生態(tài)系統(tǒng)的進化
一、原始生態(tài)系統(tǒng)
估計從太古代開始到太古代中期，距今45億年到30億年左右。此時地球上有一個在原始海洋中進行的原生有機化合物的化學(xué)進化過程。進化過程的實質(zhì)是在太陽輻射影響下進行的物理和化學(xué)過程。R.E.Dickerson(1978)提出了從無生命物質(zhì)進化成為生命過程的基本條件，大致有以下幾點：形成具有原始大氣圈的行星；可合成碳水化合物、氨基酸等生物的單位；合成核酸鏈與蛋白質(zhì)；在海洋中形成具有一定化學(xué)組成和特性的原始生物。地球上最早的生物就是生活在原始海底熱噴口附近的異養(yǎng)原始細菌（Ecobacterium ）。
原始生態(tài)系統(tǒng)就是由原始異養(yǎng)生物、原始海洋、原始大氣圈和太陽輻射構(gòu)成的還原性自然生態(tài)體系。這種生態(tài)系統(tǒng)形成的意義在于：通過化學(xué)進化而形成的原始生命物質(zhì)與相應(yīng)的原始海洋環(huán)境構(gòu)成一個基于自然的物理和化學(xué)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)。這種生態(tài)系統(tǒng)的特點，不同于一般的物理、化學(xué)系統(tǒng)，它的有序性是逐步形成的；自組織和自協(xié)調(diào)能力逐漸形成并不斷得到加強；具有了復(fù)制機能；能不斷進行物質(zhì)、能量、信息的交換，形成了生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展中的第一個里程碑。在這種生態(tài)系統(tǒng)中緩慢地進行著多分子體系的化學(xué)進化和原始生態(tài)系統(tǒng)的進化。一方面是原始生命物質(zhì)的繁衍進化，另一方面是原始海洋及大氣圈生態(tài)條件的演變。應(yīng)該說，這種生態(tài)系統(tǒng)有可能是多源的，可能分別在不同的海域形成。太冰期的影響會使大部分原始生態(tài)系統(tǒng)毀滅，局部原始系統(tǒng)則因所處特殊地理位置和生態(tài)環(huán)境而得以保存。
二、初級生態(tài)系統(tǒng)
初級生態(tài)系統(tǒng)有可能出現(xiàn)于太古代中期到元古代大冰期以后，距今約30億年到20億年左右。
初級生態(tài)系統(tǒng)早期就不同于原始生態(tài)系統(tǒng)：主要的營養(yǎng)方式已由異養(yǎng)型發(fā)展為自養(yǎng)型和異養(yǎng)型兩種；生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)了一些新的因素，如大氣中氧含量的增加；在陽光下海水溫度有所增高；長期淋溶作用使海水無機鹽分增加；系統(tǒng)的能量水平提高到直接利用太陽能進行光合作用和固氮作用的新階段，為生物的進一步繁榮打下了能量基礎(chǔ)。
初級生態(tài)系統(tǒng)后期出現(xiàn)了原始的動物，生態(tài)系統(tǒng)由生產(chǎn)者、消費者和分解者所組織；能量、物質(zhì)和信息的傳遞、轉(zhuǎn)化過程更為復(fù)雜；系統(tǒng)的自組織、自協(xié)調(diào)功能也更為完善、更為穩(wěn)定。
三、次級生態(tài)系統(tǒng)
在生態(tài)系統(tǒng)演化過程中，氧化大氣圈的形成和多細胞真核生物的產(chǎn)生，使生態(tài)系統(tǒng)又進化到了一個新的階段。
真核生物向多細胞類型的進化和一系列地質(zhì)運動的結(jié)果。真核生物能吸收、消化和進行光合作用。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生物量亦都達到了一個高的水平。
真核生物由核中制造的mRNA的壽命比原核生物的mRNA的壽命(只有幾分鐘)要長得多，通常為數(shù)小時至數(shù)十小時。這就有條件為繼續(xù)發(fā)展成為陸生生態(tài)系統(tǒng)打下了基礎(chǔ)。
次級生態(tài)系統(tǒng)的一個重要標志就是陸生生態(tài)系統(tǒng)的出現(xiàn)。它的出現(xiàn)可能與臭氧層的出現(xiàn)有直接的關(guān)系。陸生生態(tài)系統(tǒng)的特點是離開了水域的保護和限制，其生態(tài)環(huán)境更為復(fù)雜化，并具有液相、固相和氣相三種界面的多樣化生態(tài)環(huán)境。白堊紀以后，隨著喜馬拉雅造山運動時期的開始，世界氣候均勻變暖，大氣圈的氧氣含量達到了現(xiàn)代的水平(現(xiàn)今大氣中含氧約占20%)，被子植物和哺乳動物迅速在生態(tài)系統(tǒng)中形成和發(fā)展起來，進而成為生態(tài)系統(tǒng)中主要的生物成分。生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)展得十分復(fù)雜，生物生產(chǎn)力和總生物量都達到了空前的高度。
四、人工(模擬)生態(tài)系統(tǒng)
一般認為，人類大概是由約1000萬年前的古猿進化而來的。
人類的出現(xiàn)是地球上生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的又一個轉(zhuǎn)折點。人不同于一般動物。人類出現(xiàn)了自覺意識，能生產(chǎn)勞動，能使用工具，以致能在不同程度上按照自己的意志能動地改造自然。在自然生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，人類在不斷發(fā)展的過程中逐漸地加強對自然生態(tài)系統(tǒng)的影響?，F(xiàn)代，人類已到達一個新階段——可通過一定的手段(耕作、管理等)和科學(xué)技術(shù)(生態(tài)、遺傳工程、生物化學(xué)等)對生態(tài)系統(tǒng)進行調(diào)整和控制，這就是人工生態(tài)系統(tǒng)或模擬生態(tài)系統(tǒng)。
現(xiàn)今，地球上各種生態(tài)系統(tǒng)越來越受到人類的影響。可稱為“未墾地”的自然生態(tài)系統(tǒng)是越來越少了。盡管，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)量逐年有所提高，但是，人口爆炸的壓力日益加重?，F(xiàn)代工業(yè)化和科技的發(fā)展，把人工生態(tài)系統(tǒng)推進到一個新的形式，即社會——經(jīng)濟——自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。
縱觀生態(tài)系統(tǒng)進化的歷史，可以看出以下明顯趨勢：
(1)生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜性逐步提高。群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜度增高，造成生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生態(tài)關(guān)系更加復(fù)雜，能流、物流的轉(zhuǎn)換層次增多。
(2)隨著生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物的進化，物質(zhì)、能量利用效率和初級生產(chǎn)力都在不斷提高。
(3)生態(tài)系統(tǒng)所占空間由深海底逐步擴展到淺海、陸地及陸上水體和空間。
(4)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)空間逐步被占用，物種之間的競爭也逐步加劇。
(5)物種的擴散、遷移在更大的空間進行。
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——摘自科學(xué)出版社·蔡曉明編著·《生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)》·第四篇 生態(tài)系統(tǒng)演化和管理·第十九章 第四節(jié)
