生态系统稳定性研究-生态学报.pdfVIP

、 ～ ～ ～ 维普资讯 _ 一 第l】卷 第4期 生 态 学 报 Vo1．11．N0．{ 199 1年 l明 ACTA ECOLOGICA S1NICA D ec．， 1 9 9 1 生态系统稳定性研究 (中 目科学 院生吝环境研究中心，，北京) 摘 喜 ● 奉文对生态系蜕稳定性 的有美研究作了扫缡和好析 ·在此基础 r-,将热力学稳定性理论引入丁生 鑫 系统的相应研究．在一般意义下，讨论了K型增长种群的稳定性 ．证四了矗型增长种群的局部稳定区为 [粤，K)，体稳定E为[ 每){·’(1+了 )·]．时毫 类誉酶蓑置_的 最隹医闸为 [一K 一 ， (1+— )．譬)．并运用这一理论对甘肃省河西地区的^口及资源承蓑能力 。 ／ 3 一 进行 了定量丹析 ． 美 ■髑t稳定性，超埔产生，K堑增长种群，定量舒析．： 一 、 前 言 70年代中期以前，生态学家集中于稳定性和物种多样 性 的一般理论研究。从Gm,-der和 Ashby及May向“随着物种 多样性的增加，生态系统稳定性加强”的定则提出挑战以来 ， 许多专家的传统观念逐渐转变 Goodman(1975)指出，大多数领域的研究韶食物网数学模 型都说明，随着复杂性增加而稳定性加强的传统思想是没有充分根据的 。在生态系 统 的 有关研究中，一般讨论的都是局部平衡 问题，因为大多数生态系统都一直受到破坏初始状态 的扰动 由于任何生态系统所承受的扰动不都是无穷小量，因此，考虑系统对相对大的扰动 的反应是很重要 的。 许多事实说明，生态系统一般都处于不断地被扰动之中，绝对平衡态几乎是 不 能 达 到 的。生态系统的平衡是通过一定相互协调的结构与功能所形成的动态平衡 。由于 稳 定 的平衡态存在性很难保证，所 以稳定性的广泛应用受到了限制。还有一些科学家认为 ，生态 系统稳定性的定义应建立在相对手初始态的基础之上，而不是平衡态 。Suthertand提出，常 驻的成熟群落可 以当作生态系统对扰动稳定性的初始点，但这并不意味着它代表平衡态 。 ● 生态学家把生态系统对扰动的反应 已经分成了两个方面，即当系统受扰动对，抵抗牖离 初始态的能力和受抗动之后返回初始态的能力。近几年的有关研究表明，稳定性和生态系统 某个单一属性(如复杂性)之问一般关系的研究是毫无意义向。但我们认为，给出生态系统稳 定性的一般研究方法是可能的。 二、稳定性的热力学基础与生态系统的稳定性分析模型 由热力学第二定律，在封闭系统中当 自由能减少对，不可利用能增加，而熵是不可利用