生态系统的稳定性
的有关信息介绍如下:作为一个独立运转的开放系统,生态系统有一定的稳定性,生态系统的稳定性指的是生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,生态系统稳定性的内在原因是生态系统的自我调节(稳态与环境第109页)。生态系统处于稳定状态时就被称为达到了生态平衡。 主条目:生态平衡
生态平衡是一种动态平衡,是生态系统内部长期适应的结果,即生态系统的结构和功能处于相对稳定的状态,其特征为:
·能量与物质的输入和输出基本相等,保持平衡
·生物群落内种类和数量保持相对稳定
·生产者、消费者、分解者组成完整的营养结构
·具有典型的食物链与符合规律的金字塔形营养级
·生物个体数、生物量、生产力维持恒定(吴人坚第151页) 生态系统保持自身稳定的能力被称为生态系统的自我调节能力。生态系统自我调节能力的强弱是多方因素共同作用体现的。一般地:成分多样、能量流动和物质循环途径复杂的生态系统自我调节能力强;反之,结构与成分单一的生态系统自我调节能力就相对更弱。热带雨林生态系统有着最为多样的成分和生态途径,因而也是最为稳定和复杂的生态系统,北极苔原生态系统由于仅地衣一种生产者,因而十分脆弱,被破坏后想要恢复便需花费很大代价。
负反馈调节(negative feedback)
负反馈调节是生态系统自我调节的基础,它在生态系统中普遍存在的一种抑制性调节机制,例如,在草原生态系统中,食草动物瞪羚的数量增加,会引起其天敌猎豹数量的增加和草数量的下降,两者共同作用引起瞪羚种群数量下降,维持了生态系统中瞪羚数量的稳定。
正反馈调节
与负反馈调节相反,正反馈调节是一种促进性调节机制,它能打破生态系统的稳定性,通常作用小于负反馈调节,但在特定条件下,二者的主次关系也会发生转化,赤潮的爆发就是此类例子。
抵抗力稳定性(resistance stability)
生态系统抵抗外界干扰的能力即抵抗力稳定性,抵抗力稳定性与生态自我调节能力正相关。抵抗力稳定性强的生态系统有较强的自我调节能力,生态平衡不易被打破。
恢复力稳定性(resilience stability)
恢复力稳定性指的是生态系统已经被破坏后,在原地恢复到原来状态的能力。恢复力稳定性与生态系统的自我调节能力的关系是微妙的,过于复杂的生态系统(比如热带雨林)的恢复力稳定性并不高,原因是其复杂的结构需要很长的时间来重建,而自我调节能力过低的生态系统(比如冻原和荒漠)几乎没有恢复力稳定性,且抵抗力稳定性也很低;只有调节能力适中的生态系统有较高的恢复力稳定性,草原的恢复力稳定性就是比较高的。 人类对生态系统施加了强有力的影响,自工业革命以来,人类对生态系统进行了前所未有的破坏,而二十世纪六十年代后,对生态系统的重建与恢复已经成为一个重要问题,总之,人类活动深刻影响了生态系统的运转。
破坏
①对植被的破坏
·伐木业在引入大型作业机器后,工作效率迅速提高,这是植被破坏的重要原因
·有些地区由于长期以木柴为燃料,长年累月导致了植被的严重破坏,黄土高原就是一个例子
·有些国家在战争中释放能引起植物死亡的毒剂,美军在越战中就曾使用“橙剂”,导致越南地区大面积树木死亡
②对食物链与食物网的破坏
·物种入侵
·大规模捕杀
③对无机环境的污染
重建与改进
主条目:恢复生态学、生态工程
生态系统在遭到破坏后对其进行恢复需要运用恢复生态学原理。恢复生态学是研究生态整合性的恢复和管理过程的科学,生态整合性包括生物多样性、生态过程和结构、区域及历史情况、可持续的社会实践等广泛的范围。恢复生态学的目标是重建某一区域历史上曾有的生物群落,并将其生态功能恢复到受干扰前的状态。
对生态系统进行重建关键是恢复其自我调节能力与生物的适应性,主要依靠生态系统自身的恢复能力,辅以人工的物质与能量投入,并进行生态工程的办法进行生态恢复。