環(huán)境變化與社會(huì)發(fā)展2

1、環(huán)境變化與社會(huì)發(fā)展城市管理與資源環(huán)境學(xué)院主講教師：吳鞏勝主講教師：吳鞏勝第二章第二章 生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)什么生態(tài)學(xué)？什么生態(tài)學(xué)？n生態(tài)學(xué)是研究生物與其環(huán)境相互作用的科學(xué)。這里的“環(huán)境”包括：物理環(huán)境（如溫度、水等）生物環(huán)境（來自其他生物的影響）生態(tài)系統(tǒng)的概念生態(tài)系統(tǒng)的概念 n 生態(tài)系統(tǒng)就是在一定時(shí)間和空間內(nèi)，生物與其生存環(huán)境以及生物與生物之間相互作用，彼此通過物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息交換，形成的一個(gè)不可分割的自然整體。生態(tài)系統(tǒng) = 生物群落 + 生物群落的環(huán)境生態(tài)系統(tǒng) = 生命系統(tǒng) + 環(huán)境系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)的組成生態(tài)系統(tǒng)的組成 n生產(chǎn)者包括所有能進(jìn)行光合作用的綠色植物以及光能自養(yǎng)型微生物和化能自

2、養(yǎng)型微生物。生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)中最活躍的因素。綠色植物具有葉綠素，能利用太陽輻射能，通過光合作用，把吸收來的二氧化碳、水和無機(jī)鹽類制造成初級(jí)產(chǎn)品-碳水化合物，并同時(shí)將太陽能以化學(xué)能的形式固定、儲(chǔ)藏在碳水化合物中，碳水化合物可進(jìn)一步合成轉(zhuǎn)化為脂肪、蛋白質(zhì)等其它有機(jī)物，這些有機(jī)物便成為地球上一切生物（包括人類在內(nèi)）賴以生存的食物來源。除綠色植物外，化能自養(yǎng)型微生物和光能自養(yǎng)型微生物也能分別利用化學(xué)能和太陽能合成有機(jī)物，如氮化細(xì)菌能將氨氧化成亞硝酸和硝酸，并利用這一氧化過程中產(chǎn)生的能量把二氧化碳和水合成為碳水化合物。生產(chǎn)者在生態(tài)系統(tǒng)中的作用主要是生產(chǎn)各種有機(jī)物，一方面供自身生長發(fā)育所需，一方面為其它生

3、物提供食物來源。 生態(tài)系統(tǒng)的組成生態(tài)系統(tǒng)的組成 n消費(fèi)者主要指動(dòng)物而言。消費(fèi)者均屬于異養(yǎng)生物，即只能依賴生產(chǎn)者生產(chǎn)的有機(jī)物來維持自己的生命活動(dòng)。其中，以植物的葉、枝、果實(shí)及凋落物為食的叫草食性動(dòng)物（又稱一級(jí)消費(fèi)者），如陸地生態(tài)系統(tǒng)中的蝗蟲、野兔、梅花鹿、牛、馬、羊等，淡水生態(tài)系統(tǒng)中的浮游動(dòng)物、螺螄、蝦等；以草食性動(dòng)物（一級(jí)消費(fèi)者）為食的叫肉食性動(dòng)物，屬于二級(jí)消費(fèi)者或一級(jí)肉食者，如狐貍、黃鼠狼、青蛙；以二級(jí)消費(fèi)者為食的叫三級(jí)消費(fèi)者或二級(jí)肉食者，如老鷹、金錢豹、獅子等。依此類推。消費(fèi)者在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，一是物質(zhì)與能量的傳遞作用，如在草原生態(tài)系統(tǒng)中，野兔就起著把青草中的有機(jī)物和儲(chǔ)存在有機(jī)物中的能量

