3.6.1 生态系统退化
一、生态系统退化的概念
生态系统退化又称生态退化，是指在自然和人为干扰的作用下，生态系统结构和功能发生变化，原有平衡被打破，生态功能遭受破坏或丧失的过程。生态退化使得生态系统从一个相对稳定的状态演替为脆弱的不稳定状态，其系统组成、结构、能量和物质循环总量与效率、生物多样性等方面均发生了量或质的改变。
二、退化生态系统的特征
与正常演替的生态系统相比，退化生态系统表现出以下主要特征。
（1）在系统结构方面，退化生态系统的物种多样性、遗传多样性、结构多样性和空间异质性降低，系统组成不稳定，一些物种丧失或优势种、建群种的优势度降低。
（2）在能量方面，退化生态系统的能量生产量低，系统储存的能量低，能量转化水平下降，食物链缩短，多呈直线状而不同于正常的环形循环。
（3）在物质循环方面，退化生态系统中总有机质存储少，生产者亚系统的物质积累降低，无机营养物质多储存于环境库中而较少地储存于生物库中。
（4）在稳定性方面，由于退化生态系统的组成和结构单一，生态联系和生态学过程简化，因而对外界的干扰显得较为敏感，系统的抗逆能力和自我恢复能力较低，系统变得脆弱。
三、生态系统退化的原因与机理
1.生境破坏和生境破碎
生境破坏和破碎是威胁生物多样性的主要因素之一。生境破坏主要是指生境条件的异化和丧失，生境丧失将对生态系统以毁灭性破坏。生境破碎是指由于人类活动，一个大面积连续的生境变成很多面积较小的斑块，斑块之间通常被人工改造或退化的区域所隔离。生境破碎主要通过降低生物多样性、改变生态系统的生物组成与营养结构而导致自然生态系统退化。生境破碎对生物多样性的主要影响机制包括以下几点。
（1）限制斑块内的物种扩散和活动范围，促进生境岛屿的形成。斑块面积如果小于物种所需的最小巢区或领域面积，就会影响生物的生存。
（2）生境破碎导致生物小种群的产生，小种群间的隔离可使物种的迁移和散布能力降低，一些不同生活周期依靠不同生境的生物的移动将受到阻碍。当种群密度低于某一阈值时，交配的成功率降低（阿利氏效应），促使种群灭绝。同时，小种群内遗传变异性缺乏，近亲繁殖，遗传漂变（基因在属间或属内交换导致的遗传变异）等也会影响种群的生存活力。此外，小种群还容易受到捕食、竞争、疾病和食物供应等环境变化的影响而走向灭绝。(https://www.daowen.com)
（3）生境破碎导致系统边际增加，显著增加了边缘与内部生境的相关性，边缘生态因子（如光、温、湿、风等）巨大的波动性可使一些对环境敏感的生物灭绝。
（4）生境破碎加速外来物种入侵，干扰原有的生物种群结构。
（5）生境破碎通过扰乱种群内重要的生态过程和相互关系导致物种次生灭绝，包括捕食、寄生和互惠共生等关系的破坏。
2.生物入侵
生物入侵是指外来物种进入新的环境中，不仅能够适应新的环境，而且没有天敌制衡其发展，在与本地物种竞争养分、水分和生存空间时处于绝对优势，导致其种群密度迅速增大并蔓延成灾；或外来物种捕食当地物种，致使当地物种灭绝；或外来物种强烈改变原有生境，致使当地许多物种不能生存；或外来物种作为病原体使当地物种染病，且疾病能在当地种群中传播和流行，最后导致被染物种灭绝；或外来物种严重威胁本地生态系统的结构和功能，导致生物多样性和生境的散失等现象。具有入侵潜能的外来物种通常表现出具有生态适应的广谱性、生长发育迅速、繁殖力强、持久性高、较高的协同进化潜力、破坏生态系统原有的物种共生关系等特性。
外来物种入侵是多方面综合作用的结果，但人类干扰是造成外来物种入侵的一个直接驱动力。外来物种的入侵过程可以简单地划分为传播过程中的淘汰阶段、到达新环境后的环境选择阶段及定居后的增长阶段。绝大多数外来物种在第一、二阶段被淘汰掉，只有极少部分幸存者能够进入第三阶段，并逐渐与新环境的自然条件融合，成为成功的入侵者。因此，一个外来物种到达新的地区后，会有多少个体生存下来，与其最初的入侵数量没有多大关系，而关键是物种与环境的耦合。外来物种入侵造成的影响已涉及各个层面上，包括遗传多样性、物种多样性、生态系统的结构与功能，以及农业经济的持续发展、人类健康等不同方面。在世界自然保护同盟公布的全球100种最具威胁性的外来生物中，有50余种已传入中国。
3.物种灭绝
物种灭绝，然后被其他物种取代，这是进化演变的一部分。在不被干扰的生态系统中，灭绝的速率大约为每10年灭绝1个物种。大规模的灭绝曾经周期性地消灭大量物种。最显著的事件发生在白垩纪末期恐龙消失时代。更大的灾难发生在二叠纪末期，大约2.5亿年前，2/3的海洋物种和几乎1/2动植物的科在10000年间全部消失。现在的理论表明，这些大毁灭是气候变化导致的，也许是大行星撞击地球引发的。
最近150年间，物种消失的速率又在显著增长。据统计，我们现在正以自然灭绝的1000倍的速度失去物种。科学家们相信，目前灭绝事件增加的最大原因就是栖息地的失去，包括生境破碎和破坏。栖息地的破碎化将种群分成相互隔绝的群体，这样对灾害性事件十分脆弱。太小的种群即使在正常情况下也缺乏足够数量的有生育能力的成体进行繁殖。人类导致的大规模灭绝可与地质历史时期的大规模灭绝相匹敌。全球范围内对森林、湿地和其他含有大量生物的生态系统的破坏可能会消灭几千，甚至几百万种物种。
另外一些物种大幅减少，甚至被彻底根除，是因为它们被视为对人类或家畜有威胁，或是因为它们和人类竞争资源的使用。还有越来越多的物种，由于受到各种各样的环境污染物日益严重的毒害作用而逐渐丧失繁殖能力，最终走向灭绝。
4.生物多样性散失
生物多样性可以分为遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性等几个层次。遗传多样性是指地球上所有生物所携带的遗传基因的综合。物种多样性是指地球表面动物、植物、微生物的物种数量。生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化以及生态系统内生境差异、生态变化的多样性。景观多样性是一种重复出现的，具有相互影响的生态系统组成的异质性陆地区域，或只有不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样化或变异性。生物多样性最重要的是物种多样性，它是其他多样性的基础或载体。
生物多样性是人类社会赖以生存和发展的基础，是生态系统中生命支持系统的核心组成部分。目前世界上的生物物种正在以前所未有的高速度消失，消失的物种不仅会使人类失去一种自然资源，还会引起其他物种的消失。
