生態系統穩定性

生態系統穩定性即為生態系統所具有的保持或恢復自身結構和功能相對穩定的能力。主要通過反饋（feedback）調節來完成，不同生態系統的自調能力不同。

基本介紹

• 中文名：生態系統穩定性
• 主要：通過反饋（feedback）調節來完成
• 反饋種類：正反饋調節和負反饋調節
• 屬性：不同生態系統的自調能力不同

反饋方式

生態系統的調節能力主要是通過反饋（feedback）來完成的。反饋又分為正反饋（positive feedback）和負反饋（negative feedback）兩種。負反饋對生態系統達到和保持平衡是必不可少的。正負反饋的相互作用和轉化，保證了生態系統可以達到一定的穩態。例如，如果草原上的食草動物因為遷入而增加，植物就會因為受到過度啃食而減少；而植物數量減少以後，反過來就會抑制動物的數量，從而保證了草原生態系統中的生產者和消費者之間的平衡。在生態系統中關於正反饋的例子不多，例如，有一個湖泊受到了污染，魚類的數量就會因為死亡而減少，魚類死亡的屍體腐爛，又會進一步加重污染，引起更多的魚類的死亡。

不同生態系統的自我調節能力是不同的。一個生態系統的物種組成越複雜，結構越穩定，功能越健全，生產能力越高，它的自我調節能力也就越高。因為物種的減少往往使生態系統的生產效率下降，抵抗自然災害、外來物種入侵和其他干擾的能力下降。而在物種多樣性高的生態系統中，擁有著生態功能相似而對環境反應不同的物種，並以此來保障整個生態系統可以因環境變化而調整自身以維持各項功能的發揮。因此，物種豐富的熱帶雨林生態系統要比物種單一的農田生態系統的自我調節能力強。

調節方式

生態系統的自我調節能力主要表現在3個方面：

第一，是同種生物的種群密度的調控，這是在有限空間內比較普遍存在的種群變化規律；

第二，是異種生物種群之間的數量調控，多出現於植物與動物或動物與動物之間，常有食物鏈關係；

第三，是生物與環境之間的相互調控。

生態系統總是隨著時間的變化而變化的，並與周圍的環境有著很密切的關係。生態系統的自我調節能力是以內部生物群落為核心的，有著一定的承載力，因此生態系統的自我調節能力是有一定範圍的。

主要特性

生態系統的抵抗力穩定性和恢復力穩定性

生態系統的穩定性不僅與生態系統的結構、功能和進化特徵有關，而且與外界干擾的強度和特徵有關，是一個比較複雜的概念。生態系統的穩定性是指生態系統保持正常動態的能力，主要包括抵抗力穩定性和恢復力穩定性。

以往認為，抵抗力穩定性與恢復力穩定性是相關的，抵抗力穩定性高的生態系統，其恢復力穩定性低。也就是說，抵抗力穩定性與恢復力穩定性一般呈相反的關係。但是，這一看法並不完全合理。例如，熱帶雨林大都具有很強的抵抗力穩定性，因為它們的物種組成十分豐富，結構比較複雜；然而，在熱帶雨林受到一定強度的破壞後，恢復的時間會十分漫長。

相反，對於極地苔原（凍原），由於其物種組分單一、結構簡單，它的抵抗力穩定性很低，在遭到過度放牧、火災等干擾後，就會很快恢復。因此，直接將抵抗力穩定性與恢復力穩定性比較，可能這種分析本身就不合適。如果要對一個生態系統的兩個方面進行說明，則必須強調它們所處的具體環境條件。一般情況下，（人工生態系統不再考慮之列）環境條件好，生態系統的恢復力穩定性較高，反之亦然。

穩態轉化

自然界的生態系統都會具有兩個或更多的可交替（或可轉化）的穩定狀態，這是由生態系統發育的階段性所決定的，即具有相對穩定的暫態，這些暫態之間的變化稱之為穩態轉化。

生態系統的穩態轉化是一種從量變到質變的突變過程，它是以生態系統狀態對環境條件的回響軌跡為基礎：生態系統狀態在一定範圍內回響相當遲緩，而接近某一臨界水平時強烈地回響，形成突變；當生態系統的回響曲線向回“摺疊”時表明，在同樣的環境條件下，生態系統可存在於兩種不同的穩定狀態之中，被一個不穩定的平衡區隔開。

多穩態的維持與轉化（圖1），在生態系統的管理與恢復中具有重要意義。譬如，在淺水湖泊中，一般有兩個穩定狀態：水生高等植物占優勢的清水狀態和浮游藻類占優勢的濁水狀態。將濁水生態系統通過人工的方式轉變成清水生態系統往往需要通過耗資巨大的污染治理與生態修復工程來實現。

圖1 沉水植物穩態轉化的化學計量機制示意圖