《孤獨的技藝:絕技絕活之教育傳承生態》:
3.生態繫統的功能
一般認為生態繫統的基本功能有三個:一是能量流動。生態繫統中各組分的存在、變化與發展都與能量有關,遵循一定的能量變化規律。生態繫統中能量流動和轉化嚴格遵循熱力學第一定律和第二定律。第一定律是能量守恆定律,即能量既不能消失,也不能憑空產生,它隻能以嚴格的當量比例,由一種形式轉化為另一種形式。用公式表述是:第二定律是能量衰變定律,是指生態繫統中的能量轉換流動過程中總存在衰變、逸散的現像,也就是說,總有一部分能量要從濃縮的有效形態變為可稀釋的不能利用的形態①。用公式表述是:這個定律也可表述為熵定律,其表達式為AS=AU可逆/T。熵值變化的大小反映了一個不可逆變化的程度。一個繫統總是自發地從有序狀態向無序狀態發展,即向熵增加的方向進行。當熵值達到最大狀態時,體繫的有序結構或狀態便不復存在,繫統走向崩潰。普利高津認為生態繫統是一個開放的遠離平衡態的熱力學繫統,具有發達的耗散結構。它在不斷地能量和物質輸入條件下,可以通過“有組織”地建立新結構,造成並保持一種內部高度有序的低熵狀態;同時,生態繫統又通過整個群落的呼吸作用而不斷排除無序。此外,生態繫統的能量流動是通過食物鏈和食物網兩個渠道來實現的。二是物質循環,簡稱物質流,是指各種有機物質經過分解者分解歸還環境中重復利用,周而復始的循環利用過程②。物質在生態繫統中起著雙重作用,既是維持生命活動的物質基礎,也是能量載體。物質在生態繫統中可以被反復循環利用,但一旦其循環受到干擾,便會引發一些資源、環境問題及生態繫統功能的異常。物質循環有兩種基本形式即地球化學循環和生物循環兩種基本形式。三是信息傳遞。生態繫統中生物與環境、生物與生物,通過一繫列信息取得聯繫,生物在信息的影響下作出相應的反應及行為變化。生態繫統各要素在信息影響下,各居其位、各司其職使生態繫統有條不紊,維持平衡。生態繫統中信息傳遞是一個復雜過程,主要有6個環節:信息的產生、信息的獲取、信息的傳遞、信息的處理、信息的再生和信息的失效。
4.生態因子作用特點
生態因子是指環境中對生物生長、發育、生殖、行為和分布有直接或間接影響的環境要素。生態因子對生物的作用主要有以下幾個特點:第一,綜合作用。環境中各種生態因子不是孤立存在的,而是一個組合起來的綜合體,對生物起著綜合的生態作用。第二,主導因子作用。主導因子是生態因子中對生物起決定性作用的那一個。主導因子發生變化會引起其他因子也發生變化。第三,直接作用和間接作用。生態因子對生物的作用可以分為直接作用和間接作用,區分其作用方式對認識生物的生長、發育、繁殖及分布都很重要。第四,交互作用。生態因子之間是相互聯繫、相互促進與制約,一個因子變化都能不同程度地引起其他因子發生相應的變化。第五,階段性作用。生物生長發育不同階段對生態因子的需求不同,同一因子在生物生長不同階段有不同的作用。第六,不可替代性和補償作用。各種生態因子對生物的作用雖然不同,但有各自的特殊作用和功能。從總體上來說,每個生態因子對生物的影響都是同等重要和不可替代,但是局部是能補償的。生態因子的補償作用隻能在一定範圍內作部分補償,而不能以一個因子代替另一個因子,且因子之間的補償作用也不是經常存在的。
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