生态平衡的调节机制
生态平衡调节机制

生态平衡调节机制
随着现代社会快速发展,人类活动对自然环境的影响日益显著,破坏了地表资源和生态系统,给植物和动物、自然环境带来深刻的不良影响。
为此,要建立和实施有效的调节机制,促进人与自然的有机关系,维护地球的生态平衡,成为人类前进的行动原则之一。
生态平衡调节机制是一种调节人类与自然环境之间关系的机制,旨在促进人类与自然环境的和谐,维护地球的生态平衡,保护自然环境,实现社会与自然的可持续发展。
其基本原则是采取有效的措施保护自然资源,减少对自然环境的破坏,阻止环境污染,减少人为活动对自然环境的影响,在所有社会利益与自然环境之间达到一种稳定的平衡。
首先,要加强政府的管理和监督,实施严格的法律制度,加大对环境违法行为的惩处力度,坚决抵制破坏生态环境的行为。
其次,应该加强环境教育和宣传,采取有效措施提高全社会对自然环境的认识和保护意识,使社会大众了解到破坏自然环境的后果,形成崇尚自然、爱护自然的良好风气。
此外,要积极推行绿色技术,实施生态文明建设,加强生态环境保护,减少及控制对自然环境的不良影响。
此外,还需进一步推动经济社会发展,以促进社会与自然环境的可持续发展。
开发和改进可持续生产和消费模式,鼓励采用节能环保技术,加大环境投资,应激性和可靠性更好地平衡人们需求发展与环境保护的要求,以实现可持续经济和社会发展。
总之,生态平衡调节机制是一种调节人类与自然环境关系的重要
机制,它是达到人与自然的和谐共生社会建设的必要举措,也是实现可持续发展的根本手段。
只有坚持此机制,才能使地球维持正常的运行,确保未来世界的和谐和平。
人教版 选择性必修二 生态系统的稳定性 教案

第5节生态系统的稳定性生态平衡——————————————自主梳理——————————————1.概念生态系统的组成成分和营养结构生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,就是生态平衡。
能量流动、物质循环和信息传递2.特征(1)结构平衡:生态系统的各组分保持相对稳定。
(2)功能平衡:生产-消费-分解的生态过程正常进行,保证了物质总在循环,能量不断流动,生物个体持续发展和更新(3)收支平衡:植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量,处于比较稳定的状态。
3.负反馈调节(1)概念:在一个系统中,系统工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,并且使系统工作的效果减弱或受到限制,它可使系统保持稳定。
(2)实例:(3)意义:负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统具备自我调节能力的基础。
(1)生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,就是生态平衡。
(√)(2)处于生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡和信息平衡三大特征。
(×)提示处于生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡和收支平衡三大特征。
(3)正反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统具备自我调节能力的基础。
(×)提示负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统具备自我调节能力的基础。
(4)当农田里蚜虫数量增多时,七星瓢虫的数量也会增多,这样蚜虫种群数量的增长就会受到抑制,这属于生态系统内的负反馈调节。
(√)(5)甲状腺激素分泌的调节也存在着负反馈调节。
