園林生態(tài)學(xué)園林生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控與生態(tài)平衡

生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控與平衡自然調(diào)控物種本能的調(diào)控機(jī)制使生物個(gè)體不斷對(duì)外界條件作出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)自然非中心式調(diào)控結(jié)構(gòu)

一、特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)當(dāng)前第1頁(yè)\共有18頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)人工調(diào)控

人工調(diào)控是利用專(zhuān)門(mén)的信息系統(tǒng)，并在信息中心進(jìn)行高速處理，通過(guò)專(zhuān)用信息通道傳輸信息，按設(shè)定的目標(biāo)對(duì)能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)化部分實(shí)施調(diào)節(jié)典型的人工中心式調(diào)控結(jié)構(gòu)當(dāng)前第2頁(yè)\共有18頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)園林生態(tài)系統(tǒng)既有自然生態(tài)系統(tǒng)的非中心式調(diào)控機(jī)制，又有人工調(diào)控的中心式調(diào)控機(jī)制，是一種復(fù)合式調(diào)控結(jié)構(gòu)

園林生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)合式調(diào)控結(jié)構(gòu)

當(dāng)前第3頁(yè)\共有18頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)園林生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控層次第一個(gè)層次的調(diào)控是自然調(diào)控第二個(gè)層次的調(diào)控是人工直接調(diào)控第三個(gè)層次的調(diào)控是社會(huì)間接調(diào)控當(dāng)前第4頁(yè)\共有18頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)自然調(diào)控

自然調(diào)控的機(jī)制自然調(diào)控機(jī)制是從自然生態(tài)系統(tǒng)中繼承下來(lái)的生物與生物、生物與環(huán)境之間存在的反饋調(diào)控、多元重復(fù)補(bǔ)償穩(wěn)態(tài)調(diào)控機(jī)制。1．反饋機(jī)制所謂反饋（feedback）是指當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)中某一成分發(fā)生變化的時(shí)候，它必然會(huì)引起其他成分出現(xiàn)一系列的相應(yīng)變化，這些變化最終又反過(guò)來(lái)影響最初發(fā)生變化的那種成分的過(guò)程。反饋有兩種類(lèi)型，即負(fù)反饋和正反饋。最初某種成分發(fā)生變化，減弱或抑制該成分發(fā)生變化的反饋叫負(fù)反饋負(fù)反饋的作用是能夠使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到和保持平衡或穩(wěn)態(tài)青草→昆蟲(chóng)→青蛙→蛇→鷹最初某種成分發(fā)生變化增加或增強(qiáng)該成分發(fā)生變化的反饋叫正反饋

