Q-49 文献标识码 E
生态系统的稳定性表现在两个方面：一方面是生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状（不受损害）的能力，叫做抵抗力稳定性。另一方面是生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力，叫做恢复力稳定性。现在许多教辅资料上还在说生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性是相反的关系，也常见到图1。
笔者认为这种分析是不合适的。虽然在人教版2001年的版本生物第二册书中确实有这样的原话：“对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间往往存在着相反的关系。抵抗力稳定性较高的生态系统，恢复力稳定性就较低，反之亦然。例如，森林生态系统的抵抗力稳定性比草原生态系统的高，但是，它的恢复力稳定性要比草原生态系统低得多。热带雨林一旦遭到严重破坏（如乱砍滥伐），要想再恢复原状就非常困难了。”但这是以前的观点。
现在再来看这个观点，显然是不准确的。首先人教版2007年的版本生物第三册书中已没有上述一段话，其次在人教版2007年的版本生物必修三教师参考书中还明确指出：
生态系统的稳定性不仅与生态系统的结构、功能和进化特征有关，而且与外界干扰的强度和特征有关，是一个比较复杂的概念。生态系统的稳定性是指生态系统保持正常动态的能力，主要包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
以往认为，抵抗力稳定性与恢复力稳定性是相关的，抵抗力稳定性高的生态系统，其恢复力稳定性低。也就是说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般呈相反的关系。但是，这一看法并不完全合理。例如，热带雨林大都具有很强的抵抗力稳定性，因为它们的物种组成十分丰富，结构比较复杂；然而，在热带雨林受到一定强度的破坏后，也能较快地恢复。相反，对于极地苔原（冻原），由于其物种组分单一、结构简单，它的抵抗力稳定性很低，在遭到过度放牧、火灾等干扰后，恢复的时间也十分漫长。因此，直接将抵抗力稳定性与恢复力稳定性比较，可能这种分析本身就不合适。如果要对一个生态系统的两个方面进行说明，则必须强调它们所处的环境条件。环境条件好，生态系统的恢复力稳定性较高，反之亦然。”
对比可知，人教版2007年的版本生物第三册的说法显然更科学，也更严谨。而教辅资料上所说生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性是相反的关系，是沿用人教版2001年的版本生物第二册中的说法。虽然实际中也有它适应的情况。这种说法是片面的、是不严谨的。
笔者认为只要对生态系统稳定性的示意图进行深入理解，就能对生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性进行准确辨析。生态系统稳定性的示意图如图2所示，图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。T表示一个外来干扰使之偏离正常范围的大小：偏离大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱；反之，则强。S表示恢复到原状所需的时间：S越长，恢复力越弱；反之，越强。TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为总稳定的定量指标：T与S越大，即这一面积越大，则总稳性越低；反之，TS越小，则总稳定性越强。
人教版2007年的版本生物必修三教师参考书教学策略中谈到：“请学生比较草原、北极苔原、森林生态系统，抵抗力稳定性谁强谁弱？恢复力稳定谁高谁低？引导学生认识：一方面，不同的生态系统表现出的稳定性是不一样的；另一方面，生态系统的稳定性也取决于外界因素的影响程度。”在教学中，基于对生态系统稳定性概念的理解，加之对生态系统稳定性示意图的准确把握，笔者引导学生将森林生态系统与草原生态系统稳定性的比较分两种情况进行讨论。
一种是同等强度干扰（图3）：在外界干扰之前，森林生态系统和草原生态系统均维持在相对稳定的状态（曲线重合部分）。在同等强度的干扰下，森林生态系统（实线）偏离正常值较小，即T较小，恢复较快，即S较短；而草原生态系统（虚线）偏离正常值较多，即T较大，恢复较慢，即S较长。这些说明森林生态系统抵抗力稳定性强，恢复力稳定性也强；草原生态系统抵抗力稳定力弱，恢复力稳定性也弱，即森林生态系统的总稳定性比草原生态系统的总稳定性强。
另一种情况是森林生态系统和草原生态系统都破坏到3/4的程度（图4）：在外界干扰之前，森林生态系统和草原生态系统均维持在相对稳定的状态（曲线重合部分），在不同强度的干扰下，两种生态系统偏离正常值的幅度相似，都破坏到3/4的程度。在这种情况下，因为草原生态系统（虚线）在相同时间内偏离正常值较大，即T较大，恢复到原状所需时间较短，即s较短，说明草原生态系统抵抗力稳定性弱，恢复力稳定性强；森林生态系统（实线）在相同时间内偏离正常值较小，即T较小，恢复到原状所需时间较长，即s较长，说明森林生态系统抵抗力稳定性强，恢复力稳定性弱。由此可见在这种情况下，抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间存在相反的关系。
由此不难看出，人教版2001年的版本中“对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间往往存在着相反的关系。抵抗力稳定性较高的生态系统，恢复力稳定性就较低，反之亦然。”所表示的应该是第二种情况，即在不同强度的干扰下，两种生态系统偏离正常值的幅度相似时的情况。
恢复生态系统的主要方法范文3
定进行。
关键词：SIEMENS—VAI宽厚板；L2系统；数据存储；数据恢复
中图分类号：TP309.3 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2012）0120130—01
1 硬件介绍
SIEMENS-VAI宽厚板轧线L2模型系统共6台服务器，包括轧机服务器，
加热炉服务器，MULPIC水处理和冷矫直服务器，数据库服务器以及两台备
用服务器，其中前四台服务器用来运行L2模型服务程序。这些服务器厂家
型号硬件配置完全相同，主要参数见下表。
2 数据存储与恢复方案
SIEMENS-VA新厚板L2系统的数据存储备份恢复方案主要包括磁盘阵列
存储技术，磁盘镜像备份恢复技术，磁带机备份恢复技术。三种技术互相
补充能够使系统在不同故障不同阶段采用不同的备份恢复方案，可以很大
程度保证数据安全，快速将数据恢复到最邻近故障时刻的状态。
2.1 数据存储技术
磁盘阵列又叫RAID（Redundant Array of Inexpensive Disks——廉
价磁盘冗余阵列）是一种现在常用的数据存储技术，它是指将多个类型、
容量、接口，甚至品牌一致的专用硬磁盘或普通硬磁盘连成一个阵列，使
其能以某种快速、准确和安全的方式来读写磁盘数据，从而达到提高数据
读取速度和安全性的一种手段。因此，磁盘阵列读写方式的基本要求是，
在尽可能提高磁盘数据读写速度的前提下，必须确保在一张或多张磁盘失
效时，阵列能够有效地防止数据丢失。
SIEMENS—VA新厚板L2系统每台服务器都有四块磁盘，这四块磁盘组成
一个磁盘阵列，存储方案采用RAID-0和RAID-1方式，RAID-0可以提高服
务器对磁盘阵列的访问速度，RAID-1则将阵列中的四块磁盘分成两组，每
组两块，两块磁盘互为镜像。在RAID-1中磁盘的利用率为50%，但这样保
证了数据存储的可靠性，一旦其中一块硬盘发生故障，可以将其从服务器
上拔出，更换成新的硬盘，RAID卡能够准确的将同组中另一块硬盘的数据
与其进行同步，更换硬盘后不需要重新设置RAID卡的设置，需要注意的是
正常情况下磁盘阵列中的磁盘不允许插拔，否则RAID卡会在磁盘将要拔出
的时候写入故障信息，当再次插入该磁盘则认为磁盘为故障盘不能使用。
磁盘阵列工作原理见图1。
磁盘阵列最大的优点是能够很大程度保证数据安全，在RAID-1同组
中的一块硬盘出现故障时可以不停服务器进行硬盘的更换，从而能够保证
生产不因一个硬盘损坏而中断，但当处于同组中的两块硬盘同时损坏将造
成服务器系统的崩溃，而且会导致部分数据丢失，数据恢复也只能恢复到
当天零点时刻状态，因此，当发现服务器的磁盘阵列中有硬盘损坏时要及
时更换，防止在此期间处于同组的另一块硬盘同时发生故障，导致服务器
停机甚至数据丢失。
为了保证服务器系统发生故障后能够将数据恢复到最邻近的状态，需
要用到磁盘镜像技术和磁带机备份恢复技术。
2.2 磁盘镜像技术
硬盘镜像技术是进行数据备份和恢复的一种常用技术，它主要针对服
