生态系统是人类生存和发展的物质和环境基础,是生物群落与环境相互作用的综合统一体。随着人类经济社会活动深度和广度的拓展,人类干扰已改变了所有大陆和所有气候带的生态系统,人为干扰已被认为是驱动种群、群落和生态系统演化的动力。 人为干扰是人类生产发展过程中改变生态系统组成、结构和功能,使生态系统处于一种过渡状态,并引起生态系统发生演替的人类活动,它是把自然生态系统改造成适合人类生存和发展的一种不可避免的影响活动。由于干扰的强度和方式的不同,产生的效果可能是增益性的——优化结构、增强功能,对无序干扰行为产生的不良影响的补偿;也可能是破坏性的——劣化结构、削弱功能,使生态系统遭到破坏,不利于人类生产活动。 本文主要从两方面来探讨生态系统的人为干扰研究:一是研究人类对生态系统干扰作用的方式、机理和变化规律,引起生态系统的物质、能量、信息流的变化;二是研究生态系统对人为干扰响应在生态系统演替方面的表现,将生态系统的演替用负熵和耗散结构来解释,总结出人为干扰下生态系统的演替的模型。本文以土地整理这种典型的人为干扰活动为例,探讨土地整理活动下农业生态系统的演替模型,通过定量分析得到土地整理引入了负熵值使得生态系统总熵值减少。再从定性的方面论述了土地整理是通过各种技术、工程和生物补偿措施引入负熵流,使农业生态系统向更加有序的方向发展。 本文共分为六大部分: 第一部分为绪论。简要论述了人为干扰的研究背景,国内外研究进展,本研究的技术路线和研究意义。 第二部分为理论研究。干扰理论分析表明,人为干扰是人类生产和生活过程中不可避免地对生态系统产生影响的人类活动,它驱动生态系统的发展与演替。本文还系统地论述了生态系统的演替理论,熵理论和耗散结构理论,为生态系统演替模型的建立奠定理论基础。 第三部分人为干扰对生态系统的影响研究。本文探讨的人为干扰是指土地利用/土地覆盖变化对自然生态系统的影响,它是影响区域生态系统结构、功能、演变以及生态环境质量的重要因素。研究表明,这种影响主要表现在景观格局的变化、生物地球化学循环(包括水循环和水量平衡、土地化学元素的迁移和大气中热量循环)以及生物多样性等方面。 第四部分为生态系统对人为干扰的响应。人为干扰是指人类活动对生态系统的