在自然生態(tài)系統(tǒng)中，生物常利用正反饋機(jī)制接近“目標(biāo)”，如生命延續(xù)、群落演替、生態(tài)位占據(jù)等，正反饋的作用常常使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡或穩(wěn)態(tài)。當(dāng)前第5頁(yè)\共有18頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)生態(tài)系統(tǒng)具有多種正負(fù)反饋機(jī)制，能在不同的層次結(jié)構(gòu)上行使功能控制。1．在個(gè)體水平上，通過(guò)正負(fù)反饋，使得個(gè)體與環(huán)境、個(gè)體與群體之間保持一定的協(xié)調(diào)關(guān)系。2．種群之間，捕食者與被捕食者之間的數(shù)量調(diào)節(jié)也是一種反饋機(jī)制。3．在群落水平上，一方面生物種群間通過(guò)相互作用，調(diào)節(jié)彼此間種群數(shù)量和對(duì)比關(guān)系，同時(shí)又受到共同的最大環(huán)境容納量的制約。4．在系統(tǒng)水平上，交錯(cuò)的群落關(guān)系、生態(tài)位的分化、嚴(yán)格的食物鏈量比關(guān)系等等，都對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)機(jī)制起積極作用。生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)機(jī)制及其作用是有一定限度的。系統(tǒng)在不降低和不破壞其自動(dòng)調(diào)節(jié)能力的前提下所能忍受的最大限度的外界壓力（臨界值），稱(chēng)為生態(tài)閾值。外界壓力包括自然災(zāi)害、不利環(huán)境因素的影響等自然力，也包括人力的獲取、改造和破壞。實(shí)例：森林有一定的采伐量，草原有一定的載畜量，超過(guò)這個(gè)限度，就會(huì)破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。農(nóng)田耗地作物的復(fù)種指數(shù)也有一定限度，復(fù)種指數(shù)過(guò)高會(huì)導(dǎo)致地力衰竭。生態(tài)容量也是一類(lèi)生態(tài)閾值，指的是某種物質(zhì)（通常指有害物質(zhì)）的最大容納量，即系統(tǒng)通過(guò)自?xún)糇饔镁S持穩(wěn)定狀態(tài)的能力。生態(tài)容量的大小，取決于有毒、有害物質(zhì)的性質(zhì)以及生態(tài)系統(tǒng)本身的抗毒自?xún)裟芰Α．?dāng)前第6頁(yè)\共有18頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)2．多元重復(fù)補(bǔ)償多元重復(fù)補(bǔ)償是指在生態(tài)系統(tǒng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上的組分具有完成相同或相近的功能，或者是處在相同或相近生態(tài)位上的多個(gè)組成成分，因外來(lái)干擾使其中一個(gè)或多個(gè)組分受到破壞的情況下，另外的一個(gè)或幾個(gè)組分可以在功能上予以補(bǔ)償，從而保持系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定。例如，同一種草食動(dòng)物可以取食多種植物，當(dāng)其中的一種植物在系統(tǒng)中減少或消失時(shí)，其作為食物的功能由其他的植物來(lái)補(bǔ)償?shù)?。?dāng)前第7頁(yè)\共有18頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)自然調(diào)控類(lèi)型可分為（1）程序調(diào)控：生物的個(gè)體發(fā)育、群落演替都有一定的先后順序，不會(huì)顛倒。群落得演替與物種間的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系、化學(xué)關(guān)系都有關(guān)。（2）隨動(dòng)調(diào)控：動(dòng)植物的運(yùn)動(dòng)過(guò)程能跟蹤一些外界目標(biāo)。向日葵的花跟著太陽(yáng)轉(zhuǎn)，植物的根向著有肥水的方向伸。（3）最優(yōu)調(diào)控：生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)歷了長(zhǎng)期的進(jìn)化壓力，優(yōu)勝劣汰，現(xiàn)存得很多結(jié)構(gòu)與功能都是最優(yōu)、或接近最優(yōu)的。（4）穩(wěn)態(tài)調(diào)控：自然生態(tài)系統(tǒng)形成了一種發(fā)展過(guò)程中趨于穩(wěn)定、干擾中維持不變、受破壞后迅速恢復(fù)的穩(wěn)定性。這種穩(wěn)態(tài)主要靠系統(tǒng)的功能組分冗余及系統(tǒng)的負(fù)反饋?zhàn)饔眠@兩種機(jī)制來(lái)獲得。a.系統(tǒng)的功能組分冗余在一個(gè)系統(tǒng)中，具有同一功能的組分?jǐn)?shù)量超過(guò)必須的數(shù)量，處于備用狀態(tài)，這稱(chēng)為系統(tǒng)的功能組分冗余。如植物花粉數(shù)量大大超過(guò)授粉所需要的量。b.系統(tǒng)的負(fù)反饋?zhàn)饔孟到y(tǒng)的運(yùn)行結(jié)果作為控制信息（反饋信息），回到系統(tǒng)調(diào)控中心，對(duì)系統(tǒng)未來(lái)動(dòng)態(tài)產(chǎn)生影響，這種作用過(guò)程稱(chēng)系統(tǒng)的反饋?zhàn)饔?。反饋?zhàn)饔每煞终答伜拓?fù)反饋。當(dāng)前第8頁(yè)\共有18頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)機(jī)制的類(lèi)型系統(tǒng)組織層次系統(tǒng)的功能組分冗余系統(tǒng)的反饋當(dāng)前第9頁(yè)\共有18頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)自然調(diào)控機(jī)制的應(yīng)用光溫對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)作用；晝夜節(jié)律對(duì)家畜家禽行為的調(diào)節(jié)作用；林木的自疏現(xiàn)象；花粉數(shù)量大大超過(guò)授粉需要量冗余現(xiàn)象；反饋現(xiàn)象等多種自我調(diào)節(jié)機(jī)制。當(dāng)前第10頁(yè)\共有18頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)調(diào)控技術(shù)生物調(diào)控1、個(gè)體調(diào)控2、種群的調(diào)控3、群落的調(diào)控環(huán)境調(diào)控1．空氣調(diào)控2．水分調(diào)節(jié)3．溫度調(diào)控4．光照調(diào)控5．土壤環(huán)境調(diào)節(jié)當(dāng)前第11頁(yè)\共有18頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)輸入輸出調(diào)控1．輸出調(diào)控2．輸入調(diào)控農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的輸入包括肥料、飼料、農(nóng)藥、種子、機(jī)械、燃料、電力等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料；輸出包括各種農(nóng)業(yè)產(chǎn)品。輸入調(diào)控包括輸入的輔助能和物質(zhì)的種類(lèi)、數(shù)量和投入結(jié)構(gòu)的比例。輸出調(diào)控包括調(diào)控系統(tǒng)的貯備能力，使輸出更有計(jì)劃；或?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)的產(chǎn)品加工，改變產(chǎn)品輸出形式，使生產(chǎn)加工相結(jié)合，產(chǎn)品得到更充分的利用，并可提高產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)值；同時(shí)，控制非目標(biāo)性輸出，如防止因徑流、下滲造成的營(yíng)養(yǎng)元素的流失。當(dāng)前第12頁(yè)\共有18頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)社會(huì)間接調(diào)控