(√)[应用示例](2021·山东潍坊调研)下列关于生态平衡和生态系统的稳定性的叙述,正确的是()A.处于生态平衡的生态系统不一定结构平衡B.生态平衡意味着生态系统中各种生物的数量恒定不变C.生态平衡被破坏的原因是恶劣的自然条件D.生态系统的自我调节能力是有限的答案 D解析处于生态平衡的生态系统结构平衡、功能平衡、收支平衡,A错误;生态平衡是一种动态的平衡,各种生物的数量不是恒定不变的,B错误;生态平衡被破坏的原因除了恶劣的自然条件,还有人为的破坏等,C错误;生态系统的自我调节能力是有限的,D正确。
生态系统的稳定性与自我调节机制

生态系统的稳定性与自我调节机制生态系统是一个复杂而精密的系统,它包括了整个地球上的生物和非生物物种,以及它们之间相互作用的关系。
生态系统的稳定性十分重要,因为它关系到整个地球上的生物是否能够生存和繁衍。
而生态系统的稳定性则依赖于自我调节机制的作用。
本文将从生态学的角度出发,对生态系统的稳定性与自我调节机制进行探讨。
一、生态系统的稳定性生态学中,我们经常可以听到“生态系统的稳定性”,那么什么是稳定性呢?生态系统的稳定性是指在外界环境发生变化的情况下,生态系统仍能保持自身的结构和功能的稳定状态。
具体来说,就是在生物群落、生态圈等各种生态系统中,种群之间的数量、种类和空间分布、能量流动和物质循环等等,都要保持一定的平衡状态,才能确保生态系统的稳定性。
稳定性是生态系统的重要基础,它有助于维持地球的生态平衡。
如果我们把生态系统看成一个大的机器,那么稳定性就是机器能够长时间运转的关键组成部分,也是机器出现问题时能够自我修复的关键机制。
在生态系统中,不同的生物之间通过食物链、生态位等关系相互联系,构成一个错综复杂的网络。
如果其中一个群落数量过度增加或减少,就会影响到整个生态系统的平衡,从而影响生态系统的稳定性。
稳定性可以分为静态稳定和动态稳定。
静态稳定是指在任何外界条件下,生态系统都能以一种相对稳定的状态存在。
动态稳定是指生态系统在外界条件发生变化时,能够自我调节和恢复到原有的稳定状态。
二、生态系统的自我调节机制生态系统中的自我调节机制是生态系统独有的一种特殊机制。
与其他机器相比,生态系统中的自我调节机制具有高度的适应性和灵活性。
它是从生态系统自身内部产生的,可以在某些特定情况下,自动地对生态系统自身进行调整和修复,以保持其稳定性。
(一)负反馈机制负反馈机制是生态系统最常见的一种自我调节机制。
它是指生态系统中一个变化会引起另一个变化,从而让生态系统保持平衡的机制。
例如,当一个种群增加时,它的食物供应就会减少,从而使得生存条件变得更加苛刻,这就导致种群数量的下降。
知识总结:生态系统的发育、进化和平衡

生态系统的发育、进化和平衡生态系统不是固定不变的,而是不断地变化和发展的,因此,生态系统是一个动态的系统,它的动态包括发育、进化和平衡几个方面。
1.生态系统的发育任何生态系统都有一个发生、发展和成熟的过程,这个过程就是生态系统的发育,群落生态学中所讲的生态演替,实际上就是生态系统的发育过程。
生态系统的发育是一个定向而有序改变的过程,即一个生态系统类型替代另一个生态系统类型的过程。
发育的最终阶段,就是建立一种稳定的生态系统或顶极稳定状态。
在生态系统发育过程中所涉及到的生物种类的组成,所需要的时间以及达到稳定性程度,取决于地理位置、气候、水文、地质以及其它物理因素。
但生态系统的发育本身是一个生物学过程,而不是一个单纯的物理过程。
虽然物理环境决定发育类型、速度以及可能达到的状态,但发育是受生物群落本身所控制的。
强大的物理干扰以及人为的严重干扰会抑制或中止发育过程。
根据生态系统的发育状态,将其分为三类:1正过度状态:又称增长系统,即能量的输入超过输出,总生产量超过总呼吸量,多余的能量参与系统内部结构的改变,系统增长。
2负过度状态:又称衰老系统,即该系统能量输出比输入多。
