林业生态学第一章

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1、第五章 森林生态系统生态学生态系统基本概念和基本特征、组成机构、生态效率、营养级概念、生态系 统的反馈调节、生态系统中的能量流动及能流定律，生产力的概念、初级和次级 生产、生态系统的分解、能流模型、物质循环及其特点、三大循环的特征、生态 系统稳定性维持理论、退化生态系统的概念、生态恢复的基本理论、盖亚假说等 基本概念、术语以及理论体系。一、生态系统基本概念：在自然界，任何生物群落都不是孤立存在的，它们 总是通过能量和物质的交换与其生存的环境不可分割地相互联系相互作用着，共 同形成一种统一的整体，这样的整体就是生态系统。换句话说，生态系统就是在 一定地区内，生物和它们的非生物环境（物理环境）之间

2、进行着连续的能量和物 质交换所形成的一个生态学功能单位。生态系统的概念是由英国生态学家坦斯利 （A.G.Tansley,18711955）在 1935 年提出来的，二、生态系统基本特征：1. 具有自我调节能力。2. 能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。3. 生态系统中营养级数目一般不会超过45个。4. 生态系统是一个半开放的动态系统，要经历一个从简单到复杂，从不成熟 到成熟的演变过程，其早期阶段和晚期阶段具有不同特性三、生态系统组成机构：（一）非生物环境非生物环境（abiotic environment）包括参加物质循环的无机元素和化合物， 联系生物和非生物成分的有机物质（如蛋白

3、质、糖类、脂类和腐殖质等）和气 候或其他物理条件（如温度、压力）。（二）生产者生产者（producers）指能利用简单的无机物质制造食物的自养生物（autotroph），主要包括所有绿色植物、蓝绿藻和少数化能合成细菌等自养 生物。 这些生物可以通过光合作用把水和二氧化碳等无机物合成为碳水化合 物、蛋白质和脂肪等有机化合物，并把太阳辐射能转化为化学能，贮存在合成 有机物的分子键中。植物的光合作用只有在叶绿体内才能进行，而且必须是在 阳光的照射下。但是当绿色植物进一步合成蛋白质和脂肪的时候，还需要有氮、 磷、硫、镁等 15 种或更多种元素和无机物参与。生产者通过光合作用不仅为 本身的生存、生长和繁

4、殖提供营养物质和能量，而且它所制造的有机物质也是 消费者和分解者唯一的能量来源。生态系统中的消费者和分解者是直接或间接 依赖生产者为生的，没有生产者也就不会有消费者和分解者。可见，生产者是 生态系统中最基本和最关键的生物成分。太阳能只有通过生产者的光合作用才 能源源不断地输入生态系统，然后再被其他生物所利用。（三）消费者所谓消费者（consumers）是针对生产者而言，即它们不能从无机物质制造有 机物质，而是直接或间接地依赖于生产者所制造的有机物质，因此属于异养生 物（heterotroph）。消费者归根结底都是依靠植物为食（直接取食植物或间 接取食以植物为食的动物）。直接吃植物的动物叫植食动

5、物（herbivores ）, 又叫一级消费者（如蝗虫、兔、马等）；以植食动物为食的动物叫肉食动物（carnivores），也叫二级消费者，如食野兔的狐和猎捕羚羊的猎豹等；以后 还有三级消费者（或二级肉食动物）、四级消费者（或叫三级肉食动物），直到顶位肉食动物。消费者也包括那些既吃植物也吃动物的杂食动物(omnivores)，有些鱼类是杂食性的，它们吃水藻、水草，也吃水生无脊椎 动物。有许多动物的食性是随着季节和年龄而变化的，麻雀在秋季和冬季以吃 植物为主，但是到夏季的生殖季节就以吃昆虫为主，所有这些食性较杂的动物 都是消费者。食碎屑者(det ri ti vores)也应属于消费者，它们的特

6、点是只吃 死的动植物残体。消费者还应当包括寄生生物。寄生生物靠取食其他生物的组 织、营养物和分泌物为生。主要指以其他生物为食的各种动物，包括植食动物、 肉食动物、杂食动物和寄生动物等。(四) 分解者分解者(decomposers)是异养生物，它们分解动植物的残体、粪便和各种复 杂的有机化合物，吸收某些分解产物，最终能将有机物分解为简单的无机物， 而这些无机物参与物质循环后可被自养生物重新利用。分解者主要是细菌和真 菌，也包括某些原生动物和蚯蚓、白蚁、秃鹫等大型腐食性动物。 分解者在生态系统中的基本功能是把动植物死亡后的残体分解为比较简单的 化合物，最终分解为最简单的无机物并把它们释放到环境中去

