摘要:干擾是自然界中無時(shí)無處不在的一種現(xiàn)象,是在不同時(shí)空尺度上偶然發(fā)生的不可預(yù)知的事件,直接影響著生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能演替。本文簡(jiǎn)單探討了干擾的類型以及其生態(tài)學(xué)意義。表明干擾主要導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)中各類資源的改變和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重組。干擾的生態(tài)環(huán)境影響有利有弊,不僅取決于干擾本身性質(zhì),還取決于干擾作用的客體。適度的干擾可以促進(jìn)生物多樣性和生物資源的保護(hù)。因此研究干擾的性質(zhì)、生態(tài)效應(yīng)、有利的適度規(guī)模以及與人類活動(dòng)的關(guān)系具有重要意義。
關(guān)鍵詞:干擾,生態(tài)系統(tǒng),生態(tài)意義
1引言
干擾是自然界中無時(shí)無處不在的一種現(xiàn)象,直接影響著生態(tài)系統(tǒng)的演變過程。隨著人類生產(chǎn)活動(dòng)的加強(qiáng)和認(rèn)識(shí)的深入與拓寬,生態(tài)學(xué)家逐漸認(rèn)識(shí)到自然干擾與人為干擾對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展和存在起著決定性作用,并研究各種干擾現(xiàn)象的作用水平,研究它們對(duì)種群進(jìn)化、生物多樣性以及群落和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的作用效應(yīng)。還認(rèn)為研究生態(tài)系統(tǒng)對(duì)干擾的反映比研究其靜態(tài)平衡更能理解生態(tài)系統(tǒng),隨之開始進(jìn)行了比較廣泛的研究,相應(yīng)地也產(chǎn)生了一些新的認(rèn)識(shí)和生態(tài)理論,加深了我們對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展變化和存在的認(rèn)識(shí)。
2干擾的基本概念
2.1干擾的定義
干擾是有人類活動(dòng)的自然界中一種非常重要的生態(tài)過程,很難給干擾下一個(gè)確切的定義。在定義干擾時(shí),所考慮的內(nèi)容不應(yīng)僅局限于與正常環(huán)境有關(guān)的內(nèi)容,而更多的應(yīng)該考慮易于控制的物理方面的內(nèi)容,所定義的干擾應(yīng)該定義必須適用于各種各樣的系統(tǒng),而且要承認(rèn)干擾是與所研究的系統(tǒng)在空間和時(shí)間范圍上是相關(guān)的;一般化定義,干擾似乎應(yīng)該定義為干擾是阻斷原有生物系統(tǒng)生態(tài)過程的非連續(xù)性事件,它改變或破壞生態(tài)系統(tǒng)、群落或種群的組成和結(jié)構(gòu),改變生物系統(tǒng)的資源基礎(chǔ)和環(huán)境狀況。
2.2干擾的類型
(1)火干擾火是一種自然界中最常見干擾類型,它對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響早已為人們所關(guān)注[7]。一些研究表明火(草原火、森林火)可以促進(jìn)或保持較高的第一生產(chǎn)力。同時(shí)火干擾在一定程度上可以影響物種的結(jié)構(gòu)和多樣性。
(2)放牧有人類歷史以來,放牧就成為一種重要的人為干擾。不僅可以直接改變草地的形態(tài)特征,而且還可以改變草地的生產(chǎn)力和草種結(jié)構(gòu)。放牧也可以作為一種管理草場(chǎng)、提高物種多樣性和草場(chǎng)生產(chǎn)力的有效手段。放牧具有一定的針對(duì)性,對(duì)于某種物種適宜的,對(duì)于其他物種也許不適宜。
(3)土壤物理干擾土壤物理干擾包括土地的翻耕、平整等。一般為物種的生長提供了空地和場(chǎng)所,改變了土壤的結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分狀況,對(duì)于具有長期農(nóng)業(yè)種植歷史的地區(qū),大多物種已經(jīng)適宜了這種干擾,其影響往往較小,對(duì)于初次受到土壤物理干擾的地區(qū),自然生態(tài)系統(tǒng)往往受到的影響較大。
(4)土壤施肥另外一種重要的干擾是對(duì)土壤中養(yǎng)分或化學(xué)成分的改變,如化肥和農(nóng)藥的施用。化肥和農(nóng)藥施用除了在一定程度上可以導(dǎo)致淡水水體的富營養(yǎng)化外,結(jié)果是促進(jìn)了某些物種的快速生長,而導(dǎo)致其他物種的滅絕,往往造成物種豐富度的急劇減少。
