面对进化中的“社会—生态系统”

面对进化中的“社会—生态系统”

和其他生命形式相比,人类对于自然的侵扰力度是巨大的,我们身边很多生态系统都被打上了人类行为的印记,这样的生态系统被生态学家们称为“社会—生态系统”。如今,虽然维护适宜人类生存和发展的生态环境、建设生态文明已成为人们的共识,但助力入侵物种、过度捕捞、大兴土木、制造污染、温室气体排放和倾倒垃圾等人类严重侵扰自然的行为依然存在。这样的行为打破了生态系统的平衡状态,破坏了系统的整体稳定性,以这种方式产生的“社会—生态系统”留给人们最为深刻的印象就是残缺和破损。因此,这类系统成为生态文明建设中人们着力修复对象的同时,也成为生态学家关注的焦点。

生态学新观点认为,生态系统并不是一种静态的平衡,它不是只有唯一一个稳定状态的系统,事实是同一个生态系统能够以不同的形式存在,可以在不同的状态上稳定下来,保持系统的整体性和基本功能。这意味着生态系统在面临干扰时可选择的策略至少有两种:一种是抵御干扰保持原状,以不变应万变;另一种是应对变化变形重构,在一个新的状态上稳定。进化意味着适应性调整,意味着当生态系统受到干扰,或者所处环境发生改变时,如果原来的稳定状态失稳,系统可以向着新的平衡位置转移,然后重新达到稳定,整个生态系统进入一个新的状态。对于“社会—生态系统”来说,它的进化的痕迹十分明显,我们来看几个例子。

当环境发生变化时。在一个湖泊中,化学元素磷的多寡构成了重要的环境背景。湖中鱼类资源丰富,只有少量水藻点缀其中,湖水清澈,这是湖泊生态系统的一种状态。如果磷的含量增加得过多,对鱼就会产生不利影响,但对水藻的生长却十分有利。于是,湖泊生态系统就进入了另一个稳定状态,水藻大量繁殖,鱼类减少,湖水浑浊。而且这种状态比前一种状态更为稳定。

当系统的要素被改变时。夏威夷群岛提供了外来物种入侵时生态系统反而获取了新动力的例子。在今天的夏威夷群岛上,至少有1090种植物是伴随人类来到的。它们的出现虽然导致了71例本地植物灭绝,也有一些本地特有的昆虫和鸟类消失,但并没有引发生态崩溃。非但如此,外来植物与本地植物组成的新型植物群落,使生物多样性的丰富程度大大增加,并增添了森林承载的功能,这应归功于生态系统重组的力量。

当出现生命空白区域时。在浩瀚的太平洋上有一个漂浮着的“第七大洲”,这是一个巨大的塑料垃圾集中地,海洋涡流将塑料垃圾聚集在此,面积已达340多万平方千米,比我国国土面积的三分之一还大。原本以为这些漂浮在海洋中的塑料了无生机,但近两年的研究表明,每一片塑料上都有无数的生命,而且不同的微生物构成了一个生命循环系统,它们在塑料垃圾上和谐共生,构造了一种新型海洋生态系统。不仅如此,这些寄居在塑料垃圾上的微生物,还会吸引海洋动物吞吃它们,创造出新的食物链,从而构造了一个“塑料生态圈”。

这些案例说明,自然界中的生态系统在面临不同类型干扰的时候具有通过变形、重组、新建等方式维持稳定的能力。而且,生态系统的每一种状态都是平等的,无所谓好坏优劣,只要能使生态系统达到稳定的状态都是可以接受的状态。但是对于人类关注的“社会—生态系统”却并非如此。比如第一个案例,在人类眼中湖水的两种状态是有明显的好坏之分的,清澈的湖水是人们所爱,而浑浊的水藻泛滥的湖水却是人所不喜的。我们所谈论的生态保护,是让生态系统维持在我们所希望的状态,而非随便一个稳定状态。当生态系统前面加上了“社会”两个字之后,不但其产生与人类相关,其未来走向也与人类的价值判断和取舍密切相关。

因此,改造或恢复“社会—生态系统”、努力使这些深受人类影响的生态系统能够维持在特定的状态意义重大。尽管我们已经意识到需要充分关注生态系统动态的、发展的特征,而不能把它们当作一个静止不动的系统,但依旧面临着极为复杂的局面。因为在生态系统这个不同物种相互关联的群体中,包含着无数性质各异的关联,生态学家依然没有弄清楚生态系统中关联的细节和它发展的规律性,只是深刻地感受到了它在不断遭受着非线性的干扰和它演化方向的不确定性。

没有明确的科学认识的引导,我们建设生态文明的实践将在摸索中前行,改造或恢复“社会—生态系统”的工作也将充满困难,这个过程中,我们需要注意以下两个方面。

首先,“社会—生态系统”虽然因人类活动而产生,但由于进化的存在,其结构已经发生变异,在人们想要它们回到原来的某个特定状态时,不能简单地认为只要人类活动退出就可以实现。有时人类活动退出后,对于生态系统侵扰消失,系统可以自动恢复到原有状态;但有时人类活动的简单退出却反而可能事与愿违。比如在一些地方人类与芦苇荡的关系已经稳定,捕鱼、收割芦苇等活动已成为芦苇荡这个“社会—生态系统”的组成部分。当我们为了保护一些珍稀濒危的鸟类而停止采集收割芦苇时,芦苇荡已有的平衡就被打破,它可能会向泥炭沼状态转变,而不再适合我们希望保护的鸟类生存。

其次,保护生态环境不一定要固守原有状态、原有的物种,对入侵物种心存偏见。最新的研究表明,生态系统的活力在于物种间的互动结构,而不仅仅是物种本身。而且,入侵物种的作用非常复杂,它们对于生态系统的干扰并不总是破坏性的,还有建设性的成分。一些濒危物种在新的地方成了入侵物种,但却让它很好地存活下来,如绿鬣蜥。一些入侵物种还拯救了本地物种,如,罗德里格斯岛上人们引进的新树种成为了本地鸟类的食物来源。在生态系统进化的前提下,大自然并不保守。

总的看来,顺应自然和保护自然是一件难度非常大的事情,在此前提下改造或恢复“社会—生态系统”难度更大。探索如何能够使我们身边的生态系统长期维持在让人类可以接受甚至满意的状态,依然任重而道远。

责任编辑:佘小莉校对:郭浩最后修改:
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