7、，供生产者重新 吸收和利用。由于分解过程对于物质循环和能量流动具有非常重要的意义，所 以分解者在任何生态系统中都是不可缺少的组成成分。如果生态系统中没有分 解者，动植物遗体和残遗有机物很快就会堆积起来，影响物质的再循环过程， 生态系统中的各种营养物质很快就会发生短缺并导致整个生态系统的瓦解和 崩溃。由于有机物质的分解过程是一个复杂的逐步降解的过程，因此除了细菌 和真菌两类主要的分解者之外，其他大大小小以动植物残体和腐殖质为食的各 种动物在物质分解的总过程中都在不同程度上发挥着作用，如专吃兽尸的兀 鹫，食朽木、粪便和腐烂物质的甲虫、白蚁、皮蠹、粪金龟子、蚯蚓和软体动 物等。有人则把这些动物称为大

8、分解者，而把细菌和真菌称为小分解者。 生态系统中的非生物成分和生物成分是密切交织在一起、彼此相互作用的，土 壤系统就是这种相互作用的一个很好实例。土壤的结构和化学性质决定着什么 植物能够在它上面生长、什么动物能够在它里面居住。但是植物的根系对土壤 也有很大的固定作用，并能大大减缓土壤的侵蚀过程。动植物的残体经过细菌、 真菌和无脊椎动物的分解作用而变为土壤中的腐殖质，增加了土壤的肥沃性， 反过来又为植物根系的发育提供了各种营养物质。缺乏植物保护的土壤(包括 那些受到人类破坏的土壤)很快就会遭到侵蚀和淋溶，变为不毛之地。四、生态系统生态效率：生态效率它是产出与投入的比值。其中“产出是 指企业生产或

9、经济体提供的产品和服务的价值；“投入是指企业生产或经济 体消耗的资源和能源及它们所造成的环境负荷(EnvironmentalLoading)。在生 物学中，生态效率是指生态系统中各营养级生物对太阳能或其前一营养级生物 所含能量的利用、转化效率，以能流线上不同点之间的比值来表示。生态效率 一般分为两类：一类是本营养级与前一级相比，另一类是同一营养级内不同阶 段间相比。五、生态系统营养级概念：养级，是指生物在生态系统食物链中所处的层 次。生态系统的食物能量流通过程中，按食物链环节所处位置而划分不同的等 级。自养生物所固定的能量和合成的有机物质是生态系统中最初有机营养源， 称为初级生产。沿着食物链，

10、这些能量和营养逐级传递。在食物链中距离初级 生产距离相等的不同物种的组合称为生态系统该距离级别的营养级。营养级可 分为：由无机化合物合成有机化合物的生产者，直接捕食初级生产者的初级消 费者(次级生产者)；捕食初级消费者的次级消费者，以下顺次是三级：初级 消费者以及分解这些消费者尸体或排泄物的分解者等级别。从生产者算起，经 过相同级数获得食物的生物称为同营养级生物。但是在群落或生态系统内其食 物链的关系是复杂的，除生产者和限定食性的部分草食性动物外，其他生物大 多数或多或少地属于两个以上的营养级，同时它们的营养级也常随年龄和条件 的变化而变化。六、生态系统的反馈调节：谓反馈是指当生态系统中某一成

11、分发生变化的时候， 它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来影响最初 发生变化的那种成分，这个过程就叫反馈。反馈有两种类型，即负反馈(negative feedback)和正反馈(positive feedback)。(2) 负反馈是比较常见的一种反馈，它的作用是能够使生态系统达到和保持平衡 或稳态，反馈的结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。例如， 如果草原上的食草动物因为迁入而增加，植物就会因为受到过度啃食而减少，植 物数量减少以后，反过来就会抑制动物数量。(3) 正反馈是比较少见的，它的作用刚好与负反馈相反，即生态系统中某一成分 的变化所引起的其他一系

12、列变化，反过来不是抑制而是加速最初发生变化的成分 所发生的变化，因此正反馈的作用常常使生态系统远离平衡状态或稳态。如果一 个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼体死亡腐烂后又会进一 步加重污染并引起更多鱼类死亡。由于正反馈的作用，污染会越来越重，鱼类死 亡速度也会越来越快。正反馈往往具有极大的破坏作用，但是它常常是暴发性的， 所经历的时间也很短。七、生态系统中的能量流动及能流定律：能量通过食物链和食物网逐级传递， 太阳能是所有生命活动的能量来源.它通过绿色植物的光合作用进入生态系统， 然后从绿色植物转移到各种消费者.能量流动的特点是：1单向流动一生态系统 内部各部分通过各种途径放散

