生态平衡与失调
人类破坏自然界的天然平衡并不是新现象。人类从动物界分化出来是生态系统演化的飞跃发展，人类的产生本身就是冲破了旧有的平衡。人类社会从渔猎文明发展到农业文明、工业文明和当代信息文明，就是在一步步地日益深刻地改变着地球生态系统的面貌，不断地打破旧的平衡，建立新的平衡。
当今社会，随着生产力和科学技术的飞跃发展，人口数量急剧增加，人类的物质需要不断增长，人类活动引起自然界更加深刻的变化，原始的自然界已不复存在，处处以半人工生态系统和人工生态系统代替自然生态系统。由于人类对自然界的巨大冲击，使自然生态平衡遭到严重破坏。自然生态的失调已经发展成为全球性的问题，直接威胁到人类的生存和发展。
生态平衡不仅是生态学上的重要理论问题，而且也是人类活动的重要实践问题。这是因为：
①社会经济生活只能在一定的生态平衡的条件下进行，生态平衡的破坏，将会阻碍社会经济的进一步发展。
②生态平衡的破坏，主要是由人类活动造成的。
因此，我们对生态平衡问题的讨论不能离开人的作用，而要从人、自然、社会这一大系统的相互关系中去认识、去探索。在一定的区域内，一般有多种类型的生态系统，如森林、草地、农田、水域等，它们代表着不同生态环境，并相互影响构成一个有机的整体。
在一个区域内根据不同生态条件合理配置不同生态系统，就可以相互促进，使其处于协调状态；否则，就会造成不利的影响。例如，在一个流域内，上游陡坡开荒，就会造成水土流失、土壤肥力减退、水库淤积、农田和道路被冲毁以及抗御水旱灾害的能力下降等后果。每一个生态系统的结构与功能的相对稳定性又是生态平衡的基础。
生态系统的平衡
生态系统平衡是指在一定时间内生态系统中的生物和环境之间，生物各个种群之间，通过能量流动、物质循环和信息传递，使它们相互间达到高度适应、协调和统一的状态。
在生态系统中，生物与生物、生物与环境以及环境各要素之间，不停地进行着能量流动和物质循环。生态系统不断地在发展和进化，生物量由少到多，食物链由简单到复杂，群落由一种类型演替为另一种类型等，环境也在不断地变化。
因此，生态系统不是静止的，总会因系统中某一部分发生改变，引起不平衡，然后依靠生态系统的自我调节能力，使其进入新的平衡状态。正是这种从平衡到不平衡，从不平衡到平衡，这样反反复复，才推动了生态系统整体和各组成成分的发展与变化。
需要指出的是，自然界的生态平衡对人类来说不总是有利的，我们所需要的“生态平衡”是有利于人类的平衡。尽管有些自然生态系统达到了“生态平衡”，但它的净生产量都很低，不能满足人类的要求和需要。因而，人类为了生存、发展，就要建立起各种各样的半人工生态系统和人工生态系统。与自然生态系统相比较，半人工的草原生态系统和人工生态系统，都是很不稳定的。它们的平衡和稳定需要靠人类来维持，但它们却能给人类提供更多的农畜产品。
然而，自然界原有的生态平衡系统也是人类所需要的，一方面是改善环境和美化环境；另一方面则是保护珍贵动植物物种资源和科学研究的需要。从满足人类多方面的需要来看，生态平衡不只是某一个系统的稳定与平衡，还意味着多种生态系统类型的配合与协调。
生态系统的平衡首先是动态的、发展的，其主要标志是：
（1）在生态系统中能量和物质的输入、输出必须相对平衡。输出多、输入也相应增多，否则能量和物质入不敷出，系统就会衰退。对于以获取不断增加生产量为目标的系统或处于发展中的生态系统，能量和物质的输入应大于输出，生态系统才能有物质和能量的积累。人类从不同的生态系统中获取能量和物质，应相应给予补偿，只有这样，才能使环境资源保持永续的再生能力。
