生態平衡

生態平衡

生態平衡(ecological equilibrium)是指在一定時間內生態系統中的生物和環境之間、生物各個種群之間,通過能量流動、物質循環和信息傳遞,使它們相互之間達到高度適應、協調和統一的狀態。也就是說當生態系統處於平衡狀態時,系統內各組成成分之間保持一定的比例關係,能量、物質的輸入與輸出在較長時間內趨於相等,結構和功能處於相對穩定狀態,在受到外來干擾時,能通過自我調節恢復到初始的穩定狀態。在生態系統內部,生產者、消費者、分解者和非生物環境之間,在一定時間內保持能量與物質輸入、輸出動態的相對穩定狀態。

基本信息

概念簡介

科技名詞

生態平衡生態平衡

中文名稱:生態平衡 英文名稱:ecological balance;ecological equilibrium

定義1:一個生物群落及其生態系統之中,各種對立因素互相制約而達到的相對穩定的平衡。

套用學科:電力(一級學科);環境保護(二級學科)

定義2:生態系統各組分通過相互制約、轉化、補償、反饋等作用而處於結構與功能相對協調的穩定狀態。

套用學科:昆蟲學(一級學科);昆蟲生態學(二級學科)

定義3:生態系統處於成熟期的相對穩定狀態, 此時, 系統中能量和物質的輸入和輸出接近於相等, 即系統中的生產過程與消費和分解過程處於平衡狀態。

套用學科:生態學(一級學科);生態系統生態學(二級學科) 定義4:在一個特定的生態系統中,生產者、消費者和分解者之間關係處於相對穩定的狀態。

套用學科:水產學(一級學科);漁業環境保護(二級學科)

定義5:生態系統的結構和功能均處於適應與 協調的動態平衡狀態。

套用學科:資源科技(一級學科);資源生態學(二級學科)

簡述

生態平衡生態平衡

指自然生態系統中 生物與環境之間,生物與生物之間相互作用而建立起來的 動態平衡聯繫。又稱“ 自然平衡”。

自然生態系統經過由簡單到複雜的長期演代,最後形成相對穩定狀態,發展至此,其物種在種類和數量上保持相對穩定;能量的輸入、輸出接近相等,即系統中的 能量流動和物質循環能較長時間保持平衡狀態。此時,系統中的 有機體將所有有效的空間都填滿, 環境資源能被最合理、最有效地利用。例如, 熱帶雨林就是一種發展到 成熟階段的群落,其垂直 分層現象明顯,結構複雜,單位面積里的物種多,各自占據著有利的環境條件,彼此協調地生活在一起,其 生產力也高;

生態系統具有一定的內部調節能力。

生態平衡是動態的。在 生物進化和 群落演替過程中就包含不斷打破舊的平衡,建立新的平衡的過程。人類應從自然界中受到啟示,不要消極地看待生態平衡,而是發揮主觀能動性,去維護適合人類需要的生態平衡(如建立 自然保護區),或打破不符合自身要求的舊平衡,建立新平衡(如把沙漠改造成綠洲),使生態系統的結構更合理,功能更完善,效益更高。

生態平衡是整個 生物圈保持正常的生命維持系統的重要條件,為人類提供適宜的環境條件和穩定的 物質資源。

生態平衡是指生態系統內兩個方面的穩定:一方面是生物種類(即生物、植物、微生物.有機物)的組成和數量比例相對穩定;另一方面是非 生物環境(包括空氣、陽光、水、土壤等)保持相對穩定。生態平衡是一種動態平衡。

在自然界中,不論是森林、草原、湖泊------都是由動物、植物、微生物等生物成份和光、水、土壤、空氣、溫度等非生物成份所組成。每一個成分都並非是孤立存在的,而是相互聯繫、相互制約的統一綜合體。它們之間通過相互作用達到一個相對穩定的平衡狀態,稱為生態平衡。

實際上也就是在生態系統中生產、消費、分解之間地保持穩定。如果其中某一成分過於劇烈地發生改變,都可能出現一系列的連鎖反應,使生態平衡遭到破壞。如果某種化學物質或某種化學元素過多地超過了自然狀態下的正常含量,也會影響生態平衡。

生態平衡是生物維持正常生長發育、生殖繁衍的根本條件,也是人類生存的基本條件。生態平衡遭到破壞,會使各類生物瀕臨滅絕。20世紀70年代末期,兩棲動物的數量開始銳減,到了1980年已有129個物種滅絕。2005年初,一份全球兩棲動物調查報告“全球兩棲動物評估”顯示,所知的全球5743種兩棲動物有32%都處於瀕危境地。但是科學家還不清楚為什麼會導致兩棲動物如此銳減,主要的理論根據就是棲息地減少。