13、到环境中的能量，再不能为其他生物所利用；2. 逐级递减一生态系统中各部分所固定的能量是逐级递减的。一般情况下，愈向食 物链的后端，生物体的数目愈少，这样便形成一种金字塔形的营养级关系。八、生态系统中的能能流定律：能量是生态系统的动力，是一切生命活动的 基础。一切生命活动都伴随着能量的变化，没有能量的转化，也就没有生命和生 态系统。生态系统的重要功能之一就是能量流动，能量在生态系统内的传递和转 化规律服从热力学的两个定律。第一定律。热力学第一定律可以表述如下：“在 自然界发生的所有现象中，能量既不能消灭也不能凭空产生，它只能以严格的当 量比例由一种形式转变为另一种形式”。因此热力学第一定律又称为

14、能量守恒定 律。第二定律。热力学第二定律表达有关能量传递方向和转换效率的规律。热力 学第二定律是对能量传递和转化的一个重要概括，通俗地说就是：在能量的传递 和转化过程中，除了一部分可以继续传递和作功的能量(自由能)外，总有一部 分不能继续传递和作功而以热的形式消散的能量，这部分能量使熵和无序性增 加。以蒸汽机为例，煤燃烧时一部分能量转化为蒸汽能推动机器作了功，另一部 分能量以热的形式消散在周围空间而没有作功，只是使熵和无序性增加。(见268 页).九、生产力的概念：生产力狭义指再生生产力，即人类创造新财富的能力。 从横向来看，生产力分为个人生产力、企业生产力、社会生产力；从纵向来看， 生产力分

15、为短期生产力、长期生产力；从层次来看，生产力分为物质生产力、精 神生产力。生产力是生产系统的功能，组成生产力系统的要素包括劳动者、劳动 工具、劳动对象、社会文化制度体制环境，生产力系统的结构就是组成生产力系 统的要素之间的关系。生产力系统的结构如果对称，生产力发展速度就快；生产 力系统的结构如果不对称，生产力发展速度就慢。生产力系统结构的对称程度决 定生产力的发展速度，所以生产力发展是主客体相互作用、资源再生的结果，是 社会系统的整体功能。生产力发展是增长向发展转化的中间环节。生产力发展 水平的高低是生产力要素构成的系统与其所处的政治、经济、社会、文化、生态 等环境构成的体系聚合匹配的结果。九

16、、初级和次级生产：初级生产指自养生物即无机营养性生物所进行的有机 物的生产。在一般生态系统中，光合成生物(绿色植物和光合细菌)所进行的有 机物生产在数量上占绝大多数，因此，一般也多指光合成生物的有机物的生产。 次级生产(secondary production)是指异养生物即有机营养生物的生物体的生 产。除生产者外的其它有机体的生产，即消费者和分解者利用初级生产量进行同 化作用，表现为动物和其它异养生物生长、繁殖和营养物质的贮存。在专门把生 物生产用于自养生物的有机物生产的年代里，除一次生产以外都不认为是生产。 但被称为消费者和分解者的也在生产自己的驱体，从这个意义上说，应该称其为 次级主产，

17、这一点现在已被确定下来。从生产有机物的意义上来说所谓初级生产， 并不是次级生产的对应词。另外，只局限于进行初级消费者(次级生产者)的范 围内，而把次级消费者以上所进行的生产称为三级生产和四级生产的用法，现在 还不普遍。次级生产一词的最初提倡者认为是G. Winberg (1936)，在当时是 指关于异养生物的种或不同生活方式的术语。十、生态系统的分解：动物、植物和微生物的残枝、尸体等复杂的有机物质 被分解者逐步分解为简单的无机物质的过程；将生态系统中的各种无生命的复杂 有机质(尸体、粪便等)分解成水、二氧化碳、铵盐等可以被生产者重新利用的 物质，完成物质的循环，因此分解者、生产者与无机环境就可