（2）从整体看，生产者、消费者、分解者应构成完整的营养结构。对于自然界一个完整的生态平衡系统来说，生产者、消费者、分解者是缺一不可的。没有生产者，消费者和分解者就得不到食物来源，系统就会崩溃；消费者与生产者在长期共同发展的过程中，已经形成了依存的关系，消费者是生态系统中能量转换和物质循环的连锁环节，没有消费者的生态系统是一个不稳定的系统，最终会导致该系统的衰退，甚至瓦解；分解者将有机物分解为简单的无机物，使之回归环境或进入再循环，如果没有分解者，物质循环就不能进行下去。同时，分解者还起到了净化环境的作用。
（3）生物种类和数目要保持相对稳定。生物之间是通过食物链维持着自然协调关系，控制着物种间的数量和比例的。如果人类破坏了这种协调关系，就会使某些物种明显减少，而另一些物种却大量滋生，带来危害。人类通过捕猎、毁林开荒和环境污染等等，使许多有价值的生物种类锐减或灭绝。生物种类的减少不仅失去了宝贵的动、植物资源，而且还削弱了生态系统的稳定性。
应该指出，自然界物种不能任其自然存在和消亡，应该增加对人类有利的物种，减少对人类有害的物种。对于濒危物种应积极拯救，大力保护。例如，消灭老鼠、蚊、蝇和一些有害的寄生虫等以防治疾病的传播和发生；通过人工选育，创造新的品种或物种，以提高生物的繁殖等。这些是人类改造自然积极而有意义的措施。
上述标志包括了生态系统中的结构和功能的协调与平衡，能量和物质输出与输入数量上的平衡。
一个开放系统，在远离平衡的条件下，由于从外部输入能量，由原来无序混乱的状态转变为一种在时间、空间和功能上有序的状态，这种有序状态需要不断地与外界进行物质和能量交换来维持，并保持一定的稳定性，不因外界的微小干扰而消失。比利时科学家普里高津把这样的有序结构称为耗散结构。生态系统就是具有耗散结构的开放系统，物质和能量从系统外输入，也从系统内向外输出。只要不断有物质和能量输入与输出，便可以维持一种稳定状态。
生态系统的自我调节能力
生态系统作为具有耗散结构的开放系统，在系统内通过一系列的反馈作用，对外界的干扰进行内部结构与功能的调整，以保持系统的稳定与平衡能力，称为生态系统的自我调节能力。
生态系统之所以能保持动态平衡，主要是由于其内部具有自动调节的能力。生态系统的生物种类愈多，组成成分愈复杂，其能量流动和物质循环的途径也就愈复杂，营养物质贮备就愈多，其调节能力也愈强。一个物种的数量变动或消失，或有一部分能量流、物质流的途径发生障碍时，可以被其他部分所代替或补偿。
但是，一个生态系统的调节能力再强，也是有一定限度的，超过了这个限度，调节就不能再起作用，生态系统的平衡就会遭到破坏。即使最复杂的生态系统，其自我调节能力也是有限度的。例如，森林应有合理的采伐量，一旦采伐量超过生长量，必然引起森林的衰退；同样，草原也应有合理的载畜量，超过限度，草原将会退化；工业“三废”应有合理的排放标准，排放不能超过环境的容量，否则就会造成环境污染，产生公害危及人类。
由于人类是大自然演化的结果，是生态系统的一个成员，所以，人类对大自然所有的干预以及这种干预的深度和广度正由于现代科技日益增强，这必然反过来影响人类自身。如果人类只顾眼前利益或忽视生态规律，因而有意无意破坏了生态系统的协调与平衡，必然使人类自身失去生存和发展的物质基础。
如何保持生态平衡
1.影响生态平衡的因素
影响生态平衡的因素是十分复杂的，是各种因素的综合效应。一般将这些因素分为自然原因和人为因素。自然原因主要指自然界发生的异常变化。人为的因素主要指人类对自然资源的不合理开发利用，以及当代工农业生产的发展所带来的环境问题等。如工业化的兴起，人类过高地追求经济增长，掠夺式地开发土地、森林、矿产、水资源、能源等自然资源；同时，工业“三废”中有毒、有害物质大量的排放，超出了自然生态系统固有的自我调节、自我修补、自我平衡能力和生长力极限，致使全球性自然生态平衡遭到严重破坏。
人类对生态平衡的破坏主要包括以下三种情况：
（1）物种改变造成生态平衡的破坏
