(七)生态平衡

前面已经讲过,生态系统是开放的动态系统,不断有能量和物质的输入和输出。一方面是绿色植物通过光合作用把太阳能和无机物转化为有机物存留在生态系统中,供给一切生命活动的需要。另一方面是生态系统中的有机物被各级消费者摄取,在转化、呼吸和排泄等生理过程中不断被消耗掉。生态系统中的分解者又把动植物残体分解和转化为无机物,归还给环境,供植物再利用。生态系统中的能量和物质每时每刻都在生产者、消费者和分解者之间不停地流动和变化着。

自然界总是在不断地运动和变化。在一定的时期内,在生产者、消费者

和分解者之间都保持着一种相对的平衡状态,这时系统的能量流动和物质循环较长时期地保持稳定,这种平衡状态就叫做生态平衡,又称自然平衡。

生态系统是动态的平衡。生态系统的内部因素和外界因素的变化,尤其是人为的因素,都可能使系统受到改变、甚至破坏系统的平衡,这就是所说的“生态平衡失调”。

引起生态平衡失调的因素很多,一般可分为自然因素和人为因素两类。自然因素包括火山喷发、地震、海啸、泥石流和雷击火灾等。这些因素都可能在很短时间内使生态系统遭到破坏,甚至毁灭。影响生态平衡的人为因素包括毁坏植被、引进或消灭某一生物种群,建造某些大型工程、以及现代工农业生产中排放某些有毒物质和喷撒大量农药等。这些人为因素都能破坏生态系统的结构和功能,引起生态平衡失调。例如由于破坏植被、砍伐森林造成水土流失、土地沙化、特别是人类对自然环境的污染,使大量有毒有害物质放入自然生态系统。这些污染物质参与生态系统的物质循环,影响整个生态系统,甚至破坏生态平衡。因此研究各种人为因素对生态平衡所造成的影响,是生态学的重要任务之一。

生态系统的内部具有一种自动调节能力,这种能力能在一定的范围内使生态系统保持相对的平衡状态,即保持自身的稳定性——生态平衡。

生态平衡的例子很多。例如,在一块肥沃的未开垦的原始草原,牧草养育着羚羊、斑马以及啮齿类食草动物,狮子、豹、鬣狗等食肉动物则以食草动物为食,它们之间互相依赖而又互相制约,其种类和数量在很长时间内保持相当稳定的状态。这是由于它们长期对草原生活的适应,彼此之间形成巧妙而复杂的联系。

这些动物各自以其特有的生活方式生存着,最大限度地利用草原上一切可以利用的资源,使外来物种很难侵入。但当因某种原因使草原上食草动物数量增加,食肉动物因食物充足也会随之增加。食肉动物数量的增加,必然造成食草动物的减少。而当食草动物减少之后,食肉动物则由于食物不足而自然减少。其结果是,食草动物与食肉动物的比例又重新趋于平衡。

生态系统内部的自动调节能力,依赖于生态系统组成成分的多样性和能量流动,以及物质循环的复杂性。一般在成分多样、能量流动和物质循环途径复杂的生态系统中,较易保持稳定。相反,生物种类单一,内部结构简单的生态系统,其内部自动调节的能力也就小。例如,在马尾松纯林中容易发生暴发性松毛虫危害,而在由两种或两种以上树种组成的混交林中,就不大容易发生这种单一性的虫害。原因是混交林内的物种较多,由此形成结构比较复杂的食物链、食物网,可以有多种天敌来控制某种害虫数量的发展。

然而,生态系统的自动调节能力是有一定限度的。在这个限度以内,生态系统可以自动调节。一旦超出限度,调节就不再起作用,从而使整个生态系统失去平衡,甚至遭到严重破坏。例如,在美国中部草原上,农场主为了发展羊群,大量捕杀郊狼,结果引起鼠类大量繁殖,使得草场遭到严重破坏, 导致整个草场的羊群濒于毁灭。由于羊的饲草不足,又开始毒杀鼠类,停止捕杀郊狼。但是郊狼的数目增加后,它们的天然食物鼠类却不多了,因此郊狼就更加凶猛地向羊群进攻。

总之,生态平衡的失调,往往是自然因素和人为因素共同作用的结果, 而且通常是人为因素导致自然因素的强化,使生态平衡失调加重。面对当今世界的人口、粮食、能源、自然资源和环境保护这五大问题,要想解决这些

重大问题,必须按照生态规律办事,全面地、综合地研究生态系统的平衡, 考虑当前和长远的后果,加强研究,采取必要的措施,就可以保持或建立起新的生态平衡,创造一个美好的人类生存环境。