第三节 人类对生物圈的影响
在 47 亿年的地球史中,人类的出现只是近 200—300 万年的事。地球的
生命史大约 30 亿年,如果把地球生命史比作一个百岁老人,则这位老者只是
在最近的 24 天里才看到人类的存在。而且,人类作为生物圈的最新成员,在其全部历史的 99%以上的时间里,同大自然的威严相比,他曾经是一个弱者,是生物圈里一位恭顺的成员。只是在一万年以前人类进入农业社会以来, 他才具有可以同大自然抗衡的力量。几百年前人类进入了工业社会,尤其是近几十年科学技术的迅猛发展,终于使人类从大自然的奴隶变成了大自然的主人,处处以胜利者与占领者的姿态出现,破坏了人类同大自然的和谐与平衡。
一、生态平衡及其破坏
任何一个正常、成熟的生态系统,它的结构和功能,包括生物种类的组成、各种群的数量比例,以及物质与能量的输入和输出等方面,都处于相对稳定的状态。也就是说,在一定的时期内,生产者、消费者和分解者之间保持着一种动态平衡状态,系统内的能量流动和物质循环在较长时期内保持稳定。这种状态就是生态平衡,又称自然平衡。
如果生态系统中物质和能量的输入量大于输出量,生态系统的总生物量增加,反之则总生物量减少。在自然状态下,生态系统的演替总是自动地向着生物种类多样化、结构复杂化、功能完善化的方向发展。如果没有外来因素的干预,生态系统必将最终达到成熟的稳定阶段。那时其生物种类最多, 种群比例最适宜,总生物量最大,生态系统的内稳性最强。
生态系统的这种平衡是靠一系列的反馈机制维持的。在物质与能量流动与循环的过程中,如果发生了任何变化,其结果最终又反过来影响这一变化本身,使原有的生态平衡得以保持。例如,某一森林生态系统中食叶昆虫(如松毛虫)数量增多,林木因此受害;但食叶昆虫的增加为食虫鸟类(如灰喜鹊)提供了丰富的食物,因而促使其大量繁殖,捕食食叶昆虫,使之受到抑制,森林生态系统的生态平衡得以逐渐恢复。而且,一个生态系统结构愈复杂,物种愈多,由各种生物构成的食物链和食物网也愈复杂多样,能量与物质的流动与循环就可以通过多渠道进行,某些渠道之间可以起代偿作用。一旦有某个渠道受阻时,其他渠道便能替代其功能,起到自动调节的作用。但是,生态系统的自动调节能力和代偿功能是有一定限度的,超过这个限度, 就会引起生态失调,乃至生态系统的崩溃。
影响生态平衡的因素既有自然的,也有人为的。自然因素包括突发的和慢性的自然灾害,如火山、地震、海啸、林火、台风、泥石流以及水旱灾害等。这些灾害常在短期内使生态系统遭到破坏和毁灭。所幸这些自然现象在时间上和空间上均有其局限性,受其破坏的生态系统在一定时期之内一般能够自然恢复或更新。人为因素包括人类有意识的“改造自然”的行动与无意识的对生态系统的破坏,例如砍伐森林、疏干沼泽、围垦湖滨与海滨、某些大型工程设施以及环境污染等。这些行动有些造成环境因素的变化,如改变了当地的地形、植被和水文等环境要素;有些造成物种成分的改变,如引进或消灭某些生物种群;有些则造成信息系统的紊乱或破坏,如某些污染物与一些生物发出的求偶、觅食或归巢等信息相似;有些污染物则会对许多生物有毒,使之中毒或致死。这些人为因素都能破坏生态系统的结构和功能,引
起生态失调,甚至造成生态危机,进而直接或间接地危害人类本身。
生态平衡的破坏往往出于人类的无知,不了解生态系统的复杂机理而贸然采取行动。近年来不少有识之士提出了许多正确的见解,并把它提高到定律和规律的高度。例如我国生态学家马世骏曾提出生态学五规律,即相互制约和相互依赖的互生规律,相互补偿和相互协调的共生规律,物质循环转化的再生规律,相互适应与选择的协同进化规律,以及物质输入与输出的平衡规律。
美国科学家小米勒(G.Tyler Miller Jr.)则总结出生态学三定律: 生态学第一定律:我们的任何行动都不是孤立的,对自然界的任何侵犯
都具有无数的效应,其中许多是不可预料的。这一定律是 G.哈定(Hardin) 提出来的,可称为多效应原理。
生态学第二定律:每一事物无不与其他事物相互联系和相互交融。此定律又称相互联系原理。
生态学第三定律:我们所生产的任何物质均不应对地球上自然的生物地球化学循环有任何干扰。此定律或可称为勿干扰原理。
如果我们更自觉地尊重这些原理和规律,则生态平衡就能更好地得以保持。不幸的是,人类迄今所采取的许多行动都只顾及到眼前的和局部的利益, 忽略了长远的和全球性的利益,从而对生物圈造成了某些伤害,其中有些是严重的,影响深远的,兹择其要者分述如下。