生態失調

生態失調

生態失調是由於外來干擾超越生態系統的自我調節能力,使生態系統不能恢復到原來狀態的現象。生態系統是一個反饋系統,具有自我調節能力。但是,這種調節能力具有一定的限度,任何生態系統都只能在某一限度內自我調節自然界或者人類施加的干擾和衝擊,這個限度叫“生態閾限”。超越了生態閾限,自動調節能力降低甚至消失。生態平衡失調,系統中有機體數量減少,生物量下降,組分缺失,能量流動和物質循環發生障礙,信息流阻塞,這一系列鏈鎖反應導致整個系統的慢性崩潰。

基本介紹

  • 中文名:生態失調
  • 外文名:Ecological disturbance
  • 學科:生態學
  • 本質:外來干擾超越自我調節能力
  • 原因:自然因素和人為因素
  • 後果:生態系統崩潰
定義,原因,對策,

定義

生態系統具有自我調節和自我維持的能力,使系統保持穩定的狀態,表現出結構上的協調、功能上的和諧、輸入和輸出的物質和能量的平衡。當外界干擾與破壞超過了生態系統自身的調節能力時,就導致該系統生物種類和數量發生變化,生物量下降,生產力衰退,營養結構破壞,食物鏈關係消失,金字塔營養級紊亂,使結構和功能失調,物質循環、能量流動與信息傳遞受到阻礙,從而引起逆行演替,破壞了生態系統的穩定性,造成生態失調。這種外界干擾有自然的有人為的。
根據生態系統結構、功能的受損程度,可將生態失調分為三個層次:一是生態平衡失調,指生態系統功能異常而系統的結構未受損害,穩定性仍保持原有水平,發展方向未受影響,如洪澇、乾旱造成作物生理暫時性的生態平衡失調。二是生態平衡破壞,指生態系統功能嚴重異常,結構受到一定程度的破壞,穩定性降低,發展演替方向逆轉,必須在自然或人為作用下,才有可能使結構逐步恢復,如森林部分受到破壞後逐步演替恢復。三是生態平衡崩潰,指生態系統功能和結構受到徹底破壞,生物生存和繁育條件完全喪失,一般難以恢復,須經較長時間的環境進化和有效的人工控制才能逐步發展,如土地荒漠化