4、傳遞給肉食性動(dòng)物的作用；二是物質(zhì)的再生產(chǎn)，如草食性動(dòng)物山羊可以把草本植物的植物性蛋白通過再生產(chǎn)轉(zhuǎn)變成動(dòng)物性蛋白。 生態(tài)系統(tǒng)的組成生態(tài)系統(tǒng)的組成 n分解者主要指細(xì)菌、真菌等微生物，也包括一些小型動(dòng)物。細(xì)菌和真菌能分泌消化酶，把動(dòng)植物殘?bào)w中的有機(jī)物變成可溶狀態(tài)，然后加以吸收。通過這一消化過程，有機(jī)物被分解成無機(jī)養(yǎng)分，返回到環(huán)境之中。一些土壤中的小型動(dòng)物，如線蟲、蚯蚓、蜈蚣等，在動(dòng)植物殘?bào)w分解過程中也起著重要作用，它們與細(xì)菌、真菌共同活動(dòng)，加速了生物殘?bào)w的分解與轉(zhuǎn)化。在生態(tài)系統(tǒng)中，分解者是重要的生物群之一，其數(shù)量之多十分驚人。據(jù)估算，在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的細(xì)菌重量，平均每公頃有500公斤以上，至于細(xì)菌總

5、個(gè)數(shù)則是一個(gè)天文數(shù)字！分解者在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，在于把生產(chǎn)者和消費(fèi)者的殘?bào)w分解成簡單的物質(zhì)，再供給生產(chǎn)者需要，以保證生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。生態(tài)系統(tǒng)的組成生態(tài)系統(tǒng)的組成 n無生命成分生態(tài)系統(tǒng)中的無生命成分包括生物代謝的能源-太陽輻射，生物代謝材料-二氧化碳、水、氧、氮、無機(jī)鹽、有機(jī)質(zhì)等，溫度、壓力等物理?xiàng)l件。無生命成分在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，一方面是為各種生物提供必要的生存環(huán)境，另一方面是為各種生物提供生長發(fā)育所必需的營養(yǎng)元素。生命成分和無生命成分在同一個(gè)時(shí)間和空間中，共同構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一體，在這個(gè)有機(jī)整體中，能量和物質(zhì)在不斷地流動(dòng)，并在一定條件下保持著相對(duì)平衡。生態(tài)系統(tǒng)的組成生態(tài)系統(tǒng)的組成 生態(tài)系

6、統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) n生態(tài)系統(tǒng)中生物種類及各種生物的種群數(shù)量均具有一定的時(shí)間分布和空間配置，在一定時(shí)期內(nèi)處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，從而使生態(tài)系統(tǒng)能保持一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)。 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) n空間配置在生態(tài)系統(tǒng)中，各種動(dòng)物、植物和微生物的種類和數(shù)量在空間上的分布構(gòu)成垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)。在各種類型的生態(tài)系統(tǒng)中，森林生態(tài)系統(tǒng)的垂直結(jié)構(gòu)最為典型，具有明顯的成層現(xiàn)象。在地上部分，自上而下有喬木層、灌木層、草木植物層和苔蘚地衣層。水平分布構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的水平結(jié)構(gòu)。由于光照、土壤、水分、地形等生態(tài)因子的不均勻及生物間生物學(xué)特性的差異，各種生物在水平方向上呈鑲嵌分布。如森林生態(tài)系統(tǒng)中，森林邊緣與

7、森林內(nèi)部分布著明顯不同的動(dòng)植物種類。 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) n時(shí)間配置同一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，在不同時(shí)期或不同季節(jié)，表現(xiàn)出一定的周期性時(shí)間變化。如長白山森林生態(tài)系統(tǒng)。冬季滿山白雪皚皚，到處是一片林海雪原；春季冰雪消融，綠草如茵；夏季鮮花遍野，爭芳斗艷；秋季碩果累累，一片金色。這一年四季有規(guī)律的變化，就構(gòu)成了長白山森林生態(tài)系統(tǒng)的“季相”。生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)間配置，除表現(xiàn)在季節(jié)周期性變化外，還表現(xiàn)為月相變化和晝夜周期變化，如蝶類和蛾類在晝夜間的交替出現(xiàn)，魚類在晝夜間的垂直遷移等。生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) n營養(yǎng)結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是生態(tài)系統(tǒng)的各組成成分以營養(yǎng)為紐帶，通過營養(yǎng)聯(lián)系構(gòu)成的，生產(chǎn)者向消費(fèi)

