问题概述:生物多样性维持机制是生态学研究的热点问题之一,而脆弱生境生物多样性维持机制是其热点中的热点。脆弱生境生物多样性对全球变化的响应和影响不仅是生态学问题,也是社会学问题,其维持机制已经成为重大生命科学前沿问题,是国际学术界研究全球变化的热点。
近年来,随着社会经济飞速发展,人类对自然环境开发强度与深度的不断扩大,所引起的气候变化、生物多样性锐减、环境污染、土地荒漠化等问题,导致生态系统敏感性增强,抗干扰与适应能力减弱,受损后难以恢复。脆弱生境由于其系统抗干扰能力弱、对全球气候变化敏感、时空波动性强、边缘效应显著、环境异质性高,对外界干扰更加敏感且适应性更差。
近年来,针对生态系统脆弱性开展的研究主要涉及生态系统脆弱性的评价与管理方面。生态脆弱性评价作为管理的基础已成为生态系统脆弱性研究工作的最主要内容,包括基于生态系统物理、化学和生物过程剖析生态系统脆弱性的内涵和本质以及基于空间和区域视角的生态系统脆弱性的定量评估,从不同尺度水文过程、土壤流失、植被退化等角度刻画了生态系统的脆弱性。
作为生态系统的核心之一-生物多样性在脆弱生境中维持机制的理论框架还显薄弱,生态位理论、群落中性理论、近中性理论、局域配偶假说、随机稀释假说等理论对脆弱生境物种共存的解释程度如何?脆弱生境生物多样性维持受哪些因素影响,环境资源水平、物种定居顺序,营养级(食物链)地位与关系。
生态系统生境条件、结构、功能作为表征生态系统健康状况的重要组分,其优劣程度可系统反映出生态系统脆弱性的状况及其形成机制。结构和功能是生态系统重要特征,任何生态系统须凭借一定的结构实现其功能并影响其效果,同时生境条件又是生态系统正常运作的基础。生态系统结构越复杂、功能越强大、生境条件越优越,则其抵御干扰能力就越强,稳定性越高,脆弱性程度越低。因此需要研究物种多样性—生态系统功能关系来揭示脆弱生境生物多样性的维持与多样性功能,包括生物功能多样性对脆弱生境生态系统生产力、消费水平、稳定性和补偿效应的影响,脆弱生境资源水平对生物多样性及生态系统功能的影响,人类干扰对生态系统地上、地下生物多样性的调控机制方面。
为了得到关于脆弱生境多样性维持机制的全面、完善的理论,应该坚持从不同的时空尺度、不同的对象层次上,全面、深入地研究各类因子与物种多样性之间、多样性与生态系统功能的相互作用机理。
重要意义:研究生态系统脆弱性特征的基础上,从生态系统结构、功能与生境的角度出发,综合考虑系统敏感性与适应性,揭示脆弱生境生物多样性维持机制,为遏制脆弱生境进一步恶化及其生态恢复重建提供科学依据。