生态学中如何理解生态系统功能一词(Ecosystem Function ),且他是通过什么来量化的?

生态学中如何理解生态系统功能一词(Ecosystem Function ),且他是通过什么来量化的?

生态系统功能是相对于生态系统结构来讲的。生态系统功能是指生态系统内部各要素之间以及对系统外部所有相互作用过程的一种统称,有时候生态系统的状态属性也可以作为生态系统功能。概括来讲,生态系统功能可以分为三类:物质循环、能量流动与信息传播。1)物质循环:如水循环、碳循环、氮循环和磷循环等经过生命组织、食物网等生态系统单元,与环境系统进行交换代谢的物质循环过程;2)能量流动:物质循环载带着化学能量,通过不同营养级初级递减传递,另外通过接收太阳辐射的能量输入,吸收固碳和反射等形式,在地表收支能量改变温度环境也是一项生态系统能量流动的作用功能;3)信息传播:这里指生态系统通过种内交流(群居生活、交配繁殖)、种间共生、寄生等关系,蕴藏、培育和支持生命体信号的传播交流以及遗传物质的交流传递,形成不同层次生物多样性(遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性)的作用,这里的信息还可以指包括物理信息、化学信息、行为信息等。对生态系统功能理解的外延,是其相对于人类社会的价值,也就是生态系统的服务功能,依据联合国千年生态系统评估计划中的划分,生态系统服务功能是在以上三类功能基础上,综合产生的三种服务效益,包括支持与供给功能(如粮食、建筑材料、栖息环境)、调节功能(如气候、蓄洪、土壤肥力)和文化与精神(如民族认同、娱乐游憩)功能。

至于如何量化,需要深入到某一类生态系统功能中,根据测度对象的时间和空间尺度和特征,根据该功能的作用过程、作用对象和可采集信息,具体进行构建和计算。目前,生态系统稳定性是一个比较常见的刻画生态系统功能的一项指标,有长期关于“生物多样性(结构)-生态系统稳定性(功能)”的研究和讨论,但单是“稳定性”这一个概念在量化研究之前,就应明确对什么的稳定性、哪个尺度的稳定性、谁的稳定性和哪种稳定性(恢复力/抵抗力/稳定性/持久性)等问题。

更多的关于生态系统结构-功能、多样性-稳定性、生态系统服务功能等相关应用和理论研究可参考以下文献: