张东旭老师教学视频 【生态系统的反馈调节和生态平衡】
第四节 生态系统的反馈调节和生态平衡
宇宙中有两类系统,一类是封闭系统,即系统和环境间没有物质和能量的交换:一类是开放系统,即系统和环境间存在着物质和能量的交换(图8-4)。除了字宙外,自然界所有系统都是开放系统。生态系统就是一种开放系统,但是各类生态系统的开放程度却有很大不同,例如,一条溪流生态系统开放的程度就比池塘生态系统大得多,因为在溪流系统中,水携带的物质不停地流入流出。
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开放系统必须依赖于外界环境的输入,如果输入一旦停止, 系统也就失去了功能。开放系统具有调节其功能的反馈机制(feedback mechanism),使该系统就成为控制系统,保证外界的不断输入。
反馈分正反馈和负反馈。负反馈控制可使系统保持稳定,正反馈使偏离加剧。例如,在生物生长过程中个体越来越大,在种群持续增长过程中,种群数量不断上升,这都属于正反馈。正反馈也是有机体生长和存活所必需的。但是,正反馈不能维持稳态,要使系统维持特稳态,只有通过负反馈控制。由于生态系统具有负反馈的自我调节机制,所以通常情况下,生态系统会保持自身的生态平衡。生态平衡是指生态系统通过发育和调节所达到的一种稳定状況,它包括结构上的稳定,功能上的稳定和能量输入、输出上的稳定。生态平衡是一种动态平衡,因为能量流动和物质循环总在不间断地进行,生物个体也在不断地进行更新。自然条件下,生态系统总是朝着种类多样化、结构复杂化和功能完善化的方向发展,直到使生态系统达到成熟的最稳定状态为止。
有人将生态系统比喻为弹簧,它能忍受一定的外来压力,压力一旦解除就又恢复原初状态。弹簧有弹性限度,生态系统的自我调节功能亦有一定的限度。当外来干扰因素(如火山爆发,地震,泥石流,雷击火烧,人类修建大型工程、排放有毒物质、喷洒大量农药,人为引入或消灭某些生物等)超过这个限度,生态系统本身就要受到损害,从而引起生态失调,甚至导致发生生态危机。生态危机是指由于人类盲目活动而导致局部地区甚至整个生物圈结构和功能的失衡,从而威胁到人类的生存。因此,人类的活动除了要讲究经济效益外,还必须特别注意生态效益和生态后果,以便在改造自然的同时能基本保持生物圈的稳定和平衡。
重要中、英文词汇
反馈机制(feedback mechanism )
生态平衡(ecological balance)
生态危机(ecological crisis)