务器操作系统，在服务器操作系统进行较大更新和改动前进行数据备份，
比如服务器系统需要安装安全补丁或比较复杂的应用程序，可能会造成服
务器系统较大的改变，或者担心安装应用程序后会造成其他程序无法正常
运行，为安全期间，先备份整个硬盘数据，以便系统发生无法启动，且难
以手动恢复到原来状态时，进行数据恢复。磁盘镜像技术的数据恢复主要
用在当服务器系统崩溃或者硬件发生损坏时重新购置的了新硬件，需要将
恢复数据到一个正常操作系统环境时进行数据恢复，磁盘镜像技术只能将
服务器操作系统恢复到正常环境，无法将生产数据恢复最邻近故障的时刻
的正常状态。
SIEMENS—VA新厚板L2系统采用的是ACRONIS镜像技术，该技术具有以
下优点：
ACRONIS支持光盘启动，能够引导服务器光盘启动从而进行数据的备
份和恢复工作，其备份数据速度快，数据压缩率高，备份后的数据能有效
防止病毒破坏和浸入。
ACRONIS支持整个硬盘系统的备份恢复，能够记录硬盘分区信息，也
支持某个硬盘的某个分区的数据各份和恢复，同时也支持文件的备份恢
复。
ACRONIS最大的优点是支持网络上服务器的备份，利用其自身的网络
驱动程序能够对加载其运行的服务器进行IP地址指定，并能找到局域网内
计算机，可以利用网络对其他计算机进行数据的备份工作，但不能对网络
上计算机正在使用数据进行恢复。
需要注意的是利用ACRONIS进行数据备份恢复数据的时候要用光盘重
新引导计算机启动，数据的备份恢复工作需要持续一段时间，因而只有在
服务器空闲较长时间才能进行，在数据恢复时不能有其他进程使用要覆盖
的数据，否则会造成恢复失败。
ACRONIS能够将操作系统恢复到某个备份时刻的正常状态，但是不能
恢复到最接近故障时刻的状态，要恢复到最接近故障时刻的生产数据数据
状态需要磁带的备份恢复技术。
2.3 磁带机备份与恢复技术
磁带机主要用来备份轧机过程自动化的应用程序，磁带备份系统备份
了最重要的生产自动化应用程序和生产数据。磁带机的备份操作分为日备
份，周备份，月备份操作，三种备份全部采用完全备份的方式。当需要数
据恢复时能够将数据恢复到当天零点时刻状态，它能够保存周期长达60天
的备份数据，在新厚板磁带备份恢复的系统管理软件为ARCserve，它具有
以下优点：
ARCserve系统能够提供自动备份和数据恢复功能，数据备份系统能够
记录备份数据的路径，以便数据恢复自动完成路径的恢复。
ARCserve系统提供磁带的管理功能，能够给下次备份操作需要插入的
磁带编号，并能检测到误放存储介质的错误操作，操作备份过程完全摆脱
了人工干涉，能够按照设置，自动完成备份过程，并能够提供详细的备份
日志。
ARCserve系统能够支持网络的备份和恢复操作，能够将局域网内的不
同服务的相关数据放在同一个任务进行备份且只需要一个磁带介质就可以
完成不同服务器的相关数据的备份。
需要注意的是SIEMENS-VA新厚板L2系统磁带各份恢复系统需要人工及
时更换磁带介质，如果更换不及时可能会造当日日备份失败，万一当日需要
数据恢复只能恢复到前一日的数据状态，另外还要主要妥善保存磁带介质。
3 结束语
以上三种技术构成了SIEMENS-VA新厚板L2系统数据的存储备份恢复的
整个方案，需要注意的是我们必须保证备份数据的安全，当服务器系统发
生损毁时要保证备份数据不能同时被破坏，因而建议备份数据和服务器系
恢复生态系统的主要方法范文4
关键词：采矿废弃地；生态恢复；滇池流域
中图分类号：S718.52;S728文献标识码：A文章编号：1671 - 3168(2012)01 - 0072 - 06
Ecological Restoration Techniques for Mining Wasteland in Dianchi Basin
ZHOU Huirong
(Ecology Branch of Yunnan Forestry Inventory and Planning Institute, Kunming 650031, China)
Abstract: According to the characteristics and land types of mining wasteland in Dianchi Basin mining area, with the ideas combined rehabilitation and development together, this paper proposed three kinds of ecological restoration techniques: topography recovery and maintain techniques, soil matrix recovery techniques vegetation recovery techniques, And elaborated methods and measures on various aspects of technology。 Taking Huangtupo quarry, Kunming economic and Technological Development Zone in Dianchi Basin as example, technical points of ecological restoration of quarry wasteland also been summarized in this paper。
Key words: mining wasteland; ecological restoration; Dianchi Basin
收稿日期：2012 - 01 - 13.
作者简介：周惠荣（1975 - ），女，广西柳州人，工程师。从事林业调查规划设计工作。长期以来,滇池流域范围内的大量矿山开采对流域生态环境及整体景观造成极大影响，为此，昆明市委、市政府作出全面关停滇池流域“五采区”的决定，矿区关停后形成的大量采矿废弃地亟需治理和开展生态恢复。
开展采矿废弃地生态恢复工作是保护滇池流域生态环境、建设昆明宜居城市的重要举措，也是推动“城镇上山”和工业项目上山实施的土地专项整治重点之一。由于采矿废弃地是一种严重退化的生态系统，其生态特点接近于裸地，生态恢复难度极大，恢复技术的选择和设计尤为关键。
1采矿废弃地生态恢复的主要理论基础
1.1恢复生态学理论
恢复生态学理论认为，退化生态系统依靠自然恢复或通过人工措施，采用适当的工程方法和植被重建，可恢复退化的生态系统［1］，且恢复后的生态系统具有自我维持和自我调节能力。自然恢复指生态系统受损未超负荷，压力和干扰去除后，恢复可以自然发生。当生态系统的受损超负荷并不可逆时，依靠自然力很难或无法使系统恢复到初始状态，必须依靠人工措施恢复，如图1所示。
图1 生态恢复途径
Fig. Ways of ecological restoration
许多研究认为，自然恢复会形成更为稳定、丰富的植被群落，但采矿废弃地上植被的自然恢复是十分缓慢的，出现木本植物定居最快也要在5年以上，再经过20～30年，木本植物的盖度才能达到14%～35%［2］，50～100年左右才能渐渐恢复，而土壤系统的恢复可能要持续100～1 000年［3］。采矿废弃地属极度退化生态系统，其受损是超负荷的，是生态学中典型的极端条件下的恢复和重建［4］，恢复途径应以人工恢复为主。
1.2基础生态学理论
相关的基础生态学理论主要有群落演替、限制因子、生态适宜性和生态位、生物多样性等理论。限制因子即影响植物生长的土壤、水分、温度或光照等一个或多个因子；生态适宜性及生态位理论中，“生态位宽度”、“生态位重叠”被认为是物种多样性和群落结构的决定因素［5］。生物多样性有利于维持生态系统长期的生产力和稳定性。
生态恢复一般应遵循从低级到高级、从先锋群落到顶级群落的演替规律，并首先解决恢复中的限制性因子问题。生态位宽的物种具有较强适应性,可作为先锋树种;生态位重叠小的物种适宜作为伴生树种，需考虑适宜的个体数量以维持物种多样性。
林 业 调 查 规 划第37卷第1期
周惠荣：滇池流域采矿废弃地生态恢复技术
1.3景观生态学理论
景观生态学理论认为，景观异质性有利于物种生存延续和生态系统稳定，结合景观异质性原理建立生态恢复的目标，可给退化生态系统恢复带来现实、空间联系及高效的优势。
生态恢复除了物种层次、种群和群落层次的恢复外，还应考虑景观层次的恢复，即从更广的区域至景观尺度综合考虑。但景观层次的生态恢复实践刚起步，其尺度大小和有效性有待研究。
1.4土壤学理论
土壤是植物生长繁育的基础，不同土壤的理化性状，即土壤物质组成、质地、结构、养分以及水、气、热状况等直接影响到植物能否健康持续生长。
采矿废弃地中，只有在土壤基质恢复的前提下，植物群落才能在废弃地上重新构建，而后生态系统才能渐渐恢复。
2采矿废弃地现状
2.1采矿废弃地类型及特点