导致系统内库存量的消耗超过被补充的速度,结果是系统变小或较不活跃。
3稳定状态:又称平衡系统,即能量的输入和输出相等,系统的净生产量等于零。
生物量没有净增加,这就是顶极稳定状态,但是稳定状态并不意味着它是不活动的、静止的,而是在一定的范围内作波动。
2.生态系统的进化生态系统的进化是长期的地质和气候的变化与生态系统中生物成员的活动所引起的生态系统内部过程相互作用的结果。
一般说来,长期的进化发展的总趋势是:增加对物理环境的控制,或与物理环境保持内稳定,以便对外界扰乱达到最大的防护,生物就是在漫长的地质年代中进化,与非生物环境形成越来越复杂和多样化的生态系统,并且改变着环境,同时也改变着生物本身,产生更多的、较大结构和较复杂的多细胞生物。
现在认为原始生命起源于约35亿年前的原始地球上,原始生命的主要成分是核酸和蛋白质,刚形成的原始生命是很脆弱的,不能承受强烈的紫外线,只能生活在12米深的水体中。
地球的生态平衡和保护

地球的生态平衡和保护1. 生态平衡的定义和重要性生态平衡是指地球上各种生物之间、生物与非生物环境之间相互作用、相互制约的状态。
生态平衡是地球生命系统运行的基础,是维持地球生命存在的关键。
没有生态平衡,地球上的生命将无法生存和发展。
2. 生态平衡的构成生态平衡由生物群落、生物种类、生态过程和生态功能等多个方面构成。
其中,生物群落是指同一地区内所有生物种类的集合,生物种类是指地球上所有的生物种类,生态过程是指生物与环境之间的相互作用过程,如能量流动、物质循环和信息传递等,生态功能是指生物群落对环境的作用,如生产力、稳定性、恢复力和生物多样性等。
3. 生态平衡的维持机制生态平衡的维持机制主要包括负反馈调节、生物多样性、生态系统的稳定性和恢复力等。
负反馈调节是指生物群落对环境变化的调节作用,使生态系统趋于稳定;生物多样性是指地球上生物种类的丰富性,生物多样性的存在使生态系统具有较高的稳定性和恢复力;生态系统的稳定性和恢复力是指生态系统在面对外界干扰时,能够保持或恢复到原有状态的能力。
4. 生态平衡破坏的原因生态平衡破坏的主要原因包括自然因素和人为因素。
自然因素如自然灾害、气候变化等,人为因素如过度开发、污染、生态破坏等。
这些因素会导致生物种类减少、生物群落结构改变、生态功能退化,从而破坏生态平衡。
5. 生态保护和生态修复生态保护和生态修复是维护生态平衡、保障地球生命系统运行的重要手段。
生态保护主要包括就地保护、易地保护和法律法规保护等,其目的是保护生物多样性和生态功能。
生态修复是指对受损生态系统进行修复和重建,恢复其原有状态或功能。
6. 我国生态保护和生态修复现状近年来,我国政府高度重视生态环境保护工作,制定了一系列法律法规,开展了大规模的生态保护和生态修复工程。
如退耕还林还草、江河湖泊保护、重点污染源治理等。
取得了一定的成效,但仍然面临诸多挑战,如生态退化、生物多样性减少、环境污染等。
7. 全球生态环境保护合作地球生态平衡和保护是全球性问题,需要各国共同努力。
生态系统的调节机制

生态系统的调节机制是指通过内部反馈和相互作用来维持生态系统的稳定和平衡的自然过程。
以下是几种常见的生态系统调节机制:负反馈调节:负反馈调节是一种自我调节机制,用于抑制系统中某一因素的过度增长或过度消耗。
当某一要素增加时,它会触发一系列反馈机制来减少其增长速度或增加其捕获速度,以维持平衡。
例如,当食物资源丰富时,种群数量会增加,但这会导致食物供应减少,进而限制种群增长。
正反馈调节:正反馈调节是一种促进系统内某一因素变化的机制,进一步加强该因素的影响。
正反馈调节会导致系统的非线性响应和剧烈波动,可能破坏系统的平衡。
然而,正反馈也可以在某些情况下起到重要的作用,例如在自然灾害中触发适应性反应。
多样性维持稳定:生态系统中的物种多样性可以增加系统的稳定性。
