生態(tài)系統(tǒng)的概念及基本特征(2)

1、生態(tài)系統(tǒng)的概念及基本特征一、生態(tài)系統(tǒng)的概念生態(tài)系統(tǒng)這一概念是由英國生態(tài)學(xué)家坦斯黎首先提出的。他認(rèn)為, 生態(tài)系統(tǒng)的基本概念是物理學(xué)上使用的“系統(tǒng)”整體，這個系統(tǒng)不僅包括有機復(fù)合體，而且也包括形成環(huán)境的整個物理因素復(fù)合體。生態(tài) 系統(tǒng)是指在一定時間和空間內(nèi)，由生物群落與其環(huán)境組成的一個整 體。各組成要素間借助物種流動、能量流動、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞和 價值流動，而相互聯(lián)系、相互制約，并形成具有自調(diào)節(jié)功能的復(fù)合體。生態(tài)系統(tǒng)可以是一個很具體的概念，一個池塘，一片森林或一塊草 地都是一個生態(tài)系統(tǒng)。同時，它又是在空間范圍上抽象的概念。生態(tài)系統(tǒng)和生物圈只是研究的空間范圍及其復(fù)雜程度不同。小的生態(tài)系統(tǒng) 聯(lián)合成大的

2、生態(tài)系統(tǒng)，簡單的生態(tài)系統(tǒng)組合成復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，而最 大，最復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)就是生物圈。二、生態(tài)系統(tǒng)的基本特征每一個生態(tài)系統(tǒng)都有一定的生物群落與其棲息的環(huán)境相結(jié)合，進行 著物種、能量和物質(zhì)的交流。在一定時間和相對穩(wěn)定條件下，系統(tǒng)內(nèi) 各組成要素的結(jié)構(gòu)與功能處于協(xié)調(diào)的動態(tài)之中。 關(guān)于這部分內(nèi)容，蔡 曉明作了相應(yīng)闡述，生態(tài)系統(tǒng)具有如下 10項重要特征。1以生物為主體，具有整體性特征生態(tài)系統(tǒng)通常與一定空間范圍相聯(lián)系，以生物為主體，生物多樣性 與生命支持系統(tǒng)的物理狀況有關(guān)。 一般而言，一個具有復(fù)雜垂直結(jié)構(gòu) 的環(huán)境能維持多個物種。一個森林生態(tài)系統(tǒng)比草原生態(tài)系統(tǒng)包含了更多的物種。同樣，熱帶生態(tài)系統(tǒng)要比溫帶或寒帶

3、生態(tài)系統(tǒng)展示出更大 的多樣性。各要素穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)式聯(lián)系，保證了系統(tǒng)的整體性。2. 復(fù)雜、有序的層級系統(tǒng)由于自然界中生物的多樣性和相互關(guān)系的復(fù)雜性，決定了生態(tài)系統(tǒng) 是一個極為復(fù)雜的、多要素、多變量構(gòu)成的層級系統(tǒng)。較高的層級系 統(tǒng)以大尺度、大基粒、低頻率和緩慢速度為特征，它們被更大系統(tǒng)、 更緩慢作用所控制。3. 開放的、遠離平衡態(tài)的熱力學(xué)系統(tǒng)任何一個自然生態(tài)系統(tǒng)都是開放的。有輸入和輸出，而輸入的變化 總會引起輸出的變化。雖然輸出并不是立即變化，有時它們可能落在 后面，但它們不會趕在輸入之前，這是因為輸出是輸入的結(jié)果，而輸 入是原因、源。從這一觀點看，沒有輸入也就沒有輸出。維持生態(tài)系 統(tǒng)需要能量。生態(tài)

4、系統(tǒng)變得更大更復(fù)雜時，就需要更多的可用能量去 維持，經(jīng)歷著從混沌到有序，到新的混沌，再到新的有序的發(fā)展過程。4. 具有明確功能和功益服務(wù)性能生態(tài)系統(tǒng)不是生物分類學(xué)單元，而是個功能單元。例如能量的流動,然后綠色植物通過光合作用把太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能貯藏在植物體內(nèi), 再轉(zhuǎn)給其他動物，這樣營養(yǎng)物質(zhì)就從一個取食類群轉(zhuǎn)移到另一個取食 類群，最后由分解者重新釋放到環(huán)境中。又如在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部生物與生物之間，生物與環(huán)境之間不斷進行著復(fù)雜而有規(guī)律的物質(zhì)交換。這 種物質(zhì)交換是周而復(fù)始不斷地進行著，對生態(tài)系統(tǒng)起著深刻的影響。自然界元素運動的人為改變，往往會引起嚴(yán)重的后果。生態(tài)系統(tǒng)就是在進行多種生態(tài)過程中完成了維護著人

