[科普中国]-生态失调

简介

生态系统具有自我调节和自我维持的能力，使系统保持稳定的状态，表现出结构上的协调、功能上的和谐、输入和输出的物质和能量的平衡。当外界干扰与破坏超过了生态系统自身的调节能力时，就导致该系统生物种类和数量发生变化，生物量下降，生产力衰退，营养结构破坏，食物链关系消失，金字塔营养级紊乱，使结构和功能失调，物质循环、能量流动与信息传递受到阻碍，从而引起逆行演替，破坏了生态系统的稳定性，造成生态失调。这种外界干扰有自然的有人为的。

根据生态系统结构、功能的受损程度，可将生态失调分为三个层次：一是生态平衡失调，指生态系统功能异常而系统的结构未受损害，稳定性仍保持原有水平，发展方向未受影响，如洪涝、干旱造成作物生理暂时性的生态平衡失调。二是生态平衡破坏，指生态系统功能严重异常，结构受到一定程度的破坏，稳定性降低，发展演替方向逆转，必须在自然或人为作用下，才有可能使结构逐步恢复，如森林部分受到破坏后逐步演替恢复。三是生态平衡崩溃，指生态系统功能和结构受到彻底破坏，生物生存和繁育条件完全丧失，一般难以恢复，须经较长时间的环境进化和有效的人工控制才能逐步发展，如土地荒漠化。1

原因造成生态平衡失调的原因是多方面的，但归纳起来可以从两个方面来阐述：自然因素造成的失调和人为因素造成的失调。

自然因素**(1)生态系统内部的原因** 自然生态系统，是一个开放系统。由绿色植物从外界环境把太阳光和可溶态营养吸纳到体内，通过物质循环和能量转换过程不仅使可溶态养分积聚在土壤表层，而且还把部分能量以有机质的形态贮存于土壤中，从而不断地改造土壤环境。而改造后的环境为生物群落的演替准备了条件，生态群落的不断演替，实质上就是不断地打破旧的生态平衡。可见，物质和能量在表土中的积累，其本质就是对原平衡的破坏。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，则是打破原来的生态平衡后建立更低一级的生态平衡而已，本身意味着稳态的削弱。

(2)生态系统外部的原因 由于自然因素如火山爆发、台风、地震、海啸、暴风雨、洪水、泥石流、大气环流变迁等，可能造成局部或大区域的环境系统或生物系统的破坏或毁灭，导致生态系统的破坏或崩溃。如果自然灾害是偶发性的，或者是短暂的，尤其是在自然条件比较优越的地区，灾变后靠生物系统的自我恢复、发展，即使是从最低级的生态演替阶段开始，经过相当长时期的繁衍生息，还是可以恢复到破坏前的状态的。如果自然灾害持续时间较长，而自然环境又比较恶劣，则可能造成自然生态系统的彻底毁灭，甚至是不可逆转的(如沙漠和荒漠的形成)。然而综观全局，自然因素所造成的生态平衡的破坏，多数是局部的、短暂的、偶发的，常常是可以恢复的。

人为因素**(1)人与自然策略的不一致** 人类对于自然，一个共同的目标是“最大限度的获取”。所以砍光森林，开垦草原，围湖造田，乱捕滥猎，竭泽而渔等，从而造成一系列的生态失调。自然生态系统在长期发展进化中，则是不断积累能量以消除增加的熵，来维持系统自身的平衡和稳定，这种最大限度的保护策略，却经受不住人类的冲击，人类给以各种生态系统极大的影响，超越了它们的生态阈限，最终导致系统的崩溃。

(2)滥用资源 资源是人类生存的基础，也是自然生态平衡的物质基础。长期以来，人们对资源有两点错误认识：一是认为自然资源取之不尽，用之不竭；二是认为自然资源可以无条件更新。应该说，地球上蕴藏的资源的确是丰富的，但不是无限的；大部分资源被人类利用是有条件的，即使是可更新的资源也有更新的条件，更何况许多资源，消失了就不会再有，如生物物种。

人类最大限度地生产的策略自然会导致掠夺性地开发和经营，已经富有的想更加富有，贫穷的要填饱肚子，于是生活在地球上不同地区、不同国家、不同社会阶层的人共同地向大自然掠夺，导致地球上各种宝贵的资源加速耗竭，森林、草原面积的减少，不但使许多生物物种灭绝，而且直接影响到气候环境和水土流失。矿产的不当开采不但浪费了宝贵的资源而且污染了环境。对资源的滥用，使得地球各类生态系统潜伏着危机。

(3)经济与生态分离 人类有史以来，向大自然索取任何东西都是理所当然的，因而传统的经济学和经济体系中，自然界的服务不表现价值，也就是说是免费的，因而许多破坏珍贵自然资源的行为长期以来直至今天仍屡禁不止，如捕杀野生动物大象、犀牛、熊猫等，因为它们的角、牙、皮毛等可以获得暴利，采集珍贵的野生药材和植物更是一本万利。这些掠夺性的行为投入少、产出高，走私、偷猎者们可获得极高的经济效益，但整个社会却要为他们承受长远的经济和生态后果。大自然不但是人类的宝库，还是垃圾场，许多工厂排放污物，使自然界和整个社会成为容纳污染物的免费车间以获取经济效益，这种现象用生态经济的概念叫“费用外摊”。这些现象都是个人经济效益越好，社会生态效益却越坏，是经济与生态的分离而不是统一。2

