理论教育 影响生态平衡的多种因素分析

影响生态平衡的多种因素分析

时间:2023-05-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:影响生态系统平衡的因素不外乎自然因素和人为因素两大类。(二)人为因素对生态平衡的影响1.破坏植被引起的生态平衡失调植物是生态系统的第一生产者。二氧化硫酸雨对陆地生态系统危害很大,可使整片森林和农作物死亡而荒芜。农药不仅杀死了有害病原微生物或害虫、鼠、杂草,而且同时杀死一些有益的生物,从而破坏食物链的环节或影响生态系统的稳定性。

影响生态平衡的多种因素分析

影响生态系统平衡的因素不外乎自然因素和人为因素两大类。可分为不可控因素和可控因素。人们应在了解各因素影响作用的基础上,加强或防止可控因素的作用,使生态系统向着健康的方向发展。

(一)环境变化对生态平衡的影响

自然界的一些灾变或全球变化的自然因素如火山爆发、山洪泥石流海啸飓风旱灾等都可使生态系统在短时间内遭到破坏,甚至毁灭。这些突发性的因素,发生频率不高,但对生态系统的破坏性极大。近代研究清楚的一些全球性气候变化,例如由于“温室效应”使南极冰溶期提前、加长,海水温度普遍升高,从而使全球气温变暖,使一些昆虫的分布北界向北推移。由于有效积温增加,也使昆虫全年完成的世代数增加。日本有报道,二化螟的年完成2~3代的北界向北推移了300千米,因此,造成二化螟在许多地区的数量剧增,从而影响了水稻生态系统的平衡。

(二)人为因素对生态平衡的影响

1.破坏植被引起的生态平衡失调

植物是生态系统的第一生产者。如果不认真地管理好植被,随意大面积毁坏森林、草原和其他植被,便会打乱生态平衡,引起连锁反应。植被的破坏不仅减少了固定太阳辐射的总输入能量,影响其上层多级消费者生物的数量,而且造成水土流失,气候变干,水源枯涸,这方面的实例举不胜举。非洲的撒哈拉地区,过去也有河有湖,是个农、牧、渔业兴旺的地区。但从20世纪20年代以来,由于耕作粗放,过度放牧,无节制地开发水源,如今变为茫茫一片沙漠。沙漠不断扩大已成为世界性问题,我国的情况也是如此。黄河中、下游的黄土高原,本来是森林草原相结合的森林与草原带。但经过几百年来封建王朝掠夺式的过度开发,滥伐森林,滥垦草原,超过了生态阈限,使森林被毁,草原面积缩小,成为一片荒山秃岭,水土流失,形成了目前的广达几个省的黄土高原,沙暴频繁,黄河断流,濒临枯涸的危险。今天要恢复到原来的森林草原生态系统已相当困难和遥远。全国各种破坏植被的大小事件历历在目,这是多么惨痛的教训。

2.生物种类减少与生态系统的稳定性下降

上面已述及自然界的顶极群落,生物种类丰富,食物网错综复杂,系统的稳定性大,而经人工开垦或种植的农田、人工林则生物物种单一,优势种突出,系统的稳定脆弱,易暴发病虫为害,造成减产失收。

生物种类中尤以第一生产者植物的种类与整个生态系统的稳定关系最大。这在森林生态系统中表现十分明显。例如松干蚧在胶东半岛和辽宁半岛十分猖獗,主要危害油松和赤松林,纯种的松林中几乎无一幸免,极易遭受虫害甚至毁林。但是在自然林中常为针叶阔叶混交林,却可见到松树生长得非常健康,松干蚧很少。究其原因,是由于纯松树中树种单一、结构简单、肉食性昆虫天敌很少,松干蚧种群几乎没有天敌控制,只要气候适宜,很容易暴发成灾。在针叶阔叶混交林中,植物种类多样化、小生境类型多,为多种肉食性天敌提供了良好的食料资源和栖息场所,又由于有许多种阔叶树的阻隔,使松干蚧的扩散蔓延受到种种障碍,松干蚧种群常不易猖獗成灾。

3.食物链破坏与生态平衡失调

食物链是生态系统内各生物物种相互关联的基本纽带,也是系统内能量和物质流动的基本渠道。例如鸟类是许多森林和草原生态系统中基本食物链的主要成员,可取食多种昆虫,从而对树木起到重要的保护作用。有人试验,种草时,为了防止鸟吃草籽,而用网把试验区罩上,结果草虽出芽和生长发育,但由于吃虫的鸟被隔离,而昆虫发展了起来,草的叶片几乎被昆虫吃光,而未罩网的天然草地,草叶却生长良好。这说明由于罩网破坏了草—虫—鸟的食物链而引起生态系统的失调。这种现象在农田系统中也常发生,由于滥用农药,虽杀死了害虫,但也杀死了害虫的天敌,而使另外一些害虫又再猖獗起来。

4.污染物质对生态系统的危害

工业生产中的“三废”、城镇居民的生活垃圾中都有许多有毒物质。农业系统中不合理地滥用化肥和农药,有毒物质可随食物链各环节间的转移而得到浓缩富集,这不但破坏了生态系统的相对平衡,也给人类健康带来极大的威胁。

(1)陆地生态系统的污染

污染陆地生态系统的物质主要来源于大气中的二氧化硫、漂尘及其中的重金属铅、镉等,以及大量喷洒的杀虫剂等。它们不但直接危害陆地生态系统,还可间接污染各种水域。(www.daowen.com)