18、以构成一个简单的 生态系统。分解者是生态系统的必要成分。分解者是连接生物群落和无机环境的 桥梁。十一、能流模型：(见 274 页) 十二、物质循环及其特点：物质循环及指无机化合物和单质通过生态系统的循环运动。生态系统中的物 质循环可以用库(pool)和流通(flow)两个概念来加以概括。库是由存在于生态系 统某些生物或非生物成分中的一定数量的某种化合物所构成的。对于某一种元素 而言，存在一个或多个主要的蓄库。在库里，该元素的数量远远超过正常结合在 生命系统中的数量，并且通常只能缓慢地将该元素从蓄库中放出。物质在生态系 统中的循环实际上是在库与库之间彼此流通的。在单位时间或单位体积的转移量 就称

19、为流通量。物质循环的特点：1、全球性；2、往复循环；3、反复利用。物质循环三大循环的特点生态系统除了需要能量外，还需要水和各种矿物元素。这首先是由于生态系 统所需要的能量必须固定和保存在由这些无机物构成的有机物中，才能够沿着食 物链从一个营养级传递到另一个营养级，供各类生物需要。否则，能量就会自由 地散失掉。其次，水和各种矿质营养元素也是构成生物有机体的基本物质。因此, 对生态系统来说，物质同能量一样重要。生物有机体在生活过程中，大约需要3040种元素。其中如C、0、H、N、 P、K、Na、Ca、Mg、S等元素的需要量很大，称为大量元素；另一些元素虽然需 要量极少，但对生命是不可缺少的，如B、

20、Cl、Co、Cu、I、Fe、Mn、Mo、Se、 Si、Zn等，叫做微量元素。这些基本元素首先被植物从空气、水、土壤中吸收 利用，然后以有机物的形式从一个营养级传递到下一个营养级。当动植物有机体 死亡后被分解者生物分解时，它们又以无机形式的矿质元素归还到环境中，再次 被植物重新吸收利用。这样，矿质养分不同于能量的单向流动，而是在生态系统 内一次又一次地利用、再利用，即发生循环，这就是生态系统的物质循环或生物 地球化学循环。物质循环的特点是循环式，与能量流动的单方向性不同。能量流动和物质循环都是借助于生物之间的取食过程进行的，在生态系统 中，能量流动和物质循环是紧密地结合在一起同时进行的，它们把各

21、个组分有机 地联结成为一个整体，从而维持了生态系统的持续存在。在整个地球上，极其复 杂的能量流和物质流网络系统把各种自然成分和自然地理单元联系起来，形成更 大更复杂的整体地理壳或生物圈。十三、三大循环的特征：见上十二内容。十四、生态系统稳定性维持理论：生态系统的调节能力主要是通过反馈 (feedback)来完成的。反馈又分为正反馈(positive feedback)和负反馈 (negative feedback)两种。负反馈对生态系统达到和保持平衡是必不可少的。 正负反馈的相互作用和转化，保证了生态系统可以达到一定的稳态。例如，如果 草原上的食草动物因为迁入而增加，植物就会因为受到过度啃食而

22、减少；而植物 数量减少以后，反过来就会抑制动物的数量，从而保证了草原生态系统中的生产 者和消费者之间的平衡。在生态系统中关于正反馈的例子不多，例如，有一个湖 泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼类死亡的尸体腐烂，又会进 一步加重污染，引起更多的鱼类的死亡。不同生态系统的自我调节能力是不同的。一个生态系统的物种组成越复杂， 结构越稳定，功能越健全，生产能力越高，它的自我调节能力也就越高。因为物 种的减少往往使生态系统的生产效率下降，抵抗自然灾害、外来物种入侵和其他 干扰的能力下降。而在物种多样性高的生态系统中，拥有着生态功能相似而对环 境反应不同的物种，并以此来保障整个生态系统可以因环

23、境变化而调整自身以维 持各项功能的发挥。因此，物种丰富的热带雨林生态系统要比物种单一的农田生 态系统的自我调节能力强。生态系统的自我调节能力主要表现在3个方面：第一，是同种生物的种群密度的调控，这是在有限空间内比较普遍存在的种 群变化规律；第二，是异种生物种群之间的数量调控，多出现于植物与动物或动物与动物 之间，常有食物链关系；第三，是生物与环境之间的相互调控。退化生态系统的概念：生态系统的正常状态在干扰的作用下失衡，生态系统 的结构发生负向变化，与原正常生态系统比较其功能低下，这样的生态系统则被 称之为受害生态系统或退化生态系统。退化生态系统指在一定的时空背景下，生 态系统受自然因素，人为因

