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生物多样性与生态系统稳定性关系初探

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维普资讯 http://www.cqvip.com 2008年7月 防护——林===科==一技  鱼 :塑 :垦 塑2— — —  ==========——=旦 ! Forest Science and Technol0gY N0.4(Sum N0.85) : 兰 ; 文章编号:1005—5215(2008)04—0098—0l 生物多样性与生态系统稳定性关系初探 刘景江 ,钱文才 ,杨文成。 (1・黑龙江省森林与环境科学研究院,黑龙江齐齐哈尔161005;2.海伦国有林场管理局;3.齐齐哈尔市富拉尔基区杜达乡林业站) 摘要:通过对生物多样性与生态系统稳定性的初步论述,从生物量、生产力和生态系统对群落环境的保护及改善 能力和对自然灾害的抵抗力等方面进行了综合分析。通过比较单一结构的生态系统与复杂结构的生态系统在功 能上的差异得出结论:随着生态系统物种的增加及其结构复杂度的加大,生态系统的稳定性也相应得到提高。 关键词:生物多样性;生态系统;稳定性 中图分类号:¥718 文献标识码:B 一稳定性是指系统在受到外部干扰后保持和恢复 其初始状态能力。生态系统稳定性一般包括抵抗 的生态系统不能完成全面快速的养分循环过程, 导致快速分解的养分大量流失;而复杂的生态系统 在遭遇环境突变后能很快恢复到初始状态,其原因 就是复杂的生态系统养分流失少,物质循环利用率 高。可见,物种多样性复杂的生态系统对保持土壤 力、恢复力、持久性和变异性。当前,人类频繁活动 导致了全球生态环境的急剧恶化,加速了生态环境 的破坏和物种的丧失。通过对生物多样性与生态系 统稳定性的相互关系分析,进而掌握了生态系统多 样性和生态系统稳定性的关系,对保护生物多样性 环境质量远远优于单一的简单生态系统。 2.2小气候环境质量与生态系统物种多样性的关 系 和地球可持续发展有着重要意义。生物多样性的保 护问题越来越成为世界关注的焦点。 随着物种数量的变异,必然形成结构不同的生 1 生物多样性与生态系统生产力的关 系 一态系统,生态系统结构的不同,必然带来物质能量在 系统中运转及再分配的不同。能量及物质在系统中 的再分配大致可分为2大部分:一部分流人系统内 部,不断地通过物体进行循环;另一部分流人环境并 影响着环境质量,从而影响大系统内部小气候的质 量,也影响大地方气候及大气的质量。随着物种数 量的增加,平均温度顺序降低,而平均最低温度顺序 上升,空气相对湿度明显上升,物种的增加对系统内 个种类简单的生态系统,其生物量、生物生 产力以及经济生产力都明显低于较复杂的人工群落 生态系统。复杂的人工群落系统生产力较高的原因 主要是光能利用率较高。生物多样性极为丰富的生 态系统是保持土壤肥力的理想结构,一旦将这一多 样性的生态系统转变为单一的人工生态系统,土壤 部温度的调节和稳定以及空气湿度的提高起到明显 的作用。 肥力急速下降,直至全部丧失其生产力。通过比较 多层多种人工生态系统的凋落物与天然的生态系统 的凋落物可以看出:人工多层多种类的生态结构的 3 物种多样性与生态系统抵御自然灾 罟的能力 3.1 生态系统物种多样性与抗寒能力 凋落物大大高于简单的天然生态系统结构的凋落 物,从某种角度上证明了复杂的人工生态系统比种 类简单的天然生态系统有着较高的生产力。 由于单一物种构成的系统稳定性差,特别在一 2 系统对内部环境的保护和改善能力 2.1 物种多样性与土壤环境间的关系 随着全球环境的变化,有时单一的生态系统恶 些温度条件差的地区系统显得极为脆弱,随时都有 被毁灭的危险。不同系统在生物量的稳定性上有着 明显差异:(1)单一的简单生态系统在寒害到来时,由 于严重受到危害,生物量急剧下降,直到全部毁灭; (2)由2个物种组成的生态系统在寒害到来时,虽然 受到一定的影响,但较简单生态系统低得多;(3)由抗 寒结构组成的复杂生态系统,虽然物种的数量没有 改变,但结构上作很大的调整,保持了生态系统的系 统生产力相对稳定。 (下转127页) 化到不能继续维持下去的境地,其原因之一就是单 收稿日期:2007—12—07 作者简介:刘景江(1956一),男,黑龙江齐齐哈尔人,大 专,工程师. 