8、者和分解者分別提供營養(yǎng)，消費(fèi)者也可向分解者提供營養(yǎng)，分解者分解生物殘?bào)w把營養(yǎng)物質(zhì)輸送給環(huán)境，由環(huán)境再供給生產(chǎn)者吸收利用。不同生態(tài)系統(tǒng)組成成分不同，其營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的具體表現(xiàn)形式也不盡相同。 生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)的功能 n食物鏈（網(wǎng)）在生態(tài)系統(tǒng)中，各種生物之間最基本也是最重要的聯(lián)系就是食物或營養(yǎng)聯(lián)系：某種生物以另一種生物為食，而它又被第三種生物取食彼此形成一個(gè)食與被食的關(guān)系，這種生物之間以食物為聯(lián)系建立起來的鏈索，就是所謂“食物鏈”。生態(tài)系統(tǒng)中各種生物之間的食物關(guān)系往往很復(fù)雜。一般在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中很少只有一條食物鏈，多數(shù)具有兩條以上食物鏈。在生態(tài)系統(tǒng)中，食物鏈彼此交叉聯(lián)結(jié)所形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)稱為“食物網(wǎng)

9、”生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)的功能 n營養(yǎng)級(jí)與生態(tài)金字塔 生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)的功能 n生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)能量是生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)力基礎(chǔ)，一切生命活動(dòng)過程中都存在著能量的流動(dòng)和轉(zhuǎn)化。生態(tài)系統(tǒng)中全部生命活動(dòng)所需要的能量都直接或間接地來自于太陽，并在流動(dòng)過程中服從于熱力學(xué)第一定律和第二定律，因?yàn)闊崃W(xué)就是能量形式變換規(guī)律的科學(xué)。熱力學(xué)第一定律指出：能量可由一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式，在轉(zhuǎn)換過程中不會(huì)消失，也不會(huì)增加，即能量守恒。熱力學(xué)第二定律指出：能量總是沿著從集中到分散，從能量高到能量低的方向傳遞，在傳遞過程中總會(huì)有一部分成為無用的散失到環(huán)境中。生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)的功能 n生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的

10、功能生態(tài)系統(tǒng)的功能 n生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)太陽能被生物利用，是通過綠色植物的光合作用實(shí)現(xiàn)的。通過光合作用，太陽能進(jìn)入了生態(tài)系統(tǒng)并開始了它的流動(dòng)。在光合作用過程中，綠色植物吸收二氧化碳和水，合成碳水化合物，同時(shí)把吸收的太陽光能以化學(xué)能形式固定儲(chǔ)存在碳水化合物分子的化學(xué)鍵上。這種化學(xué)儲(chǔ)存能，再通過食物鏈，與傳遞營養(yǎng)物質(zhì)的同時(shí)，依次傳遞給食草動(dòng)物和食肉動(dòng)物。動(dòng)植物殘?bào)w被分解者分解時(shí)，又把能量傳給了分解者。分解者把復(fù)雜的有機(jī)物分解成簡單的無機(jī)物，歸還給土壤。無機(jī)物中已不再儲(chǔ)存有化學(xué)能，因此這里已不再有能量的傳遞。生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者的呼吸作用都會(huì)消耗一部分能量，消耗的能量散失到環(huán)境中去。這就是能量在生