5、類的生存“任務(wù)”；為人類提 供了必不可少的糧食、藥物和工農(nóng)業(yè)原料等。并提供人類生存的環(huán)境 條件。還有大量的間接性功益服務(wù)。5. 受環(huán)境深刻的影響環(huán)境的變化和波動形成了環(huán)境壓力，最初是通過敏感物種的種群表 現(xiàn)。自然選擇可以發(fā)生在多個水平上。當(dāng)壓力增加到可在生態(tài)系統(tǒng)水 平上檢出時，整個系統(tǒng)的“健康”就出現(xiàn)危險的苗頭。生態(tài)系統(tǒng)對氣 候變化和其他因素的變化表現(xiàn)出長期的適應(yīng)性。6. 環(huán)境的演變與生物進化相聯(lián)系自生命在地球上出現(xiàn)以來，生物有機體不僅適應(yīng)了物理環(huán)境條件, 式對環(huán)境進行朝著有利于生命的方向改造。7. 具有自維持、自調(diào)控功能一個自然生態(tài)系統(tǒng)中的生物與其環(huán)境條件是經(jīng)過長期進化適應(yīng)，逐 漸建立相互協(xié)

6、調(diào)的關(guān)系。生態(tài)系統(tǒng)自動調(diào)控機能主要表現(xiàn)在三方面: 第一是同種生物的種群密度的調(diào)控，這是在有限空間內(nèi)比較普遍存在 的種群變化規(guī)律；第二是異種生物種群之間的數(shù)量調(diào)控， 多出于植物 與動物、動物與動物之間，常有食物鏈關(guān)系；第三是生物與環(huán)境之間 的相互適應(yīng)的調(diào)控。生物經(jīng)常不斷地從所在的生境中攝取所需的物 質(zhì)，生境亦需要對其輸出進行及時的補償， 兩者進行著輸入與輸出之 間的供需調(diào)控。生態(tài)系統(tǒng)對干擾具有抵抗和恢復(fù)的能力， 甚至面臨季 節(jié)、年際或長期的氣候變化的動態(tài)，生態(tài)系統(tǒng)也能保持相對的穩(wěn)定。生態(tài)系統(tǒng)調(diào)控功能主要靠反饋的作用，通過正、負反饋相互作用和轉(zhuǎn)化，保證系統(tǒng)達到一定的穩(wěn)態(tài)。8具有一定的負荷力生態(tài)系統(tǒng)

7、負荷力是涉及用戶數(shù)量和每個使用者強度的二維概念。這 二者之間保持互補關(guān)系，當(dāng)每一個體使用強度增加時，一定資源所能 維持的個體數(shù)目減少。認(rèn)識到這一特點，在實踐中可將有益生物種群 保持在一個環(huán)境條件所允許的最大種群數(shù)量， 此時，種群繁殖速率最 快。對環(huán)境保護工作而言，在人類生存和生態(tài)系統(tǒng)不受損害的前提下, 一個生態(tài)系統(tǒng)所能容納的污染物可維持在最大承載量，即環(huán)境容量。任一生態(tài)系統(tǒng)，它的環(huán)境容量越大，可接納的污染物就越多，反之則 越少。污染物的排放，必須與環(huán)境容量相適應(yīng)。9.具有動態(tài)的、生命的特征生態(tài)系統(tǒng)也和自然界許多事物一樣， 具有發(fā)生、形成和發(fā)展的過程。生態(tài)系統(tǒng)可分為幼期、成長期和成熟期，表現(xiàn)出鮮明的歷史性特點, 生態(tài)系統(tǒng)具有自身特有的整體演化規(guī)律。 換言之，任何一個自然生態(tài) 系統(tǒng)都是經(jīng)過長期發(fā)展形成的。生態(tài)系統(tǒng)這一特性為預(yù)測未來提供了 重要的科學(xué)依據(jù)。10.具有健康、可持續(xù)發(fā)展特性自然生態(tài)系統(tǒng)在數(shù)十億萬年發(fā)展中支持著全球的生命系