生物多样性和生态系统稳定性

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生物多样性与生态系统稳定性的关系

生物多样性与生态系统稳定性的关系

生物多样性与生态系统稳定性的关系生物多样性是指地球上各种生物的多样性和丰富性。

它包括物种的多样性、基因的多样性和生态系统的多样性。

生态系统稳定性是指生态系统在面对外部干扰时,能够保持其结构和功能的能力。

生物多样性与生态系统稳定性之间存在着密切的关系。

首先,生物多样性对生态系统的稳定性起着重要的作用。

生物多样性可以提供一种“保险效应”,即当一个物种受到威胁或灭绝时,其他物种可以填补其生态功能的空缺,从而保持生态系统的平衡。

例如,如果某个地区的掠食者物种数量减少,那么其猎物数量可能会增加,从而导致其他植物物种受到过度捕食而减少。

而如果生物多样性丰富,就可以有其他物种来填补掠食者的空缺,从而减轻对植物的压力,保持生态系统的稳定。

其次,生物多样性可以提高生态系统的抵御能力。

一个生态系统中的物种越多样化,它对外部干扰的抵抗能力就越强。

这是因为不同物种具有不同的生态特征和适应能力,它们可以在不同的环境条件下存活和繁衍。

当生态系统面临环境变化或干扰时,多样化的物种可以通过适应和调整来保持生态系统的稳定。

相反,如果生物多样性减少,生态系统的抵御能力将受到削弱,可能导致生态系统的崩溃。

此外,生物多样性对生态系统的功能和服务起着重要的支持作用。

生物多样性可以促进物质循环、能量流动和生态过程的平衡。

例如,植物通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气,维持大气中的氧气含量;同时,植物还提供食物和栖息地给其他物种,维持食物链和生态平衡。