多样性提供了一种保险机制,使生态系统能够适应环境变化和应对外部压力。
当某个物种数量减少或灭绝时,其他物种可以填补其角色,从而保持系统的平衡。
营养循环:生态系统中的营养循环是一种重要的调节机制,它确保了物质的循环和再利用。
营养元素从一个组分转移到另一个组分,通过分解、吸收、利用和分泌等过程进行循环。
这种循环机制使得营养物质得以重新分配和利用,促进了生态系统的可持续发展。
相互依赖关系:生态系统中的各个组分之间存在相互依赖关系,通过相互作用和相互调节来维持系统的稳定。
例如,食物链中的捕食关系使得食物资源能够得到合理的利用,同时也限制了种群数量的过度增长。
这些调节机制相互作用,共同维持着生态系统的稳定性和平衡。
然而,当面临外部压力或干扰时,生态系统可能会发生突变或失去平衡。
因此,保护和维护生态系统的调节机制对于实现可持续发展和生态平衡至关重要。
生物体内微生态平衡的调节与维持

生物体内微生态平衡的调节与维持生物体内微生态平衡是指生物体内各种微生物群落间相对稳定的数量和种类分布。
这种平衡对于生物体的正常生理功能以及防止疾病发生极为重要。
然而,由于外界环境、饮食、药物使用等因素影响,微生态平衡可能会遭到破坏。
因此,保持微生态平衡的调节与维持是非常必要的。
一. 微生态平衡的调节机制1.身体免疫系统:人体免疫系统起着保护身体免受疾病侵袭的作用。
细胞免疫和溶血免疫是免疫系统中两个最主要的防御机制。
细胞免疫通过白细胞和淋巴细胞对不同的病原体进行攻击和杀死。
而溶血免疫则通过抗体和补体杀死病原体。
身体免疫系统能够保持微生态平衡的一个例子是肠道中的IgA类抗体,它能够识别肠道中的微生物并保持正常的微生物群落。
2.微生物交流:不同种类的微生物会相互影响并跨越物种界限进行交流。
其中,一种微生物的代谢产物可以为其他微生物提供营养物质,或者产生抑制某些微生物的物质。
例如,肠道细菌可以通过互相竞争和共生来维持微生态平衡。
3.环境因素:生物体内外的环境因素对微生态平衡起着重要的作用。
例如,温度和pH值的变化可能导致肠道微生物的菌群变化。
此外,药物、化学物质和放射线等也可能危及微生态平衡。
二. 微生态平衡的维持机制1.饮食:适当的饮食对于维持微生态平衡非常重要。
特定的食物可以促进不同菌群的增长,从而帮助保持微生态平衡。
例如,优酸乳中的益生菌可以促进肠道中有益菌的生长。
此外,在日常饮食中适量增加寡糖、醋、茶多酚等具有益菌菌群的食品也是一个好的选择。
2.使用益生菌和益生元:益生菌是一种有益的细菌,可以生长在肠道中并提高有益细菌群分布。
而益生元则是一种可由肠道中的细菌分解的低聚糖,可为益生菌提供营养。
益生菌和益生元的组合可以帮助更好地维持微生态平衡。
3.药物:抗生素是一种可以杀死不同种类微生物的药物,但它们也会破坏肠道微生态平衡。
为了避免抗生素的副作用,我们可以选用非药物治疗方式或利用配合物的方式减轻副作用,同时,支持肠道健康的饮食和益生元益生菌也是非常重要。
生态系统的的调控及平衡

第五组
一 自我调控
• 生态系统具有趋向于达到一种稳态或平衡 点的特点,使系统内的所有成员彼此相互 协调。
调节方式
1·自我调控 借助这种调控方式,各成分都能使自己适应
于物质和能量输入及输出的任何变化。
自我调节能力是有限度的
2·反馈调节机制
反馈,是指当系统中某一成分发生变化的 时候,它必然引起其他成分出现一系列的 相应变化,这种变化又反过来影响最初发 生变化的那种成分。
• 生态平衡的特点
1·动态平衡
生态系统不是静止的,总会因系统中某一部分先发 生改变,引起不平衡,然后依靠生态系统的自我 调节能力使其又进入新的平衡状态。
这种平衡到不平衡再到建立新的平衡的过程,推 动了生态系统的发展与进化
2·相对平衡
任何生态系统都不是孤立的,它们都会与外界发 生直接或间接的联系,会经常遭受到外界的干扰。
