生态系统多稳态研究进展

阐述了生态系统多稳态的定义及其生态学意义,总结了生态系统的多稳态现象的不同产生机制,综述了多稳态的存在性及稳态转换的研究现状,探讨了未来的理论及应用研究前景。多稳态指的是在相同条件下,系统可以存在结构和功能截然不同的稳定状态。不同的稳态对应于不同的生态系统结构和功能,并且可产生不同的生态系统服务价值。系统的稳态不仅仅包括稳定的点吸引子,也可能是周期吸引子或者混沌吸引子。多稳态现象广泛存在于多种生态系统(海洋生态系统、湿地生态系统、干旱生态系统等)中。较强的正反馈作用是系统产生多稳态的主要原因。生态系统中的正反馈循环主要包括易化作用、过度开发以及冰盖反射等。大量的理论研究证实多稳态是系统中的一个普遍现象,但从实验角度的研究成果较少。生态系统的不同稳态有不同的吸引域,吸引域之间存在阈值。当干扰强度大于恢复力时,系统有可能越过阈值发生稳态转换。生态系统发生转换的预警指标包括方差的增加、干扰后的恢复速率以及偏度的变化。多稳态的未来研究重点在于:(1)多稳态产生机制研究;(2)生态系统中多稳态的存在性检验;(3)生态系统恢复力及预警指标的定量评价研究;(4)多稳态理论在生态系统修复实践中的应用。