(5)踐踏與前面幾種干擾相似,踐踏的結(jié)果是造成在現(xiàn)有的生態(tài)系統(tǒng)中產(chǎn)生空地,為外來物種的侵入提供有利場(chǎng)所。與此同時(shí)也可以阻礙原來優(yōu)勢(shì)種的生長。適度的踐踏,減緩優(yōu)勢(shì)種的生長可以促進(jìn)自然生態(tài)系統(tǒng)保持較高的物種豐富度。
(6)外來物種入侵外來物種入侵是一種嚴(yán)重的干擾類型,它往往是由于人類活動(dòng)或其它一些自然過程而有目的或無意識(shí)的將一種物種帶到一個(gè)新的地方。人類主導(dǎo)下的農(nóng)作物品種引進(jìn)就是一種有目的的外來種入侵,其結(jié)果是外來物種對(duì)本地種的干擾。
(7)其它干擾類型洪水泛濫、森林采伐、城市建設(shè)、礦山開發(fā)和旅游等也是人們比較熟悉的人為干擾,它們對(duì)生態(tài)系統(tǒng)、景觀格局和過程的影響具有較大的人為性。
3干擾的生態(tài)意義
長期以來,干擾的生態(tài)學(xué)意義一直未引起生態(tài)學(xué)家的重視,主要是因?yàn)橐郧吧鷳B(tài)學(xué)家更多考慮的是生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定,關(guān)注生態(tài)演替中頂級(jí)群落的發(fā)展和形成。隨著研究深入,發(fā)現(xiàn)干擾在物種多樣性形成和保護(hù)中起著重要作用,適度的干擾不僅對(duì)生態(tài)系統(tǒng)無害,而且可以促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的演化和更新,有利于生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展[10]。在這種意義上,干擾可以看作是生態(tài)演變過程中不缺少的自然現(xiàn)象。干擾的生態(tài)影響主要反映在景觀中各種自然因素的改變,例如火災(zāi)、森林砍伐等干擾,導(dǎo)致景觀中局部地區(qū)光、水、能量、土壤養(yǎng)分的改變,進(jìn)而導(dǎo)致微生態(tài)環(huán)境的變化,直接影響到地表植物對(duì)土壤中各種養(yǎng)分的吸收和利用,這樣在一定時(shí)段內(nèi)將會(huì)影響到土地覆被的變化。其次,干擾的結(jié)果還可以影響到土壤中的生物循環(huán)、水分循環(huán)、養(yǎng)分循環(huán),進(jìn)而促進(jìn)景觀格局的改變。
因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)并不總是“風(fēng)和日麗”,而是至少每年都存在風(fēng)雨交加,狼煙四起,洪水四溢的干擾作用,并且生態(tài)系統(tǒng)對(duì)這些干擾作用具有“自我恢復(fù)”和“自我愈合”的能力[11],同時(shí),許多干擾因子具有可以掌握利用的工具屬性,研究干擾因子更重要的是還可以提供管理修飾生態(tài)系統(tǒng)的工具,即人為有目的地施加某些干擾,通過生態(tài)系統(tǒng)自我愈合恢復(fù)或產(chǎn)生畸形適應(yīng),實(shí)現(xiàn)最高生態(tài)效益或最佳經(jīng)濟(jì)效益,另外,因?yàn)樵S多干擾因子具有特殊的經(jīng)濟(jì)災(zāi)害屬性,全面研究理解干擾因子的自然作用和存在發(fā)展規(guī)律及其發(fā)生行為,對(duì)于防災(zāi)減災(zāi)并進(jìn)行綜合災(zāi)害管理與生態(tài)系統(tǒng)管理具有重要的實(shí)踐意義。計(jì)劃火燒(prescribedburning)是火干擾理論在生產(chǎn)中成功應(yīng)用的范例[14]。
干擾影響是復(fù)雜的,因而要求在研究干擾時(shí),必須從綜合角度和更高層次出發(fā),研究各種干擾事件的不同影響。研究表明,對(duì)自然干擾的人為干涉的結(jié)果往往是適得其反,產(chǎn)生較多負(fù)面影響[12]。例如適度的火災(zāi)和洪水,在較大程度上可以促進(jìn)生物多樣性保護(hù),但由于火災(zāi)和洪水常常會(huì)對(duì)人類活動(dòng)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失,常常受到人類的直接干涉。這種行為可以說是人類對(duì)自然干擾的人為再干擾,其結(jié)果不僅僅是導(dǎo)致生物多樣性減少,同樣會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化等人文景觀多樣性的減少[15]。
4結(jié)語
