环境污染对生态系统多样性和复杂性的影响

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第2卷 第3期三 峡 环 境 与 生 态

Vol.2 No.3

2009年5月

Environment and Ecology in the Three G orges May.2009

环境污染对生态系统多样性和复杂性的影响

收稿日期:2009202223基金项目:国家“十一五”科技支撑计划(2006BAC01A11);云南省自然科学基金(2006D0092M ,2007C235M )

作者简介:方海东(19792),男,助理研究员,硕士,现从事生态恢复研究工作,E 2mail :rqsfhd @ 。

方海东1,2,段昌群1,何 璐2,潘志贤2,沙毓沧2,纪中华2

(1.云南大学生命科学学院,云南昆明650091;

2.云南省农业科学院热区生态农业研究所,云南元谋651300)

摘 要:讨论了生态系统多样性和复杂性在生态系统中的重要作用,分析了环境污染对生态系统多样性和复杂性的影响以及环境污染对生态平衡的影响。认为环境污染已经成为影响生态系统多样性和复杂性的重要因素。环境污染会导致生态系统多样性和复杂性的降低,导致生物多样性的降低,进而会破坏生态平衡关系。消除或减少环境污染对生态系统多样性和复杂性的影响是保持生态平衡的基础,保护生态系统多样性对维持稳定的生产力、保持生态平衡是至关重要的。

关键词:环境污染;生态系统多样性;复杂性;影响

中图分类号:X716 文献标识码:A

文章编号:167422842(2009)0320001204

The Influence of Environmental Pollution on Ecosystem

Diversity and Complexity

FAN G Hai 2dong 1,2,DUAN Chang 2qun 13,H E L u 2,PAN Zhi 2xian 2,SHA Yu 2cang 2,J I Zhong 2hua 23

(1.School of Life Sciences ,Yunnan University ,Kunming 650091,China ;

2.Institute of Tropical Eco 2Agriculture ,Yunnan Academy of Agricultural Sciences ,Yuanmou 651300,Yunnan ,China )

Abstract :This article mainly separately discussed the vital function of the ecosystem diversity and complexity to the ecosystem ,analyzed the influence of environmental pollution on ecosystem diversity and complexity as well as the in 2fluence of environmental pollution on the ecological balance.The environmental pollution already became the impor 2tant influence factor to the ecosystem diversity and complexity.The environmental pollution can cause the ecosystem diversity and complexity depressed ,and cause the biodiversity depressed ,moreover can destroy the ecological bal 2ance.Avoiding or reduction the influence of the environmental pollution on the ecosystem diversity and complexity is the foundation to maintain the ecological balance ,protecting the ecosystem diversity is very important to maintain the stable productive forces and maintenance ecological balance.K ey w ords :environmental pollution ;diversity ;complexity ;influence

地球上的生态系统按生境性质分为陆地生态系统、海洋生态系统、淡水生态系统。水生生态系统包括淡水湿地生态系统、湖泊和池塘生态系统、溪流与河流生态系统、海洋生态系统等;陆生生态系统包括森林生态系统、草原和稀树草原生态系统、荒漠生态系统等[1]。农业生态系统和城市生态系统属于陆生生态系统,也是人工生态系统[2]。不同学者的划分标准不同,所给出的生态系统类型也不同,通常,有

多少种类型的生物群落,就有多少种类型的生态系统[327]。遗传多样性为物种多样性的形成奠定了基础,并通过丰富的物种多样性形成了不同的生态系统类型,进而形成了生态系统多样性,他们为人类的生存与发展提供了至关重要的生态功能和服务功能[8211]。环境污染可以是人类活动的结果,也可以是自然活动的结果,或是这两类活动共同作用的结果。但通常情况下,环境污染更多地是由人类活动,特别是社会经济活动引起的。我们平常所指的就是这类源于人类活动的环境污染。环境污染对生态系统的影响尤为突出,特别是对生态系统多样性和复杂性的影响。从而降低生物多样性以及影响生态系统

