生态系统发育

环境学术语

生态系统发育是一个环境学术语，指的是生态系统从不稳定的幼年期的到稳定的成熟期的发育过程。

简介

生态系统发育是一个环境学术语，指的是生态系统从不稳定的幼年期的到稳定的成熟期的发育过程。

生物群落的结构和种类成分由简单到复杂，生物对环境的利用由不充分到充分，生产力由低到逐步增高，生物对环境的改造逐渐强烈。能流物流生态效率逐渐趋于稳定。

自然条件下的生态系统总是朝着种类多样化、结构复杂化和功能完善化的方向发展，直到生态系统达到成熟的最稳定状态为止。

特征

生态系统也像有机体的个体发育一样，有从幼年期到成熟期的发育过程，这过程称为生态系统发育。群落生态学中所述的生态演替，实际上是生态系统发育的一部分。生态系统在发育过程中，往往以形成相对稳定的生态系统而告终。在稳定的生态系统中，总生物量(以单位能流量表示)最大(或高信息量)，生物间的种间联系最复杂。

(1)生态能量学特征幼年期的生态系统，总生产量P/R>1，而在成熟稳定的生态系统中，P/R接近于1。由此可见，P/R比率是表示生态系统相对成熟的最好的功能性指标。这是对自养演替过程的生态系统来说的。在富养化湖泊的异养过程中，早期的P/R<1，并向P/R=1发展，表示污水系统向贫养化或净化方向发展。

(2)食物网特征幼年期系统的食物链结构简单，往往是直线状的，随后发展成为以牧食食物链为主的，到成熟期，食物网结构十分复杂。大部分能流通过腐食食物链的途径。成熟系统复杂的营养结构，使它对于物理环境的干扰具有较大的抵抗能力。这是处于平衡的动态系统自我调节能力的表现。

(3)营养物质循环上的特征在生态系统发展过程中，主要营养物质，如N、P、K、Ca等的生物地球化学循环，有向更加关闭发展的倾向。因此，成熟系统具更大的网络和保持住营养物质的功能。营养物质丧失量少，输入量和输出量接近平衡。

(4)群落结构上的特征在演替过程中，一般认为物种多样性趋向增加，某一物种或某小类群占优势的情形减少，即均匀性有增加趋势。但在顶极期，多样性指数可能有下降的情形。物种多样性增加和营养结构的复杂化，是生物种间联系盘根错节，种间竞争激烈的反映，并由此导致生态位分化，物种的生活史复杂化。

有机化合物多样性的增加，在生态系统发育中可能更重要，这不仅表现在生物量中有机化合物多样性的增加，并且表现为群落代谢过程中向环境中的水、空气、土壤排出的产物增加。随着研究工作的深入，说明有机外代谢产物作为稳定生态系统的发育和组成的调节者的作用日显重要。海洋水域的研究，证明演替的外激素学说即一些种群的有机分泌物，刺激了另一些种群的取代过程。

多样性可能与生产力呈负相关。系统分析研究表明，多样性可能是自然生态系统进化所需要的；保护生态系统多样性是自然保护的一个重要目的。

(5)选择压力岛屿生态学的研究证明，在生物移植早期，即物种数少而不拥挤的时期，具有高增殖潜力的物种(即广选择者)有较大生存的可能性。相反，在系统接近平衡的晚期，选择压力有利于低增殖潜力的、但竞争力更强的物种(即k—选择者)。因此，量的生产是幼年期生态系统的特征，而质的生产和反馈控制是成熟生态系统的标志。

(6)稳态成熟期生态系统的稳态，主要表现在系统内部的生物间相互联系或内部共生发达，保持住营养物质的能力较高，对外界干扰的抵抗力较大，和具有较大的信息量或低熵值。

总之，生态系统发展模式与人类社会本身的发展有许多共同点。在早期社会，正像幼年期系统一样，出生率高，增长迅速，可利用而尚未利用的资源的开发占优势；但是随着接近饱和水平，就必须转到出生率控制、资源的再循环等上面。人类要顺利通过当今的迅速增长期(对此，人类正在明显地适应着)，达到有控制的增长和平衡期(对此，人类了解还很少)，那么，使社会环境系统中保持幼年期与成熟期的平衡，确是一个重要目标。

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