11、態(tài)系統(tǒng)中的流動(dòng)。生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)的功能 n生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)的功能 n生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)太陽能被生物利用，是通過綠色植物的光合作用實(shí)現(xiàn)的。通過光合作用，太陽能進(jìn)入了生態(tài)系統(tǒng)并開始了它的流動(dòng)。在光合作用過程中，綠色植物吸收二氧化碳和水，合成碳水化合物，同時(shí)把吸收的太陽光能以化學(xué)能形式固定儲(chǔ)存在碳水化合物分子的化學(xué)鍵上。這種化學(xué)儲(chǔ)存能，再通過食物鏈，與傳遞營養(yǎng)物質(zhì)的同時(shí)，依次傳遞給食草動(dòng)物和食肉動(dòng)物。動(dòng)植物殘?bào)w被分解者分解時(shí)，又把能量傳給了分解者。分解者把復(fù)雜的有機(jī)物分解成簡單的無機(jī)物，歸還給土壤。無機(jī)物中已不再儲(chǔ)存有化學(xué)能，因此這里已不再有能量的傳遞。生產(chǎn)者、消費(fèi)者和

12、分解者的呼吸作用都會(huì)消耗一部分能量，消耗的能量散失到環(huán)境中去。這就是能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動(dòng)。生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)的功能 n生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)水循環(huán)氣體型循環(huán)n屬于氣體型循環(huán)的物質(zhì)，其分子或化合物常以氣態(tài)形式參與循環(huán)過程。如氧、二氧化碳、氮等。n主要儲(chǔ)庫是大氣和海洋。沉積型循環(huán)n主要儲(chǔ)庫與巖石、土壤和水相聯(lián)系的是沉積型循環(huán)。如磷、硫循環(huán)。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)n水循環(huán)全世界淡水資源總量并不缺乏。但是降水量在空間和時(shí)間上分布不均勻，造成有些地區(qū)或某些時(shí)間仍然嚴(yán)重缺水。地球水資源總量約為14億km3，其中有97%以上分布在海洋。陸地上的地面水中冰蓋和冰川占2.41%，目前無法取用。淡

13、水湖泊和河流只占0.0091%，這些水除大量蒸發(fā)外，約有三分之一，即42083km3可供人類生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之用。我國水資源分布也很不平衡，南方水資源較豐富，北方水資源不足，西北內(nèi)陸荒漠盆地，水資源更貧乏。據(jù)國外資料，年總用水量如果超過年總徑流量的13-14%，將產(chǎn)生水荒和干旱的威脅。近年來世界總需水量每年大約遞增4%，有些國家用水量10年即增加一倍。n碳循環(huán)全球的植被和海洋是大氣中CO2兩個(gè)重要的調(diào)節(jié)器。大氣中CO2濃度增加時(shí)，會(huì)有更多氣體溶于海水，相反，大氣CO2減少，海水中CO2又返回大氣。然而由于人類活動(dòng)大量排放CO2 ，森林植被的嚴(yán)重破壞和減少，大氣中CO2濃度正逐步提高，并產(chǎn)生“溫

14、室效應(yīng)”。全世界森林的儲(chǔ)碳量為4000-5000億噸。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)n氮循環(huán)大氣是主要的氮庫，大氣體積的78%為分子態(tài)氮。生態(tài)系統(tǒng)氮的來源：n雷電：把大氣中的氮，氧化成硝酸鹽及其它含氮的氧化物，再由降水帶入土壤，參與氮的循環(huán)。n生物固氮：固氮細(xì)菌從土壤和大氣中吸收氮素。n工業(yè)固氮：如化肥廠。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)n磷循環(huán)磷循環(huán)磷的主要來源：磷酸鹽巖石和沉積物、鳥糞、動(dòng)物骨骼等。磷在生物中含量少，但絕不可缺少。由于磷的難溶性，往往是植物生產(chǎn)力的主要限制因素。如果適當(dāng)增加土壤中可利用的磷肥，大多數(shù)陸地生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，便可能明顯增加。磷在江河及湖泊中的含量是有限