如果生物多样性减少,这些生态功能和服务将受到严重影响,可能导致生态系统的不稳定和破坏。

最后,生物多样性与人类福祉密切相关。

生物多样性为人类提供食物、药物、材料和其他生态服务。

例如,大量的药物和医疗技术都是从自然界中的生物中提取和发展而来的。

生物多样性的丧失将直接影响到人类的健康和生活质量。

此外,生物多样性还具有美学和文化价值,丰富了人类的生活体验和文化传承。

因此,保护和维护生物多样性对于人类的可持续发展和幸福至关重要。

多样性与生态系统稳定性

多样性与生态系统稳定性

多样性与生态系统稳定性生态系统稳定性是指一个生态系统在面对各种内外因素的变化时,保持其结构和功能的能力。

多样性是指生物种类的丰富程度和相对丰度的分布。

多样性与生态系统稳定性之间存在密切的关系,其中多样性对于维持生态系统的稳定性起着重要的作用。

首先,多样性有助于提高生态系统的抵抗力。

一个生态系统中存在着丰富的生物物种,意味着这个系统能够应对各种环境变化和生态威胁的能力更强。

不同的生物物种在其适应环境的能力和资源利用方面具有差异,从而使得生态系统能够更好地适应环境的改变。

当一个物种受到威胁或灭绝时,其他具有相同生态角色或功能的物种可以代替其功能,从而保持生态系统的平衡。

例如,在一个湿地生态系统中,当某种植物物种由于生态环境的变化而减少时,其他植物物种可以填补空缺,完成湿地的水循环和土壤保持功能,从而保持湿地的稳定。

其次,多样性有助于提高生态系统的恢复力。

当生态系统遭受人为干扰或自然灾害时,拥有丰富多样的生物物种的生态系统通常具有更好的恢复能力。

不同的生物物种对于环境变化和干扰的响应具有差异,某些物种可能更具适应能力,可以在恶劣环境下存活和繁衍后代。

这些物种可以成为生态系统的种子库或遗传库,为生态系统的恢复提供必要的物种资源。

同时,多样性还可以提供不同生物物种之间的相互作用和互补性,促进环境中资源的合理分配和利用,从而更好地维持生态系统的平衡。

此外,多样性还有助于提高生态系统的功能稳定性。

生态系统中的各个生物物种之间存在着复杂的相互作用关系。

这些相互作用可以是竞争、互惠、食物链等。

不同物种在生态系统中的功能各异,相互之间形成了一种错综复杂的生物网络。

这些相互作用可以增加生态系统的稳定性。

例如,一个湖泊中的浮游植物和浮游动物通过食物链形成联系,浮游植物利用光合作用吸收营养盐,浮游动物以浮游植物为食,通过摄食浮游植物来保持水体的清洁。

如果浮游植物或浮游动物中的某个物种减少或消失,将破坏这个生物网络,导致水体富营养化等问题的发生。

生态稳定性与生物多样性之间的关系

生态稳定性与生物多样性之间的关系

生态稳定性与生物多样性之间的关系生态稳定性与生物多样性之间是一种相互依存的关系。

任一方出现问题都可能对整个生态系统造成影响。

生态稳定性是指在外部环境变化的情况下,生态系统本身能够保持相对稳定的能力。

而生物多样性则是指生态系统中各个物种的数量和种类的多样性。

两者之间的关系非常紧密,任何种类的减少或增加都可能对生态系统造成重大的影响。

生态系统是一个生命体系,其中包括生物、非生物、气候等各方面因素相互作用的总体。

如果一个生态系统遇到外部环境变化,如气候变暖、降雨量减少等,那么这个系统会发生变化以尽量适应环境。

生态系统有许多自我调节的机制,例如: 反馈机制、阈值及适应机制等。

其中一个关键的因素是生物多样性。

生物多样性可以保护和维持生态系统的稳定性。

如果一个生态系统中只有一种或很少的物种,那么这个系统就很容易受外部环境变化的影响,在环境变化之下它的生境也会发生改变,该环境中的物种将面临灭绝的威胁。

另一方面,如果生态系统中存在多种不同的物种,它们之间将产生相互作用。

例如: 植物与景观、食物链以及复杂的生态过程。

相互作用将生态系统的稳定性提高到一定程度。

