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、物質迴圈和信息傳遞,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于平衡狀態時,系統內各組成成分之間保持一定的比例關系,能量、物質的輸入與輸出在較長時間內趨于相等,結構和功能處于相對穩定狀態,在受到外來幹擾時,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。

  • 中文名稱
    生態平衡
  • 外文名稱
    ecological equilibrium
  • 套用學科
    電力(一級學科)
  • 類    型
    相對穩定的平衡

基本簡介

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系。又稱“自然平衡”。

生態平衡

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,而是相互聯系、相互製約的統一綜合體。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于劇烈地發生改變,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者某種化學元素過多地超過了自然狀態下的正常含

主要特點

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復雜的實體,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迴圈;生態系統在不斷地發展和進化:生物量由少到多、食物鏈由簡單到復雜、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復過程,推動了生態系統整體和各組成部分的發展與進化。

生態平衡

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系,會經常遭到外界的幹擾。生態系統對外界的幹擾和壓力具有一定的彈性,其自我調節能力也是有限度的,如果外界幹擾或壓力在其所能忍受的範圍之內,當這種幹擾或壓力去除後,它可以通過自我調節能力而恢復;如果外界幹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凈能力,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幹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,在外來幹擾下能通過自我調節(或人為控製)恢復到原初的穩定狀態。當外來幹擾超越生態系統的自我控製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。維護生態平衡不隻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。

發展歷程

自然生態系統經過由簡單到復雜的長期演代,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迴圈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,結構復雜,單位面積裏的物種多,各自佔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啓示,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。比如,生物個體會不斷發生更替,但整體上看系統保持穩定,生物數量沒有劇烈變化。

破壞因素

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、地震台風、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。 人為因素主要有以下三方面:

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。

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。例如美國于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,就在于害蟲天敵麻雀被捕殺,害蟲失去了自然抑製因素所致。

生態平衡

生物信息系統的破壞

生物與生物之間彼此靠信息聯系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,幹擾或破壞了生物間的信息聯系,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。

影響意義

生態平衡

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裏,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,絕不要輕易去幹預大自然,引起這個平衡被打破。

生態系統中的能量流和物質迴圈在通常情況下(沒有受到外力的劇烈幹擾)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準,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迴圈以多種渠道進行著,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凈能力,也是系統調節的結果。生態系統的結構越復雜,能量流和物質迴圈的途徑越多,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。

人類破壞生物產生的影響

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,嚴重幹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。    

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