3.生态平衡与失调.ppt

生態平衡與生態失調 生態平衡與失調的概念 生態系是一種環境與生物間的綜合協調狀態，也是一個不斷在做內部調整的「動態平衡」 系統。 平衡是動態的而非絕對的，當生態系所承受的干擾超過其自動調節的能耐，失調的現象就會隨之出現。 生態平衡的特質 有多樣化的組成成分 穩定、平衡的生態系，內部的生物成分是多樣化的，且彼此之間的協調適應，都會呈現出相當程度的依附和共生現象。 例如成熟的生態系其族群組成較複雜，空間運用上也有更豐富的垂直分層與水平分布變化。 有複雜化的傳遞途徑 生態系中的傳遞功能表現在三種作用上：第一是能量流動；第二是物質循環；第三是信息傳遞。 信息傳遞是指動物運用物理或化學的方法，來表達其外在的行為或內在的生理訊息。如鳥類的鳴聲和哺乳類的氣味。 有平衡性的能量進出 生態系趨向成熟穩定後，其總生產量與呼吸消耗量的比值會接近於一。代表「生態系自外輸入的能量與向外輸出的接近平衡」。 有自我修復的調節能力 平衡的生態系即使受到某些內在或外來的破壞，它仍會經由自身的調節能力而達到自我修復的功能。 生態系的調節機制 生態系的調節能力由下列五種機制所展現： 輸出與輸入的調節 如果一個生態系中輸入的能量減少，那它就會以降低總生產量來因應。 例如一個池塘因雨量減少而水域面積縮減，藻類與水草的初級生產量降低，那草食性動物如魚、蝸牛等就會因為食物競爭而降低族群密度，水禽、蛇類也會因為捕食機率減少而遷出這個生態系。 負回饋控制調節 生態系中的某一成分發生變化時，以「回過頭來抑制最初的變化不要再繼續下去」的方式來恢復平衡，是為負回饋控制。 例如森林中如果鳥類大量增加（最初變因），子代數量就相對成長，但因為食物競爭加劇，造成很多雛鳥缺乏食物而不能育成。結果鳥類的數量就會受到抑制（最初變因消失）而恢復原來的平衡狀態。 生物與環境間的適應調節 不論變因是來自生物或環境，對應的另一方都會以因應性的改變來調整雙方的互動，使彼此的關係再恢復到原有的協調狀態。 例如台灣冬天的低溫原本不適合吳郭魚的生存，但經由一代代的遺傳生理調節，吳郭魚已經在台灣全島定居下來，這就是調節生理以適應環境的一例。 抵抗力調節 生態系承受外來干擾的耐受度稱為抵抗力。 構造越複雜、發展越成熟的生態系，就會表現出越強的抵抗力來。 例如森林群落對乾旱的耐受度就比草原群落要高一些；而海洋生態系對抗污染的自淨作用也比湖泊、河流要強許多。 恢復力調節 生態系如果遭受強力的干擾，經過一段時間之後，仍然可以回復其原來的樣子，這就是生態系的恢復力。 恢復力源自於生物延續其生命的堅韌本質，例如很多植物的種子或根、莖等繁殖體，在乾旱或火災過後都還有伺機而動的能力。 生態失調的徵兆 生態失調的原因：儘管生態系具有各種自動調節的功能，但如果干擾強度過大，或承受干擾的時間過久，生態系仍然難逃被毀滅的命運。 生態失調的原因可以為兩類：一是自然災變；另一是人為破壞。 生態失調時會出現下列四種徵兆：組成成分缺損、結構比例失衡、能量流動受阻、物質循環中斷。 組成成分缺損 生態失調的第一種徵兆是構成生態系的某種成分消失了，常見的例子是人工性的森林砍伐。 結構比例失衡 比成分缺損較輕微的徵兆是生態結構比例失衡的問題，這是指穩定的營養階層遭受干擾，使“底層多於上層”的比例關係發生變化。 能量流動受阻 能量流動受阻經常伴隨食物鏈破壞或營養階層比例失衡而出現。 物質循環中斷 正常的生態系中，生物與環境之間不斷在進行物質交換，這種生生不息的循環現象是生態穩定的指標。但在許多人為干擾下，物質循環中斷是目前常見的生態失調徵兆。例如農業栽培的全株採收，就會造成物質循環中斷。 現存的生態失調問題 著人類科技文明的發展，以及活動領域不斷擴張，生態問題有更多、更複雜的傾向。 以問題的核心來區分，全球性的生態失調問題有人口、糧食、水、大氣、海洋、土壤、物種滅絕與物理污染等八大項。 人口的問題 人口暴增是貧困和污染的根源，因為要應付人口成長的需求，人類必須擴張耕地、伐林建屋、提高工業生產等等，於是生態失衡的問題也就源源不斷的出現。 人口問題牽涉到許多社會和政治層面，問題的本質也不僅只是“量的增加”而已，它還伴隨著其他人口老化、素質下降等現象。 世界的人口成長趨勢 ：2007年的全球總人口數，正在逼近63億人，中國13億人。 人口增長的區域性差異：人口增長率的高低與現代化程度呈負相關，非洲及拉丁美洲增加最快。 人口素質的隱憂：人口素質，是指人民健康狀況、文化水平、知識道德、生產技能等綜合表現。由於經濟、教育較落後的地區或家庭，其子女數較多，造成人口素質因而劣化。 人口傾向老齡化：一個國家或地區，其60歲以上人口佔總人口數10%以上，或65歲以上人口佔總人口數7%以上，則稱該區域為老齡化社會。而人口