不同的物种可以互相依存,例如,一种植物可以为一种昆虫提供食物,反过来,这种昆虫会为这种植物授粉,促进它的繁殖。

生态稳定性与生物多样性之间的关系是双向的。

生物多样性的增加会增强生态系统的稳定性。

同时,生态稳定性的提高也会促进生物多样性的增加。

这种相互关系特别重要的理由包括:1. 生物多样性增加生态稳定性生态稳定性包括两个重要的要素: 韧性和弹性。

韧性是指生态系统出现变化的抵抗力,弹性是指生态系统在变化情况下调整的能力。

增加生物多样性可以增加生态系统韧性和弹性。

因为一个生态系统中有多种不同的物种,当某一种物种数量减少或者消失之后,其他物种可以顶替它们的生态角色,继续维持整个生态系统的平衡。

假如生物多样性太少,生态系统不会变得很韧性和弹性,这时系统就会出现灭绝和不适应外界环境的危险。

生物多样性和生态系统稳定性关系

生物多样性和生态系统稳定性关系

生物多样性和生态系统稳定性关系生物多样性和生态系统稳定性之间存在着密切的关系。

生物多样性是指一个生态系统中不同物种的丰富程度和多样性水平,它反映了一个生态系统的健康状况和稳定性。

而生态系统稳定性则是指生态系统在面临外部环境变化和干扰时,能够保持其功能和结构不受影响的能力。

两者之间的相互作用是近年来生态学领域中的研究热点之一。

首先,生物多样性对生态系统的稳定性具有重要的影响。

丰富的物种多样性有助于生态系统中的各种生物之间建立复杂的相互关系,形成复杂的食物网和物质循环网络。

这种复杂的网络结构能够提高生态系统对外部干扰的抵抗能力,使其能够更好地适应环境变化。

例如,在一个物种多样性丰富的森林生态系统中,当某一物种数量减少或消失时,其他物种可以通过竞争和适应来填补这一空缺,维持整个生态系统的稳定性。

而在物种多样性减少的生态系统中,当一个物种消失时,其他物种无法有效地填补空缺,从而导致生态系统功能的损失。

其次,生态系统的稳定性对生物多样性的维持也具有重要意义。

生物多样性可以增加生态系统的稳定性,使其在面临外部压力时更具回复和恢复能力。

研究表明,物种多样性丰富的生态系统在受到干扰后能够更快地恢复到干扰前的状态。

这是因为物种多样性可以提供更多的功能和生态位,使得生态系统具有更高的适应能力。

例如,一个物种多样性丰富的海洋生态系统中,当受到污染或过度捕捞等干扰时,不同物种可以通过适应和迁移来填补空缺,恢复生态系统的平衡和稳定。

此外,生态系统的稳定性和生物多样性还可以相互促进。

研究表明,稳定的生态系统能够维持物种多样性的丰富性,从而保护生物多样性。

一方面,生态系统稳定性可以提供适宜的环境和栖息条件,使不同物种能够在生态系统中生存和繁衍。

另一方面,物种多样性可以提供更多的生态服务和资源,增强生态系统的功能和稳定性。

例如,一个稳定的湿地生态系统能够提供生活环境给多个物种,同时吸收和净化水质,保持水域的稳定和生态平衡。

然而,当生物多样性遭受破坏或丧失时,生态系统的稳定性也会受到影响。

生物多样性与生态系统稳定性

生物多样性与生态系统稳定性

生物多样性与生态系统稳定性生物多样性和生态系统稳定性是生物学领域中的两个重要概念。

生物多样性指的是地球上各种生物的多样性,包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性。

而生态系统稳定性则是指生态系统对外界干扰的抵抗能力和恢复能力。

生物多样性对维持生态系统的功能和稳定性至关重要。

不同物种在生态系统中扮演着不同的角色,相互之间存在着复杂的相互作用。

当一个生态系统中的物种数量减少或消失时,这些相互作用可能会被打破,导致生态系统功能的丧失和不稳定性的增加。

相反,一个具有丰富物种的生态系统能够更好地应对外界变化,具有更高的稳定性。

生物多样性对生态系统的稳定性有多重要呢?让我们以一个简单的例子来说明。

