科普-中华学生百科全书-第715章
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万物生长靠太阳，太阳辐射出来的能量是我们这个星球上可以获得的最
基本的能源。地球上所有生命活动和自然现象，几乎都跟太阳能有关。
你看，植物要在阳光下才能生长，绿色植物通过光合作用把太阳能转换
成化学能储存在机体里；动物要吃植物过活，食草动物又被食肉动物吃掉，
能量也跟着从一种生物传递给另一种生物。
当然，任何生物要维持生命，都还必须不断地从自然界摄取空气、水分、
矿物质等等。
这就是说，自然界中存在着许许多多我们往往用肉眼察觉不到的物质循
环和能量流动，把生物群落（动物、植物、微生物）同其生存的非生命环境
（大气、水、土壤），以及生物群落内部的不同种群连结到一起，形成一个
相互联系、相互作用、相互制约的系统，这就是人们常说的生态系统。
别以为生态系统只有一个或一种，生态系统具有不同的类型和等级。大
到整个生物圈，小到一滴水，都可以看成是一个生态系统。环境不同，生物
有别，生态系统也不一样。海洋环境和海洋里的生物组成了海洋生态系统，
森林环境和森林里的生物组成了森林生态系统。此外还有池塘、湖泊、河流、
沼泽、草原、沙漠、高山、盆地乃至农田、城市等等，都可以构成类型各异、
大小层次不等的生态系统。各种生态系统都有自己特殊的结构和功能。
任何一个生态系统都不是“死”的，而是“活”的，物质和能量在不断
地输入、输出，结构和功能在随着时间的推移而逐渐改变。但是，一个生态
系统发展到一定阶段，它的物质和能量的输入、输出又是基本相等，结构和
功能又是相对稳定的。
大家都知道微生物的繁殖速度极快。一个细菌如果每隔 20 分钟分裂一
次，1 变 2，2 变 4，4 变 8，……一昼夜繁殖 72 代，就可以获得 47 万亿亿个
后代；36 小时内传种接代 108 次，产出的全部菌体将能铺满地球 1 尺来厚！
其实，为什么非要列举繁殖能力极强的细菌或者某些昆虫呢，用繁殖能
力最差的长鼻子象也照样能说明问题。母象 30 岁左右才开始生育，一生仅产
6 胎，每胎仅产 1 仔，生育能力可谓差矣。但是，如果一切条件适宜，随便
让它繁殖，后代个个成活，那么 250 年后，一对大象的后代就会有上千万头，
比现在地球上所有活着的大象的总数还多得多！
当然，实际上并没有发生这种状况。细菌也好，大象也好，地球上的一
切生物几乎都有很强的繁殖能力，但由于受到许多因素的限制，使得它们的
数量总是维持在一定的水平上。
是哪些因素限制着生物数量的增长？在一个生态系统里，既有植物、动
物、微生物等生物因素，又有大气、水、土壤以及阳光、温度等非生物因素，
这些因素相互作用，相互制约，就构成了生态系统的相对平衡。
大气、水、土壤以及阳光、温度等非生物因素的限制作用是非常明显的，
因为任何生物的生存和发展都离不开这些最基本的自然因素，正是由于受这
些非生物因素的限制，才使地球上几乎所有生物的生存空间，都被限制在一
个很窄很小的范围内，而不能像我们人类那样“四海为家”。
关于生物因素的限制作用，食物链几乎已经告诉了我们一切。
我国有一句谚语，叫做“一山不能存二虎”，很有道理。假定一只老虎
一天要吃两只兔子，一年就得吃掉 700 多只。兔子以吃草为生，而山上的草
是有限的，于是兔子数量也受限制。如果这座山不大，生长的草不多，养活