15、的，我國南方紅黃壤地區(qū)土壤中普遍缺磷。在生物圈中磷的數(shù)量正在減少，很多磷進(jìn)入海洋沉積起來。然而，一旦江河、湖泊中磷含量提高，會(huì)引起藻類暴長。出現(xiàn)“富營養(yǎng)化”。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)n硫循環(huán)硫循環(huán)硫的主要儲(chǔ)庫：硫酸鹽如石膏，也有少量存在于大氣，主要是SO2和H2S。硫的來源：沉積巖石的風(fēng)化、化石燃料（特別是煤）的燃燒、火山噴發(fā)和有機(jī)物的分解。硫的沉積循環(huán)：硫酸鹽的侵蝕和風(fēng)化，土壤中的硫酸鹽被淋溶掉或被微生物還原。硫的氣態(tài)循環(huán)：大氣中的硫主要是SO2和H2S。前者產(chǎn)生于火山噴發(fā)和細(xì)菌的還原，后者產(chǎn)生于化石燃料的燃燒。大氣中硫的化合物通常很快氧化成亞硫酸鹽和硫酸鹽，被雨水帶回土壤。大氣

16、中亞硫酸鹽和硫酸鹽能與雨水結(jié)合形成硫酸，造成酸雨危害。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)n有毒有害物質(zhì)循環(huán)有毒有害物質(zhì)循環(huán)有毒有害物質(zhì)循環(huán)是指對(duì)有機(jī)體有毒有害物質(zhì)進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)后，沿著食物鏈在生物體內(nèi)富集或被分解的過程。生物放大作用（食物鏈濃集效應(yīng)）：某些物質(zhì)當(dāng)他們沿食物鏈移動(dòng)時(shí)，既不被呼吸消耗，又不容易被排泄，而是濃集在有機(jī)體的組織中，這一現(xiàn)象稱為生物放大作用。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的演替生態(tài)系統(tǒng)的演替n生態(tài)系統(tǒng)的演替，是指隨著時(shí)間的推移，一種生態(tài)系統(tǒng)類型（或階段）被另一種生態(tài)系統(tǒng)類型（或階段）替代的順序過程。生態(tài)系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)的，從地球上誕生生命至今的幾十億年里，各類生態(tài)

17、系統(tǒng)一直處于不斷的發(fā)展、變化和演替之中。內(nèi)因演替和外因演替正向演替和逆向演替頂極群落原生演替和次生演替水生演替和旱生演替 原原生生旱旱生生演演替替次生旱生演替次生旱生演替水生演替系水生演替系列示意列示意新成湖泊新成湖泊老年湖泊老年湖泊草甸與沼澤階段草甸與沼澤階段干燥平地上的群干燥平地上的群落演替階段落演替階段(頂極頂極植被為常綠針葉植被為常綠針葉林林)生態(tài)系統(tǒng)的演替生態(tài)系統(tǒng)的演替n生態(tài)系統(tǒng)沿一定方向進(jìn)行演替，在內(nèi)外因素作用下向穩(wěn)定的平衡狀態(tài)發(fā)展，在自然狀態(tài)下都像生物個(gè)體發(fā)育一樣，有一個(gè)從幼年期向成熟期演替的趨勢(shì)。n這一趨勢(shì)具體體現(xiàn)在以下生態(tài)系統(tǒng)的特征上：在能量學(xué)特征上，幼年期生態(tài)系統(tǒng)的總生產(chǎn)量