假设有一个湿地生态系统,其中包括了多种植物和动物。

这些植物为鸟类提供了栖息地和食物来源,而鸟类则帮助植物传粉和传播种子。

此外,湿地中的鱼类也依赖于这些植物为其提供庇护所。

如果其中某一种植物因为某种原因而灭绝,那么鸟类可能会失去栖息地和食物来源,鱼类也会失去庇护所。

这样一来,整个湿地生态系统的平衡可能会被打破,导致更多的物种灭绝和生态系统的不稳定性增加。

此外,生物多样性还对农业、药物研发等人类活动具有重要意义。

许多作物依赖于传粉昆虫或其他物种的辅助繁育,而药物的研发也离不开对各种生物的研究。

如果物种消失或减少,这些依赖性的生态系统服务都将受到损害。

那么我们如何保护生物多样性和维持生态系统的稳定性呢?首先,加强保护区的建设和管理,保护濒临灭绝的物种和生态系统。

其次,合理规划土地利用,避免过度开发和破坏生态系统。

此外,重视环境教育和公众参与,提高人们对生物多样性的认识和保护意识。

总之,生物多样性和生态系统稳定性之间存在着紧密的联系。

保护生物多样性对于维持生态系统的功能和稳定性至关重要,也对人类的生存和发展具有重要意义。

我们每个人都应该为保护生物多样性贡献自己的力量,共同创造一个更加稳定和美丽的地球家园。

生物多样性与生态系统的稳定性

生物多样性与生态系统的稳定性

生物多样性与生态系统的稳定性生物多样性是指地球上所有生命形式的多样性,包括物种的多样性、基因的多样性以及生态系统的多样性。

生物多样性对人类和整个地球生态系统的稳定性具有重要的意义。

随着人类的活动不断扩张和环境的破坏,生物多样性正面临严重的威胁。

保护和维护生物多样性,对于维持生态系统的稳定性具有关键作用。

一、生物多样性对生态系统的稳定性的影响1. 物种多样性的稳定性物种多样性是指一个生态系统中的物种数量和物种的相对丰富度。

不同的物种在生态系统中扮演着不同的角色,相互之间形成复杂的相互依赖关系。

物种多样性能够增强生态系统的稳定性,保持生态平衡。

当一个物种数量减少或消失时,可能会导致食物链的中断,进而影响其他物种的生存和繁衍,导致生态系统的崩溃。

2. 功能多样性的稳定性功能多样性是指生态系统中不同物种所拥有的不同功能和生态角色。

生态系统的稳定性依赖于其中的功能多样性,不同的物种能够对不同的环境变化做出适应和调节。

如果一个生态系统中只有单一功能的物种,那么一旦环境发生变化,整个生态系统就会受到严重影响,无法承受外部的冲击。

3. 遗传多样性的稳定性遗传多样性是生物个体内基因的多样性。

遗传多样性的存在可以提高物种的适应性和抵抗力。

当一个物种的遗传多样性降低时,该物种在面对环境的变化和外界威胁时,很难适应和生存下去。

因此,遗传多样性对于维持物种的生存能力和生态系统的稳定性具有非常重要的作用。

二、保护生物多样性的重要性1. 维持生态平衡生态平衡是指生态系统内各种生物之间相对稳定的关系。

保护生物多样性可以确保生态系统的稳定性和健康发展,维持生态平衡。

当生物多样性丧失过多时,可能导致某些物种过度繁衍和其他物种灭绝,进而破坏生态系统的平衡。

因此,保护生物多样性是维持生态平衡的关键。

2. 保护生态系统功能生物多样性不仅是生态系统的核心组成部分,也是生态系统功能的基础。

生态系统能够提供人类所需的许多重要资源,包括食物、水、木材等。

生物多样性与生态系统的稳定性

生物多样性与生态系统的稳定性

生物多样性与生态系统的稳定性生物多样性是指地球上各种生物的丰富性和多样性。

生态系统的稳定性则是指生物多样性对生态系统的影响和作用。

生物多样性对生态系统的稳定性具有重要意义,它维持着自然界生态平衡的稳定状态,保护着生态系统的健康。

一、生物多样性对生态系统的稳定性的重要性生物多样性对生态系统的稳定性有以下方面的重要性:1.1 保持物种多样性物种多样性是生物多样性的一个重要组成部分,它指的是地球上各类生物的种类丰富程度。