滇池流域采矿废弃地共224个，总面积为2 990.6 hm2，分布在主城四区及呈贡新区、经济技术开发区、晋宁县，均位于滇池流域Ⅱ级保护区范围内［6］。开采方式均为露天开采，根据采矿矿种可分为采石、采矿、取土和采砂4类废弃地，其中以采石、采矿（主要是磷矿）类废弃地为主，分别占总面积的40.3%和40.6%。
2.2采矿废弃地对滇池流域生态环境的影响
2.2.1环境污染
由于废弃地内植被破坏、地表，产生大量扬尘污染大气环境；疏松堆积物极易流失，影响地表和地下水；采矿废弃物中含有污染成分，伴随着水土流失而污染滇池水体。据霍震等人(2009)研究，滇池流域生态环境高敏感区主要受到采石和磷矿污染源影响［7］。
2.2.2水土流失
矿产开采导致大面积人工裸地的形成，水土流失严重。根据滇池流域土壤侵蚀遥感调查成果，滇池流域水土流失面积达736.84 km2,占流域总面积的12.8%，年土壤侵蚀总量283.1万 t，土壤侵蚀模数为994 t/(km2·a)，年均剥蚀厚度0.74 mm/a［7］。
2.2.3景观破坏
露天采矿造成山体、岩石，特别是采石形成的众多山体缺口使城市面山千疮百孔、支离破碎，严重破坏了滇池面山景观，影响景观的环境服务功能。
3采矿废弃地生态恢复技术
3.1恢复原则和思路
遵循可持续性、协调性、与景观再造相结合等原则，按照恢复与开发利用相结合的基本思路，结合“城镇上山”和工业项目上山的需求，尽快恢复植被、控制水土流失、消除安全隐患，将废弃地恢复到自然的或可利用的状态。
3.2技术分类
针对滇池流域采矿废弃地特点，结合恢复原则及思路，将生态恢复技术分为地形地貌恢复及修整技术、土壤基质恢复技术及植被恢复技术3类。在采取削坡、护坡、场地整治、客土覆盖等工程措施以维持地表基底稳定、恢复土壤本底的基础上，实施植物措施来恢复和重建稳定的植被群落。
对于分布在城镇面山、重要交通干线两侧,对生态环境和城市形象有重大影响，或面积较大、具有较大开发利用价值或存在较大安全隐患的废弃地，必须先进行地形、地貌的恢复和修整，在此基础上恢复土壤基质及植被或进一步开发利用；面积小、影响不大或无开发利用价值的废弃地则以植被恢复措施为主。
3.3生态恢复技术及方法
3.3.1地形地貌恢复及修整技术
地形地貌恢复和修整包括山体修整、场地整治、防排水工程3方面，山体修整即实施削坡、护坡工程，使开挖边坡坡面和山体稳定；场地整治是通过回填、挖高填低或挖低填高，对破碎地形进行恢复或整理，使场地景观与自然景观协调，为后续开发利用奠定基础；设置防排水系统是为满足场内防洪及安全的要求。
1）削坡工程
对土质边坡高度大于5 m、石质边坡高度大于8 m的不稳定边坡进行分级削坡，同时清除坡面浮土和松动危岩体，使坡面安全稳定。削坡一般采用直线型、台阶型和分级马道3种形式。直线型适用于高度小于15 m且结构紧密的均质土坡，或高度小于10 m的非均质土坡；台阶形适用于高度在12 m以上、结构较松散，或高度在20 m以上、结构较紧密的均质土坡以及石质坡面；分级马道适用于高度在10 m以上的弃渣场、排土场和采砂场边坡，马道宽2 m。削坡后的坡比一般应缓于1∶ 0.5。
2）护坡工程
护坡包括坡脚防护和坡面防护，坡脚防护以挡土墙为主，墙后排水；坡面防护以植物护坡为主，也可采用工程护坡或砌石草皮等综合护坡；另外，对现场条件不允许、削坡工程量太大或削坡无法有效改善其稳定性的边坡，可采取注浆加固法、预应力锚杆（索）和SNS主动防护网进行加固防护。
3）场地整治工程
对采石场、采矿废弃地的采空区、采坑等坑凹地，利用煤矸石、粉煤灰或其它城市固体废弃物和工业废弃物，或污泥、垃圾等有机废弃物填平，恢复原地形地貌；对于地形破碎的采区，按合理的场地标高，挖高填低修整地形；挖低填高则是利用场内采空区、采坑或凹陷地形，进一步深挖改建作为小水库、鱼塘等利用，填高部分恢复为农地、园地或林地。对整治后作为建设用地利用的，对场地稳定性和坡度要求较高，坡度一般应小于8°，回填材料以土夹碎石为主并分层铺设辗压；复垦为农地的一般坡度在15°以下即可，回填材料则以有机废弃物为主。
4）防排水工程
场内根据防洪排水需要修建浆砌石或土质排水沟渠，排水沟分干渠与支渠，断面形状采用梯形或矩形，断面大小根据汇水量和洪峰流量计算确定。
3.3.2土壤基质恢复技术
1）覆土工程
对土层薄或无土壤层的采石场、采矿废弃地，须采用全面或局部客土覆盖的方法恢复土壤基质。客土土源首选表土或熟土，如昆阳磷矿开采时设置的内排土场存放剥离表60.7万 m3，全部用于闭坑区植被恢复。而绝大部分废弃地没有收集存放表土，若异地取土则会造成2次环境破坏，因此客土可利用渣土或基础建设开挖弃用的心土进行土壤熟化后再使用。常用土壤熟化技术措施有：施用有机肥（如人畜粪、塘泥、沼气渣肥、食用菌袋料渣、废弃中药渣等）、种植绿肥（如紫花苜蓿）、施用生土熟化专用肥等。全面客土覆盖厚度一般为：土质边坡3～5 cm，岩质土边坡5～10 cm，岩质边坡15～20 cm。
2）土壤改良工程
土壤瘠薄、结构差的取土场、采砂场废弃地采用物理方法或化学方法直接改良土壤，即通过深翻、施加有机质（如秸秆、锯木屑、糠壳等）等改善土壤结构，或施用有机肥料、无机肥料、种植绿肥等提高土壤肥力。
3）水土保持工程
主要是通过坡顶修建截水沟、坡脚排水沟等措施，或用土工布、彩条膜等临时覆盖，在植被恢复前减轻水土流失，水土保持工程与防排水工程结合考虑。
3.3.3植被恢复技术
1）植物选配
植物种选择应遵循生态适应性、先锋性、可演替性及持续稳定性、物种多样性、兼顾景观效果等原则，树种以乡土树种为主，共选择推荐包括乔、灌、藤、草在内的41个植物种类用于生态恢复(表3)。
树种配置上宜乔则乔，宜灌则灌，乔、灌、藤、草结合，配置时考虑生态位错开，如先锋树种与群落优势种、速生树种与慢生树种、乔木与灌木草本、常绿树种与落叶树种搭配等。一般情况下，坡度35°以下可采用大中乔木、灌木、草本混合搭配，坡度36°～45°配置小乔木、灌木和草本，坡度46°～60°以草本、攀缘性灌木为主，坡度超过60°的种植藤本。
乔木 云南松（Pinus yunnanensis Franch.）、华山松(Pinus armandi Franch.)、藏柏(Cupressus torulosn D.Don.)、柏木(Cupressus funebris Endl.)、旱冬瓜(Alnus nepalensis D.Don.)、滇青冈(Cyclobalanopsis glaucoides Schott)、麻栎(Quercus acutissima Carr.)、滇朴(Celtis Kunmingensis Cheng et Hong.)、清香木(Pistacia weinmannifolia J.Poiss.ex Franch.)、栾树(Koelreuteria paniculata Laxm.)、黄槐(Cassia surattensis Burm.f.)、构树(Broussonetia papyrifera L.ex Vent.)、黄连木(Pistacia chinensis Bunge)、合欢(Albizia julibrissin Durazz.)、冬樱花(Cerasus serrulata(Linds.) G.Don ex London)、银杏(Ginkgo biloba Linn.)、香樟(Cinnamomum glanduliferum (Wall.)Nees)
灌木 胡枝子(Lespedeza bicolor Turcz.)、火棘(Pyracantha fortuneana (Maxim.) Li)、车桑子(Dodonaea viscose.(L.) Jacq.)、苦刺(Solanum deflexicarpum C.Y.Wu et S.C.)、云南含笑(Michlia yunnanensis Franch.ex Finet et Gagnep.)、红叶石楠(Photinia serrulata Lindl.)、女贞(Ligustrum quihoui Carr.)、夹竹桃(Nerium Oleander L.)、五色梅(Lantana camara L.)、云南黄素馨(Jasminum subhumile W.W.Smith)、多花蔷薇(Rosa multiflora Thunb.)
藤本 地石榴（Ficus tikoua Bur.）、常春藤(Hedera nepalensis K.Koch var.sinensis (Tobl.) Rehd.)、油麻藤(Mucuna sempervirens Hemsl.)、三角梅(Bougainvillea glabra Choesy)
草本 戟叶酸模(Rumex hastatus D.Don)、波斯菊(Cosmos bipinnatus Cav.)、孔雀草(Tagetes patula L.)、紫花苜蓿(Medicago sativa L.)、金鸡菊(Coreopsis basalis L.)、白三叶(Trifolium repens Linn.)、香根草(Vetiveria zizanioides L.)、芒草(Miscanthus)、狗牙根(Cynodon dactylon(Linn.)Pers.)
