人類活動(dòng)誘發(fā)的生態(tài)系統(tǒng)崩潰

長(zhǎng)期、持久的人類活動(dòng)干擾改變了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和多樣性,一方面直接降低了生態(tài)系統(tǒng)的功能屬性,如抵御入侵,另一方面減少了生態(tài)系統(tǒng)高生物多樣性所帶來的緩沖效應(yīng).理論預(yù)測(cè)表明,環(huán)境的改變和多樣性的喪失會(huì)增加生態(tài)系統(tǒng)崩潰的風(fēng)險(xiǎn),這種生態(tài)系統(tǒng)崩潰是突發(fā)的并且可能是不可逆的.但是這個(gè)理論預(yù)測(cè)缺少來自自然系統(tǒng)的長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)證據(jù)證實(shí).本研究在 1個(gè)退化的但物種豐富的火成熱帶草原上論證這種關(guān)系.在這片草原上,防火、入侵、營(yíng)養(yǎng)缺失的綜合作用導(dǎo)致其物種貧瘠,但仍然有較強(qiáng)的生產(chǎn)力,能夠適應(yīng)每年的氣候變化,抵御入侵,除非火災(zāi)再次發(fā)生的時(shí)候容易迅速崩潰.首先,我們論證了人類活動(dòng)的干預(yù)是如何對(duì)生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)功能帶來負(fù)面影響的.自19世紀(jì)中期,防火措施就與植物種類的減少有著密切關(guān)系,防火措施使得高產(chǎn)區(qū)年產(chǎn)量穩(wěn)定,并能夠抵御人侵,這堪比 1個(gè)管理良好、高產(chǎn)、多樣性較低的農(nóng)業(yè)系統(tǒng).然而,防火措施的管理也有 1個(gè)潛在問題,使生態(tài)系統(tǒng)不能夠很好地應(yīng)對(duì)突然發(fā)生的環(huán)境變化,而高生物多樣性所帶來的緩沖效應(yīng)會(huì)消除這種環(huán)境突然變化帶來的影響,這就解釋了上述說法.當(dāng)火災(zāi)再次來襲時(shí),本地物種較多的草原地區(qū)能夠堅(jiān)守,在火燒過之后,該地區(qū)一些稀少和以功能性繁殖為主的植物就會(huì)迅速生長(zhǎng),以防止包括迅速轉(zhuǎn)換成森林在內(nèi)的大范圍入侵.該研究表明,盡管之前在功能上似乎顯得微不足道,但是生物多樣性對(duì)維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性十分重要.在全球范圍內(nèi)普遍存在的高強(qiáng)度的土地利用和物種喪失的情況下,這種關(guān)系對(duì)很多生態(tài)系統(tǒng)都適用.

譚 娟 譯自《Nature》,2013,494:86.