18、大于呼吸量，多余的能量使系統(tǒng)增大；成熟期生態(tài)系統(tǒng)中總生產(chǎn)量接近或等于呼吸量，系統(tǒng)的能量輸入與輸出相等，系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。在食物鏈（網(wǎng)）特征上，幼年期生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈接構(gòu)簡單，多為直線狀捕食性食物鏈；成熟期的食物鏈交叉成網(wǎng)狀，且以腐生性食物鏈為主。由于營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成熟期系統(tǒng)的抗外界干擾能力及自我調(diào)節(jié)能力均較強(qiáng)。生態(tài)系統(tǒng)的演替生態(tài)系統(tǒng)的演替n生態(tài)系統(tǒng)演替的特征（續(xù)）：在營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)特征上，從幼年期到成熟期，有向更加關(guān)閉發(fā)展的傾向，即成熟期系統(tǒng)保持住營養(yǎng)物質(zhì)能力強(qiáng)，喪失營養(yǎng)物質(zhì)少，物質(zhì)輸入量與輸出量接近平衡。在群落結(jié)構(gòu)特征上，幼年期系統(tǒng)中物種多樣性小，有機(jī)化合物種類少；成熟期系統(tǒng)的物種多樣性增大，

19、群落代謝過程中排入環(huán)境中的有機(jī)化合物種類增多。生物多樣性的增加，有助于系統(tǒng)穩(wěn)定性的提高。在選擇壓力方面，幼年期生態(tài)系統(tǒng)中物種少不擁擠，具有高增殖力的物種有較大生存的可能，在成熟期，選擇壓力有利于增殖力低但競(jìng)爭力強(qiáng)的物種。在穩(wěn)態(tài)特征上，成熟期生態(tài)系統(tǒng)主要表現(xiàn)在系統(tǒng)內(nèi)部共生發(fā)達(dá)，保持住營養(yǎng)物質(zhì)的能力較強(qiáng)，對(duì)外界干擾的抵抗能力較強(qiáng)以及具有較大的信息量。生態(tài)平衡生態(tài)平衡 n生態(tài)系統(tǒng)是生態(tài)學(xué)中的一個(gè)基本功能單位。系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)組成部分相互作用，相互聯(lián)系，相互制約，形成一個(gè)具有高度組織性的動(dòng)態(tài)平衡的復(fù)雜整體，動(dòng)態(tài)平衡動(dòng)態(tài)平衡是生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)基本特征 生態(tài)平衡生態(tài)平衡n當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)各組成成分之間彼此保持一定的比例

20、關(guān)系，能量、物質(zhì)的輸入與輸出在較長時(shí)間內(nèi)趨于相等，結(jié)構(gòu)和功能處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，在受到外來干擾時(shí)能通過自我調(diào)節(jié)恢復(fù)到初始的穩(wěn)定狀態(tài)，生態(tài)系統(tǒng)的這種狀態(tài)稱為生態(tài)系統(tǒng)的平衡，簡稱生態(tài)平衡。n生態(tài)平衡是相對(duì)的相對(duì)的平衡。任何生態(tài)系統(tǒng)都不是孤立的，都會(huì)與外界發(fā)生直接或間接的聯(lián)系，會(huì)經(jīng)常遭到外界的干擾。尤其是近代人口大量增加，科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，人類對(duì)自然界的干預(yù)程度和范圍越來越大，生態(tài)系統(tǒng)都在不斷地受到人類的干擾和破壞。因此，生態(tài)系統(tǒng)的平衡是相對(duì)的，不平衡是絕對(duì)的。n生態(tài)平衡是動(dòng)態(tài)平衡動(dòng)態(tài)平衡，而不是靜態(tài)平衡。生態(tài)系統(tǒng)的各組成成分都在按一定的規(guī)律運(yùn)動(dòng)著、變化著，系統(tǒng)中能量在不斷的流動(dòng)，物質(zhì)在不斷的運(yùn)