2）建植技术
由于矿区立地条件差，采取挖大塘或开挖种植槽后回填客土的整地方法。坡度45°以下建植方式以植苗为主，超过45°坡面以播种为主，并结合生态植被毯、生态植被袋、三维网、生态灌浆、植生基材喷附等特殊措施建植；高陡边坡采用垂直绿化的方式，在坡顶坡脚及分台台阶上，或利用石壁中凹陷微地形、石缝等砌筑植生盆种植藤本。
3）养护管理
养护管理主要包括水肥管理、修剪、人工调控几个方面。植被恢复初期水分管理尤为重要，有条件的地方应修建蓄水池和灌溉管网进行浇灌。早期人工调控指更换树种、补植，后期则通过整枝、间伐、刈割等措施，及时调整种内种间关系，使植被向稳定群落演替。
4昆明经济技术开发区黄土坡采石场废弃地生态恢复技术方案黄土坡采石场面积达277.7 hm2，是滇池流域面积最大的采石场，位于昆明经济技术开发区洛羊街道办事处黄土坡村，老昆石公路和呈黄公路交叉口北侧，地理区位突出，拟建的呈黄快速公路及昆嵩高速公路从矿区纵贯而过。采石场地处滇池盆地边缘中山丘陵区域，属北亚热带高原季风气候。场内零星分布有云南松、圣诞树、圆柏、小叶栒子、火棘、蕨类、白茅等树种，周围主要森林类型为云南松林和圣诞树林。
4.1恢复重点及难点分析
采石场最突出的特点是地形极其破碎，边坡高陡，据调查，采石场内现有87个高陡不稳定边坡，坡度多在60°～80°，最高边坡高度达86.1 m；其次是基岩，土层极薄甚至没有土壤，坡质以石质、土石质为主，立地条件极差。采石场恢复重点是场地整治，高陡边坡是恢复难点，土壤是植被恢复的关键因子。
4.2恢复模式考虑
基于采石场面积较大、地理区位突出的优势，其恢复方向主要是土地开发利用，而植被恢复和景观营造可提升土地价值，因此恢复模式分为建设用地开发、绿地景观营造和植被恢复3种，建设用地按土地Ⅰ级开发整理的标准和要求进行恢复，景观营造恢复为园林绿化用地和风景林地，植被恢复则起到防护、隔离作用。
4.3主要技术措施
4.3.1建设用地场地平整
为避免大挖大填，结合现状地形，采用分台场平的方法，各台标高参照道路设计标高等合理确定。
4.3.2高陡边坡削坡与植被恢复
削坡坡比为1∶ 1、1∶ 0.8、1∶ 0.67和1∶ 0.5，即削坡后的坡度分别为45°、51°、56°和63°，分2～4个台阶削坡，台面宽2 m、沿内侧按2°放坡排水；坡顶和坡脚种植地石榴，台阶上种植清香木和多花蔷薇，利用地形的凹陷处、石缝等种植多花蔷薇和地石榴。
4.3.3土壤改良及整地
由于采石场土壤缺乏，所以采用外调客土全面覆盖，客土来自经济技术开发区信息产业基地1#主干道两侧的建设工地，经熟化处理后使用。植穴规格:乔木100 cm×100 cm×100 cm、灌木60 cm×60 cm×60 cm;种植槽规格为50 cm×50 cm，植穴或种植槽中回填客土。
4.3.4恢复目标群落拟定和树种选择
拟构建以滇青冈为优势种的植物群落，选择滇青冈、旱冬瓜、构树、清香木、滇朴、黄连木、火棘、胡枝子、多花蔷薇、地石榴、草本地被（戟叶酸模、波斯菊、孔雀草和紫花苜蓿混播）等树种，根据场地坡度、坡质等的不同进行不同搭配，平台及缓坡区采用乔、灌、草混合搭配，坡度较陡区种植多花蔷薇和草本地被混播。
4.3.5绿地景观营造依山就势
如利用采石场内现有采坑，进一步深挖后改造为水体景观，保留部分开采遗迹景观作为科普和展示，稳定边坡改造后作为户外攀岩运动、拓展训练场地等。并选用红叶黄栌、银杏、黄连木等色叶树种营造季相变化丰富的植被景观。
5讨论
1）采矿废弃地普遍存在地形地貌破坏、山体缺损、土层破坏、植被丧失等特点，须采用工程方法和植被措施结合进行生态恢复，视其恢复或利用方向而有所侧重。
2）植物群落的构建和演替是一个漫长的过程，而生态恢复往往在较短时间内就要评价其效果，应尽快建立采矿废弃地生态恢复评价时间及标准体系，且该体系应尽量与管理体系相适应。
3）采矿废弃地恢复或利用形式可多样化，如复垦为农地，栽种经济林果，生态旅游，健身运动场地，修建小水库和鱼塘，种养业结合，苗木基地建设，开采遗迹景观保护及开发等。具有区位优势且符合土地利用规划和城镇规划的，可优先恢复为建设用地。另外，选择有代表性的2～3个矿区作为生态恢复示范点，进一步研究废弃地恢复技术和利用方向，探索市场化运作模式，为全省范围内推广应用提供基础。
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恢复生态系统的主要方法范文5
[关键词]信息生态系统 信息生态平衡 平衡机制
[分类号]G201
信息生态平衡是指信息生态系统各组成部分之间协调互补，系统结构优化、功能良好的一种相对稳定状态，具体表现为系统中信息人种类和数量等合理匹配、信息生态环境因子相互协调、信息人与信息生态环境高度适应、整个系统的信息流转畅通高效。当信息生态系统的变动处于“生态阈限”范围时，系统凭借自我调节机制，呈现出不断调节、变动而又相对稳定的系统状态，保持着动态的平衡。当信息生态系统的变动超出“生态阈限”范围时，则会出现失衡现象。失衡的信息生态系统要重新恢复平衡，必须依靠人工调控并结合其自身的调节机制。维护信息生态系统平衡对发挥信息生态效应、促进信息有效利用、提升社会的文明程度具有重要意义。本文主要探讨信息生态系统在发展时期的平衡实现机制、在相对稳定时期的平衡维持机制和失衡之后的平衡恢复机制。
1、信息生态系统平衡的实现机制
信息生态系统平衡的实现机制是指信息生态系统从形成、发展直到实现平衡整个过程中表现出来的规律性；具体说，就是一个处于成长中的信息生态系统达到平衡的方式、过程和机理。
1.1 正反馈促进信息生态系统规模快速扩张
系统输出的一部分被回送，重新成为同一系统的出入成分，或者成为同一系统的控制信息，称为反馈。反馈有正反馈和负反馈两种形式。正反馈是指使系统输出的变动在原变动的方向上被加强的反馈。以某一信息产业的形成、发展为例，在产业形成初期，该产业的规模会随着原有规模的扩大而扩大，形成正反馈现象。规模意味着可以获得更多的利润，使信息企业有扩大再生产的冲动和能力，导致规模进一步扩大，企业数量快速增加。企业数量的增加，促进了企业功能的分化和产业内部结构的多样化，为信息生态位的分化和信息生态链、信息生态网的形成创造了条件，有利于信息生态系统达到平衡。
1.2 信息生态位的合理分化促进系统结构的有序和功能的优化
信息生态位是指具有信息需求且参与信息活动的个人和社会组织在由其他信息人、信息内容、信息技术、信息时空、信息制度等信息环境因子构成的信息生态环境中所占据的特定位置，它代表着信息人在信息生态系统中占据时空、占有和利用资源、充当角色和发挥功能的状况。
信息生态位的合理分化，意味着有不同的信息生产者生产不同类型、不同层次的信息产品，有不同的信息传递者以不同的方式、不同的技术传递信息产品，以满足信息消费者多样化的信息需求。如果信息生态位的分化程度较低，则意味着信息生态系统的社会分工较为粗糙，信息生产者生产的信息产品的类型和层次、信息传递的方式比较单一，难以满足信息人多样化的信息需求。信息生态位的合理分化，既可以避免信息资源的供不应求或信息资源的浪费，又能保证信息人之间的适度竞争，有利于信息生态系统平衡的实现。
1.3 信息生态链和信息生态网的形成加强了系统内部的联系
信息生态链是指在信息生态系统中，不同种类信息人之间信息流转的链式依存关系。信息生产者是信息生态链上的第一个节点，只有信息生产者生产出信息，信息流转才有“原料”；信息传播者是信息生态链上的第二个节点，为信息流转提供通道，是连接信息生产者和信息消费者的纽带；信息消费者是信息生态链上的第三个节点，从传播学角度讲就是信宿，是信息流转的终点，同时也是下一个信息循环的起点。信息生态链的功能实质是信息流转，而这种流转是双向性的，即在信息生态链上，既有正向的信息流动和转化，又有反向的信息反馈。如果三个节点之间不能形成完整的信息流转，信息生态链就有可能处于瘫痪状态，甚至解体，信息生态系统的平衡就无从谈起。
在一个复杂的信息生态系统中，往往有若干条信息生态链，这些信息生态链又互相交织在一起，形成复杂的信息生态网，使得信息用户可以通过多条信息生态链获取信息，实现了信息获取渠道和获取方式的多样化。信息生态系统中形成复杂的信息生态网，将会促使信息生态系统平衡的尽快实现，并且信息生态网越复杂，对信息生态系统平衡越有利。可见，形成完整的信息生态链和复杂的信息生态网，加强了信息生态系统内部各组成成分之间的联系，有利于信息生态系统平衡的实现。
2、信息生态系统平衡的维持机制
信息生态系统在环境的干扰下会不断地发生波动，需要有一套调节机制维持系统的平衡，否则波动就有可能超出“生态阈限”，使系统失衡乃至崩溃。与自然生态系统不同，信息生态系统中的信息人具有较强的主观能动性，可以根据信息生态环境的变化而作出选择。这就决定了信息生态系统的平衡调节机制与自然生态系统的平衡调节机制有很大的不同。这里探讨的平衡维持机制是指信息生态系统在相对稳定时期，即系统的波动并未超出“生态阈限”范围情况下的系统平衡调节机制。
