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自然生态系统的自我调节

已有 463 次阅读 2020-3-10 11:44 |个人分类:生态科普|系统分类:科普集锦| 自然生态系统, 自然调节, 达尔文

自然生态系统自我调节

蒋高明

 

生态系统的一个重要特点是它常常趋于达到一种稳态或平衡状态,这种稳态是靠自我调节过程来实现的。调节主要是通过反馈作用进行的。当生态系统中某一成分发生变化时,它必然会引起其他成分的出现相应的变化,这种变化又会反过来影响最初发生变化的那种成分,使其变化减弱或增强,这种过程就叫反馈。反馈能够使生态系统趋于平衡或稳态。

生态系统中的反馈现象十分复杂,既表现在生物组分与环境之间,也表现于生物各组分之间和结构与功能之间。生物组分之间的反馈现象。在一个生态系统中,当被捕食者动物数量很多时,捕食者动物因获得充足食物而大量发展;捕食者数量增多后,被捕食者数量又减少;接着,捕食者动物由于得不到足够食物,数量自然减少。二者互为因果,彼此消长,维持着个体数量的大致平衡。在无外力干扰下,反馈机制自我调节的作用,而实际情况要复杂得多。当生态系统受到外界干扰破坏时,只要不过分严重,一般都可通过自我调节使系统得到修复,维持其稳定与平衡。

达尔文最早观察到了自然生态系统的自我调节现象。野蜂对于三叶草的授粉起着重要的作用,因此三叶草的收成决定于野蜂的数量。但是野蜂的数量又首先决定于能摧毁它们蜂巢的田鼠的数量,而田鼠的数量更决定于乡村居民所饲养的猫的数量。因此,三叶草的收成取决于猫的数量。

达尔文观察了英国平原上的石楠灌丛变化。在那些牛群经常吃草的地方,石楠一致保持着凄凉的状态,而在那些禁止放牧牛群的地位,石楠显著地发生了变异,在石楠之中长出了很多松树(在这以前,由于牛群啃食松树的缘故,松树不可能生长)。经过25年以后,这些地区在不知不觉中和放牛的地区大不相同了。除了松树外,还出现了12种新的植物,很多的昆虫以及6种食虫的鸟类。

海豹生活在海洋里,以鲑鱼为食。鲑鱼具有到河里产卵的生物学特性,它在淡水中产生鱼卵。当鲑鱼游进河流时,它便成为水獭进攻的对象。水獭非常喜欢吃鲑鱼,这个居住在河岸上的凶狠小兽,还吃小鸟假如海豹的数量增加,则水獭所能获得鲑鱼的数量就要减少,因此水獭就要大量地吃野鸟。野鸟数量的减少,便引起森林中害虫数量的增加,这样就会影响森林的发展;森林的减少和消灭则将会引起气候的显著改变。

然而,生态系统的自我调节能力是有限度的。当外界压力很大,使系统的变化超过了自我调节能力的限度即生态阈限时,它的自我调节能力随之下降,以至消失。此时,系统结构被破坏,功能受阻,以致整个系统受到伤害甚至崩溃,此即通常所说的生态平衡失调。




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