维普资讯 http://www.cqvip.com 第4期 季家清等杂交大果榛子引种栽培技术 127 养枝、结果母枝、结果枝,树体呈丛状自然开心形,树 复合肥,施肥时间,第1次4月初,第2次6月下旬, 高2.5~3 m。第1年定植苗,重剪高度为2O~3O 要结合浇水。施肥量,幼树(4年生以内),株施150 cm,在不同方位选留3~4个作为主枝;第2年对选 ~400 g,树龄大增加施肥量。 留的3~4主枝,进行轻短截,每个主枝再选留2~3 3.3 灌水 侧枝轻短截;第3年继续短截已选留的主侧枝的延 榛树生长期,每年可灌水3~4次,落叶后上冻 长枝,形成开心形树冠。内膛枝不修剪;第4年继续 前,要浇封冻水,防止冬季干旱和土壤水分蒸发。早 短截各侧枝的延长枝,促进树冠继续扩大。 春3_-4月,浇催根水,促进地下根系活动,保持与地 3.1.2 单干形 树形有明显主干,干高4O~5O 上部分植株水的动态平衡。 cm,在主干上分布3~4个主枝,方位不同错开。主 3.4病虫害防治 枝上留侧枝,侧枝上着生长副侧枝和结果线枝,形成 杂交榛子病虫害较少,虫害主要是象实虫。病 矮干自然开心形,树高3~4 m。第1年栽后定干, 害主要是白粉病。 干高5O~60 cm;第2年在主干以上,选留不同方位 象实虫成虫取食嫩芽、嫩叶、嫩枝,使嫩叶成针 主枝3~4个,对每个主枝进行轻短截,剪枝条长度 孔状,嫩芽残缺不全,嫩枝折断影响新梢生长发育。 1/3,剪口留饱满外芽;第3年,在每个主枝上,选留 幼虫危害果仁,在青壳上钻孔,造成虫眼,取食果仁。 2~3个侧枝,进行轻短截。对主枝延长枝也进行轻 药剂防治:在成虫产卵前补充营养期及产卵初期,即 短截,使其倾向上方生长,内膛枝不能剪;第4年继 5月中旬至7月上旬,用60%的D—M合剂0.33% 续对各层主侧枝的延长枝短截,扩大树冠。 的溶液毒杀成虫,喷洒2~3次,间隔时间15 d。 3.2施肥 白粉病:叶片发病初期,上下叶片出现不明显黄 合理施肥是促进榛树生长发育和早期丰产的重 斑,不久黄斑长出白粉,致使叶片变黄,提早落叶、木 要措施之一。秋施肥以施腐熟农家肥为主,生长季 质化不良,生长弱,易受冻害。药剂防治,5月上旬 节以施化肥即多元复合肥(氮、磷、钾)为主。秋施 至6月上旬、喷50%多菌灵可湿性粉剂0.1%~ 农家肥,在9—1O月进行,就树龄确定施肥量,一般 0.167%溶液,或用50%甲托布津可湿性粉剂0.1% 株施肥2O~25 kg,结果期榛树要增加施肥量。多元 ~0.125%的溶液,效果较好。 (上接98页) 样性能明显降低病虫害的报道。 3.2生态系统物种多样性与抗风能力 风害是一个重要的自然灾害,近年来大面积复 4 小结 合系统的采用,通过树冠截留和阻挡风力作用。明显 4.1 随着生物种群数量的增加和种群层次复杂度 减轻了大风的危害。随着物种的增加、复杂度的加 的加大,生态系统在生物量及生产力上均有明显增 大,生态系统受大风危害率明显降低。同时结构复 加。 杂的生态系统还能增加森林群落内部空气湿度,形 4.2随着生态系统结构的复杂度加大,系统内相对 成森林小气候,进而提高森林生态系统抵抗干旱的 湿度也随着增加,最高温度降低、最低温度升高,风 能力。 速减小,土壤流失明显减少,对低温、风害抵御能力 3.3 生态系统物种多样性与抗病虫害能力 明显加强。 病虫害是影响系统稳定性的一个重要因素,就 4.3 随着生物多样性复杂程度的加大,生态系统抗 生态系统对病虫害的抵抗力而言,复杂的生态系统 病虫害能力也明显增强,生态系统稳定性也随之增 很少发生暴发性病虫害,因为物种多样性高的生态 强 系统可降低昆虫种群数量,而大规模单一植物物种 的栽培,无疑会使群落结构单一化,容易引发特定 参考文献: 虫害的发生。在大面积的农业生态系统中,人们为 [1]王伯荪.植物群落学[M].北京:高等教育出版社,1987. 了维护系统的稳定性和生产性,普遍采取施用农药 [2]孙儒泳.普通生态学[M].北京:高等教育出版社,2000. 的方法,但其带来的严重后果是众所周知的。因此, [3]朱廷成.植物生态学[M].北京:高等教育出版社.1988. 在农业生产实践中,多种作物混交种植及采取多样 [4]赵志模.群落生态学原理与方法[M].北京:科学技术文献出版 社重庆分社,1990. 化的种植方式是防止病虫害发生的重要措施之一。 在物种多样性报道及景观多样性方面,均有生物多 

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