CÂN BẰNG SINH THÁI: NGUYÊN NHÂN, YẾU TỐ, TÍNH CHẤT VÀ VÍ DỤ - SINH HỌC - 2026

Các cân bằng sinh thái được định nghĩa là quan sát được trong cộng đồng sinh thái trong tình trạng hệ sinh thái trong đó các thành phần và sự phong phú của các loài vẫn tương đối ổn định trong thời gian dài.

Ý tưởng về sự cân bằng tự nhiên là một phần của nhiều hệ thống triết học và tôn giáo. Có những người ủng hộ giả thuyết Gaia, theo đó sinh quyển sẽ hoạt động như một hệ thống phối hợp duy trì, như một siêu tổ chức, sự cân bằng sinh thái toàn cầu.

Nguồn: pixabay.com

Khái niệm cân bằng sinh thái ủng hộ nhiều quan điểm của các nhà bảo vệ môi trường trong công chúng. Các nhà sinh thái học thích suy nghĩ về bảo tồn đa dạng sinh học, phát triển bền vững và chất lượng môi trường.

Các hệ sinh thái ổn định, trong đó có hoặc dường như có sự cân bằng sinh thái rõ ràng, có rất nhiều trong tự nhiên. Vì lý do này, họ xuất hiện nổi bật trong các tài liệu khoa học và đại chúng. Tuy nhiên, cũng có những hệ sinh thái không ổn định mà trước đây ít được chú ý đến.

Nguyên nhân

Trạng thái cân bằng sinh thái là kết quả của khả năng phục hồi dần dần của các quần xã sinh thái, thông qua quá trình diễn thế sinh thái, sự ổn định ban đầu của chúng hay còn gọi là đỉnh sinh thái đã bị mất đi do sự xáo trộn, có thể là do môi trường, sinh vật hoặc con người. làm thay đổi thành phần và sự phong phú của loài.

Thuật ngữ "diễn thế sinh thái" dùng để chỉ quá trình thay đổi định hướng trong một quần xã sau khi nó bị xáo trộn lớn. Sự thay đổi này diễn ra theo từng giai đoạn và được thể hiện ở thành phần và sự phong phú của các loài, có xu hướng làm tăng tính đa dạng của chúng. Diễn thế sinh thái đã được nghiên cứu nhiều trong các quần xã thực vật.

Khi một quần xã trải qua các giai đoạn diễn thế sinh thái được coi là mất cân bằng. Khi đạt đến giai đoạn cuối của diễn thế hay còn gọi là cao trào sinh thái, thành phần của quần xã ổn định, đó là lý do tại sao quần xã được coi là ở trạng thái cân bằng tương đối.

Cân bằng sinh thái là một trạng thái ổn định động (cân bằng nội môi). Phản hồi giữa các quần thể liên tục bù đắp, làm tăng tác dụng của nó, những thay đổi nhỏ trong thành phần và mức độ phong phú của quần thể do các yếu tố phi sinh học và sinh vật gây ra. Kết quả là, cộng đồng trở lại diện mạo ban đầu.

Các nhân tố

Cân bằng sinh thái là sản phẩm của sự tương tác động của hai loại nhân tố. Thứ nhất, những xáo trộn bên ngoài, biểu hiện bằng các sự kiện, thường là trong thời gian ngắn, gây ra những thay đổi về thành phần và sự phong phú của các loài.

Thứ hai, sự trung hòa của những thay đổi nói trên bằng tương tác sinh thái giữa các quần thể tạo thành quần xã.

Rối loạn bên ngoài có thể là các yếu tố sinh học hoạt động theo từng đợt. Ví dụ, sự xuất hiện của các loài di cư, chẳng hạn như sự phá hoại của châu chấu ở Châu Phi, hoặc các mầm bệnh gây ra dịch bệnh.

Sự xáo trộn cũng có thể là các yếu tố phi sinh học đột ngột, chẳng hạn như bão, lũ lụt hoặc hỏa hoạn.

Các tương tác sinh thái quyết định sự tồn tại của trạng thái cân bằng sinh thái bao gồm các tương tác trực tiếp (vật ăn thịt / con mồi, động vật ăn cỏ / thực vật, vật thụ phấn / hoa, động vật ăn quả / quả, ký sinh / vật chủ) và tương tác gián tiếp (ví dụ: vật ăn thịt / thực vật) giữa các quần thể tạo nên mỗi cộng đồng.

Kết quả của các hiệu ứng phản hồi vốn có trong các tương tác này, sự thay đổi về kích thước của quần thể được điều chỉnh, trở lại mức cân bằng của nó, trong đó sự dao động về số lượng cá thể là nhỏ nhất.

Các hiệu ứng phản hồi rất phức tạp, và do đó đặc biệt dễ bị phá vỡ bởi tác động của con người, trong các hệ sinh thái rất đa dạng, chẳng hạn như rừng mưa nhiệt đới và rạn san hô.

