一、生态系统的多样性

　　生态系统多样性是指生态系统中生境类型、生物群落和生态过程的丰富程度。生态系统由植物群落、动物群落、微生物群落及其环境(包括光、水、空气、土壤等)所组成。系统内各个组分间存在着复杂的相互关系。生态系统中的主要生态过程包括能量流动、水分循环、养分循环、生物之间的相互关系(如竞争、捕食、共生等)。地球上生态系统多种多样,如森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统等。

　　二、干扰

　　干扰是指导致一个群落或生态系统特征(诸如种类多样性、营养输岀、生物量、垂直与水平结构等)超出其波动的正常范围的因子,干扰体系包括干扰的类型、频率、强度及时间等。

　　干扰是生态系统发生变化的主要原因。按照干扰的来源,可分自然干扰和人为干扰两种类型。

　　1.自然干扰。自然干扰是指火、冰雹、洪水、干旱、飓风、泥石流、地震等偶发的破坏性事件,或对生态系统的结构、功能和组成产生明显的影响,或对生态系统产生破坏性甚至毁灭性影响。

　　2.人为干扰。人为干扰是指森林砍伐、草原开垦、过度放牧、露天开采、大型工程等人类的生产活动和对资源的改造利用等过程对生态系统造成的影响,这种影响可以涉及种群乃至整个生物圈。

　　正常的生态系统是生物群落与自然环境取得平衡的自我维持系统,各种组分的发展变

　　化是按照一定规律并在某一平衡位置作一定范围的波动,从而达到一种动态平衡的状态。但是,生态系统的结构和功能也可以在自然干扰和人为干扰的作用下发生位移,位移的结果打破了原有生态系统的平衡状态,使系统的结构和功能发生变化和障碍,形成破坏性波动或恶性循环,这样的生态系统被称之为受损生态系统。

　　三、生态系统演化阶段

　　奥德姆关于生态系统随时间而演替的过程大致可分为三个阶段或状态。

　　1.正过渡状态。正过渡状态亦称增长系统,是指该系统能量的输入超出输出,总生产量(P)超过总呼吸量(R),即P/R>1,则多余的能量参与系统内部结构的改变,使系统增大。例如,一个新建的池塘或水库,有机体刚开始在池中或库中定居,可认为是增长生态系统。

　　2.稳定状态。稳定状态亦称平衡系统,即该系统输入和输岀相等,P=R,P/R=1。在这种情况下,没有净生产量,生物量没有净增长,生物量对每天生产率的高比率,意味着缓慢的周转。大量有机物质通过比较小的每天能量耗费来维持。例如,一片成熟的森林或海洋生物群落,虽然经过了许多年,但在总的外貌和结构方面没有多大改进,可认为是稳定状态的生态系统。

　　3.负过渡状态。负过渡状态亦称衰老系统,即系统输出的物质和能量比输入的多,P<R,P/R<1,以致库存量消耗的速率超过被补充的速率,结果使该系统变小或不活跃。例如,在原始森林中衰老倒地的大树干上的生物,只是消费死树的储存营养和能量,死树本身已成为衰老的生态系统。

　　4.环境影响。环境条件诸如气候、地貌、土壤和火等常可成为引起生态系统的变化条件。如气候决定着生态系统中的生物成分、气候的变化,无论是长期的还是短暂的都会影响系统的结构和功能。大规模的地壳运动(冰川、地震、火山活动等)使地球表面的生物受到一定影响甚至毁灭。环境变化都可对生态系统稳定性构成影响。

　　维持生态系统的稳定对该系统的结构和功能非常重要,必须注意以下几点。

　　第一,维持生态系统的多样性和物种多样性。因为多样性的生态系统才能为更多的生物种提供适宜的生境,而任一生态系统中生物多样性增加才能使系统更加稳定。多样性与稳定性之间存在着极为密切的联系。

　　第二,维持生命元素循环的闭合。生态系统的演替,即由低级向高级的发展过程,总是伴随着地球生物化学循环转变成一种圈闭式循环。成熟的高级的生态系统总是比年轻的低级的生态系统更能在生物的内部循环中保留和截获更多的各种营养物质。营养物质流失过多或被人为地移出系统之外,都会导致系统的退化。农田中随收获而将营养物质带出系统之外,因此必须不断施肥才能维持农业生态系统的运行,就是这方面的典型例证。

　　第三,维持生态系统结构的完整性。生态系统复杂的层次结构和空间分布,是系统长期演替的结果,本身具有天然合理性。破坏这种结构,就必然会导致系统的退化或破坏。例如,热带森林中,砍伐掉高树,就会使靠其荫庇的低树、灌木和地被植物因承受不了酷日的暴晒而受到严重影响。

　　第四,维持生物系统生物与非生物环境的平衡。任何非生物环境的变化,特别是水分的改变,都会对生态系统造成重大影响。人类在干预生态系统时,特别应注意不要破坏生物的主要环境。