生态恢复指的是帮助退化、受损或遭破坏的生态系统修复的过程,其最终目标是创造一个能抵抗适度干扰的、具备自维持能力的生态系统(SER 2004)。恢复生态学是研究生态恢复的一门学科,虽然人们从事生态恢复已经长达几个世纪,而且发展了多种恢复技术开展了多种类型的生态恢复实验,但是其作为完整独立的学科才不到20年的时间(Young et al. 2005)。生态学家把生态恢复作为检验生态学基本理论的辅助实验(Bradshaw 1987),高度人为操控的生态恢复为检验生态学中和世代更新相关的假说提供了理想的实验框架(Jordan et al. 1987)。
King和Hobbs总结了植被恢复生态中三个理论框架模型:结构和功能模型(Structural Versus Functional Approaches)、逐步退化循环模型(Stepwise Degradation Cycle)、恢复阈值模型(Thresholds)(King and Hobbs 2006)。结构和功能模型为后两种理论模型的基础,结构恢复的首要目的是恢复群落的结构,实际操作中通常是按照原有群落的结构组成通过大量人为种植和抚育管理来恢复植被;而功能恢复侧重于利用种间关系和演替理论来指导恢复,主要通过群落自组织能力进行逐步恢复(Whisenant 1999)。逐步退化循环模型主要解释退化过程中结构和功能间的相互作用,展示了退化过程中生态系统成分中一系列的变化,这种变化通过反馈逐级传递,最终导致群落结构和功能的螺旋式退化(Whisenant 1999, 2002)。而恢复阈值模型主要强调通过阻碍恢复的阈值来划分退化和恢复过程中的不同阶段。恢复阈值模型由Milton在1994年提出(Milton et al. 1994),经过Whisenant、Hobbs和Harris发展完善(Hobbs and Harris 2001)。该模型将退化过程分为三个阶段,每个阶段有其阈值为不同阶段间恢复的主要障碍。第一阶段,虽然生物功能受损,但是只要将导致退化的因素去除系统就可以自己恢复,其阈值就是严重的干扰导致系统不能自我恢复;第二阶段,当干扰去除后需要人工补充生物组分来帮助恢复系统的结构和功能,系统仍然保持有较高的抗干扰能力,如果人工补充生物组分也无法恢复植被就退化到了下一阶段;第三阶段,生物组分功能紊乱,无法控制非生物环境因子的退化,那么需要先人工恢复非生物环境才能恢复生物组分。