物种多样性对生态系统的稳定性具有重要影响。

例如,一个生态系统中的物种种类较多,有助于减少疾病传播的风险。

若某一物种在生态系统中数量过多,就可能引发疾病的蔓延,威胁其他物种的生存。

因此,保持物种多样性是维持生态系统稳定性的重要因素。

1.2 维持生态平衡生物多样性的存在有助于维持生态平衡。

生态平衡是指一个生态系统中各种生物之间的相对稳定状态,包括食物链关系、群落结构等。

例如,一个湖泊生态系统中,存在各种不同的植物、动物,它们之间相互依存、相互制约,维持着生态平衡。

若某一物种数量过多或过少,就可能打破生态平衡,导致其他物种数量失衡。

因此,生物多样性对于维持生态平衡至关重要。

1.3 提升生态系统的抵抗力生物多样性可以提升生态系统的抵抗力和恢复能力。

生态系统面临各种自然灾害和环境变化的威胁,其中包括气候变化、自然灾害等。

一个具有丰富生物多样性的生态系统通常能够更好地抵御这些威胁并快速恢复。

因为生物多样性能够提供各种不同的适应性机制和功能,使得生态系统在面对外部压力时具备更强的抵抗力和适应能力。

二、保护生物多样性的方法为了维护生物多样性,保护生态系统的稳定性,我们可以采取以下方法:2.1 设立自然保护区设立自然保护区是保护生物多样性的有效手段之一。

自然保护区是指将一定范围的自然生态系统划定为特殊的保护区域,限制人类活动,以保护当地的生物多样性和生态系统。

通过设立自然保护区,能够减缓人类活动对自然环境的破坏,为各种物种提供安全的栖息地。

生物多样性与生态系统稳定性的关系

生物多样性与生态系统稳定性的关系

生物多样性与生态系统稳定性的关系
生物多样性是指生态系统内生物种类和它们之间关系的多样性。

而生态系统稳定性是指生态系统的抵御能力、复原能力和储备能力。

生物多样性与生态系统稳定性有着密切的关系。

生物多样性对生态系统稳定性有着重要的影响,而生态系统稳定性又在一定程度上维持和促进着生物多样性的存在。

首先,生物多样性是生态系统稳定性的基础。

由于生态系统内各个生物种类之间存在相互作用和依赖关系,当某些物种的种群数量锐减时,就会对其他物种造成一定程度的影响。

一些生物物种的消失可能会导致生态系统中某些物种失去了食物来源,或者导致其他物种无法繁殖,最终影响到整个生态系统的稳定性。

其次,生物多样性对环境的保持有着重要的作用。

由于每个生物种类都有着各自的角色和功能,它们各自在生态系统中担任着不同的职责。

例如,一些物种可能会通过固定氮气等过程来促进土壤健康,从而改善环境。

这种类似的作用可以减轻人类活动造成的环境污染和破坏,并促进生态系统中的资源再循环和再利用。

另外一方面,生态系统稳定性维护着生物多样性的存在。

当生态系统越稳定,生物种群的数量和种类也就越容易维持在一个合适的范围内。

较为稳定的环境也有助于生物种群的繁衍和进化。

总之,生物多样性和生态系统稳定性是彼此互相促进的。

生态系统能够提供适宜的环境来维持各个物种和种群的健康生命和大量繁殖,而生物多样性又为生态系统的抵御能力和稳定性提供了保障。

在今后的环境保护和生态体系管理中,生物多样性和生态系统稳定性的关系不容忽视,需要进一步加强研究和保护。

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生态系统生产力
定义:生态系统/群落单位面积单位时间积 累的能量,或有机物质量,或生物量 单位:KJ/m2, 或者干物质g/ m2
热带雨林、苔原、珊瑚礁等各种自然 生态系统中物种数如何影响生态系统运 作的资料说明: 多样性高,生态系统生产力也较高,但 有一个阈值 对于生态系统来讲,哪些物种是至关重 要的? 至关重要的物种与生态系统的哪些功能 有关?
农业生态系统的例子
玉米与瓜、树和固氮的豆类间种比单一 高密度种植玉米生产力高 但是,超出4-5种农作物,生产力并无什 么提高 农业生态系统中的物种象过路人 ?还是 铆钉?
森林生态系统的例子
东亚有876种树,北美有158种,欧洲只有 106种,三个洲温带森林生产力相似 热带森林:10个物种就使CO2的使用量达 到最大,有的地方饱和物种数在10-40种之 间
物种数? 物种的功能特征?
利用阳光、水、CO2和营养物的多样性
Wardle等的试验
生态系统:50个相对来说处于原始状态的、大小 和植物多样性都不同的有森林的岛屿 方法:
在较大的岛上,测定微生物生物量、较多枯枝落叶层、 枯枝落叶的分解速率、氮的矿物化等,发现这些特征 与低植物多样性、演替早期的植物状态有明显关系 在较小的岛上,演替没有中断地发展形成物种更丰富 的植被,优势种是欧洲云杉和岩高兰,它们能耐受恶 劣环境,枯枝落叶含养分少,使生态系统过程放慢
当前多样性与稳定性的争论
多样性带来稳定性(diversity begets stability) 多样性或者带来不稳定性,或与稳定性无 关(diversity either leads to instability or is irrelevant)
两种观点的方法论
•多样性带来稳定性 - 直觉的途径 (Intuitive approach) •多样性带来不稳定性 - 理论模型或试验 (theoretical modeling or experiments)
森林生态系统中的物种象过路人 ?
Tilman坚持物种消失将 引起生态系统功能异常
自然界随机发生的热带森林中下层的 一些物种,如棕榈、地衣、藤本、附生植 物和上层树冠层的树种的消失,是人的破 坏引起的,放牧、伐木、烧荒都要影响有 特定功能的物种,从而造成对生态系统功 能的破坏
生物多样性的什么成份 在起作用?
按营养物质循环特点划分4类功能组,4类植物按各种 4类功能组 设计播种 使用痕量同位素15N跟踪整个生长季节,综合量度植物 组成和多样性如何影响生态系统氮的损失
结果(1)
植物功能组的类型对地面生物量的作用比功能组 数起的作用大 生产力年间变化不明显,尽管每年害虫危害程度、 干扰、气候都不同 测量表层10cm土壤所含无机氮的结果显示,含有 早熟一年生杂草的多样性最低,进一步说明了功 能组类型对营养物质循环的作用
现在生态学的“稳定”
只要种群的密度远离最小值或最大值,该 种群的稳定性就增加了 这个定义同时适于平衡和非平衡系统
Tilman的试验研究(1982)
目的:多样性和稳定性的关系 地点:Minnesota 生态系统类型:4类草地 样地数:200个 方法:按照每个样方2、4、8、16个种搭配进行 播种 观察指标:植物物种丰富度、群落生物量、种群 生物量随时间的动态资料
两类稳定性
抗性稳定性(resistance stability) 弹性稳定性(resilience stability)
生物多样性带来稳定性
Elton: 复杂性意味着稳定性(1958)
多样性高的生态系统更不稳定
May:
存在许多属于稳定的简单自然生态系统的例子 也存在许多不是稳定的复杂生态系统的例子 我必须争辩,在热带和亚热带目前在不断围攻 之下的复杂自然生态系统,比起简单的温带和 北方系统来,忍受我们摧残的能力是比较小的
在不同地块中施不同份量的化肥来降低物种多样性 夏末统计物种和种群数量 用收割法监测生物量变化。
结果:研究中期当地发生了一场持续两年的干旱, 物种丰富的地块总生物量下降较少
Pfisterer and Schmid的试验研究 Schmid的试验研究 (2002) 2002)
采用了组合生物多样性试验(CBE, combinatorial biodiversity experiments) 组合生物多样性试验可以区分单个物种对 生态系统抗性稳定性或弹性稳定性的相对 贡献
《生物多样性》 曾宗永, 2001
生命的基本特征是它的多样性 平常说的生态系统、个体、遗传层次不过 是为了生物多样性研究的方便,无法概括 生物多样性的全部内容 我们还可以说生物多样性表现在它的形态、 生理、行为、遗传、……等各个方面
自然的复杂性困惑着生物学家
细胞过程中所有的步骤都是必要的吗? (Does a ccellular process need all of these steps?) 生物需要那么多的基因吗? (Must an organism have so many genes?) 生态系统需要那么多的物种吗? (Does an ecosystem need all those species?)
生物多样性 对生态系统功能的作用 THE ROLE OF BIODIVERSITY ON FUNCTION OF ECOSYSTEMS
四川大学生命科学学院 曾宗永
尽管生态学家说服了各国政府决策者 们重视生物多样性,1992年许多国家在 《生物多样性公约》上签了字。直到1994 年联合国环境规划署环境问题科学安全委 员会提出生物多样性在生态系统中的功能 是什么,科学家们才开始注意有关“生物 多样性与生态系统稳定性和生产力的关系” 这样的科学问题
