作者:付立
和其他生命形式相比,人類對于自然的侵擾力度是巨大的,我們身邊很多生態系統都被打上了人類行為的印記,這樣的生態系統被生態學家們稱為“社會—生態系統”。如今,雖然維護適宜人類生存和發展的生態環境、建設生態文明已成為人們的共識,但助力入侵物種、過度捕撈、大興土木、制造污染、溫室氣體排放和傾倒垃圾等人類嚴重侵擾自然的行為依然存在。這樣的行為打破了生態系統的平衡狀態,破壞了系統的整體穩定性,以這種方式產生的“社會—生態系統”留給人們最為深刻的印象就是殘缺和破損。因此,這類系統成為生態文明建設中人們著力修復對象的同時,也成為生態學家關注的焦點。
生態學新觀點認為,生態系統并不是一種靜態的平衡,它不是只有唯一一個穩定狀態的系統,事實是同一個生態系統能夠以不同的形式存在,可以在不同的狀態上穩定下來,保持系統的整體性和基本功能。這意味著生態系統在面臨干擾時可選擇的策略至少有兩種:一種是抵御干擾保持原狀,以不變應萬變;另一種是應對變化變形重構,在一個新的狀態上穩定。進化意味著適應性調整,意味著當生態系統受到干擾,或者所處環境發生改變時,如果原來的穩定狀態失穩,系統可以向著新的平衡位置轉移,然后重新達到穩定,整個生態系統進入一個新的狀態。對于“社會—生態系統”來說,它的進化的痕跡十分明顯,我們來看幾個例子。
當環境發生變化時。在一個湖泊中,化學元素磷的多寡構成了重要的環境背景。湖中魚類資源豐富,只有少量水藻點綴其中,湖水清澈,這是湖泊生態系統的一種狀態。如果磷的含量增加得過多,對魚就會產生不利影響,但對水藻的生長卻十分有利。于是,湖泊生態系統就進入了另一個穩定狀態,水藻大量繁殖,魚類減少,湖水渾濁。而且這種狀態比前一種狀態更為穩定。
當系統的要素被改變時。夏威夷群島提供了外來物種入侵時生態系統反而獲取了新動力的例子。在今天的夏威夷群島上,至少有1090種植物是伴隨人類來到的。它們的出現雖然導致了71例本地植物滅絕,也有一些本地特有的昆蟲和鳥類消失,但并沒有引發生態崩潰。非但如此,外來植物與本地植物組成的新型植物群落,使生物多樣性的豐富程度大大增加,并增添了森林承載的功能,這應歸功于生態系統重組的力量。
當出現生命空白區域時。在浩瀚的太平洋上有一個漂浮著的“第七大洲”,這是一個巨大的塑料垃圾集中地,海洋渦流將塑料垃圾聚集在此,面積已達340多萬平方千米,比我國國土面積的三分之一還大。原本以為這些漂浮在海洋中的塑料了無生機,但近兩年的研究表明,每一片塑料上都有無數的生命,而且不同的微生物構成了一個生命循環系統,它們在塑料垃圾上和諧共生,構造了一種新型海洋生態系統。不僅如此,這些寄居在塑料垃圾上的微生物,還會吸引海洋動物吞吃它們,創造出新的食物鏈,從而構造了一個“塑料生態圈”。
這些案例說明,自然界中的生態系統在面臨不同類型干擾的時候具有通過變形、重組、新建等方式維持穩定的能力。而且,生態系統的每一種狀態都是平等的,無所謂好壞優劣,只要能使生態系統達到穩定的狀態都是可以接受的狀態。但是對于人類關注的“社會—生態系統”卻并非如此。比如第一個案例,在人類眼中湖水的兩種狀態是有明顯的好壞之分的,清澈的湖水是人們所愛,而渾濁的水藻泛濫的湖水卻是人所不喜的。我們所談論的生態保護,是讓生態系統維持在我們所希望的狀態,而非隨便一個穩定狀態。當生態系統前面加上了“社會”兩個字之后,不但其產生與人類相關,其未來走向也與人類的價值判斷和取舍密切相關。
因此,改造或恢復“社會—生態系統”、努力使這些深受人類影響的生態系統能夠維持在特定的狀態意義重大。盡管我們已經意識到需要充分關注生態系統動態的、發展的特征,而不能把它們當作一個靜止不動的系統,但依舊面臨著極為復雜的局面。因為在生態系統這個不同物種相互關聯的群體中,包含著無數性質各異的關聯,生態學家依然沒有弄清楚生態系統中關聯的細節和它發展的規律性,只是深刻地感受到了它在不斷遭受著非線性的干擾和它演化方向的不確定性。
沒有明確的科學認識的引導,我們建設生態文明的實踐將在摸索中前行,改造或恢復“社會—生態系統”的工作也將充滿困難,這個過程中,我們需要注意以下兩個方面。
首先,“社會—生態系統”雖然因人類活動而產生,但由于進化的存在,其結構已經發生變異,在人們想要它們回到原來的某個特定狀態時,不能簡單地認為只要人類活動退出就可以實現。有時人類活動退出后,對于生態系統侵擾消失,系統可以自動恢復到原有狀態;但有時人類活動的簡單退出卻反而可能事與愿違。比如在一些地方人類與蘆葦蕩的關系已經穩定,捕魚、收割蘆葦等活動已成為蘆葦蕩這個“社會—生態系統”的組成部分。當我們為了保護一些珍稀瀕危的鳥類而停止采集收割蘆葦時,蘆葦蕩已有的平衡就被打破,它可能會向泥炭沼狀態轉變,而不再適合我們希望保護的鳥類生存。
其次,保護生態環境不一定要固守原有狀態、原有的物種,對入侵物種心存偏見。最新的研究表明,生態系統的活力在于物種間的互動結構,而不僅僅是物種本身。而且,入侵物種的作用非常復雜,它們對于生態系統的干擾并不總是破壞性的,還有建設性的成分。一些瀕危物種在新的地方成了入侵物種,但卻讓它很好地存活下來,如綠鬣蜥。一些入侵物種還拯救了本地物種,如,羅德里格斯島上人們引進的新樹種成為了本地鳥類的食物來源。在生態系統進化的前提下,大自然并不保守。
總的看來,順應自然和保護自然是一件難度非常大的事情,在此前提下改造或恢復“社會—生態系統”難度更大。探索如何能夠使我們身邊的生態系統長期維持在讓人類可以接受甚至滿意的狀態,依然任重而道遠。(付立)