生态系统对外界的干扰和压力具有一定的弹性, 自我调节能力有限,通常把生态系统所能承受 压力的极限称为阈值
• 破坏生态平衡的因素
1·自然因素
如水灾、旱灾、地震、台风、山崩、海 啸等。
2·人为因素
①环境因素发生改变 如人类生产生活中的废物 排放;对自然资源的不合理利用。
②生物种类的改变 在生态系统中,盲目增加一个 物种 ,导致生态平衡遭受破坏。
反馈调节机制
正反馈调节(促进,经历时 间短,比较少见,起破坏作
用)
负反馈调节(抑制,起主要 作用)
二者区别在于对最初发生变化的成分引 起的变化是抑制还是促进
正反馈
负反馈
二 生态系统的平衡与失衡
• 生态平衡 指在一定时间内生态系统中的生物和环境之 间、生物各个种群之间,通过能量流动、 物质循环和信息传递,使它们相互之间达 到高度适应、协调和统一பைடு நூலகம்状态。
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生态平衡的调节机制生态系统具有趋向于达到一种稳态或平衡态的特点,使系统内的所有成员彼此相互协调,这种平衡状态是靠一种自我调节过程来实现的,借助于这种调节过程,各成分都能使自己适应于物质和能量输入和输出的任何变化。
如:某一生境中的动物数量是决定于这个生境中的食物数量,最终这两种成分将会达到一种平衡。
如果因为某种原因(如雨量减少)使食物产量下降,因而只能维持比较少的动物存在,那么这两种成分之间的平衡就被打破了,这时动物种群就不得不借助于饥饿和迁移加以调整,以便使两者达到新的平衡。
生态系统平衡的另一种调节方式是一种反馈调节机制。
所谓反馈,是指当系统中某一成份发生变化的时候,它必然会引起其它成分出现一系列的相应变化。
这些变化又反过来影响最初发生变化的那种成分,这种现象称为反馈,反馈有两种,正反馈和负反馈。
生态系统达到和保持平衡或稳态,反馈的结果是抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。
如草原上的食草动物因为迁入而增加,植物就会因过度啃食而减少,植物数量下降后,反过来就会抑制动物数量的增加。
正反馈比较少见,它的作用刚好与负反馈相反,即生态系统中某一种成分的变化所引起的其它一系列的变化,反过来不是抑制,而是加速最初发生变化的成分所发生的变化,正反馈的作用常常使生态系统远离平衡状态。
在自然界中正反馈的实例不多,下面举一例加以说明,如果一个湖泊生态系统受到污染,鱼类的数量就会因为死亡而减少,鱼体死亡腐烂后又进一步加重污染,并引起更多的鱼类死亡,因此,由于正反馈的作用,污染会越来越严重,鱼类死亡速度越来越快。
所以正反馈常具有破坏作用,但它是爆发性的,所经历的时间也很短,从长远看,生态系统中的负反馈和自我调节将起主要作用。
当生态系统通过发育和调节达到最稳定的状态时,它能够自我调节和维持自己的正常功能,并能在很大程度上克服和消除外来的干扰,保持自身的稳定性,但这种自我调节能力是有一定限度的,当外来的干扰因素如火山爆发、地震、泥石流、雷击火烧、人类修建大型工程、排放有毒物质、喷撒农药等,还有人为引入或消灭某些生物等超过一定的限度时,生态系统自我调节本身就会受到损害,从而引起生态失调,甚至引发生态危机。
生态危机是指由于人类盲目活动而导致局部地区,甚至全球整个生物圈结构和功能的失调,从而威胁到人类的生存。
生态平衡失调的初期往往不易被人所察觉。
如果一旦发展到出现生态危机就很难在短期内恢复平衡,为了正确处理人和自然的关系,我们必须认识到整个人类赖以生存的自然界和生物圈是一个高究竟什么是“食人鲳”?基础。
因此,人类的活动除了要讲究经济效益和社会效益外,还必须特别注意生态效益和生态后果,以便在改造自然的同时,能基本保持生物圈的稳定平衡。