2.1 价值追求密切了信息人之间的相互依赖关系
在信息生态系统中，信息人不同的价值追求形成了一条价值链。正是这条价值链的存在，信息人之间的关系才得以维持。价值链上不同的信息人通过各自的价值选择调节着信息生态系统的平衡。其调节机理是：在信息生态环境中，信息消费者总是去消费自己需要的并且愿意为其支付成本的信息产品；信息生产者和信息传递者为了获得自己所追求的经济利益或社会利益，势必要尽量生产和传递符合消费需求的信息产品；信息监管者为了给信息生产者、传递者和消费者提供一个稳定、有序的信息流转环境，势必要对信息过程中的不规范行为进行干预。为了获得更多的利益，信息生产者往往会不断开发出新的信息产品，信息传递者往往会采用不同的媒体形式向消费者提供信息产品，从而进一步引导信息消费者的信息需求。不同信息人在价值选择的过程中作出的信息行为，客观上起到了调节信息生态系统的作用，使不同的信息人在信息价值链上形成了密切的相互依赖关系，进而维持着信息生态系统的平衡。
2.2 竞争有利于信息生态系统内部的新陈代谢和优胜劣汰
信息生态系统中的竞争现象普遍地存在于信息人(包括个体和机构)之间，主要表现为争夺有限的信息市场资源。在信息市场资源有限的情况下，信息人种群内部个体的数量越多，争夺资源的竞争就越激烈。在竞争中处于有利地位的个体得到发展，处于不利地位的个体就有可能被迫退出信息生态系统，或者主动调整其信息生态位，以适应信息生态环境；一些本来在信息生态系统之外的信息人也有可能由于收益预期而不断加入信息生态系统，成为系统的一个成分而加剧竞争。
竞争使种内个体数量根据资源的状况而保持在一个合理的范围之内，同时使竞争强度保持在合适的程度，提升了种内个体的质量，有利于保持系统的平衡，是信息生态系统的一个重要的平衡调节机制。
2.3 信息行为自律是维护信息生态系统平衡的道德力量
张久珍认为，信息传播中的自律包括三层含义：第一层含义是自我约束，即信息传播者要约束自己的欲望和感情，对自己的行为有一定的限制；第二层含义是自我保护，例如用户利用过滤软件来保护自己不受不良信息的伤害；第三层含义是自发举报信息传播中不良的信息行为，反应出主体的自律意识已经上升到了公益心的高度。信息行为自律就是通过信息人道德自律和文化内省而对自己的信息行为进行自我约束、自我保护并对净化信息环境承当责任的过程。
在互联网广泛应用、信息自由程度越来越高的今天，信息行为自律显得尤为重要。实际上，许多信息问题是信息人缺乏自律而引起的，如果信息人具有高度的信息自律意识，那么，作为信息生产者就会不生产不良信息，信息传递者不传递不良信息，信息消费者自觉抵制不良信息，并且自觉向信息监管者举报不良信息行为，不良信息行为就会失去市场。
自律发挥作用的机理是以社会公认的信息道德伦理为规范，通过营造社会舆论，对合乎信息道德伦理规范的信息行为给予褒扬，对违反信息道德伦理规范的信息行为给予谴责，使信息人自觉调整自己的信息行为，进而调整和维护着系统的平衡。
2.4 监管是调节信息生态系统平衡强有力的手段
信息生态系统的监管就是运用法律、行政、经济等手段对整个信息生态系统的运行进行监督和管理，进而调节系统平衡的过程。
・运用法律手段对信息生态系统进行调控，是借助国家强制力，通过信息立法和信息司法，调整信息人之间复杂的利益关系，处理矛盾，解决纠纷，惩办信息违法行为，以维护信息活动的正常秩序。信息法律是一种强制性的规范，是对信息行为的最起码要求，是信息人的信息行为底线。
・运用行政手段对信息生态系统进行调控，就是指国家行政机关采取命令、指示、行政审批、政府规划等形式直接对信息生态系统进行规划、组织、协调和控制。例如，政府利用公共服务政策，可以调节公共信息服务机构的地区布局，保证公共信息服务的公平和均等；国家信息基础设施由政府出资、规划和建设，有利于保障信息弱势地区和信息弱势群体的信息权利。
・运用经济手段对信息生态系统进行调控，就是运用产业政策、税收、财政补贴、信贷等经济杠杆调节信息资源分布，调节信息人之间的利益关系，调节信息人与信息环境之间的关系，引导信息活动向系统调控目标(平衡)靠拢。
2.5 负反馈促进信息生态系统在“目标状态”附近保持平衡
负反馈是指使系统输出的变动在原变动的方向上被减弱或逆转的反馈。负反馈使系统的抗干扰能力和应变能力增强，使系统在“理想状态”附近获得必要的稳定。以某一信息产业的形成、发展为例，当产业发展到一定的时期，信息生态系统内的信息人种群数量已经较多，导致竞争加剧，利润空间被压缩，信息企业扩大再生产的冲动受到抑制，产业的规模增速下降，种群数量增加的速度也降低，并保持在系统的平衡点附近。
3、信息生态系统平衡的恢复机制
信息生态系统平衡的恢复包含两层含义：一是把信息生态系统恢复到原来的平衡状态，二是促使建立新的信息生态系统平衡。在信息生态系统恢复的过程中，人工调控作用是系统平衡恢复的主要条件，系统内部调节作用是系统平衡恢复的辅助条件。
3.1 人工调控作用是信息生态系统平衡恢复的主要条件
对于严重失衡的信息生态系统，必须采用人工调控手段才能较快地恢复信息生态平衡。在人工调控过程中，主要通过改造信息环境、协调种群关系、开展生态规划来促进系统平衡的恢复。
・信息环境指信息生态系统中除信息主体(信息人)之外的并对信息主体产生影响的其它因素的集合，包含信息本体(信息资源)、信息时空、信息技术、信息制度、信息伦理等因子。例如，可以通过提高信息技术、完善信息制度、加强信息基础设施建设、合理配置信息资源、放松信息管制、合理增加信息自由、建设信息文化等措施来优化信息生态环境，促进信息生态系统平衡的恢复。
・协调不同信息人种群之间的关系，是促进信息生态系统平衡恢复的重要措施。协调种群关系主要包括理顺信息人种群的社会分工、调整信息人种群之间的利益关系。在失衡的信息生态系统中，信息人种群社会分工不明晰、不彻底的现象普遍存在，造成信息人种群的利益关系不协调。例如在广播电视领域，利益较多地向信息传递环节集中；在互联网领域，利益也较多地向网络运营商集中。这样的利益分配格局不利于信息生产，而信息生产才是整个信息过程的源头，是信息数量和信息质量决定者。
・信息生态系统规划是运用系统分析方法，借助于计算机技术，对信息生态系统的恢复工程进行规划、设计、模拟、评价与实施的过程。通过信息生态系统规划来分析系统平衡恢复的约束条件，明确系统平衡恢复的方向和目标，制定执行性良好的系统平衡恢复方案，可以提高平衡恢复的效益和效率。通过信息生态规划而恢复的信息生态系统平衡，一般不再是原来是系统平衡了，而是发展了的、更高层次的系统平衡，是更加有利于信息交流、更能满足社会需求的系统平衡。
3.2 系统内部调节作用是信息生态系统平衡恢复的辅助条件
系统内部调节作用不仅对维持信息生态系统发挥着重要作用，而且对恢复信息生态系统也起着积极的作用。一些轻微失衡的信息生态系统通过内部调节机制的作用有可能恢复平衡状态，但是这种恢复往往速度比较慢，周期比较长。运用人工调控手段对失衡比较严重的信息生态系统进行平衡恢复的过程中，系统内部调节机制也起到辅助作用，当系统在人工调控作用下而逐渐向平衡方向发展的过程中，内部调节机制的作用甚至有可能逐渐增强。运用人工调控，辅以信息生态系统内部调节机制对生态平衡进行恢复，可以取得更好的效果。
恢复生态系统的主要方法范文6
可持续发展理论自提出以来，已成为很多学科的研究主流。尽管人们在生态、经济、社会三者的利益平衡间做出了很多努力，但实际上取得的经济收益与付出的环境代价非常不平衡，这些事实在工业化近一个世纪的时间中已经得到了不断的验证，以人为本的人本中心思想让人类在面对环境和经济的时候，让步的始终是环境。不仅自然环境系统的不良变化不可逆，人类社会系统也如此。众多学者开始反思这一理论，认为可持续发展只是我们对未来的野心[1]，是对人类社会能否持续而担忧的表现，属于预期性的战略目标问题[2]，不仅实践上不能解决问题，理论上也出现了“破缺”[3]，相关研究显示可持续发展理论除了概念的滥用，近年来在理论和实践上都没有实质性的进步。
我国地理学研究长期坚持人地系统这一核心，并认为可持续发展是人地关系的现阶段形式或最高形式[2]。然而，西方国家特别是美国，自哈佛大学于1986年取消地理系，全美大部分高校跟随撤并地理系以来，地理学经历了衰退后又在其他学科或学院重生的过程，除了地理信息系统异军突起外，地理学仍旧无法恢复曾经的辉煌。在中国，以人地关系为核心的中国地理学虽紧跟西方地理学理论但却没有走向消亡和衰落，反而自改革开放三十多年来在国民经济社会各方面承担了众多任务而得到长足发展。因此，可持续发展理论面临的困境也表明近年来人地系统理论的停滞不前。
