7．3．4　退化生态系统的特征

生态系统退化后，原有的平衡状态被打破，系统的结构、组分和功能都会发生变化，随之而来的是系统的稳定性减弱、生产能力降低、服务功能弱化。从生态学角度分析，与正常生态系统相比，退化生态系统表现出如下特征（表7-2）。

表7-2　退化生态系统与正常生态系统特征之比较

续表

注：仿包维楷、陈庆恒，1999年。

1．生物多样性变化

系统的特征种类、优势种类首先消失，与之共生的种类也逐渐消失，接着依赖其提供环境和食物的从属性依赖种相继不适应而消失，即K对策种类消失。而系统的伴生种迅速发展，种类增加，如喜光种类、耐旱种类或对生境尚能忍受的先锋种类趁势侵入、滋生繁殖。物种多样性的数量可能并未有明显的变化，多样性指数可能并不下降，但多样性的性质发生变化，质量明显下降，价值降低，因而功能衰退。

2．层次结构简单化

生态系统退化后，反映在生物群落中的种群特征上，常表现为种类组成发生变化，优势种群结构异常；在群落层次上，表现为群落结构的矮化，整体景观的破碎。例如，因过度放牧而退化的草原生态系统，最明显特征是牲畜喜食植物种类的减少，其他植被也因牧群的践踏，物种的丰富度下降、植物群落趋于简单化和矮小化，部分地段还因此出现沙化和荒漠化。

3．食物网结构变化

由于生态系统结构受到损害，层次结构简单化以及食物网的破裂，有利于系统稳定的食物网简单化，食物链缩短，部分链断裂和解环，单链营养关系增多，种间共生、附生关系减弱，甚至消失。如随着森林的消失，某些类群的生物如鸟类、动物、微生物也因失去了良好的栖居条件和隐蔽点及足够的食源而随之消失。由于食物网结构的变化，系统自组织、自调节能力减弱。

4．能量流动出现危机和障碍

由于退化生态系统食物关系的破坏，能量的转化及传递效率会随之降低。主要表现为系统总光能固定的作用减弱，能流规模降低，能流格局发生不良变化；能流过程发生变化，捕食过程减弱或消失，腐化过程弱化，矿化过程加强而吸贮过程减弱；能流损失增多，能流效率降低。

5．物质循环发生不良变化

生物循环减弱而地球化学循环增强是退化生态系统的重要特征。物质循环通常具有两个主要的流动途径，即生物学的“闭路”或称生物循环以及地球化学的“开放”循环或称生物地球化学循环。生物循环主要在生命系统与活动库中进行。由于系统退化，层次结构简单化，食物网解链、解环或链缩短、断裂，甚至消失，使得生物循环的周转时间变短，周转率降低，因而系统的物质循环减弱，活动库容量变小，流量变小，生物的生态学过程减弱；地球化学循环主要在环境与储存库中进行，由于生物循环减弱，活动库容量小，相对于正常的生态系统而言，生物难以滞留相对较多的物质于活动库中，而储存库容量增大，因而地球化学循环加强。总体而言，物质循环由闭合向开放转化，同时由于生物多样性及其组成结构的不良变化，使得生物循环与地球化学循环组成的大循环功能减弱，对环境的保护和利用作用减弱，环境退化。最明显的莫过于系统中的水循环、氮循环和磷循环，由生物控制转变为物质控制，系统由关闭转向开放。如森林的退化，导致其系统内土壤和养分被输送到毗邻的水生系统，又引起富营养化等新的问题。当今全球范围内的干旱化、局部的水灾原因也就在于此。

6．系统生产力变化

根据结构与功能统一的原理，受损生态系统物种组成和群落结构的变化，必然导致能流与物流的改变。物种组成和群落结构变化的影响，通常反映在生态系统生物生产力的下降，如砍伐后的森林、退化后的草地等。当然，在某些特定条件下也有例外，如贫营养化的水域中，适当地人为增加水体的营养物质，不仅能提高生态系统的生物生产力，而且还能增加群落的生物多样性，改善生态系统中的生态关系。

7．生物利用和改造环境能力弱化及功能衰退

主要表现在：固定、保护、改良土壤及养分能力弱化，调节气候能力削弱；水分维持能力减弱，地表径流增加，引起土壤退化；防风固沙能力弱化；美化环境等文化环境价值降低或丧失，这导致系统生境的退化，在山地系统中尤为明显。

8．系统稳定性下降

正常系统中，生物相互作用占主导地位，环境的随机干扰较小，系统在某一平衡点附近摆动。有限的干扰所引起的偏离将被系统固有的生物相互作用（反馈）所抗衡，使系统很快回到原来的状态，系统是稳定的。但在退化系统中，由于结构成分不正常，系统在正反馈机制驱使下系统远离平衡，其内部相互作用太强，以致系统不能稳定下去。

综上所述，退化生态系统首先是组成和结构发生变化，导致其功能退化和生态过程弱化，引起系统自我维持能力减弱且不稳定。但系统成分与其结构的改变是系统退化的外在表现，功能退化才是退化的本质，因此退化生态系统功能的变化是判断生态系统退化程度的重要标志。另一方面，由于植物及其种群属于生态系统的第一性生产者，是生态系统有机物质最初来源和能量流动的基础。所以，植物群落的外貌形态和结构状况又通过系统中次级消费者、分解者的影响而决定着系统的动态，制约着系统的整体功能。因此，在退化生态系统中，结构与功能也是统一的，通过结构的变化，也可以推测出功能的改变。