24、素或两者的共同干扰下，使生态系统的某些要素或系 统整体发生不利于生物和人类生存要求的量变和质变，系统的结构和功能发生与 原有的平衡状态或进化方向相反的位移退化生态系统的特征主要表现在以下方面：自然景观、结构特征、功能过程 （包括能量流动、物质循环、水分平衡等生态过程）、生物的生理生态学特征等。退化主要因素自然植被在维持生态系统平衡中有极为重要的意义，自然森林植被的破坏与 减少是陆地生态系统退化的主要原因之一。森林面积的缩小导致降水减少，而降 水时又容易发生洪灾和水土流失，使土地日益贫瘠退化。生态系统的各种退化原 因，如侵蚀化退化、荒漠化退化、石质化退化、土壤贫瘠化退化和污染退化等， 均直接或间

25、接地与植被的破坏及减少有关。退化原因退化生态系统植被的破坏与减少。由于人们大量使用木材，特别是用于造纸 和饲养牲畜，以及森林大火等原因，迄今世界原始森林有2/3已消失。（自然 植被在维持生态系统平衡中有极为重要意义，自然森林植被的破坏与减少是陆地 生态系统退化的主要原因之一）退化生态系统侵蚀。土壤侵蚀的定义是：土壤及其母质在水力、风力、冻融、 重力等外营力作用下，被破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程。土壤侵蚀是土地退化 的主要原因，是导致生态环境恶化的最严重问题，联合国粮农组织将其列为世界 土地退化的首要问题。退化生态系统荒漠化。荒漠化定义：包括气候变异和人类活动在内的种种因 素造成的干旱、半干旱和

26、亚湿润地区的土地退化。沙漠（desert）化可由自然干 扰或人为干扰而形成。植被破坏后严重的水土流失是引起沙化的重要原因。地表径流带走土体中的 粘粒，使表土层砂粒和砾石量相对增多，土壤质地逐渐沙质化。退化生态系统石漠化。石质化（石漠化）退化是指自然干扰或人为干扰，或 二者同时干扰下，使原来土壤连续覆盖的土地上，植被遭破坏、土壤严重流失造 成大片基岩裸露的一种土地退化过程，是该区域土壤退化的最后阶段。退化生态系统土壤贫瘠化。土壤贫瘠化退化就是土壤肥力减退的退化方式。 引起土壤贫瘠化退化的有多种因素，但主要的是水土流失(主要原因)、土地过 度利用和不合理利用。退化生态系统污染。污染物质主要来源于工

27、业和城市的废物(废水、固体废 弃物、废气)、农药和化肥，以及放射性物质等。未经处理的“三废”不但恶 化了环境，也造成了严重的土地污染、水域的污染和大气污染。驱动力：引起生态系统退化的原因是多方面的，但其基本机理是在干扰的压 力下生态系统的结构与功能发生变化，干扰是生态系统退化的驱动力。干扰包括自然干扰和人类干扰，在现实的生态系统中，造成生态系统退化的， 往往是多种干扰力的综合作用。十六、生态恢复的基本理论理论体系：基本理论：全球变化、生物多样性丧失、资源枯竭和生态环境退化使人类陷 于了自身导演的生态困境之中，并严重威胁到人类社会的可持续发展。因此，如 何保护现有的自然生态系统，综合整治与恢复已

28、退化生态系统，以及重建可持续 的人工生态系统，已成为摆在人类面前亟待解决的重要课题。在这种背景之下， 恢复生态学(Restorationecology)应运而生，在20世纪80年代得以迅猛发展， 现已日益成为世界各国的研究热点。1996年，美国生态学年会把恢复生态学作 为应用生态学的五大研究领域之一。复生态学是80年代迅速发展起来的现代应用生态学的一个分支，主要致力 于那些在自然灾变和人类活动压力下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建，它 是最终检验生态学理论的判决性试验。它所应用的是生态学的基本原理，尤其是 生态系统演替理论。恢复生态学在加强生态系统建设和优化管理以及生物多样性 的保护具有重要

29、的理论和实践意义。国内外关于恢复生态学的定义很多,尚未取得共识，归纳起来主要有三类观 点。第一类观点强调恢复的最终状态。如Cairns(1995)认为生态恢复是使受损 生态系统的结构和功能回复到受干扰前状态的过程;Egan (1996)认为生态恢复 是重建某区域历史上有的植物和动物群落，而且保持生态系统和人类的传统文化 功能的持续性的过程(Hobbs &Not orn,1996)。事实上，上述定义的理想(最终) 状态是很难实现的。第二类观点强调恢复的生态学过程。如Bradshaw (1987)认为生态恢复是 有关理论的一种“严密验证” (acid test),它研究生态系统自身的性质、受损 机