通過以上分析,干擾的性質(zhì)和特征可以總結(jié)如下:①干擾對(duì)于許多生態(tài)系統(tǒng)來說是一種常見的現(xiàn)象;②干擾的一個(gè)突出作用是導(dǎo)致景觀中各類資源的改變和景觀結(jié)構(gòu)的重組;③干擾對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響有利有弊,一方面決定于干擾本身的性質(zhì),另一方面取決于干擾作用的客體;④無論如何,干擾對(duì)于人類活動(dòng)來說,是一種不期望發(fā)生的事件,但由于適度的干擾具有較高的生態(tài)學(xué)價(jià)值,因而要求在進(jìn)行人類干涉時(shí),必須從多方面考慮。
鑒于干擾的重要生態(tài)價(jià)值,因此在研究干擾時(shí),應(yīng)特別注意將各種干擾(包括人為干擾)有機(jī)地結(jié)合起來,對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化管理。
參考文獻(xiàn)
[1]HobbsRJandLAtkins.TheeffectofdisturbanceandnutrientadditiononnativeandintroducedannualsintwesternAustralianwheatbelt[M].AustralianJournalofEcology,1988,13:171~179.
[2]HobbsRJ.Disturbancesasaprecursorforweedinvasioninnativevegetation[J].PlantProtectionQuarterly,1991,99~104.
[3]HobbsRJ,HuennekeLF.Disturbance,diversity,andinvasion:implicationsforconservation[M].ConservationBiology1992,6(3):324~337.
[4]魏斌,張霞,吳熱風(fēng).生態(tài)學(xué)中的干擾理論與應(yīng)用實(shí)例[J].生態(tài)學(xué)雜志,1996,15(6):50~54.
[5]FarinaA.PrinciplesandMethodinLandscapeEcology.London[J]:ChapmanandHall.1998.
[6]中國土壤學(xué)會(huì)編.土壤科學(xué)與農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展[M].北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社,1994.[7]TheobaldMD,MillerJR,HobbsNT.EstimatingtheaccumulativeeffectsofdevelopmentonwildlifehabitaLandscapeand
urbanplanning,1997,39(1):25~36.
[8]VosCCandChardonJP.EffectofhabitatfragmentationandroaddensityonthedistributionpatternofthemofragRanaarvalis[M].J.ofAppliedEcology,1998,35(1):44~46.
[9]FitzgibbonCD.Smallmammalsinfarmwoodlands:theeffectofhabitat,isolationandsurroundingland-usepaterns[J].Journalofecology,1997,34(2):530~539.
[10]WhitePS.Pattrn,process,andnaturaldisturbanceinvegetation[J].Bot.Rev.1979,45:229~299.
[11]FormanRTT&GodronM.LandscapeEcology[M].JohnWiley&Sons.1986.
[12]周道瑋主編.草地火生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展[J].長春:吉林科學(xué)技術(shù)出版社.1995.
[13]徐化成,李湛東,邱揚(yáng).大興安嶺北部地區(qū)原始林火干擾歷史研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào),1997,17(4):337~373.
[14]PanekM.Theeffectofagriculturallandscapestructureonfoodresourceandsurvivalofgreypartridge“Perdperdix”ChicksinPolland.[M]J.ApplioedEcology,1997,34(3):787~792.
[15]周禮愷.土壤生態(tài)研究的展望[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),1991,2(2):178-180.
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