生态阈值:概念、方法与研究展望

生态阈值概念是20世纪70年代提出的,主要指生态系统的几个稳态之间突然改变的点或区域。在阐明生态系统结构与功能的关系、构建区域可持续发展范式以及服务于生态系统管理和生态红线的划定中,生态阈值的检测和量化有着重要的理论和实践意义。该文首先梳理了前人关于生态阈值的概念、类型的一些提法,从预警研究角度提出可以从两个层次理解生态阈值概念:生态阈值点是系统从量变到质变的转折点,类似于红色界限;而生态阈值带可以理解为量变过程中不同稳态之间的转换区域,类似于黄色与橙色预警边界带。黄色生态阈值表示生态系统可通过自身的调节能力重新达到稳定状态;橙色生态阈值表示需要排除干扰因子使得生态系统重新达到平衡;而红色生态阈值为关键阈值点,超过此阈值,生态系统将发生不可逆的退化甚至崩溃。该文还总结了目前确定生态阈值的主要方法,主要是基于野外观测数据的统计分析与模型模拟方法。最后,基于生态系统服务、生物多样性保护与生态系统管理等几个当今生态学热点研究领域,简单总结归纳了生态阈值的研究现状,并提出生态阈值未来的3个研究难点和方向:1)开展针对生态阈值检测和量化的研究;2)关注生态阈值的尺度效应并加强野外观测;3)发挥生态阈值的预警作用,指导"生态红线"的划定和生态系统管理。