的兔子很少，不够两只老虎吃的，那么它们就会为争食而搏斗起来，直到把
其中的一只赶跑为止。
老鼠是人人喊打的坏蛋，不过它可是草原生态系统中不可缺少的角色。
如果鼠类数量过多，大量啃食草根，那就会使食物减少，鼠类死亡率增加，
生殖力下降。同时，鼠类过多还会使它们的天敌——鹰、黄鼠狼等得以发展，
反过来抑制鼠类的增加。等到鼠类减少到一定程度，草原生态系统才会恢复
到原来的状态。
再来看看森林里的情形。
要是森林里的食叶昆虫增加，林木生长就会受到损害。但是，食叶昆虫
的增加给食叶鸟类的繁衍创造了条件，而食虫鸟类的繁衍反过来又抑制食叶
昆虫的增长，从而使林木生长恢复正常。在原始森林中，食叶昆虫的数量由
于受食虫鸟类和其他动物捕食而得到控制，一般总是维持在一定的水平上，
不会过分繁殖而对林木造成危害，整个系统是相当稳定的。
你看，大自然的安排多么巧妙！一个生态系统里各种生物和非生物的因
素相互联系、相互作用、相互制约，保证了这个系统微妙的动态平衡；即使
出现一点外来干扰，它也能通过自我调节或人为控制恢复到原来的相对稳定
的状态。
生态平衡是非常重要的，它是生命存在和发展的根本条件，全部社会的
经济活动也得建立在生态平衡的基础上。但是，生态平衡又是一种动态的平
衡，而不是固定的始终保持原状的平衡，这才能促进系统的演化，推动自然
界和我们各项事业的发展和进步。我们平时常说的维持生态平衡，并不只是
简单地要保持原来的稳定状态，有时也可以甚至也需要在人为的影响下建立
新的平衡，以获得更合理的结构，发挥更高的效能，实现更好的经济效益。
平衡正在被破坏
生物圈是经过亿万年的漫长的岁月演化而成的，它是个芸芸众生、熙熙
攘攘的大千世界。
我们就生活在生物圈里。生物圈是人类诞生的摇篮，人类是生物圈里众
多“居民”中的一分子，当然是最活跃、最积极的一分子。
人来到这个世界上已经有几百万年的历史，但仅仅是到不久以前才开始
意识到自然界似乎正在失去往日的和谐和稳定，也就是说，生态平衡正在被
破坏。
生态平衡的破坏意味着生态系统的功能和结构受到损害，比如某些生物
种群被毁灭，食物链断裂，系统内的物质循环和能量流动受阻，系统的结构
变形乃至破坏等等。系统受损害的程度也不一样，有的只是生态平衡失调，
有的生态平衡遭到了破坏，还有的生态平衡已经崩溃，生物生存和发展的条
件完全丧失，必须经过长时间的环境进化和有效的人为控制才能复苏。
谁破坏了生态平衡
破坏生态平衡的因素很多，有自然的因素，也有人为的因素。火山喷发、
地震、海啸、洪水、干旱、泥石流、雷击、火灾等等都是自然因素。
地震是一种经常发生的自然现象，估计每年可测到 50 万次地震，其中
10 万次是可以感觉到的，有 1000 次能造成破坏，具有强烈破坏性的大地震
的次数就更少。大地震来势凶猛，专搞突然袭击，加上山崩、地裂、海啸、
泥石流、滑坡以及水、火等“助纣为虐”，对自然和人类社会都会造成巨大
灾难。
1960 年 5 月 2 曰，智利莱布地区发生一次 8．3 级大地震，地面到处出现
大裂缝，13 万平方公里的土地沉陷了两米，海中涌起八九米高的巨浪，有几
千万立方米的泥石滚进湖里。这次地震释放出来的能量，相当于爆炸 10 万颗
原子弹。
据统计，仅本世纪以来的近 90 年中间，全世界大约有 130 万人在地震中
丧生。光人就死这么多，对环境生态造成的灾难还可小觑吗？
火山喷发是另一种可怕的自然现象。伴随着令人恐怖的轰鸣，它有时喷