走在污染最前面、对全球气候变化贡献最大的西方发达国家经历了可持续发展在实践上不断被证伪的过程后，目前已经步入了反思和修补的阶段，并认为反思和修补没有办法应付突如其来的灾难――这些灾难有可能就是系统的累积效应，使得类似灾难管理、风险控制和脆弱性研究等预设性研究和生态管理实践如雨后春笋大量涌现，其中以恢复力（Resilience）理?最为流行。实践上，越来越多的发达国家和区域、政府和非政府组织、正式和非正式组织致力于区域恢复力的建设，使得恢复理论有取代可持续发展的趋势[4]。目前，以恢复力作为分析社会―生态系统（Social Ecological Systems）的重要框架[5]，从复杂系统动力学角度研究系统对抗干扰的恢复和适应，已经成为探索人类社会和自然环境关系的主流[6-8]。从内涵上来说，社会―生态系统与人地系统非常相似，本文在总结国外恢复力和社会―生态系统研究的基础上，介绍和综述社会―生态系统在结构、状态、演变、遗产效果等方面的国外研究成果，以期对我国地理学及人地系统研究有所启示。
1 恢复力理论的演变
自20世纪70年代生态学家Holling提出恢复力概念[9]以来，恢复力理论发展大致经历了三个阶段，即工程恢复力、生态恢复力和社会―生态系统恢复力。工程恢复力（Engineering Resilience）是恢复力的最早解释，强调系统的某个稳定状态并以恢复到同样状态所需要的时间[10]速度[7]来衡量。生态恢复力（Ecological Resilience）是对工程恢复力的修订，假设系统存在多个稳定状态，以系统在跨越这些状态时吸收的干扰量[10，11]而非时间和速度来表达恢复力。两者都属于传统恢复力，即认为多空间的复杂系统行为将围绕吸引场进入稳定域，如果系统进入一个新的稳定域，原系统的恢复力将丢失[12，13]。近年来的社会生―态系统恢复力[14]研究则开始聚焦于系统的演变过程，与适应和进化越来越近[13，15，16]。一般来说，社会―生态系统的恢复力包括：系统在保持结构和功能时能忍受的变量；经受干扰后系统重组的程度；系统学习和适应的程度[17]。“恢复力联盟”也从3个方面理解系统的恢复力：系统保持同样状态前提下能吸收的干扰总量；系统自组织的能力；系统能够建立并增加适应外界干扰的能力[18，19]。这个层次上的恢复力和进化论有共通之处，不再强调稳定状态、多稳态的生态平衡或社会生态平衡，而是关注复杂的社会―生态系统在应对压力和张力时的变化、适应以及至关重要的转换能力[20]。对均衡的摒弃、对内在不确定性和不连续性的强调以及对持续性、适应性和可变化性之间的动态相互影响的深刻认识，为理解复杂的社会和生态相关性如何运作提供了一个有效的框架[21]。而且关注演变过程通过对社会―生态系统的研究引领生态学进入了另一个阶段――复杂系统或复杂科学，即将工程恢复力对系统单一稳定状态以及恢复时间的关注、生态恢复力对系统多稳定状态和吸收干扰的量的判断转移到对复杂系统演变过程上来。
2 社会―生态系统所面临的问题
社会―生态系统将人类社会和自然环境融合研究，从概念上来看与中国地理学的核心――人地系统[22]非常相似，但在系统背景和系统环境问题上的考虑着有着基本的不同。如前所述，社会―生态系统研究基于恢复力理论的框架，在系统面临着什么以及系统的未来这些问题上，预设性的答案和人地系统理论有本质的不同。从环境决定论到可持续发展理论[23]，人地关系理论注重人地的矛盾关系并最终以可持续发展作为最高形式或最终形式[24]，属于美好且理想的目标问题，社会―生态系统则关注环境中的干扰因素，认为未来存在不确定性，应该通过灾难预防和生态管理等方法从干扰和讶异中恢复到稳定。本研究根据相关文献，将社会―生态系统研究中所考虑的系统面临的问题归纳为两类，一类是干扰，一类是讶异。
2.1 干扰
干扰（Perturbation或Disturbance）被认为是社会―生态系统发生变化的原因，或是系统自身或外在的必须面对的挑战，就目前的社会―生态系统研究来说，系统从一个过程到另一个过程的转变通常由两种方式触动，要么是积累到一定阈值的缓慢的驱动，要么是不连续的冲击[25]，因而干扰不仅可以理解为急性的，也可以理解为长期的、缓慢的；干扰也可以分为系统内和系统外，内因是地方的、小尺度的、主要形式为内在的，外因是区域或全国甚至全球、大尺度、外在的[17]。干扰是好是坏？或者干扰后的新系统与原系统相比如何？学者们意见不一，一些生态学家认为干扰促使生态系统按照一套相互加强的结构和过程重新组织[26]；一些社会学家认为基础设施发展是对原住民的干扰，增加冲突、暴力、不平等和贫穷[27]，还有一些学者认为社会生态系统中的干扰也是新事物产生的、革新或发展的潜在机会，特别是在多样的系统中，甚至小的干扰也会产生戏剧性的社会结果[28]。在社会―生态系统案例中，特别要注意的是系统的状态和什么样的干扰，即什么样的恢复力和对什么的恢复[29]，所以干?_并不一定都是坏事。干扰与地理学研究中的驱动有一定的相关，相对来说，地理学驱动（或压力）――状态――响应范式在社会―生态系统研究对应为干扰――恢复――稳定。
2.2 讶异
社会―生态系统的复杂性迄今为止都难以被理解，讶异（Surprise）就是这种复杂性的体现[30]。所谓讶异就是意料之外的，如果按社会―生态系统的干扰和恢复力思路，一方面讶异属于干扰，系统要面对，要学习和适应。但另一方面讶异又是比干扰更不可能被观测到和预计到的，或者说已经发生的属于干扰，没有发生的又是意料之外的属于讶异。Holling认为，生态系统的变化性在某种程度上内在地可预测，但在其他方面总是有诸多意外，这一讶异概念建立在不连续概念和生态系统的自然性质上面[10]。讶异和干扰的这种前后矛盾、内外矛盾无处不在，表现在一些旨在保持社会―生态系统稳定性或是减少干扰的政策通常会导致意想不到的破坏稳定性的结果。例如在Liu的案例研究中[30]，为了改变四川武隆大熊猫自然保护区高质量的熊猫栖息地不断减少的困境，政府严禁当地居民收集竹林作为燃料以保证保护区的竹林资源，并按家庭户给予补偿，然而意想不到的是，为领到更多的补贴许多家庭就此拆分，当地的社会系统结构又产生了变化并进一步影响熊猫栖息地。因此，一些人为生态管理在一定程度上有利于社会―生态系统系统的可持续发展，但大部分的人类干涉会被系统排除[30]，而人类干预导致不可预测的讶异对恢复力和人类社会健康都非常有害。
3 社会―生态系统的状态
社会―生态系统研究非常重视过程，近十多年来地理学也相应形成了地理―生态的尺度―格局―过程研究范式[31]，社会―生态系统研究关注系统状态连续和不连续性，并强调相对的稳定和不稳定以及在此基础上的系统边界问题，秉承了生态学中生态平衡的研究传统。
3.1 稳定景观吸引盆假设
恢复力联盟将状态（State）定义为构成系统的变量，即状态就是一个阶段，在这个阶段上，物种与环境交互作用产生了功能与结构的一组属性，形成了状态空间（States Space）[18]，用于直观理解社会―生态系统和恢复力[8]。由于状态是不稳定且时刻变化的，稳定只是相对的，Walker提出了“吸引盆地”[32]的假设来描述系统在一系列阈值范围内的相对稳定的状态组合而成的稳定景观，并且使用体制（Regime）来定义描述这一系列状态有着同样本质的结构和功能的系统配置[32]。
Walker用稳定景观吸引盆[18，19，32]解释系统体制的转移（图1）：a、b两个盆地中的小球代表社会―生态系统的阶段状态，这个系统的三维空间体制就是景观盆。虚线分别对应的两个体制的边界状态（即阈值和临界）。小球从图a到b的移动表明系统经历了体制的更替，即系统过程和功能的变化。稳定景观吸引盆底部是系统的平衡状态，小球代表的社会―生态系统在景观盆中运动，如果系统演变趋于平衡，则小球就不断向底部运动，在没有干扰的情况下，这个趋势将一直存在。但是，动力系统的非平衡和平衡是不断交替的，就像小球不会一直在盆底一样，在景观盆的模型中，小球的移动路径受恢复力影响，可能会出现的一系列状态，在体制下这些状态的系统仍然可以保持原有的结构和功能。当系统超越了移动的界限（红线），驱动整个系统的反馈效应就会发生变化，小球突破现有景观盆限制，恢复力崩溃，系统将会向下一个平衡状态发展，进入另一个盆体，新盆体的系统具有不同的结构和功能。
3.2 多稳态
Folke等认为景观吸引盆的假设过于复杂，比较赞同May[33]和Holling[9]采用多稳态（Multiple Stable States）来表征生态动力系统在相同的参数条件下存在不同稳态解的现象[14]，即直接关注稳定状态的多样性，省却了体制这一系统配置的环节。多稳态的转换或者跃迁现象如图2所示，以类似吸引盆的剖面作为系统的稳态，当改变剖面的形状，即类似于改变系统的外部条件时，小球表示的社会―生态系统可能会在不同的稳态之间转换[34，35]。同时，系统的稳态转换不仅在于外界条件的改变，还在于外界的随机干扰，外界条件固定时，在随机干扰下小球会发生稳态转换（a随机干扰）；另一种情况是当外界条件（系统参数）发生变化时，小球会发生稳态转换（b条件变化）[35]。
3.3 阈值和断裂点
如果社会―生态系统可以有多种稳定状态存在，那当某个系统变化过多或达到一定的程度时就会跨越某个范围或边界并呈现不同的行为方式。Folke等人将阈值（Threshold）定义为恢复力作用的范围，如果系统超越恢复力约束或遇到足以改变其结构和功能的条件失去鲁棒性，将导致新的状态的产生[14]。
断裂点（Tipping Point）也是临界的意思，是与阈值对应的、相关的存在，或是稳定系统破坏或进入不稳定的临界状态。直接测量社会经济系统的边界非常困难，唯一确定的方法就只有通过复杂系统的临界状态[20]，因而断裂点提供了另一种思路，即在一种状态转变为另一种状态的时候所应具备的条件。
4 社会―生态系统的演变
虽然目前社会―生态系统的演变研究还处于理论阶段，无法实践，但很多思考对人地系统的过程有很好的借鉴。目前社会―生态系统的演变过程研究主要借鉴复杂系统特别是Holland复杂适应系统（Complex Adaptive System，CAS）[36，37]的一些思路。适应的系统非常关注系统和环境的相互反应过程，这种系统具有自组织、自适应、自学习等一系列特点，最重要的是适应性造就了复杂性，恢复力的变化贯穿在整个系统演变过程中。
4.1 适应性循环
适应性循环是早期的社会―生态系统演变理论，是扰沌模型的基础。本文根据适应性循环模型的发展总结了早期版本、简单双环[18，19]和目前的二维和三维适应性循环[12]四类。社会―生态系统在适应环境变化下所产生的变化呈现出双环、有向的、开放的循环，循环阶段主要分为四个：快速发展r、稳定守恒K、释放Ω和重组α。在早期版本中社会―生态系统的属性是资本（Capital）和连续性，目前是二维的潜力（Potential）和连续性以及三维的恢复力、潜力和连续性。
在适应性循环的双环中，r―K的动力演变反映了可预见的、相对较慢的前向回路（Front Loop），Ω―α的动力演变代表了一种混乱且快速的后向回路（Back Loop），这个后向回路对下一个前向回路本质有着强烈影响[14]。这个模型强调适应性循环不是一个绝对和固定的周期，仍然存在很多变异和讶异，系统或组织的管理者们如果能够擅于利用以上现象控制局势的发展，防止系统在稳定守恒后期发生崩溃，也就是通过系统较低尺度上进行释放和重组来避免系统在重要尺度上释放，可以防止保护阶段后期在该尺度上形成[38]。
4.2 扰沌
扰沌是适应性循环的多尺度和跨尺度效应――没有任何系统是处于单一尺度的，多尺度状态和受尺度约束从而产生不同的功能效应是系统非线性动力的来源。考虑多尺度和跨尺度问题，继承生态学的尺度等级性[39]，以嵌套结构（Nested）来表达适应性循环在不同尺度上的系统演变过程，Gunderson和Holling给这种嵌套结构的适应性循环一个新的名字――扰沌（Panarchy）[12]，如?D3所示。
扰沌的嵌套与传统的层级区别在于两个明显的特征：第一是如前所述的在更新的α阶段是每个层次上多样性的引擎和新事物的生产者；第二就是层级之间的连接性，即低层次的相互作用在一定时候会产生高层次的适应性循环。Gunderson和Holling将这些在不同层次之间可能会存在的各种联系归纳为比较关键的是两类：一类是记忆（Remember），另一类是背叛（Revolt），两者方向不同，目标也不一致[12]。
扰沌很快被一些生态学家接受，在扰沌的状态下，系统既高度联系又能自由实验，可以同时实现高效与创新。扰沌模型支撑着演变角度的恢复力，从这个角度来理解，恢复力不是固定的，而是一个不断变化的过程，不是“已经存在”，而是“正在发生”。并且，恢复力只在系统遭遇干扰时才体现出来，这意味着社会―生态系统会因逆境因子而变得更富有恢复力，而不是去逃离和回避。同样，扰沌模型将恢复力研究带入了一个演变进化的阶段，丰富了工程学和生态学对恢复力的理解，融入了持续性、多样性特别是适应性和转换性在不同时空尺度框架内的动态相互作用[14，32]，并将社会系统中的制度、机构、领导、社会记忆、社会资本和社会学习的作用纳入其范畴，为理解社会理论和管理问题、社会系统的研究提供了一个全新的不同视角[40]。
5 社会―生态系统的遗产效应
恢复力和社会―生态研究关注系统在面对干扰或讶异前后的状态、过程及可能产生的新旧系统的交替，认为任何系统都存在积累，这种积累就是时间和历史，重视系统的积累和相应的遗产效应研究，了解创新和保守的来源以及历史和时间带来的时滞问题，可以使系统分析更加透彻。因此，在系统积累基础上的遗产效应研究实质就是对社会―生态系统状态、演变过程的总结，是时间维度的延长和空间尺度的进一步扩大。
5.1 系统的积累
社会―生态系统研究秉承生态学对生物遗产的重视，认为系统存在遗产效应（Legacy Effect），就是系统的历史积累而产生的效果或反映，或者可以说是新系统对旧系统的继承。在扰沌结构的四个阶段循环中，从r到k阶段利用上个循环残留遗产作为系统连续性增长的来源和养分，从Ω释放阶段到α重组阶段则是为下个循环不断积累系统遗产，在小尺度到大尺度的不同等级适应性循环过程中如此循环累积，即遗产效应。因此遗产效应不一定只是上一系统的残留，而是整个历史的反映；也是上一系统的残留，因为上一系统也是秉承至上系统的遗产。另外，系统的历史累积是生产多样性和新奇性的土壤，也是系统刚性破灭后连续性降低和脆弱性的来源，或者说既是系统生也是系统死的条件，为系统运行带来很多挑战和意想不到的讶异，使得系统每个层次上的结构和进程都有可能被重组，从而可能导致新的系统配置、合并新事物的机会、甚至是新的进入者，而这些都是早期阶段就已经累积潜在的。
遗产效应是系统存在和发展的基础、也是系统的现在和未来。在遗产效应和恢复力的关系上，Adger等认为灾难过后前系统的残留变成新系统的生长点，依据假设的方法可以依次推导恢复力[41]，除了这种灾难的假设方法，还重视社会―生态系统中长期累积过程，即重视遗产效应的社会―生态系统研究使得恢复力理论不仅适用于短期灾难，也适合长期现象[42]。
对于生态系统来说，新进入者就是新的物种或等待条件成为新物种的物种；对于经济系统来说，就是新的发明、创造性的理念以及创新型人才。适应性循环在这一点上也提供了另一种思路，即突变、入侵、发明和创新这些是能够积累的。也即是遗产效应其实不仅仅在于过去的历史累积，还有基于这些累积而产生的现阶段看得到的机会，如何利用，则是创新和保守的问题。
5.2 创新与保守
在具有遗产效应的扰沌结构中，适应性循环既是创新的，可以不断适应变化，也是保守的，保存了自身，即低层次上的适应性循环（小和快）可看作是高层次（大而慢）的某种试验[12]，在这种实验中，创新和保守不断博弈。系统的学习和适应能力主要来源于创新，需要对创新加以重视。系统的创新和保守则无处不在，作为系统刚性的残留，保守一方面阻碍创新，一方面也促进创新。就生态系统来说，上一阶段残留的养分或物质有可能促进某种物种生长，也会抑制其他物种生长；就社会系统来说，经验和记忆是好事，也是坏事；对于制度来说，可操作的规则、集体选择规则以及组织规则三个层次都存在保守和创新；对于经济系统来说，个人选择、市场和社会制度无不在新旧之间博弈和循环；对于发展中国家，市场和基础设施以及治理、分配机制、规范等也如此。
扰沌中有三类创新：1）背景创新（Background）产生于边缘地带，不同层次的适应性环之间。显然扰沌并不是完全包含型的等级，所以高等级并非完全由低等级组成，即系统开放性的一个反映。2）增量创新（Incremental）发生在r和k阶段，即前向回路阶段，随着系统的成长而逐渐增加复杂性，也有可能会增加新层次的适应性循环。3）间断创新（Punctuated）发生在适应性环的Ω释放阶段，即创造性毁灭[7，12]。
5.3 时滞
干扰对社会―生态系统的冲击并不能马上体现和被观测，也不能被预测，这是因为时滞（Time Lags）问题存在，时滞是社会系统和自然系统之间的相互作用，以及生态社会结果的外显[30]。时滞问题同样也比较复杂，产生时滞的一个原因可能会表现为多种指示因子，例如价格因素会影响来年农民会选择种植或不种植何种农作物，且该种和不种的经济效果也不能马上显现。反之，一个指示因子也会因为时滞的不同时间段而表现出不同的原因。例如在Liu的四川武隆大熊猫自然保护区研究中，居民用电的价格变化会影响当地人使用竹林作为薪材收集行为的变化，进而影响熊猫的栖息地，产生快速的时滞问题。但居民家庭出生人口作对当地人的薪材收集行为的影响却很缓慢，产生缓慢的时滞问题[30]。由于时滞问题的存在，加剧了尺度的时空复杂性，这些复杂性叠加在一起，在具体研究的时候根本分不清具体的尺度问题所在。
