2.生态系统稳定性
生态系统的稳定性是指生态系统保持自身结构和功能相对稳定的能力,以及受到一定程度的干扰后恢复到原来平衡状态的能力 。它包括以下概念 。1.抗性稳定性和恢复力稳定性抗性,也叫恢复力,代表一个生态系统抵御外界干扰,保持系统结构和功能完整的能力 。恢复力稳定性表示生态系统在外部干扰后恢复到原始状态的能力 。2.局部稳定性和全局稳定性局部稳定性表示一个生态系统在经历小的扰动后恢复到原来状态的能力 。全局稳定性意味着一个生态系统在一次大的扰动后恢复到原始状态的能力 。对于不同的生态系统,这两种稳定性可能有以下四种情况(图8-13):(1)局部稳定性和全局稳定性都较低(图中用球是否容易保持稳定来表示);(2)局部稳定性高,全局稳定性低;(3)局部稳定性低,全局稳定性高;(4)局部稳定性和全局稳定性都很高 。3.一个生态系统的脆弱性和鲁棒性即使在环境条件变化不大时也能保持稳定,这种生态系统称为脆弱生态系统 。能够在大范围的环境变化中保持稳定的生态系统称为强生态系统 。
3.生物多样性带来稳定
基于生物多样性和生态系统稳定性的研究动态,从生物多样性和稳定性的概念出发,可以确定忽视多样性和稳定性的生物组织水平可能是意见争议的根源之一 。特定生物组织水平的稳定性可能更多地与该水平的多样性特征相关 。探索多样性与稳定性的关系,应该在生物组织的不同层次上进行 。干扰是生态系统多样性与稳定性关系悖论的重要因素 。如果将生态系统(或其他组织层次)按照扰动的性质分为两种类型:受异常外力扰动的生态系统和受环境因素时间异质性扰动的生态系统,那么稳定性的内涵可以这样理解:对于受异常外力扰动的系统,抵抗力和恢复力是稳定性的恰当度量;对于受环境因素时间异质性波动干扰的系统,用持续性和可变性来衡量系统的稳定性更为实际 。结合对群落和种群水平多样性和稳定性机制的初步探讨,得出多样性在一定条件下可以导致稳定性的结论 。如利用多样性理论和冗余理论探讨固沙植物群落的稳定性机制 。物种多样性的变化能很好地反映固沙植物群落的稳定状态 。冗余存在于生物学的各个层面 。冗余是生命系统在长期进化过程中逐渐形成的特征 。其主要功能是保证生物个体和群体能够更好地适应极端环境,维持正常的生长发育和维持稳定 。而且,它的作用只有在受到干扰时才明显 。弱化冗余会导致个体、群体或社区层面的补偿,从而增加社区的功能 。固沙植物群落的稳定性主要取决于群落中冗余的数量和结构 。冗余越多,结构越复杂,社区越稳定 。削弱固沙群落的根系冗余可以补偿生物量,但会降低群落的稳定性 。
①大多数生态学家认为群落多样性是衡量群落稳定性的重要尺度 。具有高度多样性的群落通常在物种之间形成复杂的关系,食物链和食物网往往更加复杂 。当面临来自外部环境的变化或社区内人口的波动时,社区可以通过强大的反馈系统得到极大的缓冲 。从群落能量学的角度来看,多样性高的群落有更多的能量流动路径 。当一个路径被阻塞时,将添加其他路径 。
文章插图
②May(1973,1976)等生态学家认为,生物群落的波动是非线性的,复杂的自然生物群落往往是脆弱的 。例如,热带雨林中复杂的生物群落比温带森林更容易受到人类干扰和不稳定 。在共生的多物种群落中,一个物种的波动往往会影响整个群落 。他们提出,多样性是自然干扰和进化连接的结果,不可预测的环境使得物种具有多样化的繁殖和生活方式 。
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