21、轉(zhuǎn)，整個(gè)系統(tǒng)時(shí)刻處于動(dòng)態(tài)之中。n生態(tài)系統(tǒng)之所以能保持相對(duì)的動(dòng)態(tài)的平衡狀態(tài)，是因?yàn)樯鷳B(tài)系本身具有自動(dòng)調(diào)節(jié)能力，這種調(diào)節(jié)屬負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制。所謂反饋，就是指系統(tǒng)的輸出能轉(zhuǎn)變成決定系統(tǒng)未來功能的輸入。一個(gè)系統(tǒng)，如果其狀態(tài)能決定輸入，就表明它有反饋機(jī)制存在。要反饋系統(tǒng)能起有效的控制作用，系統(tǒng)應(yīng)具有某個(gè)理想的狀態(tài)或置位點(diǎn)，系統(tǒng)就圍繞著置位點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)，就表示一個(gè)具有置位點(diǎn)的控制論系統(tǒng)。n在生態(tài)系統(tǒng)中，負(fù)反饋機(jī)制對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)著有效的調(diào)節(jié)作用。例如在森林生態(tài)系統(tǒng)中，如果由于某種原因森林害蟲大規(guī)模發(fā)生，這在一般情況下不會(huì)使森林生態(tài)系統(tǒng)遭到毀滅性破壞，因?yàn)楫?dāng)害蟲大發(fā)生時(shí)，以這種害蟲為食的鳥類就會(huì)因獲得更多的食物而大量

22、繁衍，鳥類增多則捕食害蟲的數(shù)量增多，加上其它負(fù)反饋?zhàn)饔脧亩种谱『οx的大發(fā)生。n但是，生態(tài)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力是有限的，當(dāng)外部沖擊或內(nèi)部變化超過了某個(gè)限度時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)的平衡就可能遭到破壞，這個(gè)限度稱為生生態(tài)閾值態(tài)閾值。只有了解掌握各個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)閾值，用負(fù)反饋原理來管理生態(tài)系統(tǒng)，才能使自然和自然資源充分合理的利用。 生態(tài)平衡的機(jī)制生態(tài)平衡的機(jī)制 n生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)調(diào)節(jié)能力的影響因素結(jié)構(gòu)的多樣性n一般來說，生態(tài)系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自動(dòng)調(diào)節(jié)能力就越強(qiáng)，組成與結(jié)構(gòu)越簡單，自動(dòng)調(diào)節(jié)能力就越弱。功能的完整性n功能的完整性是指生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)在生物控制下得到合理的運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)轉(zhuǎn)越合理，自動(dòng)調(diào)節(jié)能力就

23、越強(qiáng)。生態(tài)平衡的機(jī)制生態(tài)平衡的機(jī)制 破壞生態(tài)平衡的因素破壞生態(tài)平衡的因素 n破壞生態(tài)平衡的因素有自然因素和人為因素。自然因素包括水災(zāi)、旱災(zāi)、地震、臺(tái)風(fēng)、山崩、海嘯等。由自然因素引起的生態(tài)平衡破壞，稱為第一環(huán)境問題。人為因素是生態(tài)平衡失調(diào)的主要原因。由人為因素引起的生態(tài)平衡破壞，稱為第二環(huán)境問題。 破壞生態(tài)平衡的因素破壞生態(tài)平衡的因素 n人為因素造成的第二環(huán)境問題具體表現(xiàn)在以下三方面：使環(huán)境因素發(fā)生改變使生物種類發(fā)生改變信息系統(tǒng)的破壞 生態(tài)平衡的恢復(fù)與再建生態(tài)平衡的恢復(fù)與再建 n在人類活動(dòng)參與下，一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)由于自然因素或人為因素從初始的平衡狀態(tài)變成平衡失調(diào)狀態(tài)以后，其發(fā)展趨勢(shì)和結(jié)果因管理對(duì)策不同有四種。第一種是恢復(fù)，即恢復(fù)到系統(tǒng)的原來狀態(tài)。第二種是重建。通過重建，可以增加人類所期望的“人造”特點(diǎn)，減少人類不希望的自然特點(diǎn)，使生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)一步遠(yuǎn)離它的初始狀態(tài)。第三種是改建，是將恢復(fù)與重建措施有機(jī)結(jié)合起來，重新獲得