四、生态系统的稳定和平衡

象自然界任何事物一样，生态系统也处在不断变化发展之中，实际上它是一种动态系统。大量事实证明，只要给以足够的时间和在外部环境保持相对稳定的情况下，生态系统总是按照一定规律向着组成、结构和功能更加复杂化的方向演进的。在发展的早期阶段，系统的生物种类成分少，结构简单，食物链短，对外界干扰反应敏感，抵御能力小，所以是比较脆弱而不稳定的。

当生态系统逐渐演替进入到成熟时期，生物种类多，食物链较长，结构复杂，功能效率高，对外界的干扰压力有较强的抗御能力，因而稳定程度高。这是由于系统经过长期的演化，通过自然选择和生态适应，各种生物都占据有一定的生态位，彼此间关系比较协调而依赖紧密，并与非生物环境共同形成结构较为完整、功能比较完善的自然整体，外来生物种的侵入比较困难；此时，还由于复杂的食物网结构使能量和物质通过多种途径进行流动，一个环节或途径发生了损伤或中断，可以由其他方面的调节所抵消或得到缓冲，不致使整个系统受到伤害。所以，生态系统的生物种类越多，食物网和营养结构越复杂便越稳定。即生态系统的稳定性是与系统内的多样性和复杂性相联系的。

当生态系统处于相对稳定状态时，生物之间和生物与环境之间出现高度的相互适应，种群结构与数量比例持久地没有明显的变动，生产与消费和分解之间，即能量和物质的输入与输出之间接近平衡，以及结构与功能之间相互适应并获得最优化的协调关系，这种状态就叫做生态平衡或自然界的平衡。当然这种平衡是动态平衡。

生态系统是个动态系统，导致其稳定与平衡的上述种种因素也常常发生某些变化。那么，生态系统为什么还能够保持稳定与平衡呢？这是由于它是一种控制系统或反馈系统，好象“弹簧”一样，通过反馈机制而具有自动调节的能力。特别是负反馈对系统的自我调节具有更重要的意义。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，等等。前者在第三节种群部分已有叙述。生物组分之间的反馈现象见图 8-30。在一个生态系统中，当被捕食者动物（N1）数量很多时，捕食者动物（N2）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。这仅是以两个种群数量的相互制约关系的简单例子。说明在无外力干扰下，反馈机制和自我调节的作用，而实际情况要复杂得多。所以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。

但是，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。

人类由于不了解生态系统的调节机制和稳定性的极限，盲目行动，导致生态平衡破坏，使人类本身蒙受损失的现象不乏其例。例如，在一些植棉地区，自然情况下棉红蜘蛛可能由于瓢虫等天敌的控制，数量较低，不足以严

重危害棉花生长。然而，长期使用 DDT 等有机氯杀虫剂后，部分棉红蜘蛛产生抗性，瓢虫可遭到严重推残，二者的平衡关系破坏，导致棉红蜘蛛再增猖獗（图 8-31），造成经济上更大损失。这是因生物种群结构发生变化引起的生态平衡失调现象。再如，华北平原因打井过密，并采用电力提水，造成水分循环平衡失调，是系统功能受阻而出现的不平衡现象。另据考证，至少在2000 多年以前，我国原地区尚有森林和大片草原分布，塬面积广阔，河水清澈。但是由于这里开发历史悠久，植被破坏严重，覆被率大大降低，加上不合理地耕垦、黄土易受侵蚀等原因，致使水土流失极为严重。塬面千沟万壑，支离破碎。每当暴雨过后，农田中的有机物和肥料与泥沙俱下，使河水含沙量达 37 公斤/米 3，高可达 57 公斤/米 3，每年泥沙流失量达 16×108 吨。导致土地贫瘠，“三料”俱缺，生态平衡失调，人民生活困苦。并且随着河流输出的泥沙在黄河下游平原地区大量游积，河床填高，目前已高出地面 3—

10 米，形成悬河。解放前每遇堤岸决口，河水大泛滥，人民生命财产受到很大损失。这个例子说明，一个生态系统的稳定性受到破坏，不仅使本系统受到伤害，而且通过输出还危及相邻生态系统的稳定与平衡。

因此，人类应当对各种生态系统的结构、功能、调节机制和稳定性极限进行深入研究，以便能够预测在采取某些措施后，生态系统可能产生的反应格式，免受不必要的损失。

人既是生态系统的成员，受一般自然规律的制约，又是支配生态系统最活跃、最积极的因素，他们一旦认识和掌握了生态系统的特性并运用科学方法施行管理，就能够防止系统的逆行演替，建立新的生态平衡，创造出良好的生态系统。我国云南热带的人工多层复合林，珠江三角洲的桑基鱼塘，北方草原的水、草、林、料结合的围栏草场（蒙语叫草库伦）都是具有结构比较合理、功能比较完善，并建立起新的生态平衡的人工生态系统的良好典型。