人类在改造自然的过程中，往往为了一时的利益，采取一些短期行为，使生态系统中某一种物种消失或盲目向某一地区引进某一生物，结果造成整个生态系统的破坏。例如，澳大利亚本没有兔子，后来从欧洲引进以作肉用并生产皮毛。引进后，由于没有天敌，在短时间内大量繁殖，以致草皮、树木被啃光，达到一种“谈兔色变”的地步。虽耗大量人力、物力捕杀但收效甚微，最后，引进了一种病菌，才控制了这场危机。我国20世纪50年代大量捕杀麻雀，造成了某些地区虫害严重等。在日常生活中，人们乱捕滥杀，收割式地砍伐森林，长此以往，势必造成某些物种减少甚至灭绝，从而导致整个生态系统平衡的破坏。
（2）环境因素改变导致生态平衡的破坏
这主要是指环境中某些成分的变化导致失调。随着当代工业生产的迅速发展和农业生产的不断进步，大量的污染物进入环境。这些有毒有害的物质一方面会毒害甚至毁灭某些种群，导致食物链断裂，破坏系统内部的物质循环和能量流动，使生态系统的功能减弱以至丧失；另一方面则会改变生态系统的环境因素。例如，随着化学、金属冶炼等工业的发展，排放出大量二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、氧化物以及烟尘等有害物质，造成大气、水体的严重污染；由于制冷剂漏入环境中引起臭氧层变薄；除草剂、杀虫剂和化学肥料的使用，导致了土质的恶化等。这些环境因素的变化，都有可能改变生产者、消费者和分解者的种类和数量，从而破坏生态系统的平衡。
（3）信息系统的改变引起生态平衡的破坏
信息传递是生态系统的基本功能之一。信息通道堵塞，正常信息传递受阻，就会引起生态系统的改变，破坏生态系统的平衡。生物都有释放出某种信息的本能，以驱赶天敌、排斥异种，取得直接或间接的联系以繁衍后代等等。例如，某些昆虫在交配时，雌性个体会产生一种体外激素——性激素，以引诱雄性昆虫与之交配。如果人类排放到环境中的某些污染物与这种性激素发生化学反应，使性激素失去了引诱雄性昆虫的作用，昆虫的繁殖就会受到影响，种群数量会下降，甚至消失。总之，只要污染物质破坏了生态系统中的信息系统，就会有因功能而引起结构改变的效应产生，从而破坏系统结构和整个生态的平衡。
当今全球性自然生态平衡的破坏，主要表现为森林面积大幅度减少，草原的退化，土地沙漠化、盐碱化，水土流失严重，动植物资源锐减等。
2.研究生态平衡值得注意的几个问题
（1）生态平衡是动态的平衡
生态系统中的生物与生物、生物与环境以及环境各要素之间不可能存在绝对平衡。就系统中的生物成分而言，不仅植物——动物——微生物之间存在着相互制约的关系，使它们在数量上，甚至在种类之间增增减减。在植物、动物和微生物各自的群落乃至种群内部亦有竞争、排斥、共生、互助等相生相克的关系不断发生；生物通过能流、物流和信息流不断调整系统的结构与功能，使生态系统处于动态的平衡之中。
（2）生态平衡是相对的，是发展、变化着的
由于生态系统自身的不断发展，以及外部条件的变化，原有的平衡总是要被打破。当旧的生态系统平衡被破坏以后，在新的条件下，将建立起新的生态系统平衡。在这方面，生物进化的几个阶段给我们提供了很好的例证。生物的进化就是不断地从一个稳定状态飞跃到另一个稳定状态。
生态系统是一个耗散结构，它的有序性主要体现在生态系统的平衡上。生态系统内外各种因素的变化，特别是一些重要因素的变化，包括自然和人为的，必然使系统的有序性发生改变，从有序状态到无序状态。在新的条件下，生物与生物、生物与环境通过自身组织或人工调节，使无序状态又重新恢复到有序状态。生态系统就是从有序——无序——有序，从低层次有序发展到高层次有序。因此，生态平衡不是最后的平衡，是由低级到高级，由简单到复杂。人类正是利用这一点，不断建立更符合人类需要的各种人工、半人工生态系统。
（3）生态系统的平衡不是保持原始状态
