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环境生态学
1.10.1.2 7.1.2 干扰的生态学意义

7.1.2 干扰的生态学意义

随着生态学家对干扰理论和实践研究的不断深入,以及人们对干扰现象和机理研究的普遍重视,对干扰的生态学意义的认识也随之不断深化。干扰普遍存在于许多系统、空间范围和时间尺度上,并且在所有生态学组织水平上都能见到。具体说,它可以在多种多样的生物群落中发生,也可以在所有组织水平(分子、基因、细胞、组织、个体、种群、群落、生态系统和景观生态系统层次)上发生。它的空间尺度可以从微观尺度到几千平方千米,甚至于全球范围内。它的时间尺度可以从分秒到几千年。但目前的干扰研究主要集中在个体以上的层次上,也可以说,主要集中于生态学学科领域。

人们对干扰的生态学意义的认识,当前仍处于不断深入和积累的阶段,因此缺乏理论上的全面概括。但是,许多干扰都具有破坏作用和增益作用的两重性,关键取决于干扰的强度,这已是人们的共识。所以,正确认识干扰的生态学意义是很重要的。从积极的角度看,干扰的生态学意义主要有以下三点。

1.有利于促进系统的演化

对于许多自然干扰而言,其作用特征首先是斑块化的。换言之,干扰往往始于系统的局部,其作用是影响生态系统的时空异质性。在斑块环境内,物种间的相互关系包括捕食与被捕食的相互作用会发生变化。有些干扰作用能降低一个或少数几个物种的优势度,为其他竞争相同资源能力较差的物种相对增加了资源。斑块的出现可增加环境异质性,为物种特化和资源分配提供了有利条件。这意味着,环境异质性可增加物种多样性,有利于系统的自然演化规律。当然,斑块中物种多样性如何变化,还取决于历史上曾发生过的对系统干扰的强度、时间尺度及频率分布。一般来说,经常遭受干扰且出现大斑块的群落,干扰后的演替早期,生物多样性的增加甚至最大,而在缺少干扰的情况下,随时间的推移多样性下降。在很少遭受大尺度干扰的群落中,生物多样性最大值出现在演替的后期。

2.干扰是维持生态平衡和稳定的因子

一般来说,经常处于变化环境中的物种要比稳定环境中生存的物种更可能忍受环境压力。因为,不稳定的群落中常生活着对环境适应能力强、能忍受高死亡率的物种。正是从这个意义上说,不稳定的生物群落常常具有较强的恢复力。对于某些地区的森林生态系统,周期性的干扰能起到负反馈的作用。例如在加拿大,成熟的森林表现出许多衰老的特征如生产力下降等,但周期性的火干扰却使这里的森林生态系统得到不断更新。周期性的火干扰已是群落稳定的调控因子。

3.干扰能调节生态关系

干扰对生物群落中生物间各种生态关系的影响是极其复杂的,也是多方面的。人们对这个领域的研究还仅仅是开始。如许多研究认为,干扰斑块内种群遗传学上表现出差异,但这种差异与干扰发生的概率、种间相互作用的机制及作用结果的变化程度等存在何种关系,人们还不完全清楚。目前学者们研究较多、较公认的是草原放牧干扰的生态学意义。适度放牧即轻度干扰能促进群落的生物多样性和生产力提高(盛连喜等,2002)。