Thuộc tính chính

Trong quá trình cân bằng sinh thái, các quần xã đạt được sự ổn định tương đối, hoặc trạng thái ổn định, về thành phần loài và sự phong phú. Tính ổn định như vậy được định nghĩa theo bốn đặc tính chính, đó là: tính ổn định, khả năng chống chịu, khả năng phục hồi và tính bền bỉ. Sau này còn được gọi là quán tính.

Tính liên tục là khả năng không thay đổi. Sức đề kháng là khả năng không thay đổi do tác động của những xáo trộn hoặc ảnh hưởng từ bên ngoài. Khả năng phục hồi là khả năng trở lại trạng thái ổn định ban đầu sau khi bị xáo trộn. Tính bền bỉ là khả năng tự bảo tồn của quần thể theo thời gian.

Hằng số có thể được đo bằng độ lệch chuẩn hoặc độ biến thiên hàng năm. Kháng thông qua độ nhạy hoặc khả năng đệm. Khả năng phục hồi thông qua thời gian trả lại hoặc mức độ sai lệch cho phép trả lại đó. Sự tồn tại qua thời gian trung bình đến sự tuyệt chủng của một quần thể hoặc những thay đổi không thể đảo ngược khác.

Ví dụ, một hệ sinh thái dao động theo chu kỳ xung quanh một trạng thái, chẳng hạn như hệ sinh thái được mô tả bởi phương trình Lotka-Volterra để mô tả sự tương tác giữa động vật ăn thịt và con mồi, có thể được phân loại là có khả năng phục hồi và bền bỉ.

Tuy nhiên, nó không thể được coi là bất biến và kháng cự. Trong trường hợp như thế này, hai điều kiện được thỏa mãn cho phép nó được coi là ổn định.

Điều kiện cần thiết

Giả định về sự cạnh tranh giữa các loài đóng một vai trò quan trọng trong khái niệm cân bằng sinh thái. Giả thiết này giả định rằng trong quần xã có sự cân bằng giữa năng suất và hô hấp, dòng năng lượng hướng vào và hướng ra ngoài, tỷ lệ sinh và tử vong, tương tác trực tiếp và gián tiếp giữa các loài.

Giả định về sự cạnh tranh giữa các loài cũng giả định rằng, ngay cả trong các quần xã không ở trạng thái cao trào sinh thái, có thể có một mức độ cân bằng sinh thái nào đó, và trên các đảo đại dương có sự cân bằng giữa nhập cư và tuyệt chủng của các loài tương đương về mặt sinh thái. .

Sự tồn tại của các loài tạo thành một quần thể phụ thuộc vào sự tồn tại của những loài đó ở cấp độ siêu nhân. Sự trao đổi các cá thể và sự tái thuộc địa giữa các quần thể cùng loài sống trong các cộng đồng lân cận duy trì sự đa dạng di truyền và có khả năng khắc phục sự tuyệt chủng cục bộ.

Ở cấp độ siêu nhân, sự sống sót ngụ ý: a) các quần thể phân bố trong các vi sinh vật rời rạc; b) các microhabitat đủ gần để cho phép chúng tái tạo từ các microhabit khác; c) xác suất tuyệt chủng ở cấp độ quần thể lớn hơn ở cấp độ biến hình; và d) xác suất tuyệt chủng đồng thời thấp ở tất cả các vi sinh vật.

Ví dụ

Hãy xem xét trường hợp của những con sói, sau nhiều thập kỷ bị các chủ trang trại tiêu diệt, đã được đưa trở lại Công viên Quốc gia Yellowstone ở Hoa Kỳ để khôi phục lại sự cân bằng sinh thái bị mất do sự đông đúc của các loài động vật có vú ăn cỏ lớn.

Sự phát triển ban đầu của quần thể sói đã làm giảm đáng kể các quần thể động vật có vú ăn cỏ, điều này dẫn đến giới hạn về kích thước quần thể của loài sói trước đây (ít động vật ăn cỏ hơn có nghĩa là nhiều con sói không có đủ thức ăn và chết đói, hoặc họ không sản xuất chó con).

Mức độ ổn định và thấp nhất của quần thể động vật ăn cỏ nhờ sự hiện diện của những quần thể sói cũng ổn định đã cho phép sự xuất hiện trở lại của các khu rừng. Điều này lại cho phép sự tái thuộc địa của Yellowstone bởi một số lượng lớn các loài chim rừng và động vật có vú. Bằng cách này, công viên đã khôi phục được vẻ đẹp lộng lẫy và đa dạng sinh học ban đầu.

Các ví dụ khác về các cộng đồng trong sự cân bằng sinh thái rõ ràng được tìm thấy trong các vườn quốc gia và khu bảo tồn biển, nơi các luật bảo vệ chúng được thực thi, hoặc ở những vùng sâu vùng xa với mật độ người thấp, đặc biệt khi cư dân là người bản địa ít sử dụng công nghệ. hiện đại.

Hậu quả của sự mất mát của bạn

Tốc độ tàn phá môi trường hiện nay vượt xa khả năng lấy lại cân bằng sinh thái tự nhiên của các hệ sinh thái.