从人类的需求和社会的发展来看，保持原始状态的生态系统是没有必要的。原始状态的生态系统所生产的物质，无论是种类还是数量都不能满足现今人类社会的需要。只有遵循生态规律，按照人类的需求，对自然进行利用与改造，使生态系统结构更合理，功能更高效，才能实现最佳的生态效益。这是我们所期望的，也是能够达到的。例如，荒山变果园、植树造林、改良土壤等为人类提供了丰富的物质财富来源。
3.人类与自然的协调发展
自然环境是生态存在和发展的前提条件。生物体通过与周围环境不断地进行物质和能量的交换，来维持自身的生长、发育和繁衍。因此，保护自然、恢复生态系统的平衡，保持人类与自然的协调发展，便成为当今人类面临的重要任务之一。
因为，人类只能以极少数的农作物和动物为食物来源，所以以人类为中心的生态系统结构简单。简单的食物网络极不稳定，容易发生大幅度波动。而人类又一味地向大自然超量索取，势必将进一步加剧自身赖以生存的生物圈的破坏。由此可知，遏制人类对自然资源的无限需求欲望，保持生态系统的平衡，实际上是保全人类自身。人类也只有在保持生态平衡的前提下，才能求得生存和发展。人类的一切活动都必须遵循自然规律，按照生态规律办事。
（1）合理开发和利用自然资源，保持生态平衡
开发自然资源必须以保持生态系统的生态平衡为前提。只要重视生态系统结构与功能相互协调的原则，就可以保持系统的生态平衡，同时又可以开发自然或改造环境。只有生态系统的结构与功能相互协调，才能使自然生态系统适应外界的变化、不断发展，也才能真正实现因地制宜，发挥当地自然资源的潜力。只有重视结构与功能的适应，才能避免因结构或功能的过度损害而导致环境退化的连锁反应。
在利用生物资源时，必须注意保持其一定的数量和一定的年龄及性别比例。这应该成为森林采伐、草原放牧、渔业捕涝等生产活动中必须遵循的一条生态原则，以保证生物资源不断增殖恢复。否则，就会不可避免地出现资源枯竭，使生态系统遭到破坏。
（2）改造自然、兴建大型工程项目，必须考虑生态效益
改造自然环境，兴建大型工程项目，必须从全局出发，既要考虑眼前利益，又须顾及长远影响；既要考虑经济效益，又要考虑生态平衡。生态平衡的破坏后果往往是全局性的、长期的、难以消除的。例如，兴修水利既要考虑水资源的利用，又要考虑由此引起的生态因素的变化。否则，一旦造成生态环境的恶化，后果将不堪设想。
埃及20世纪70年代初竣工的阿斯旺大坝就是例证。该坝的建成在电力、灌溉、防涝等方面带来了有益的一面，然而却因破坏了尼罗河流域的生态平衡，引起了一系列未曾料想的严重后果。尼罗河发源于埃塞俄比亚，流经苏丹和埃及而入地中海，在埃及入海口形成肥沃的三角洲。千百年来，河水的定期泛滥，给三角洲带来了土壤养分，冲洗了盐分，又给地中海带去了营养成分，著名的沙丁鱼即产于此地。大坝建成之后，河水不再泛滥，土地缺少肥源，盐渍化威胁日益加重。同时地中海也因缺少养分来源，浮游生物减少，鱼类生产受到损失，沙丁鱼的产量由未建坝时即1965年的15000吨降到1968年的500吨。水库完工后的1971年几乎不产沙丁鱼了。此外，由于水库的修建，改变了当地的生态条件，使得血吸虫病和疟疾患者都增多了。
阿斯旺大坝虽然有利于埃及的工农业生产，但也使埃及付出了沉重的代价。我国也有类似的情况，如葛洲坝的建立，忽略了鱼、蟹等的回游生殖规律，后来经一些生态学家的建议采取人工投放鱼苗并辅以相应的其他措施，才保证了长江流域的渔业生产。因此，对于重大工程必须审慎从事，事前应充分论证，像三峡工程一样充分考虑到可能发生的生态平衡破坏的后果，并尽可能制定相应的预防措施。
（3）大力开展综合利用，实现自然生态平衡
在自然生态系统中，输入系统的物质可以通过物质循环反复利用。在经济建设中运用这个规律，可以综合开发利用自然资源，将生产过程中排出的“三废”物质资源化、能源化和无害化，减少对环境的冲击。总之，人类在改造自然的活动中，只要尊重自然，爱护自然，按自然规律办事，就一定能够保持或恢复生态平衡，实现人与自然的协调发展。