穩定狀態

像自然界任何事物一樣,生態系統也處在不斷變化發展之中,實際上它是一種動態系統。大量事實證明,只要給以足夠的時間和在外部環境保持相對穩定的情況下,生態系統總是按照一定規律向著組成、結構和功能更加複雜化的方向演進的。在發展的早期階段,系統的生物種類成分少,結構簡單,食物鏈短,對外界干擾反應敏感,抵禦能力小,所以是比較脆弱而不穩定的。當生態系統逐漸演替進入到成熟時期,生物種類多,食物鏈較長,結構複雜,功能效率高,對外界的干擾壓力有較強的抗禦能力,因而穩定程度高。這是由於系統經過長期的演化,通過自然選擇和生態適應,各種生物都占據有一定的生態位,彼此間關係比較協調而依賴緊密,並與非生物環境共同形成結構較為完整、功能比較完善的自然整體,外來生物種的侵入比較困難;此時,還由於複雜的食物網結構使能量和物質通過多種途徑進行流動,一個環節或途徑發生了損傷或中斷,可以由其他方面的調節所抵消或得到緩衝,不致使整個系統受到傷害。所以,生態系統的生物種類越多,食物網和營養結構越複雜便越穩定。即生態系統的穩定性是與系統內的多樣性和複雜性相聯繫的。

當生態系統處於相對穩定狀態時,生物之間和生物與環境之間出現高度的相互適應,種群結構與數量比例持久地沒有明顯的變動,生產與消費和分解之間,即能量和物質的輸入與輸出之間接近平衡,以及結構與功能之間相互適應並獲得最最佳化的協調關係,這種狀態就叫做生態平衡或自然界的平衡。當然這種平衡是動態平衡。

平衡特點

相對平衡

生態平衡是一種相對平衡而不是絕對平衡,因為任何生態系統都不是孤立的,都會與外界發生直接或間接的聯繫,會經常遭到外界的干擾。生態系統對外界的干擾和壓力具有一定的彈性,其自我調節能力也是有限度的,如果外界干擾或壓力在其所能忍受的範圍之內,當這種干擾或壓力去除後,它可以通過自我調節能力而恢復;如果外界干擾或壓力超過了它所能承受的極限,其自我調節能力也就遭到了破壞,生態系統就會衰退,甚至崩潰。通常把生態系統所能承受壓力的極限稱為“閾限”,例如,草原應有合理的 載畜量,超過了最大適宜載畜量,草原就會退化;森林應有合理的採伐量,採伐量超過 生長量,必然引起森林的衰退;污染物的排放量不能超過環境的 自淨能力,否則就會造成 環境污染,危及生物的正常生活,甚至死亡等。

如果生態系統受到外界干擾超過它本身自動調節的能力,會導致生態平衡的破壞。生態平衡是生態系統在一定時間內結構和功能的相對穩定狀態,其物質和 能量的輸入輸出接近相等,在外來干擾下能通過自我調節(或人為控制)恢復到原初的穩定狀態。當外來干擾超越生態系統的自我控制能力而不能恢復到原初狀態時謂之 生態失調或生態平衡的破壞。生態平衡是動態的。維護生態平衡不只是保持其原初穩定狀態。生態系統可以在人為有益的影響下建立新的平衡,達到更合理的結構、更高效的功能和更好的 生態效益。

動態平衡

生態平衡是一種動態的平衡而不是靜態的平衡,這是因為變化是宇宙間一切事物的最根本的屬性,生態系統這個自然界複雜的實體,當然也處在不斷變化之中。例如生態系統中的生物與生物、生物與環境以及環境各因子之間,不停地在進行著 能量的流動與物質的循環;生態系統在不斷地發展和進化: 生物量由少到多、 食物鏈由簡單到複雜、 群落由一種類型演替為另一種類型等;環境也處在不斷的變化中。因此,生態平衡不是靜止的,總會因系統中某一部分先發生改變,引起不平衡,然後依靠生態系統的自我調節能力使其又進入新的 平衡狀態。正是這種從平衡到不平衡到又建立新的平衡的反覆過程,推動了生態系統整體和各組成部分的發展與進化。

破壞因素

新生物入侵破壞生態平衡新生物入侵破壞生態平衡

破壞生態平衡的因素有自然因素和人為因素。自然因素如水災、旱災、地震、颱風、山崩、海嘯等。由自然因素引起的生態平衡破壞稱為第一環境問題。由人為因素引起的生態平衡破壞稱為第二環境問題。人為因素是造成生態平衡失調的主要原因。