对策1、收获量要小于净生物生产量

自然资源可分为3类：

①自然恒定资源。如太阳光、热能及大气降水等等。

②矿产资源。如煤、石油、天然气等等。

③生物资源。如植物和动物等。一个地区的太阳光、热等动力资源的多少不依人们的意志为转移，基本上是恒定的。矿产资源被开发后，用一点少一点，不能再生，这叫不可更新的资源。生物资源则不然，可以繁殖后代，不断产生新的个体，利用得当不会枯竭，叫做可更新资源。生态系统属于可更新性的自然资源。但是，可更新性是有条件的，只有在生态系统的能量收支相等的情况下，生态系统才能成为取之不尽的自然资源。这就要求人们从生态系统中收获产品的数量不能超过它的生产量。这是开发利用各类生态系统必须遵守的生态平衡法则。

2、调整食物链与维护生态平衡

能量通过食物链逐级传递，物质在食物链与环境之间不断地循环。食物链是生态系统能量流和物质流的渠道。渠道的“宽窄”、“畅通”与否，是维护生态系统平衡的重要条件。

澳大利亚生态学家在草原生态系统的食物链中成功地增进了一个环节，妥善地维护了生态平衡，是一个生动而有趣的实例。

澳洲草原生态系统存在一条食物链，草一牛一蝇一人，由于这条食物链之间的生态平衡出现了严重的问题，因而畜牧业的发展受到阻碍，后来澳洲联邦工作组研究了牛粪质量、数量、蝇的生活史和草地演替过程，从生态系统的角度揭示了它们之间的相互关系，决定放养蜣螂，处理牛粪，进而间接灭蝇群，结果证明这条新的食物链调整了生态平衡，使其趋向稳定。

3、调整生态平衡与生态系统的整体性

生态系统是一个整体，在自然界中不论森林、草原、荒漠、沼泽或人工林，饲料地都是由动物、植物、微生物等生物成分和光、水、土、气、热等非生物成分组成的。这些成分相互联系、相互制约，通过能量与物质流动而形成一个不可分割的综合体系。这是人们必须依据的基本出发点。生态系统里某一成分发生变化，必然引起其他成分产生相应的变化，即“挪一子而牵动全局”。孤立地看待每个成分容易产生片面性。生态系统的整体性是我们调整生态平衡、建立人工生态系统时应该遵循的原则。

4、生态系统与因地制宜

生态系统的生物生产需要太阳能、水、二氧化碳和矿物元素等等。其中二氧化碳在大气中的含量相对稳定，约占0.03%，矿物元素在各地岩石中几乎均能找到，因此，这两种原料不是生物生产的限制因素。太阳能和水则不同，它们的数量在世界各地差异甚大。太阳光能受纬度的高低、云量的多少、海拔高度等多种因素控制。纬度越低，地面获得的太阳辐射能越多。云层可以阻碍太阳辐射射入地面。因此，地球上获得太阳能最多的地方并不在赤道，而在南北纬20°附近的高压少云地区。水分多少往往与距海远近有关。近海地区降水丰富，气候湿润；海风吹不到的内陆地区水量很少、气候干燥。由于热能和水分在各地的差异如此之大，各地生态系统类型也就不同。赤道地带为热带雨林，严寒的两极附近发育着苔原，湿润的近海地区为森林，干旱的内陆则为干草原和荒漠。

中国幅员辽阔，地域广阔。太阳辐射和水量自南向北、从东到西变化很大。南部水热丰富，为热带雨林或亚热带常绿林。北部热少水足为寒温带针叶林。东半部气候湿润为森林，西半部气候干旱，有辽阔的草原和荒漠。可见，生态系统有区域性不同的特点。

为了充分发挥各类生态系统的生物生产性能，需要按生态系统的区域性规律分区划片，作出区划，并根据各地区生态系统的特点和生态平衡的规律，因地制宜地安排农、林、牧、副、渔各业，充分发挥各地的土地生产潜力。

5、创造生物生产力更高的生态系统

人是生态系统中的重要组成部分，人的一切活动都对生态系统产生强烈地影响。人能破坏旧的生态系统，也能创造新的生态系统，关键在于人对生态系统和生态平衡规律的正确认识和运用。

我们不能消极维护生态系统的面貌，坐等大自然的恩赐。正确的态度应是努力探索生态系统及其平衡的各种规律，进而去创造生物生产力更高的新的生态系统。

6、建立自然保护区造福子孙后代

中国的地形和气候复杂多样。从热带的海南到寒温带的大兴安岭；从湿润多雨的东海之滨到干燥少雨的西部高原；从低于海面140余米的吐鲁番盆地到地球之巅的珠穆朗玛峰。各种不同的自然环境为多种多样的动、植物提供了优越的生态条件。通过建立自然保护区的方式，可将具有代表性的自然生态系统和珍稀濒危野生生物及其生境保护起来，以维持在自然状态下生态系统内部的物质能量流动与生态过程以及生物的繁衍与进化，保护野生生物物种。2