6 对地理学的启示
与所有复杂系统一样，人地关系是一个整体、开放的系统，可持续发展是融合了人类价值的美好目标追求，并不是人类本能为之不安的不确定性，因此不是人地系统所要面临的问题，更不是人地矛盾中所能体现的研究目标。基于系统存在恢复力的假设以及社会―生态系统的研究对我国地理学的研究核心――人地关系系统这一复杂系统在应对压力和张力时的变化、适应以及如何实现至关重要的转换能力[20]、探索如何保持系统结构和功能稳定条件下管理能忍受的变量和经受干扰并学习[18]、从而提高系统自组织的能力和建立并增加适应干扰的能力等方面都有一些启示。
6.1 对人地系统研究的启示
在一些新型人地关系理论中，协调或协调共生，危机冲突与错误异化[24]代表了地理学家在统一和对立两个方向的思考。另外，地理学长期以来有对人地关系脆弱性和矛盾性的研究传统，表明人地关系研究中也重视逆境因子和环境压力、张力等问题，但并不意味着可持续发展评价就是考虑环境的顺境因子，恢复力则是逆境因子，干扰和讶异两类系统所面临的环境和不确定性未来本身就是中性的概念，可能包括顺境因子和逆境因子，也有系统内和系统外、现在和未来等各种要素。目前人地关系研究中压力―状态―响应的范式有?c社会―生态系统类似的研究思路，但仍需继续深入和细化，并关注恢复力在系统状态变化时的重要指示作用，借鉴恢复力和社会―生态系统研究强调学习管理变化的必要性[43]，将对可持续发展的美好设想转变为诸如的自然灾害、经济危机、主要政治变革和动乱的所谓干扰和讶异事件，关注在这些事件中系统可能经历被称为“创造性毁灭”的过程并进入后反馈或新系统阶段，这是更具多样性、挑战性和无结构的环境[44]，据此实施应对，使系统恢复稳定。
在人地系统状态方面，地理学在借鉴生态学特别是景观生态学相关研究后虽然形成了格局―过程的研究范式，但对人地系统状态的关注还较为片面，特别是状态的连续性、变化性、关键状态和状态变化的范围和边界等问题还不够深入。从系统论的角度出发，稳定状态是系统在相对条件下的稳定，动力学意义上这种系统的稳态也被称为吸引子（Attractor）[45]，吸引子目前是混沌理论最为关注的问题和假设，吸引子和排斥子也被归纳为源和汇的问题，排斥则为源、吸引子为汇[46]。数学家和跨界的生态学家[33]通过建立一些简单的模型证实了系统存在多个的吸引子，生态系统的多种稳定状态以及多稳态的更替和对于系统的不同结构和功能使得生态服务的价值各不相同[34]，吸引着生态学家们朝着这一方面转向，对复杂系统的关注和系统思考使得生态学在近十年来不知不觉在综合研究方面逐渐超越了地理学，而擅长综合研究的地理学如果一直处于时空尺度断面下的空间特别是近年来对微观社会空间的追逐，最终将惊叹生态学的进步并只能跟随。
在人地系统的尺度、结构和演变方面，地理学较为缺乏对人地系统结构和演变过程的模型化和哲学思考，对地域差异性形成的人地关系，地域系统异质性的关注和片面、破碎化的研究使得尺度演绎一直是一个难题。尺度在扰沌模型中随着适应性循环的从小到大的演变过程得到了充分体现，Ostrom也认为，为什么一些社会―生态系统是可持续的而另一些是崩溃的，需要重视的是不同时空尺度问题，以及尺度问题下的不同层次之间的关系[47]，因此尺度也是变量。人地系统也是如此，并且，随着技术的发展特别是互联网和交通网络基础上的物联网发展，地理空间在人地系统中的作用发生了很大变化，地理学尺度研究面临着新的挑战。
最后，社会―生态系统研究中的遗产效应以及相应系统循环和积累过程导致的系统中创新和保守和时滞等问题到目前为止都是人地系统研究较为缺乏的，在人地关系系统中重视人地关系循环的规律发现和历史积累的剖析，认识时间对尺度―格局―过程研究范式的作用不仅仅在于演变过程的理解，也在于遗产效应及相关的创新和保守的对立和统一、时滞现象产生的根源及其表现等问题。
6.2 中国地理学的优势
社会―生态系统研究的实质就是相对的稳定和不稳定以及与两种状态转变相关的系统边界或临界问题，由此形成的系统结构、演变和尺度以及时间维度上的历史积累，实际上人地关系研究中除了可持续发展，还有一个中国传统“天人合一”的思想存在并被认为是人地关系的最高形式[23-24]。“天人合一”一方面是人和地的时空耦合[3]，这种耦合可理解为与相对稳定状态差不多的概念，地理学相关的研究较为多见，可以结合相对不稳定状态以及系统边界和临界问题来进一步关注和深入研究人地系统的状态持续问题。另一方面是现代人地系统和周易的暗合[48]，一些地理学家也在此领域有一些探索[2，49]，这是更高层次的哲学思考，易经用卦的象、数、理、变、通所展示的天地人三才演?规律对目前陷入困境的社会―生态系统模型例如扰沌在解决思路上可以起到很好的借鉴。
人地系统中要探索结构和演变，还有赖于对关系的研究，这也是地理学的优良基因。人地关系并不是单纯的人地之间两者，还有人地系统中的人的社会关系、地的自然关系、人地复合系统之间关系以及三者之间的关系，即第一层次是一维的人―人、地―地、人―地关系。尺度问题贯穿其中，系统异常复杂，三者关系也并非简单两两关系，还有三者共同作用的关系，即第二层次是二维的三者的两两关系，第三层次是三维的三者关系即三体问题，三体问题是至今为止科学还没有解决。当然，当前地理学的核心还是要解决第一层次的一维人地关系，还没有能力去拓展二维和三维，但上述所说一、二、三维对人地关系的影响则无处不在，大量的非线性是开放系统的特征。这种复杂的关系相互作用，使得整体不再是简单地全部等于部分之和，而可能出现不同于线性叠加的增益或亏损。扰沌的模型已然也承认大量非线性的存在，人地关系也应如此。目前的大数据研究力图以海量数据为基础、计算机统计和推演为手段，但计算机本身也存在设计和规则上的缺陷，可以解决一部分非线性问题，解决不了三维时空的大部分非线性问题。相对来说，传统的易学和中国古代地理学考虑则要多得多，向传统地理堪舆文化学习，理解易经中的八卦和道德经中“一生二、二生三、三生万物”的时空维度变化规律，学习先秦及其以前智慧，是否也是当代地理学应该开始的转向。
6.3 复杂科学的一席之地
社会―生态系统和人地系统都是复杂系统，复杂系统这一概念常常和适应性联系起来，恢复力并非简单的恢复，也不是与可持续发展目标相反的崩溃论，社会―生态系统也不是局限在整体和局部关系的系统研究，大量的对系统的相对稳定和不稳定状态的关注、非线性和系统与环境之间的相互适应过程等研究表明社会―生态系统研究已进入复杂科学阶段。
在钱学森指导下创立的以人地系统为核心的现代地理学是连接自然科学与社会科学之间的桥梁科学，自然科学、社会科学与地理科学共同构成了客体世界，使得地理学存在的理由就是其综合性[50]，即意味着地理学是最应该研究复杂系统的科学，更是应该在复杂科学大潮中取得一席之地，且更应是重要席位或领头羊的科学。一些秉承钱学森思想的重量级地理学者已经明确指出目前地理学危机和机遇并存的现实情况[50-51]，并着手开始思考和进行顶层设计[51]，他们是西方地理学危机下20世纪90年代到21世纪初中国地理学危机的化解人，更是现代地理科学发展的前瞻者和先行者，在他们近期的著作中[51-52]不难看出对《易经》和中国传统地理学在解决复杂问题中的作用，而人地关系理论中的天人合一无疑是对人地关系的最佳研究切入点。
7 总结和展望
无论是社会―生态系统、人地系统还是任何一种复杂系统，所面临的都是不确定性的问题。社会―生态系统研究将这些问题总结为干扰和讶异，并以干扰带来的系统变化为核心，从相对稳定到不稳定、系统的边界和范围以及系统临界状态等问题出发，在时间这一维度上从小尺度到大尺度、短时间到长时间来研究系统的变化，形成了社会―生态系统的状态――演变――遗产效应的逻辑思路，得到了相关研究成果和社会―生态系统模型。从这个方面来说似乎恢复力和社会―生态系统研究具备了一种未来主义的维度，这也是“复杂的、非线性的和自组织的，充满了不确定性和不连续性”[14]的社会―生态系统研究对地理学研究人地系统――这个地球上最高的系统[50]有很好的借鉴作用的原因。综前所述，本文总结如下：
1）参考社会―生态系统的研究可见，可持续发展不是人地系统的现阶段和最高形式，人地系统面临的问题是不确定的，天人合一可能更适合描述人地系统的状态和演变过程。
2）恢复力和社会―生态系统的研究体现了对时间维度的重视和因此形成的社会―生态系统的状态―演变―遗产效应的逻辑思路，对人地关系研究在时间维度上的拓展有借鉴意义。