使環境因素改變

如人類的生產和生活活動產生大量的廢氣、廢水、 垃圾等,不斷排放到環境中;人類對 自然資源不合理利用或掠奪性利用,例如盲目開荒、濫砍森林、水面過圍、草原超載等,都會使 環境質量惡化,產生近.期或遠期效應,使生態平衡失調。

使生物種類改變

在生態系統中,盲目增加一個物種,有可能使生態平衡遭受破壞。例如 美國於1929年開鑿的 韋蘭運河,把內陸水系與海洋溝通,導致 八目鰻進入內陸水系,使 鱒魚年產量由2000萬公斤減至5000公斤,嚴重破壞了 內陸水產資源。在一個生態系統減少一個物種也有可能使生態平衡遭到破壞。二十世紀五十年代 中國曾大量捕殺過 麻雀,致使一些地區蟲害嚴重。究其原因,就在於害蟲天敵麻雀被捕殺,害蟲失去了 自然抑制因素所致。

對生物信息系統的破壞

生物與生物之間彼此靠信息聯繫才能保持其集群性和正常的繁衍。人為地向環境中施放某種物質,干擾或破壞了生物間的信息聯繫,有可能使生態平衡失調或遭到破壞。例如自然界中有許多 昆蟲靠分泌釋放性外激素引誘同種雄性成蟲交尾,如果人們向 大氣中排放的污染物能與之發生化學反應,則雌蟲的性外激素就失去了引誘雄蟲的生理活性,結果勢必影響昆蟲交尾和繁殖,最後導致 種群數量下降甚至消失。

人類影響

人類對 生物圈的破壞性影響主要表現在三個方面:

一是大規模地把自然生態系統轉變為 人工生態系統,嚴重干擾和損害了生物圈的正常運轉,農業開發和 城市化是這種影響的典型代表;

二是大量取用生物圈中的各種資源,包括生物的和非生物的,嚴重破壞了生態平衡,森林砍伐、 水資源過度利用是其典型例子;

三是向生物圈中超量輸入 人類活動所產生的產品和廢物,嚴重污染和毒害了生物圈的 物理環境和生物組分,包括人類自己, 化肥、殺蟲劑、 除草劑、工業三廢和城市三廢是其代表。

影響意義

生態系統一旦失去平衡,會發生非常嚴重的連鎖性後果。例如,五十年代,我國曾發起把麻雀作為"四害"來消滅的運動。可是在大量捕殺了麻雀之後的幾年裡,卻出現了嚴重的蟲災,使農業生產受到巨大的損失。
後來科學家們發現,麻雀是吃害蟲的好手。消滅了麻雀,害蟲沒有了天敵,就大肆繁殖起來、導致了蟲災發生、農田絕收一系列慘痛的後果。生態系統的平衡往往是大自然經過了很長時間才建立起來的動態平衡。一旦受到破壞,有些平衡就無法重建了,帶來的惡果可能是人的努力無法彌補的。因此人類要尊重生態平衡,絕不要輕易去干預大自然,引起這個平衡被打破。
生態系統中的能量流和物質循環在通常情況下(沒有受到外力的劇烈干擾)總是平穩地進行著,與此同時生態系統的結構也保持相對的穩定狀態,這叫做生態平衡。生態平衡的最明顯表現就是系統中的物種數量和種群規模相對平穩。
當然,生態平衡是一種動態平衡,即它的各項指標,如生產量、生物的種類和數量,都不是固定在某一水平,而是在某個範圍內來回變化。這同時也表明生態系統具有自我調節和維持平衡狀態的能力。當生態系統的某個要素出現功能異常時,其產生的影響就會被系統作出的調節所抵消。生態系統的能量流和物質循環以多種渠道進行著,如果某一渠道受阻,其他渠道就會發揮補償作用。
對污染物的入侵,生態系統表現出一定的自淨能力,也是系統調節的結果。生態系統的結構越複雜,能量流和物質循環的途徑越多,其調節能力,或者抵抗外力影響的能力,就越強。反之,結構越簡單,生態系統維持平衡的能力就越弱。農田和果園生態系統是脆弱生態系統的例子。
一個生態系統的調節能力是有限度的。外力的影響超出這個限度,生態平衡就會遭到破壞,生態系統就會在短時間內發生結構上的變化,比如一些物種的種群規模發生劇烈變化,另一些物種則可能消失,也可能產生新的物種。但變化總的結果往往是不利的,它削弱了生態系統的調節能力。
這種超限度的影響對生態系統造成的破壞是長遠性的,生態系統重新回到和原來相當的狀態往往需要很長的時間,甚至造成不可逆轉的改變,這就是生態平衡的破壞。作為生物圈一分子的人類,對生態環境的影響力目前已經超過自然力量,而且主要是負面影響,成為破壞生態平衡的主要因素。

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