①二氧化硫和酸雨:所有含硫燃料(如煤、石油等)都产生二氧化硫。大气中二氧化硫在阳光下进行光化学氧化作用,产生硫酸雾。硫酸雾在空气中凝聚增大,遇到水汽就以酸雨(亚硫酸)形式降落。另外,大气中的硫和氮可氧化而变为硫酸和硝酸,并在雨水中解离,使雨雪的酸度(pH)下降。一般在雨雪的pH小于5.6时,称为酸雨。

二氧化硫酸雨对陆地生态系统危害很大,可使整片森林和农作物死亡而荒芜。10%浓度的二氧化硫酸雨就可使棉花小麦、豌豆等明显减产。硫酸雾和酸雨也可直接灼烧植物,落在土壤或水体中可使水、土酸化,影响土壤中微生物及水生生物。

②粉尘中的重金属:大气粉尘分为飘尘和落尘两种。飘尘颗粒很小,能较长时期飘浮在大气中,四处飘流危害,常称为细颗粒物。落尘颗粒较大,随风飘移一定距离,便自行降落。粉尘除直接影响植物光合作用外,其中含有重金属(如铅、镉等)对土壤、植物及人身健康均有害。

③化学农药:农药被视为现代化农业的四大支柱之一,在防治农林业病虫害、消除杂草、灭鼠、灭蚊蝇等方面应用相当广泛,对保证农林牧业稳产高产及城市卫生等方面起很大作用。但是如果施用不科学或滥用农药,则会给陆地、水域、城市生态系统带来严重的污染,并通过食物危害人体健康。

农药大致上从两方面影响生态系统。一方面可直接使人畜、水生生物接触农药而引起急性中毒。农药不仅杀死了有害病原微生物或害虫、鼠、杂草,而且同时杀死一些有益的生物,从而破坏食物链的环节或影响生态系统的稳定性。另一方面,一些不易分解的残留农药,长期潜伏在环境,它们的残留量虽然不大,但是通过不同营养阶层、食物链之间的转移,会发生高度的浓缩和富集,即使残留量很少,也会最终在高营养级动物中富集较高的浓度,危害生态系统中各种生物包括人畜健康。例如早已禁用的六六六农药(BHC),经食物链的富集作用,在牛肉和母奶中的含量是土壤中残留量的14倍和171倍以上。这种富集后的浓度足以达到破坏或瓦解肝脏细胞的程度。

残留在土壤中的农药,可抑制或毒害土壤中的微生物,从而降低生态系统中分解者对残留物质的分解还原速率,阻碍物质循环,进而影响第一生产者植物。

残留在陆地生态系统的农药还可通过水生生物的阶层间浓缩而危害各种生物包括人类健康。

(2)水域生态系统的污染

水域包括江、河、湖泊及近海海水。当排入水域的污染物超过水域本身的自净能力时(自净是指水生生物的吸收、利用降解而使毒害作用降低),便可引起水体环境的变化。水生生物的生长、繁育受到抑制,并能浓缩、富集有毒物质,进而影响人们的生活。

水域生态系统污染的途径主要为工业“三废”、农田化肥、农药、城镇居民生活用水等。工业“三废”,尤其是废水不加处理,直接排入水体。废水中主要的毒物为重金属元素铅、镉、汞等或一些化工有毒化合物。这些污染废水如进入饮用水源或通过农田灌溉,污染农作物,而后进入人体,会危害健康。例如日本富山县神通洲一带,由于工业废水中含有大量镉,污染了水源,再经灌溉稻田。人吃了富集浓缩有镉的稻米,镉侵入人的骨质,引起了著名的日本骨痛病,是一种极为痛苦的污染病。由汞或铅慢性中毒的病例也时有发生,尤其对儿童的危害更为严重。

上文已述,农田的农药残留通过径流,排入水体,造成环境污染。而农田的化肥也通过径流能排入水体,城镇的生活用水中含有大量的磷(洗衣粉带来)和氮直接排入水域后,会使水体因含有大量氮、磷化合物而发生富营养化现象。高浓度的营养物质刺激水域中某些浮游植物(如蓝藻和硅藻)的大量繁殖,过度生长,使整个水面被藻类覆盖,影响阳光及氧气的交换。藻类死后,沉积于水底,微生物分解这些残体时又必然过度消耗水中大量溶解氧,致使鱼类大量死亡。当水域中溶解氧被耗尽后,便转为无氧分解,产生大量的硫化氢气体,散发出恶臭味,许多水生生物死亡,严重破坏了水域生态系统的平衡。这种现象称为富营养化。它可使一个有生命力的水域变为死水湖(河)。这种水域污染在农村十分普遍。目前,虽已引起人们的重视,但已发生的富营养化,要治理比较复杂和困难,要花费大量的财力和时间。

在近海海域中,尤其是港口、渔场附近,或海上油田附近,常发生油井或船体漏油现象。石油的密度小于海水,散落在水中的石油形成一层均匀的油膜,使水体与大气隔绝,影响气体交换;减少阳光透入,减少水生生物的光合作用。海水油膜也可随某些悬浮物一起凝集下沉或被某些海洋生物吸收后,通过粪便沉积于海底,造成污染。海域的污染必然会影响地球整个生物圈中的氧循环。

大量的事实表明,生态系统对污染物有一定的净化和降解能力。污染物对生态系统的污染与否,关键在于污染物的数量和强度。只有把污染物的输入量降低到生态系统可能自净化的数量以下,进而再调整整个生态系统的结构,也就是人们通常说的通过排污处理,达到环境保护的排污标准,才能净化环境,长期保持生态系统的相对平衡,以提高生态系统的服务功能,为人类提供高质量的生态环境和丰富的资源。

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