的服务功能。

1 生态系统多样性和复杂性

1.1 生态系统多样性

生物多样性(biodiversity)的主要组包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个组成部分。生态系统多样性(eco system diversity)是指生物圈内生境,生物群落和生态过程的多样化以及生态系统内生境差异,生态过程变化的多样性(Mc2Neely, 1990)。在一定区域内,即使有相似自然条件也存在着多种多样的生态系统。生物群落内部群落之间以及与环境之间存在极其复杂的关系,它们主要的生态过程包括能量流动、物质循环、土壤形成、群落演替、生物间的相互关系等。生态系统是各种生物与其周围环境所构成的自然综合体。所有的物种都是生态系统的组成部分。在生态系统之中,不仅各个物种之间相互依赖,彼此制约,而且生物与其周围的各种环境因子也是相互作用的。从结构上看,生态系统主要由生产者、消费者、分解者所构成。生态系统的功能是对地球上的各种化学元素进行循环和维持能量在各组分之间的正常流动。生态系统的多样性包括生境的多样性、生物群落和生态过程的多样化等多个方面。其中,生境的多样性是生态系统多样性形成的基础,生物群落的多样化可以反映生态系统类型的多样性。

1.2 生态系统复杂性

人类面临的生态系统是复杂多变的,具有开放性、组元的大量性、强非线性耦合等特征,是一个涉及到多种因素和多方面相互作用的典型复杂系统,是没法还原而必须从整体论的角度去把握。复杂生态系统随处可见,演化和发展的地貌系统、河流系统、城市系统和各种尺度中的动植物生态问题等是我们常见的典型复杂生态系统[12]。生态系统是一个典型的复杂系统。例如,从群落或生态系统水平上看,生态系统由大量的物种构成,物种之间存在捕食和被捕食,寄生,互惠共生等复杂的种间关系,这些物种直接或间接地联结在一起,形成一个复杂的生态网络。而生态系统复杂性(ecological complex2 ity)就是生态系统结构和功能的多样性,自组织性及有序性,其研究的主要任务是利用复杂学的原理和方法,探讨生态系统复杂化的机理及发展规律,为认识生态系统提供一条新的途径,是生态学研究的重要内容[13]。过去有关生态复杂性研究的热点主要是在群落或生态系统水平上探讨复杂性与稳定性之间的关系,近年来,研究内容涉及到生态系统内不同层次上的结构和功能,来解决生态学问题。

2 环境污染与生态平衡

环境污染(environmental pollution)指人类活动向自然环境中投入的废弃物超过自然生态系统的自净能力,并在环境中扩散、迁移、转化,使环境系统的结构和功能发生变化对人类和其它生物的正常生存和发展产生不利影响的现象[15]。影响生态平衡的因素很多,其中主要有自然与人类两种。生态系统的自动调节能力是有一定限度的,所以,当干预因素超过其生态系统的允许值时,自动调节能力就随之降低或消失,从而引起生态系统的失调,造成生态系统的崩溃。然而,生态危机在潜伏期不易被发觉,可是一旦形成,那么几年十几年都很难恢复[16]。据调查,目前我国环境污染与生态平衡已遭到严重破坏,从东北的松花江到南方的珠江,许多河流、湖泊都不同程度地受到污染。因为不合理地围湖造田,使湖泊缩小,森林或草原遭破坏,使中国历史上形成的12万km2沙漠土地,近年来又有所增加,全国水土流失面积已达6000万hm2。由此可见,生态平衡的破坏正趋于严重,其破坏的因素主要是人为造成的,如果不及时采取措施,后果不堪设想。生态系统对污染物具有一定净化作用,降解能力也很强,污染物对于生态系统能否产生污染,关键在于污染物的数量与浓度,只有当其输入量超过了生态系统的降解能力和净化量,破坏了生态系统的稳定与平衡时,才会产生污染。由于生态系统具有净化与降解的能力,在正常情况下,进入生态系统的污染物,经过大气和水体的降解和一系列的自然变化,并在多种生物作用下使污染了的生态系统恢复和净化[2]。土壤也具有强烈的吸附性能,有毒物质被吸附在土壤的胶体上,水又将有毒物质稀释,经沉淀后,可被微生物分解。在生物界,绿色植物是经过光合作用把太阳能转变为化学能的,它既是生物产生的基础,同时也是人类生活环境中不可缺少的一部分。植物对空气中的有害物质具有很强吸附净化作用,可以通过化学吸收把污染物吸收到体内,经过一系列的生物化学过程,把有毒物质转化为无毒物质[17]。不仅如此,绿色植物还可以调节气候,加速水的循环,降低风速,美化人类环境。要解决环境污染的根本问题保护生态平衡,关键还在于人类自身的努力,只有抓住主要矛盾,控制一些人为破坏环境的现象,才能使我们生存的环境得到真正的改观。

2 三 峡 环 境 与 生 态 2卷

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