生态系统的自动调节能力任何生态系统都具有一定程度的自动调节能力,由于这种能力的存在,才使得生态系统在一定的范围内,可以承受一定的压力,即体现出一定的“弹性”,从而维持着自身的动态平衡——生态平衡从根本上讲,生态平衡问题是整个生物学科所研究的主要问题,但生态平衡作为一个科学的概念是现代生态学发展过程中提出的。
从生态学角度看,平衡就是某个主体与其环境的综合协调。
从这种意义上说,生命的各个层次都涉及到生态平衡的问题。
如种群的稳定不只受自身调节机制所制约,同时也与其它种群及其许多因素有关。
这是对生态平衡的广义理解。
狭义的生态平衡就是指生态系统的平衡,本节所讨论的是后者,简称生态平衡。
一、生态平衡的各种表述国内外的生态学者对生态平衡提出了各种定义和表述,亦有许多争议。
如A.G.坦斯利认为,生态平衡存在于顶极群落,也就是生态系统的成熟期。
显然,他主要是从生态系统的结构状态来定义生态平衡的。
但有些学者却持不同见解,有的甚至不承认有什么平衡存在。
我国生态学家关于生态平衡的定义大致有以下几种表述:1.生态平衡是指在一定时间和相对稳定的条件下,生态系统各部分的结构与功能处于相互适应与协调的动态平衡之中(马世骏,1987)。
2.当一个生态系统中的能量流动和物质循环过程,在一个相当长期而不是暂时的保持稳态,该生态系统中的有机体种类和数量最多,生物量最大,生产力也最高,这就是平衡状态的标志(侯学煜,1980)。
3.生态系统在一定时间内结构和功能处于相对稳定状态,即受到外来干扰能够通过自我调节以恢复到原来的稳定状态(诸葛阳,1987)。
4.生态平衡是指在一定时间内生态系统中的生物和环境之间,生物各个种群之间,通过能量流动,物质循环和信息传递使它们相互之间达到高度适应、协调和统一的状态(金以圣,1987)。
显然,国内外学者关于生态平衡的表述,有的强调为一种状态;有的既肯定是一种状态,同时也考虑了维持这种状态的机制;还有的则侧重于生态系统的结构和功能过程。
看法亦不统一。
归纳起来,分歧的焦点是,生态平衡指的是一种状态,一个过程还是维持系统自身的一种机制。
生态平衡是非常复杂的生态现象。
由于受生态系统最基本特征(生命成分的存在)所决定,生态系统始终处于动态变化之中(基本成分都在不断变化)。
既使群落发育到顶极阶段,演替仍在继续进行,只是持续时间更久,形式更加复杂而已。
因此生态平衡首先应理解为动态平衡。
另外,生态平衡的表述应该反映不同层次,不同发育期的区别。
各类生态系统都应把结构、机制、功能的稳态,自控能力和进化趋势做为衡量平衡与否的基础。
各类生态系统或同一生态系统的不同发育阶段,在无人为严重破坏的条件下,只要与其存在空间条件要素相适应,系统内各组分得以正常发展,各种功能得以正常进行,系统发育过程和趋势正常,这样的生态系统就可称之为生态平衡的系统。
否则,生态平衡的重建,人类生态环境的改善以及人工生态系统的高效和谐就无从谈起。
综观生态平衡思想的发展,各种定义及表述实际上都主要依据下列四个方面的理论做基础:1.以生物与其生存环境相统一为基础:这类定义出自田尼曼的《个体生态学》(Thienemann,1942)。
后来被引伸到种群乃至群落与环境的统一。
根据这种观点,生态平衡是“生物与其环境之间的协调的稳定状态”。
2.以生态系统的输入和输出为基础:以这种观点为基础最早提出生态平衡定义的是E.P.奥德姆(1959)。
他把生态平衡定义为:“生态系统内物质和能量的输入和输出两者间的平衡”。
这类定义指出了评价生态系统平衡的基本因素,而且人们可以无需详细分析生态系统内众多组分之间的关系,只根据输入和输出就能判定系统是否处于平衡状态,即所谓的“黑箱理论”(Black box theory)(图5-15)。
3.以生态系统热力学理论为基础:斯图格林(Stugren,1978)以热力学原理为基础,在研究群落平衡问题时指出,所有的生态系统都是开放的实体,这种实体包括不可逆过程和熵增加(entropy increased)。
