恢复力稳定性
生态系统被破坏后恢复原状的能力
恢复力稳定性(英语:resilience)是指生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后,通过快速恢复来消弭自然现象(如火灾、洪水、风暴、虫潮等)或人类活动(如砍伐森林、喷洒杀虫剂、液压破裂采油、引入外来物种等)所造成的影响的能力。河流被严重污染后,导致水生生物大量死亡,使河流生态系统的结构和功能遭到破坏。如果停止污染物的排放,河流生态系统通过自身的净化作用,还会恢复到接近原来的状态。这说明河流生态系统具有恢复自身相对稳定状态的能力。持续时间较长或强度较大的干扰会对生态系统产生较严重的影响,若影响的强度超过恢复力稳定性起作用的极限(即生态阈值),生态系统将自发向新的稳态演变。
定义与历史
恢复力稳定性的概念最早由加拿大生态学家克劳福德·斯坦利·霍林提出,用以描述自然系统在面对自然或人为原因引起的生态系统变量变化时保持原状的能力。生态学文献中对恢复力稳定性有两种定义方式:一种是系统在受到干扰后恢复到原稳态所需的时间,这种定义常用于物理和工程等其他领域,因此被霍林称为“工程弹性”;另一种是系统在经历变化时吸收干扰和自我重组以保持基本相同的功能、结构、特征和反馈的能力,这一定义被称为“生态弹性”,也即恢复力稳定性。这一定义假定存在多个可能的稳态
决定因素
以往认为,抵抗力稳定性与恢复力稳定性是相关的,抵抗力稳定性高的生态系统,其恢复力稳定性低。但是,这一看法并不完全合理。例如,热带雨林大都具有很强的抵抗力稳定性,因为它们的物种组成十分丰富,结构比较复杂;然而,在热带雨林受到一定强度的破坏后,也能较快地恢复。相反,对于极地冻原(冻原),由于其物种组分单一、结构简单,它的抵抗力稳定性很低,在遭到过度放牧、火灾等干扰后,恢复的时间也十分漫长。因此,直接将抵抗力稳定性与恢复力稳定性比较,可能这种分析本身就不合适。如果要对一个生态系统的两个方面进行说明,则必须强调它们所处的环境条件。环境条件好,生态系统的恢复力稳定性较高,反之亦然。
稳定性介绍
一片草地上发生火灾后,第二年就又长出茂密的草本植物,动物的种类和数量也能很快恢复。对一个生态系统来说,抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间往往存在着相反的关系。抵抗力稳定性较高的生态系统,恢复力稳定性就较低,反之亦然。例如,森林生态系统的抵抗力稳定性比草原生态系统的高,但是,它的恢复力稳定性要比草原生态系统低得多。热带雨林一旦遭到严重破坏(如滥砍滥伐),要想再恢复原状就非常困难了。人类活动对生态系统的恢复力稳定性造成了许多不利影响,例如生物多样性丧失、自然资源枯竭、污染、可利用土地减少和气候变暖等。这些不利影响导致生态系统的稳态转换发生得越来越频繁,而且往往是向环境退化的方向转换。
跨学科应用
恢复力稳定性的概念在许多跨学科领域里都有应用。例如,在社会生态模型中研究人类和生态系统的相互作用时,恢复力稳定性是不可或缺的概念。在环境资源管理和生态系统管理领域,由最大持续产量范式向恢复力分析、适应性资源管理和适应性治理转换的目标就是建立生态恢复力稳定性。其他领域也多有与生态学上恢复力稳定性相似的概念,例如风险管理领域就有类似的供应链弹性概念。
参考资料
目录
概述
定义与历史
决定因素
稳定性介绍
跨学科应用
参考资料