人類活動誘發的生態系統崩潰

長期、持久的人類活動干擾改變了生態系統的穩定性和多樣性,一方面直接降低了生態系統的功能屬性,如抵御入侵,另一方面減少了生態系統高生物多樣性所帶來的緩沖效應.理論預測表明,環境的改變和多樣性的喪失會增加生態系統崩潰的風險,這種生態系統崩潰是突發的并且可能是不可逆的.但是這個理論預測缺少來自自然系統的長期經驗證據證實.本研究在 1個退化的但物種豐富的火成熱帶草原上論證這種關系.在這片草原上,防火、入侵、營養缺失的綜合作用導致其物種貧瘠,但仍然有較強的生產力,能夠適應每年的氣候變化,抵御入侵,除非火災再次發生的時候容易迅速崩潰.首先,我們論證了人類活動的干預是如何對生物多樣性和生態系統功能帶來負面影響的.自19世紀中期,防火措施就與植物種類的減少有著密切關系,防火措施使得高產區年產量穩定,并能夠抵御人侵,這堪比 1個管理良好、高產、多樣性較低的農業系統.然而,防火措施的管理也有 1個潛在問題,使生態系統不能夠很好地應對突然發生的環境變化,而高生物多樣性所帶來的緩沖效應會消除這種環境突然變化帶來的影響,這就解釋了上述說法.當火災再次來襲時,本地物種較多的草原地區能夠堅守,在火燒過之后,該地區一些稀少和以功能性繁殖為主的植物就會迅速生長,以防止包括迅速轉換成森林在內的大范圍入侵.該研究表明,盡管之前在功能上似乎顯得微不足道,但是生物多樣性對維持生態系統穩定性十分重要.在全球范圍內普遍存在的高強度的土地利用和物種喪失的情況下,這種關系對很多生態系統都適用.

譚 娟 譯自《Nature》,2013,494:86.