从热力学观点看,这样的系统不能达到平衡,群落的稳定性仅能作为生态系统内各物种间存在的颉抗力的平衡。
因此,除非稳定因素起作用,否则这样的平衡在生态系统中不会存在。
而生态系统是热力学的不平衡系统。
或者说,在大多数情况下仅是瞬时的平衡。
他还认为,每个生物种都是按下列公式向环境排熵:Sns-Sas=-S式中Sns是食物熵,Sas为排泄物熵,而Sns<Sns,由于食物的熵低于排泄物的熵,我们可以说,生物从环境中捕食为负熵流。
正是来自环境的负熵流的输入保证了系统的稳定性和排除混乱。
这就是生态平衡的热力学判断。
4.以生态系统结构成分和稳定性原理为基础:许多生态学家都强调生态平衡应该用生态系统内部结构的稳定性来表达。
这种主张的代表人物是麦克阿瑟(MacArthur,1955)。
按照他的观点,生态平衡是群落内各物种之间相互作用的结果。
物种数量趋于稳定的生态系统比物种数量波动的生态系统更平衡。
他的结论是,生态系统的平衡是随着群落组分数量的增多而增加,即被概括为“多样性增加稳定性”。
换言之,群落稳定性是多样性的函数。
由于目前人们对生态平衡这个概念的理解存在争议,有的作者用稳定性而代之,对此也有不同的见解。
如特罗杰(Trojan 1979)就曾指出,平衡和稳定性之间有重要的区别。
例如种群研究中,出生率和死亡率两者的平衡是由对种群起相反效应的两个因素——出生和死亡的平衡实现的,此时稳定性只表现为一个组分,即数量丰度。
这就是说,所有的平衡现象,包括生态平衡至少应含有两个作用相反的组分,而稳定性则是这些组分作用的结果。
二、生态系统平衡和失调的基本特征(一)生态系统平衡的基本特征生态系统不同发育期在结构和功能上是有区别的。
在生态学中,把一个生态系统从幼年期到成熟期的发展过程称为生态系统发育。
在没有人为干扰的情况下,生态系统发育的结果是结构更加多样复杂、各种组分间的关系协调稳定、各种功能渠道更加畅通。
E.P.奥德姆曾比较了生态系统发育过程中在结构和功能等方面发生的一系列变化(表5-5)。
这些指标常作为生态系统平衡与否的度量指标。
表5-5所列的20项指标可概括为六个方面:1.生态能量学指标:幼年期生态系统的能量学特征具有“幼年性格”。
如群落的初级生产超过其呼吸(Ra)、能量的贮存大于消耗,故P/R比值大于1。
发展到成熟期的生态系统,群落呼吸消耗增加,P/R比值常接近于1(特征1)。
在生态学研究中,P/R比值常作为判断生态系统发育状况的功能性指标。
幼年期和成熟期的生态系统,能流渠道的复杂程度也有差别。
幼年期生态系统中食物链多比较简单,常呈直链状并以捕(牧)食物链为主。
成熟期生态系统中食物链网络关系复杂,在陆生森林生态系统中,大部分能量通过腐生食物链传递。
2.营养物质循环特征:物质循环功能上的特征差异是,成熟期生态系统的营养物质循环更趋于“闭环式”,即系统内部自我循环能力强(特征15-17)。
这是系统自身结构复杂化的必然结果,功能表现是由环境输入的物质量与还原过程向环境输出的量近似平衡。
3.生物群落的结构特征:发育到成熟期的生态系统生物群落结构多样性增大,包括物种多样性,有机物的多样性和垂直分层导致的小生境多样化等(特征9-11和6)。
其中物种多样性—均匀性是基础,它是物种数量增多的结果,同时又为其它物种的迁入创造了条件(有多种多样的小生境)。
有机物多样性或称“生化多样性”(Biochemical diversity)的增加,是群落代谢产物或分泌物增加的结果,它可使系统的各种反馈和相克机制及信息量增多。
生物群落多样性可能与群落的生产力呈负相关关系,但多样性确是生态系统进化所需要的。
4.稳态(Homeostasis):这是生态系统自身的调节能力。
成熟期的生态系统,这种能力主要表现为系统内部生物的种内和种间关系复杂,共生关系发达,抵抗干扰能力强,信息量多,熵值低(特征20-24)。
这是生态系统发育到成熟期在结构和功能上高度发展和协调的结果。