原因

造成生態平衡失調的原因是多方面的,但歸納起來可以從兩個方面來闡述:自然因素造成的失調和人為因素造成的失調。
自然因素
(1)生態系統內部的原因 自然生態系統,是一個開放系統。由綠色植物從外界環境把太陽光和可溶態營養吸納到體內,通過物質循環和能量轉換過程不僅使可溶態養分積聚在土壤表層,而且還把部分能量以有機質的形態貯存於土壤中,從而不斷地改造土壤環境。而改造後的環境為生物群落的演替準備了條件,生態群落的不斷演替,實質上就是不斷地打破舊的生態平衡。可見,物質和能量在表土中的積累,其本質就是對原平衡的破壞。生物群落的演替可以是正向演替,也可以是逆行、退化演替。如果是逆行演替,則是打破原來的生態平衡後建立更低一級的生態平衡而已,本身意味著穩態的削弱。
(2)生態系統外部的原因 由於自然因素如火山爆發、颱風、地震、海嘯、暴風雨、洪水、土石流、大氣環流變遷等,可能造成局部或大區域的環境系統或生物系統的破壞或毀滅,導致生態系統的破壞或崩潰。如果自然災害是偶發性的,或者是短暫的,尤其是在自然條件比較優越的地區,災變後靠生物系統的自我恢復、發展,即使是從最低級的生態演替階段開始,經過相當長時期的繁衍生息,還是可以恢復到破壞前的狀態的。如果自然災害持續時間較長,而自然環境又比較惡劣,則可能造成自然生態系統的徹底毀滅,甚至是不可逆轉的(如沙漠和荒漠的形成)。然而綜觀全局,自然因素所造成的生態平衡的破壞,多數是局部的、短暫的、偶發的,常常是可以恢復的。
人為因素
(1)人與自然策略的不一致 人類對於自然,一個共同的目標是“最大限度的獲取”。所以砍光森林,開墾草原,圍湖造田,亂捕濫獵,竭澤而漁等,從而造成一系列的生態失調。自然生態系統在長期發展進化中,則是不斷積累能量以消除增加的熵,來維持系統自身的平衡和穩定,這種最大限度的保護策略,卻經受不住人類的衝擊,人類給以各種生態系統極大的影響,超越了它們的生態閾限,最終導致系統的崩潰。
(2)濫用資源 資源是人類生存的基礎,也是自然生態平衡的物質基礎。長期以來,人們對資源有兩點錯誤認識:一是認為自然資源取之不盡,用之不竭;二是認為自然資源可以無條件更新。應該說,地球上蘊藏的資源的確是豐富的,但不是無限的;大部分資源被人類利用是有條件的,即使是可更新的資源也有更新的條件,更何況許多資源,消失了就不會再有,如生物物種。
人類最大限度地生產的策略自然會導致掠奪性地開發和經營,已經富有的想更加富有,貧窮的要填飽肚子,於是生活在地球上不同地區、不同國家、不同社會階層的人共同地向大自然掠奪,導致地球上各種寶貴的資源加速耗竭,森林、草原面積的減少,不但使許多生物物種滅絕,而且直接影響到氣候環境和水土流失。礦產的不當開採不但浪費了寶貴的資源而且污染了環境。對資源的濫用,使得地球各類生態系統潛伏著危機。
(3)經濟與生態分離 人類有史以來,向大自然索取任何東西都是理所當然的,因而傳統的經濟學和經濟體系中,自然界的服務不表現價值,也就是說是免費的,因而許多破壞珍貴自然資源的行為長期以來直至今天仍屢禁不止,如捕殺野生動物大象、犀牛、熊貓等,因為它們的角、牙、皮毛等可以獲得暴利,採集珍貴的野生藥材和植物更是一本萬利。這些掠奪性的行為投入少、產出高,走私、偷獵者們可獲得極高的經濟效益,但整個社會卻要為他們承受長遠的經濟和生態後果。大自然不但是人類的寶庫,還是垃圾場,許多工廠排放污物,使自然界和整個社會成為容納污染物的免費車間以獲取經濟效益,這種現象用生態經濟的概念叫“費用外攤”。這些現象都是個人經濟效益越好,社會生態效益卻越壞,是經濟與生態的分離而不是統一。