Wardle试验的生态学意义
结果强烈地支持这样的观点: 是优势植物的生物学特征,而不是 植物种数在控制着生态系统生产力和生 物地球化学过程(指组成生命体的元素 在生物与生物之间、生物与环境之间循 环的过程)
Tilman和Hooper的试验(1997)
样地:289块样地,每块169m2,撒播了多 年生热带草原的禾本科植物种子,物种数 分别为0,1,2,4,8,16,32。这些物种 分别代表1、2、3、4和5个功能组数 实验操作方法:人直接控制不同样方内不 同物种数、功能组数和功能组的类型
波动(fluctuation)不一定影响稳定
美国西南部荒漠啮齿动物比较种群和群落 生态学经验研究的结果说明,17个啮齿动 物种群数量的波动形成了群落中各物种的 共存。在多年的研究期间里,各个种群数 量波动可以很大,但群落生物量的变异系 数却小于任意一个种群密度的变异系数, 因此群落生物量保持了相对稳定(曾宗永, 1999)
生物多样性生态系统功能 的两个立观点 路人 铆钉
铆钉假说
1981年美国斯坦福大学生态学家Paul 等人提出: 生命的多样性就象飞机上的铆钉,每 个物种就象一颗铆钉,对生态系统的正常 功能起它那一小部分作用,一颗铆钉的丢 失使飞机失去它的一小部分作用,丢失足 够多的铆钉则会使飞机坠毁或无法飞行
冗余假说
1991年澳大利亚的Walher提出: 大多数物种是多余的,更象过路人而 非铆钉,要维持生态系统的正常功能,只 要不多几个关键物种就够了
Naeem的试验(1993)
方法: 从16个物种库中,随机选择2、5或8个物种 的一年生植物作为一组,在同样的条件下种植在 宽敞的温室中,共150余组 结果 物种数增加使得生态系统中空间结构多样化, 从高的草到匍匐的草,这样就可以吸收更多太阳 能,生产更多的有机物。产量最高的组合是含有 最多功能类型植物的组合
结果的生态学意义
物种数和功能组数对植物生产力有十分 显著的作用 植物功能组的类型在很大程度上决定着 生态系统的过程 C4植物和豆科植物对生产力有显著影响, 在物种多样性较高的样地中,C4植物物 种高产使得它们的生产力大大地增加
植物丰富度影响生态系统功能
不同植物利用光、水和营养物质有互补作用,整 体上提高了植物群落对环境资源的利用效率 互补作用在不同空间上发生,如根的深度 互补作用在不同时间上发生,如物候表明植物对 环境资源需求的时间差异 对营养物质(如对硝酸盐或氮、或可溶性有机氮) 的偏好 高的植物多样性使可利用环境资源比例升高,利 用更多,损失更少,增加净初级生产力
多样性高的生态系统比简单生态系统更不 稳定(1973)
解决多样性和稳定性关系的途径
多样性-稳定性一般关系 食物网结构和稳定性的关系
稳定与平衡(equilibrium)
Elton的稳定性,强调了种群的平衡 近年来生态学家在多样性-稳定性关系研究 中,逐渐放松了以种群平衡来量度稳定性 的前提。最近的理论研究发现,由竞争形 成的种群波动,实际上促进了少量(但不 少于2个)资源条件下许多有竞争的浮游植 物群落的长期维持
直觉的途径
在环境压力下,复杂的生态系统比简单系 统有更多的选择,改变对资源的需求可以 缓解对特定资源的过度利用,从而避免物 种的灭绝;或者更多的生理适应可以更好 地对应对灾变
保险(insurance)假设
多样性高的群落更可能包含具有稳定 作用的物种,具有对干扰有不同反应的物 种,使得群落层次的稳定性更高
生物多样性的生态系统功能
生态系统功能
能量流动(energy flows) 物质循环(material cycles)
生物多样性和稳定性 生物多样性和生产力(productivity)
生物多样性和稳定性(stability) 生物多样性和稳定性(stability)
数十年来,生态学家们围绕“生物多样 性带来稳定性”还是“物种多样性高的生 态系统更不稳定”这两个完全相反的假设 进行了长时间争论
结果支持保险假设
一些物种更容易在干旱条件下,改变资源 分配对策(resource-allocation strategies), 提高地下生产力的比例,具有更强的竞争 能力。作为一个整体,多样性高的群落更 能渡过干旱
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