第1章 生态系统概念:
生态系统生态学是研究地球系统(earth system)背景下生物及其物理环境之间的关系。本章介绍生��系统生态学的概念框架和历史。
引言:
生态系统生态学将生物有机体及其环境作为一个整体。强调他们之间的相互作用。生态系统途径是管理地球资源的基础,这是因为这一途径强调生态系统中联系生物系统(其中人类是其重要的组成部分)与其赖以生存的物理环境之间的相互作用。这一途径适用于不同的空间尺度,我们可以将地球作为一个系统,也可以将大陆作为一个系统,还可以将一片农田作为一个系统。当今,由于世界人口仍在增长,因而对资源的需求也在增长,而且我们还面临着全球环境快速而巨大的变化。在这一新的时代里,我们力求资源的可持续利用,因此生态系统生态学途径在资源的管理中显得尤为重要。
现在,我们对生态系统概念的依赖性越来越明显。例如,1992年所签署的《生物多样性公约》(Convention 0n Biological Diversity)就提倡通过生态系统途径来保护生物多样性,而非过去所流行的基于物种保护的途径。目前,人们也逐渐认识到单个物种或种组在生态系统发挥生态功能中的地位,以及这些功能是如何为人类提供生态服务的。人们在生态系统管理方面的理念已经发生了重大变化,当然就目前地球生态系统的状况而言,这种转变可能来得晚了一点。我们知道,现今海洋渔业的产量正在逐渐减少,这显然是因为以往渔业管理所采取的基于物种的途径的结果,这种途径没有充分考虑到商业鱼类所依赖的资源。对于受控生态系统(managed ecosystem)也应该通盘考虑,即使对于*“简单”的生态系统也必须考虑其中通常存在的复杂相互作用。现在,我们也越来越意识到,全面认识生态系统对我们人类水资源的供应无论在量上还是质上均是至关重要的,对决定地球气候的大气组成也十分关键。
生态系统生态学概述:
通过生物有机体与物理环境所实现的能量流和物质流为我们认识地球的物理环境和生物过程的特征和功能提供了框架。为什么热带森林中能生长大树,但在土壤表面却只有薄薄的一层枯叶;而在苔原生态系统中生长的植物非常矮小,但土壤有机质却异常丰富呢?为什么夏天大气中的CO2浓度会降低而在冬天却上升?农民向其农田所施氮肥中未被庄稼获取的氮哪里去了呢?为什么外来物种的引入会对森林和草地的生产力以及火灾发生的频度有如此强烈的影响?为什么地球上人口的数量与南极冰帽中甲烷的浓度或与进入海洋中的氮的量有如此大的相关性?诸如此类的问题均是生态系统生态学所强调的代表性问题。要回答这些问题就要求我们对生物有机体与其环境之间的相互作用有深入的认识,换句话说,我们必须认识到生物有机体对环境的反应以及生物有机体对环境的影响。而且,要回答这些问题也要求我们将生态系统作为一个整体来考虑,而不能仅仅考虑单个生物有机体或物理环境因子。
……