出火山灰，有时喷出火红的熔岩流。火山灰和熔岩流往往会埋掉整个城镇和
村庄。
这里我们讲一个火山喷发毁灭一个生态系统，后来大自然又重建一个生
态系统的故事。
1883 年 8 月 27 日，印度尼西亚巽他海峡中的克拉卡托火山爆发，把面
积达 75 平方公里的海岛炸得只剩下 1／3，25 立方公里的岩石被抛到空中；火
山灰上升到 80 公里的高空，天空漆黑一片，然后散落到 77 万平方公里的范
围内；4 小时后声音传到 4800 公里以外的罗德里格斯岛，全球 1／13 的地方
都听到了爆炸声。
这次火山喷发使克拉卡托岛最后只剩下撒满浮石和尘埃的山巅露出水
面，所有生物荡然无存。幸而离它最近的一个有生物的岛屿只有 40 公里，所
有人都相信刚刚死去的克拉卡托岛上很快就会有生物迁来居住。
果然，火山爆发后才 9 个月，一位植物学家就首次发现一只蜘蛛在独自
织网，尽管那岛上当时还根本没有可供捕食的生物。3 年后，情况有了显著
的改变：先是藻类植物开始蔓延，接着是 11 种蕨类植物和 15 种开花植物也
回到岛上。再过 10 年，浮土已被绿色植物覆盖，小椰树沿岸生长，野生甘蔗
随处可见，还出现了 4 种兰花。25 年过去，已有 263 种动物来到岛上居住，
其中大多是昆虫，另有 16 种鸟和两种爬行动物。火山爆发后不过半个世纪，
整个岛屿已经欣欣向荣，生机勃勃，到处长起虽然低矮但很茂密的森林，有
47 种脊椎动物——大多是鸟类和蝙蝠在这里“安家落户”。
这些生物是怎么来的？有的随风飘来，有的通过海路漂浮，有的依靠虫、
鸟携带，也有的动物是自己飞到岛上的。
火山喷发毁灭了一个生态系统，如今大自然又重建了一个新的生态系
统。不过，这个匆匆忙忙建造出来的生态系统跟原来的生态系统不完全一样，
一些土生的动植物没有回来，生物之间的关系也不太协调，比如，有几年老
鼠遍地，到处啃食植物；可没过几年，又忽然影踪全无。这表明，这个岛上
的生态系统还很年轻，很不成熟，因而还不能很好地维持生态系统。
破坏一个生态系统只是短短几天、几小时甚至几分钟的工夫，复苏一个
生态系统却需要几年、几十年甚至几百年。而且我们还可以进一步提个问题：
假如克拉卡托岛离最近的一个有生物的地方不是 40 公里而是几千公里，那结
果又会怎么样呢？
简单的回答是，至少要过几千年全岛才会重新被植物所覆盖；至于要把
所有有效的生态小环境都填满，那恐怕再用好几百万年的时间也是不够的。
不过，像地震、火山喷发等一类天灾，发生的次数和地域都很有限，尤
其是上面列举的那些特大的地震和火山喷发，更是百年、千年不遇的事儿，
即使如此，经过一定时间的恢复，被它们破坏的生态系统，一般也是能够得
到重建的。
这就是说，如今生态系统遭到严重的破坏，起主要作用的不是自然的因
素，不是“天灾”，而是“人祸”，是人为的因素。
人在自然界中的位置
地球上的每一个角落都有生命在活动。有 150 万种动物、40 多万种植物
以及十几万种微生物，这是已经被确认或定名了的。全球实际存在的生物种
数当然要比这个数字多得多，比如有的生物学家推测，地球上大约有 500 万
到 1000 万种生物。
芸芸众生之中，只有人类称得上是“万物之灵”，任何别的生物都不能
同人类相比。
每一种生物都是环境的产物，都是经过亿万年的竞争选择保存下来的。
它们都对环境有极好的适应，各得其所，但同时又对环境产生着影响，有时
甚至是“�
