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第27章 生态的作用(1)

生态一词源于古希腊语,意思是指家或者我们的环境。简单地说,生态就是指一切生物的生存状态,以及它们之间和它们与环境之间环环相扣的关系。生态的产生最早也是从研究生物个体而开始的,“生态”一词涉及的范畴也越来越广,人们常常用“生态”来定义许多美好的事物,如健康的、美的、和谐的等事物均可冠以“生态”修饰。当然,不同文化背景的人对“生态”的定义会有所不同,多元的世界需要多元的文化,正如自然界的“生态”所追求的物种多样性一样,以此来维持生态系统的平衡发展。生态系统是开放系统,为了维系自身的稳定,生态系统需要不断输入能量,否则就有崩溃的危险;许多基础物质在生态系统中不断循环,其中碳循环与全球温室效应密切相关,生态系统是生态学领域的一个主要结构和功能单位,属于生态学研究的最高层次。

森林植被的作用

生物与环境之间的作用是相互的,生物在时刻受环境作用的同时也对其生存环境产生多方面的影响。生物对环境的改造作用可使环境变得更有利于生物生存,也可对环境资源和环境质量造成不良影响。

森林是生物圈内数量最大的植物群落,是地球上的最大初级生产者。在陆地生态系统中具有强大的生态效应,对其他植物、动物和人类的生态条件的形成与改善具有重要影响。其生态效应主要有如下6方面:

(1)涵养水源,保持水土。林冠可以截留10%~30%的降水,枯枝落叶层及植被物可使50%~80%的降水渗入林地土层,形成地下水,减少了地表径流和表土冲刷。每公顷森林植被含水总量可达200~400吨,每公顷森林地比无林地每年至少可多蓄水300立方米。降水通过林冠截留和林地的渗透贮存,实际流出林地的水量极少。

(2)调节气候,增加雨量。大片森林有强大的蒸腾作用,观察表明,有林地区一般比无林地区降水量要多17.4%。我国雷州半岛过去林少,荒凉易旱;后森林覆盖率增大到36%,年降雨量因之增加32%。森林上空空气的相对湿度比无林区上空高12%~25%,高温季节林区气温较低,寒冷季节气温则较高。森林对周边地区的气候特征有明显调节作用,对区域气候也有重要影响。

雨中的森林(3)防风固沙,保护农田。森林的枝叶可以挡风,根系可以固土固沙,防止农田被风蚀沙压和防止或减轻作物倒伏。国内外农田基本建设、江河堤坝及交通沿线都注重防风林网、防沙林带和防浪林带的设置。据各地观测,当主风方向和农田防护林带垂直时,背风面相当于树高15~20倍距离以内及迎风面1~3倍距离的风速降低30%~50%;10公顷防风林,可保护农田100公顷;防护林可使高温期温度降低0.2℃~1.8℃,低温期温度升高0.3℃~0.6℃,相对湿度提高2%~4%。这些生态因子的改善有利于作物产量的提高和稳产性加强。

(4)保护环境,净化空气。1公顷阔叶林在正常生长季节进行光合作用每天约吸收1000千克二氧化碳,同时释放730千克氧。森林每累积1000千克干物质,能产生1393~1428千克氧。森林对烟尘和粉尘有明显过滤和阻滞作用,枝叶能降低风速,且叶片表面不平、多绒毛、分泌黏性物质等特性可使粉尘沉降并吸附。每年每公顷树冠可吸尘30~70吨。森林内多种植物能分别吸收空气中的二氧化硫、氟化氢、氯和臭氧等有毒气体。许多树种,如柞树、柏树、梧桐及冷杉等能分泌植物杀菌素,杀死空气中的白喉、肺结核、伤寒及痢疾等疾病的病原菌。植物根部能吸收或分泌次生代谢物质,分解地面有毒污染物质,分解有机物,使地面土壤和水源净化。

(5)减低噪音,美化景观。噪音在60dB(分贝)以上就干扰工作,95~100dB就影响听力,森林和树木可显著减低噪音。各种林木形状、色彩丰富多样,森林使水源充足,气候宜人,空气清新,形成了大地的自然景观,森林地区通常是理想的旅游区。

(6)提供产品和燃料,增加肥源。森林有助于发展畜牧业,增加有机肥,培肥土壤,同时还有助于从根本上解决我国农村中能源缺乏问题,进而解决生态平衡失调问题。

我们不但可以计算森林的直接经济效益和社会效益,同时也可以计算其间接生态经济效益。据日本学者计算,日本森林在涵养水源、防止泥沙流失、防止土壤崩塌、保健旅游、保护野生动物和供给氧气与净化大气等方面带来的间接经济效益,相当于全国财政支出总额。据芬兰学者计算,芬兰森林每年生长木材的经济效益是17亿马克,而它的环保价值是53亿马克。由于森林对环境的良好影响,许多国家都十分重视森林的保护和建造。

知识点世界森林日

“世界森林日”,又被译为“世界林业节”,英文是“WorldForestDay”。这个纪念日是于1971年,在欧洲农业联盟的特内里弗岛大会上,由西班牙提出倡议并得到一致通过的。同年11月,联合国粮农组织正式予以确认。有的国家把这一天定为植树节;有的国家根据本国的特定环境和需求,确定了自己的植树节;中国的植树节是3月12日。而今,除了植树,“世界森林日”广泛关注森林与民生的更深层次的本质问题。

海洋生物的作用

海洋面积占地球表面积的70%以上。由于海洋分布广阔,海域类型多样,海洋本身的深度不同,海洋与陆地接合部各具特征,形成了海洋生物的多样性及与陆地生态系统多种密切联系。海洋生物对陆地生物和整个生物圈都产生重要作用,具有较大的生态效应。

有净化功能的海洋生物海洋生物包括海滨湿地及近海生物(如热带、亚热带河口海湾的红树林群落),浅水海岸带的海草群落,浅海生物群落及大洋深海生物群落等。浅海区及深海区表层生活有大量水生植物和浮游生物,能进行光合作用,是海洋生物的初级生产者。特别是在远离陆地的大洋区,海水营养贫乏,进行光合作用的自养浮游生物则是主要初级生产者,是其他海洋动物的生存基础,如蓝细菌和固氮蓝藻等。海洋深处是光线不能透射到达的黑暗场所,没有初级生产力,但也有大量种类的动物依赖水表转入的食物而生存,这些动物形成了特殊的适应能力,如形成发光器官、弱光区则有特别发达的视觉、捕食器官的增大、雌雄共生等。总之,海洋生物在海洋和陆地周围形成了一个完善的立体分布、能量利用体系。

(1)海洋生物是地球上最大的环境净化者。陆地生物产生的各种有机物、代谢产物和环境释放物都要经江河或大气进入海洋,沉淀于近海底部和溶于水中,海洋生物则是这些物质的捕获者,使海底沉积层稳定,清除水体的富营养化,增加水体透明度。如果没有大量的海洋生物,海水的有机污染就会不断积累,地球生态就不能保持平衡,陆地生物也不能生存。

(2)海洋生物给陆地生物提供了丰富的产品。大量海洋植物和动物产品补充着陆地生物食物链,在有的地区海洋经济是人类的主要依靠。随着世界人口的增加,陆地资源的不足,开发海洋资源将显得愈加重要。沿海岸陆地动物依靠海洋生物生存,如红树林是鸟类的重要分布区,海洋的鱼类、贝类及爬行类动物和海草、海藻等植物是鸟类和陆地动物的食物源。

(3)海洋生物非正常生长造成的危害。由于人类活动的加快,陆地资源的快速消耗,大量有机物和有毒污染物排入海洋,使近海动物减少,而浮游生物增多,或海草生长过多,造成海洋生物的发展不平衡,因此出现了大区域的赤潮、黄潮现象。从而影响了陆地生物的生存环境。保护海洋生态和海洋生物是21世纪的又一艰巨任务。

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