Tình hình không bền vững và không thể tiếp tục lâu dài nếu không gây tổn hại nghiêm trọng đến nhân loại. Sự mất đi đa dạng sinh học khiến việc tìm kiếm loài ngày càng khó khăn để xây dựng lại các cộng đồng và hệ sinh thái tự nhiên.

Lần đầu tiên trong lịch sử, nhân loại đang phải đối mặt với ba xáo trộn nguy hiểm trên quy mô hành tinh: 1) biến đổi khí hậu, một trong những khía cạnh rõ ràng nhất của nó là hiện tượng nóng lên toàn cầu; 2) ô nhiễm và axit hóa các đại dương; và 3) sự mất mát to lớn, với tốc độ chưa từng thấy, về đa dạng sinh học toàn cầu.

Những xáo trộn quy mô lớn này sẽ ảnh hưởng mạnh mẽ đến các thành viên trẻ của thế hệ hiện tại và thế hệ tương lai. Sẽ có một số lượng lớn người tị nạn khí hậu. Nguồn lợi đánh bắt sẽ suy giảm. Nó sẽ thấy một thế giới không có nhiều loài động thực vật hoang dã mà chúng ta quen thuộc.

Làm thế nào để duy trì nó?

Về chủ đề này, bạn nên tham khảo công việc của Ripple et al. (2017). Các tác giả này chỉ ra rằng để đạt được sự chuyển đổi hướng tới sự cân bằng sinh thái toàn cầu, cần phải:

1) Tạo các khu bảo tồn thiên nhiên để bảo vệ một phần đáng kể các sinh cảnh trên cạn và dưới nước trên hành tinh.

2) Chấm dứt việc chuyển đổi rừng và các sinh cảnh tự nhiên khác ở những khu vực đang khai thác thâm canh.

3) Phục hồi các quần xã thực vật bản địa trên quy mô lớn, đặc biệt là rừng.

4) Nhân rộng các khu vực rộng lớn với các loài bản địa, đặc biệt là các loài săn mồi hàng đầu.

5) Thực hiện các chính sách khắc phục tình trạng khai thác, khai thác và buôn bán các loài bị đe dọa và cuộc khủng hoảng toàn cầu do tiêu thụ động vật hoang dã gây ra.

6) Giảm lãng phí thực phẩm.

7) Thúc đẩy việc tiêu thụ thức ăn thực vật.

8) Giảm gia tăng dân số thông qua giáo dục và kế hoạch hóa gia đình tự nguyện.

9) Giáo dục trẻ biết quý trọng và tôn trọng thiên nhiên.

10) Kênh đầu tư tiền tệ theo hướng thay đổi môi trường tích cực.

11) Thiết kế và thúc đẩy công nghệ xanh, giảm trợ cấp cho việc tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch.

12) Giảm bất bình đẳng kinh tế và đảm bảo rằng giá cả, thuế và các biện pháp khuyến khích có tính đến chi phí môi trường.

13) Đoàn kết các quốc gia để hỗ trợ các mục tiêu quan trọng này.

Người giới thiệu

1. Blonder, B., Nogues-Bravo, D., Borregaard, MK, Donoghue, JC, Jørgensen, PM, Kraft, NJB, Lessard, J.-P., Morueta-Holme, N., Sandel, B., Svenning, J.-C., Violle, C., Rahbek, C., Enquist, BJ 2015. Liên kết giữa lọc và mất cân bằng môi trường với địa lý sinh học với khung khí hậu cộng đồng. Sinh thái học, 96, 972-985.
2. Cuddington, K. 2001. Ẩn dụ "cân bằng của tự nhiên" và trạng thái cân bằng trong sinh thái quần thể. Sinh học và Triết học, 16, 463–479.
3. DeAngelis, DL, Waterhouse, JC 1987. Các khái niệm cân bằng và không cân bằng trong các mô hình sinh thái. Chuyên khảo Sinh thái học, 57, 1–21.
4. Grimm, V., Schmidt, E., Wissel, C. 1992. Về việc áp dụng các khái niệm ổn định trong sinh thái học. Mô hình sinh thái, 63, 143–161.
5. Looman, J. 1976. Cân bằng sinh học trong hệ sinh thái: một lý thuyết về trạng thái cân bằng sinh học. Folia Geobotanica et Phytotaxonomica, 10, 337–448.
6. Olszewski, TD 2012. Tính đa dạng cao tồn tại bền vững trong các quần xã sinh thái không cân bằng: ý nghĩa đối với các hệ sinh thái hiện đại và hóa thạch. Kỷ yếu của Hiệp hội Hoàng gia B, 279, 230–236.
7. Pianka, ER 1978. Sinh thái học tiến hóa. Harper & Row, New York.
8. Ripple, WJ, Wolf, C., Newsome, TM, Galetti, M., Alamgir, M., Crist, E., Mahmoud, MI, Laurance, WF, và 15.364 nhà khoa học từ 184 quốc gia. 2017. Lời cảnh báo của các nhà khoa học thế giới đối với nhân loại: một thông báo thứ hai. BioScience, 67, 1026-1028.
9. Rohde, K. 2005. Hệ sinh thái không cân bằng. Nhà xuất bản Đại học Cambridge, Cambridge.