生態閾值(英語:ecological threshold)是生態系統本身能抗御外界干擾、恢復平衡狀態的臨界限度。它是外部條件相對較小的變化或干擾就能引起生態系統變的點。當超過生態閾值時,生態系統可能無法繼續依靠其固有的恢復力回到先前狀態,通常會導致生態系統健康狀況發生急劇變化。生態閾值表明,生態或生物系統對人類活動或自然過程的壓力的反映是非線性的。
定義
生態系統可以承受一定的外界壓力,通過自我調控機制來恢復平衡,當外界壓力超出生態系統自我調控機制調控的最大限度時,生態系統的自我調控機制將會降低或者消失,這種相對平衡將會遭到破壞,從而導致系統崩潰,這種限度就叫生態閾值。
閾值為某系統或物質狀態發生劇烈改變的那一點或區域,是事物發展進程中出現質變狀態(或臨界狀態)的表征。在排除人為干擾后,退化的群落是能依靠自身調節恢復能力的,但是恢復的時間較長,并且生態系統的自我恢復功能并不是無限度的,當外界干擾過于強烈,超出了生態系統能承受的范圍時,生態系統的結構發生改變,生態系統原有功能可能會被破壞甚至喪失,在缺乏外來支持的情況下,生態環境狀況只能每況愈下,最后崩潰。生態系統不同的狀態之間存在著閾值或者斷點,當受到外界環境的干擾導致生態群落內的各種資源產生強烈的變化時,生態群落的結構特征也會隨之發生急劇變化,這就是生態閾值變化。同時,生態閾值作為一個界限值,其既可以以點的形式存在,也可以以線、面的形式存在,出現的形式是多樣的。在退化的土地管理中,閾值反映了土壤與植被的復雜關系,了解不同生態系統的生態閾值,可以因地制宜地進行生態修復。
環境容量
生態閾值即環境容量,是指某一環境區域內對人類活動造成的影響的最大容納量。大氣、土地、動植物等都有承受污染物的最高限制。就環境污染而言,污染物存在的數量超過最大容納量,這一環境的生態平衡和正常功能就會遭到破壞。在“十五”期間,我國開始編制環境容量指標,國家環保總局制定了環境容量總額,然后按年度分配給各省市區,各省市區再往各地市分解。每年的環境容量指標都要往下削減。
特征
生態閾值可以表現為點或區域。區域型閾值意味著從一種狀態到另一種狀態是漸變或過渡的,而非在某一點突變。生態閾值引起人們的關注,是因為事實證明,許多災難性的惡化的情況很難或幾乎不可能補救。生態滅絕即為明確的不可挽回的點。生態閾值通常有遲滯的特征,這意味著系統狀態依賴于其歷史狀態。但即使改變已經不可逆,回頭并試圖逆轉也可能與繼續當前發展形成截然不同的路徑。其他密切相關的術語包括臨界負荷(critical load)、穩態轉換(regime shift)、臨界轉換(critical transition)、臨界點(tipping 小數點)等,這些術語都在不同程度上描述了生態系統在面臨壓力時可能發生的非線性變化。
重要性
生態閾值在自然資源保護、生態系統管理和可持續性發展中都起著至關重要的作用。
1 、注重生態系統的生態閾值系統性研究
生態閾值的研究僅僅局限于生態系統中某個因子的閾值,而未對生態系統其它因子閾值進行綜合分析。由于生態系統是一個綜合體,擁有復雜性的結構,因此研究生態系統的生態閾值我們要進行系統性和全面性的開展研究,只有這樣才能更好的了解生態系統的狀態,便于因地制宜的管理。
2 、加強生態閾值的定量化研究
生態閾值應加強定量性研究,生態閾值的特點決定著生態系統的臨界值或者拐點的不確定性,但是要讓生態閾值理論應用于實踐中,就必須加強定量化研究,強化大、中、小尺度下生態監測體系,建立充分的數據庫來支撐生態閾值理論體系。比如隨著森林滅火閾值的提出,我們可以得到防治森林火災發生的覆蓋度臨界值,這樣就可以幫助我們更好地經營管理森林生態系統。
3 、關注生態閾值研究的尺度及強化野外監測生態閾值具有復雜的時空效應,同一生態系統在不同的尺度范圍內,其生態閾值表現出不同的大小。大尺度上躍遷點的出現是基于小尺度或者微尺度上的量變累積,因此在確定生態閾值時應充分考慮小尺度效應。尤其是在地形破碎的石質山區,小尺度效應會更加明顯。比如:河北片麻巖山區由于大量微地形的存在,導致該區域內植被特征和養分含量產生顯著的斑塊性,其生態閾值的界定也充分考慮了微地形的異質性。另外要加強不同尺度的野外監測,為生態閾值的界定提供有力可信的數據支撐。
參考資料 >