30、理及修复过程;Harper (1987)认为生态恢复是关于组装并试验群落和生态系 统如何工作的过程;余作岳、彭少麟(1996)提出恢复生态学是研究生态系统退化 原因、退化生态系统恢复与重建技术与方法、生态学过程与机理的科学。目前我 国许多学者均采用余作岳、彭少麟(1996)提出的恢复生态学定义。第三类观点强调恢复的生态整合性。国际恢复生态学会曾先后提出三个定义: 生态恢复是修复被人类损害的原生生态系统的多样性及动态的过程；生态恢复是 维持生态系统健康及更新的过程；生态恢复是研究生态整合性的恢复和管理过程 的科学，生态整合性包括生物多样性、生态过程和结构、区域及历史情况、可持 续的社会实践等广泛

31、的范围。第三个定义是该学会的最终定义J ackson et al.1995)。十七、盖亚假说等基本概念术语以及理论体系：盖亚假说由英国大气学家詹 姆斯洛夫洛克(James E.lovelock)在20世纪60年代末提出的。后来经过他 和美国生物学家马古利斯(Lynn margulis)共同推进，逐渐受到西方科学界的 重视，并对人们的地球观产生着越来越大的影响。同时盖亚假说也成为西方环境 保护运动和绿党行动的一个重要的理论基础。提出与发展2o世纪6o年代，英国科学家詹姆斯洺夫洛克提出了盖亚假说，在这个假 说中，洛夫洛克把地球比作一个自我调节的有生命的有机体。但这并不意味着世 界是有生命的，而是说

32、明生命体与自然环境 包括大气、海洋、极地冰盖以及 我们脚下的岩石一一之间存在着复杂连贯的相互作用。盖亚假说认为，这些相互关系共同作用使地球保持着适度的稳定状态，以使 生命继续生存。这种平衡状态有时也称为体内平衡是生命有机体的特性之一，有机体通过内部调节维持现状。为支撑他的观点，洛克指出，虽然太阳辐 射在过去持续增强，但是地球表面温度却始终保持稳定。同时，他还强调，虽然 有无数的因素可以破坏海洋盐度和大气成分，但是这两者也始终保持着稳定状 态。洛夫洛克的盖亚理论遭到猛烈的抨击，尤其是诸如理查德道金斯以及已故 的斯提芬古尔德这样的生物学家。然而，生命体在维持地球可居住性中扮演着关 键角色这一观点依

33、然吸引了治学严谨的科学家们的注意，并获得了他们的支持。科学性盖亚假说至少包含5个层次的含义：一是认为地球上的各种生物有效地调节着大气的温度和化学构成；二是地球上的各种生物体影响生物环境，而环境又反过来影响达尔文的生物 进化过程，两者共同进化；三是各种生物与自然界之间主要由负反馈环连接，从而保持地球生态的稳定 状态；四是认为大气能保持在稳定状态不仅取决于生物圈，而且在一定意义上为了 生物圈；五是认为各种生物调节其物质环境，以便创造各类生物优化的生存条件。前 两层被称为弱盖亚学说，后三层为强盖亚学说。2现在，随着盖亚假说的有些预测已经得到证实，对于前两层含义一般没有争 论；而对于后三层含义就有很大

34、的争论。主要集中在三个方面：1. 如果把盖亚作为一个负反馈调节系统，如何理解该系统的目标；2. 如何理解盖亚的自动平衡态，在地球的大气，环境等不断发生巨大变化 时，它是如何保持自动平衡的；3. 盖亚作为一个整体系统，一直通过计算机模型和模拟实验来研究，而科 学理论是需要实际研究的。应该看到，盖亚假说作为一个具有科学革命意义的学说，在科学界引起激烈 的争论是一种正常现象。正是这种争论已经并将继续推动其向前发展。盖亚假说启示盖亚假说作为一种新的地球系统观的意义在于，它能直接或间接地帮助回答 当今人类所面临的生态问题和世界观问题。首先，全球生态环境恶化是人类当今 面临的最严重的问题之一。盖亚假说启示人们，环境问题是涉及整个地球生态系 统的问题，要解决这个问题不仅需要用系统的或整体的观点和方法来认识人类生 产和生活方式对生态环境影响，而且需要人类共同行动。同时，盖亚假说也从道 义上启示人们，包括人类在内的所有生物都是地球母亲的后代，人类既不是地球 的主人，也不是地球的管理者，只是地球母亲的后代之一。因此，人类应该热爱 和保护地球母亲，并与其他生物和睦相处