生态学家经常对生态系统中物种构成及生物群落随时间的变化展开调查,以评估生态系统的变化及稳定性。这需要以处于稳定的平衡状态,即未受不良影响的理想状态的生物群落结构为本底。对平衡状态的测定称为本底研究(baseline study)。自然状态下,生态系统既存在周期性变化,也存在不规律的变化。因此,我们需要对健康的生态系统进行长期观察,才能知晓处于平衡状态的生态系统是怎样的,据此设定生态系统变化的本底。
在生态系统中也可存在多个稳定的平衡状态。生态系统通常在其中的物种所能适应的条件范围内保持稳定,但有时也会发生波动,在强大外力干扰作用下,可发生向其他稳定状态的迁移。但是,新的平衡状态未必对地球生物圈或人类有利。生态系统虽然具有恢复力,但恢复力仅适用于在一定条件下。如果干扰超过一定限度,被破坏的生态系统将难以恢复。然而,因为生态系统极为复杂,我们很难判定生态系统是否处于稳定状态,也难以判定生态系统是否失衡。(图4)
图4 具有多个平衡状态的系统稳定性
图中,球体代表系统,凹部代表平衡状态(系统稳定的状态)。在一定范围内(在同一斜面上)移动球体,球体依然会回到凹部,但如果球体越过了凸起部位而移动到其他斜面,最终将在新斜面的凹部找到平衡(www.xing528.com)
我们对许多海洋生态系统虽未进行深入的研究,但也知道它们承受着各种环境压力。人们未对其中的生物群落进行长期调查,因而缺乏本底资料。在对某生态系统展开新的研究时,我们虽可依据参考资料得出本底情况,但这往往与该生态系统最稳定、多样性最高的状态有很大差异。该生态系统可能已经发生过扰乱,现在已演替到新的平衡状态,或者正处于不稳定的状态中。如果特定生态系统的本底资料不准确,研究尚不明晰就轻易判定了该生态系统的特征,就无法得知该生态系统本底的状态及生物多样性的特征。而且,今后的评估都将发生偏离,据此制定的保护政策也难具实效。原本旨在恢复生态系统的保护措施反而使生态系统更加不稳定,人们在茫然不知中进一步降低了生物多样性[7]。
渔业加剧了海洋环境的恶化。斯克里普斯海洋研究所的Dayton P K对不断变化的本底感到担忧:
“我们无可挽回地丧失了研究‘健全’的生物群落的机会。在多数情况下,我们已无法知晓生境原先所处的状态,更无法实现将严重受损的生态系统恢复为本来面貌的愿景。事实上,因时代不同,科学家对自然界的看法也在不断变化。如同伴随博学长者的离世,所失去的还有他们的语言与文化一样,我们也失去了原本在健全的生态系统中应能见到的进化的智慧。”[8]
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