園林生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)者或管理者不可避免要受到經(jīng)濟(jì)、法律、財(cái)政、金融、交通、市場(chǎng)、貿(mào)易、科技、教育、通訊等各種社會(huì)因素的影響當(dāng)前第13頁(yè)\共有18頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)生態(tài)系統(tǒng)調(diào)控的基本原則經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益三者的統(tǒng)一生態(tài)學(xué)原理與園林生物配置相結(jié)合多種技術(shù)協(xié)調(diào)配合因地制宜地利用各種技術(shù)，建立多種形式的園林生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)前第14頁(yè)\共有18頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)“成本外攤”與“收益外泄”園林生態(tài)系統(tǒng)所利用的一些資源是不需要成本的象陽(yáng)光、空氣、自然降水等自然資源并不列入成本核算中，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“成本外攤”園林生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)了野生物種、凈化空氣和水源、改善了環(huán)境，產(chǎn)生了生態(tài)效益和環(huán)境效益而沒(méi)有列入到收益核算中這種現(xiàn)象稱(chēng)為“收益外泄”。

當(dāng)前第15頁(yè)\共有18頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)生態(tài)系統(tǒng)平衡問(wèn)題生態(tài)平衡的定義生態(tài)平衡即是指在一定時(shí)間和空間范圍內(nèi)，生物與環(huán)境及生物與生物之間相互作用相互適應(yīng)所維持的一種協(xié)調(diào)、穩(wěn)定的狀態(tài)生態(tài)平衡的特征1、生物與其生存環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一2、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)保持良性循環(huán)物質(zhì)的輸入與輸出保持相對(duì)平衡3、生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)合理，輸入與輸出保持相對(duì)平衡生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能基本穩(wěn)定當(dāng)前第16頁(yè)\共有18頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)生態(tài)失衡的原因及特征自然原因人為因素結(jié)構(gòu)上的特征生態(tài)平衡失調(diào)在結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)為一級(jí)結(jié)構(gòu)缺損或二級(jí)結(jié)構(gòu)改變功能上的特征生態(tài)平衡失調(diào)在功能上主要表現(xiàn)為系統(tǒng)的生產(chǎn)功能、物質(zhì)循環(huán)功能、能量流動(dòng)功能和系統(tǒng)的自我