對策

1、收穫量要小於淨生物生產量
自然資源可分為3類:
①自然恆定資源。如太陽光、熱能及大氣降水等等。
礦產資源。如煤、石油、天然氣等等。
生物資源。如植物和動物等。一個地區的太陽光、熱等動力資源的多少不依人們的意志為轉移,基本上是恆定的。礦產資源被開發後,用一點少一點,不能再生,這叫不可更新的資源。生物資源則不然,可以繁殖後代,不斷產生新的個體,利用得當不會枯竭,叫做可更新資源。生態系統屬於可更新性的自然資源。但是,可更新性是有條件的,只有在生態系統的能量收支相等的情況下,生態系統才能成為取之不盡的自然資源。這就要求人們從生態系統中收穫產品的數量不能超過它的生產量。這是開發利用各類生態系統必須遵守的生態平衡法則。
2、調整食物鏈與維護生態平衡
能量通過食物鏈逐級傳遞,物質在食物鏈與環境之間不斷地循環。食物鏈是生態系統能量流和物質流的渠道。渠道的“寬窄”、“暢通”與否,是維護生態系統平衡的重要條件。
澳大利亞生態學家在草原生態系統的食物鏈中成功地增進了一個環節,妥善地維護了生態平衡,是一個生動而有趣的實例。
澳洲草原生態系統存在一條食物鏈,草一牛一蠅一人,由於這條食物鏈之間的生態平衡出現了嚴重的問題,因而畜牧業的發展受到阻礙,後來澳洲聯邦工作組研究了牛糞質量、數量、蠅的生活史和草地演替過程,從生態系統的角度揭示了它們之間的相互關係,決定放養蜣螂,處理牛糞,進而間接滅蠅群,結果證明這條新的食物鏈調整了生態平衡,使其趨向穩定。
3、調整生態平衡與生態系統的整體性
生態系統是一個整體,在自然界中不論森林、草原、荒漠、沼澤或人工林,飼料地都是由動物、植物、微生物等生物成分和光、水、土、氣、熱等非生物成分組成的。這些成分相互聯繫、相互制約,通過能量與物質流動而形成一個不可分割的綜合體系。這是人們必須依據的基本出發點。生態系統里某一成分發生變化,必然引起其他成分產生相應的變化,即“挪一子而牽動全局”。孤立地看待每個成分容易產生片面性。生態系統的整體性是我們調整生態平衡、建立人工生態系統時應該遵循的原則。
4、生態系統與因地制宜
生態系統的生物生產需要太陽能、水、二氧化碳和礦物元素等等。其中二氧化碳在大氣中的含量相對穩定,約占0.03%,礦物元素在各地岩石中幾乎均能找到,因此,這兩種原料不是生物生產的限制因素。太陽能和水則不同,它們的數量在世界各地差異甚大。太陽光能受緯度的高低、雲量的多少、海拔高度等多種因素控制。緯度越低,地面獲得的太陽輻射能越多。雲層可以阻礙太陽輻射射入地面。因此,地球上獲得太陽能最多的地方並不在赤道,而在南北緯20°附近的高壓少雲地區。水分多少往往與距海遠近有關。近海地區降水豐富,氣候濕潤;海風吹不到的內陸地區水量很少、氣候乾燥。由於熱能和水分在各地的差異如此之大,各地生態系統類型也就不同。赤道地帶為熱帶雨林,嚴寒的兩極附近發育著苔原,濕潤的近海地區為森林,乾旱的內陸則為乾草原和荒漠。
中國幅員遼闊,地域廣闊。太陽輻射和水量自南向北、從東到西變化很大。南部水熱豐富,為熱帶雨林或亞熱帶常綠林。北部熱少水足為寒溫帶針葉林。東半部氣候濕潤為森林,西半部氣候乾旱,有遼闊的草原和荒漠。可見,生態系統有區域性不同的特點。
為了充分發揮各類生態系統的生物生產性能,需要按生態系統的區域性規律分區劃片,作出區劃,並根據各地區生態系統的特點和生態平衡的規律,因地制宜地安排農、林、牧、副、漁各業,充分發揮各地的土地生產潛力。
5、創造生物生產力更高的生態系統
人是生態系統中的重要組成部分,人的一切活動都對生態系統產生強烈地影響。人能破壞舊的生態系統,也能創造新的生態系統,關鍵在於人對生態系統和生態平衡規律的正確認識和運用。
我們不能消極維護生態系統的面貌,坐等大自然的恩賜。正確的態度應是努力探索生態系統及其平衡的各種規律,進而去創造生物生產力更高的新的生態系統。
6、建立自然保護區造福子孫後代
中國的地形和氣候覆雜多樣。從熱帶的海南到寒溫帶的大興安嶺;從濕潤多雨的東海之濱到乾燥少雨的西部高原;從低于海面140餘米的吐魯番盆地到地球之巔的珠穆朗瑪峰。各種不同的自然環境為多種多樣的動、植物提供了優越的生態條件。通過建立自然保護區的方式,可將具有代表性的自然生態系統和珍稀瀕危野生生物及其生境保護起來,以維持在自然狀態下生態系統內部的物質能量流動與生態過程以及生物的繁衍與進化,保護野生生物物種。

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