生態(tài)系統(tǒng)的信息特點(diǎn)
生態(tài)系統(tǒng)信息具有的主要特點(diǎn)是:
1.生態(tài)系統(tǒng)信息量與日俱增
現(xiàn)在處于信息科學(xué)極速發(fā)展的時(shí)代,隨著各種生物,包括人、植物、動(dòng)物和微生物的基因組計(jì)劃和各種類型生態(tài)系統(tǒng)研究計(jì)劃的進(jìn)行,與之相關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)各種結(jié)構(gòu)與功能的信息將逐步搞清,人類基因組所蘊(yùn)含的10萬(wàn)基因,已基本被確定。目前已有上百種生物學(xué)、生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)(date base),各國(guó)正紛紛投入巨資進(jìn)行研究和開發(fā)。
2.生態(tài)系統(tǒng)信息的多樣性
生態(tài)系統(tǒng)中生物的種類成千上萬(wàn),它們所包含的信息量非常龐雜。信息來(lái)自植物、動(dòng)物、微生物和人等不同類群的生物。鳥兒歌聲婉轉(zhuǎn)動(dòng)人,蟈蟈是出類拔萃的歌手,犬吠、狼嗥、猿啼都是動(dòng)物發(fā)出的種種信息。此外,亦有非生物信息。有包含了物理的、化學(xué)和生物的不同性質(zhì)的信息;有液相、氣相和固相三種不同狀態(tài)的信息;動(dòng)物的信息??煞譃槿舾伞靶畔⑷骸?。在同類中傳遞重要信息,如哪里會(huì)有食物;遇到危險(xiǎn)發(fā)出緊急警報(bào);尋求配偶發(fā)出信息;鳥類在林中長(zhǎng)歌短唱,往往包括許多不同信息。
3.信息通訊的復(fù)雜性
生態(tài)系統(tǒng)中生物以不同方式進(jìn)行信息通訊。有的從外形相貌上顯示其引誘或趨避作用;有的內(nèi)部生理、生化方面蘊(yùn)含著抑制、毒殺作用;有的從行為方面進(jìn)行通訊聯(lián)系等。信息通訊距離有遠(yuǎn)有近;有的近在咫尺,有的遠(yuǎn)至數(shù)百公里、數(shù)萬(wàn)公里以上。信道除空氣、水域、土壤等自然因素外,還有人工的聯(lián)系通道等等。
4.信息種類多,物種信息儲(chǔ)存量大
生態(tài)系統(tǒng)信息種類多,有生命物質(zhì)信息和非生命物質(zhì)信息;有宏觀的亦有微觀的。當(dāng)前,對(duì)基因和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能方面存有大量的信息數(shù)據(jù)。
物種的信息儲(chǔ)存量很大。人們發(fā)現(xiàn),每種微生物、動(dòng)物和植物遺傳密碼中都有大約100萬(wàn)到100億比特的信息,都是在幾千年或幾百萬(wàn)年進(jìn)化過(guò)程中而存留下來(lái)的(Wilson 1990)。
5.大量信息有待開發(fā)
生態(tài)系統(tǒng)信息研究尚處于積累階段,生態(tài)系統(tǒng)信息化的研究尚處于初級(jí)階段。信息資料分散,相互獨(dú)立,缺乏聯(lián)系,并且研究方法陳舊。面對(duì)堆積如山的信息,研究力度和速度與之相差甚遠(yuǎn)。這種工作尚形不成規(guī)模,很難找出規(guī)律。
積極普及、提高計(jì)算機(jī)技術(shù),特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù),要把許多分散的系統(tǒng)內(nèi)的生物信息逐步地收集起來(lái)。把各個(gè)生態(tài)系統(tǒng)定位研究站、實(shí)驗(yàn)室和研究機(jī)構(gòu)組織起來(lái),形成一個(gè)整體,不斷地獲取信息,豐富生態(tài)系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)庫(kù)、圖像數(shù)據(jù)庫(kù)(image database)。
當(dāng)前,保護(hù)生物多樣性已成為全人類面臨的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。但對(duì)于某個(gè)物種的絕滅究竟會(huì)給生態(tài)系統(tǒng)、給人類造成多大影響和損害就知道得不具體、不完整。所以,就要盡快充實(shí)生態(tài)系統(tǒng)中有關(guān)物種多樣性的信息和數(shù)據(jù)。
最近,人們懷著極大的興趣探討關(guān)鍵種和冗余種問(wèn)題。對(duì)物種多樣性基礎(chǔ)信息和知識(shí)的深化,關(guān)鍵種的確立,無(wú)疑將導(dǎo)致對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能過(guò)程更全面的理解。加強(qiáng)研究不同物種對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能影響的生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),將有助于人類更好地保護(hù)生物多樣性。
生物信息學(xué)(bioinformatics)是1993年出現(xiàn)的新概念。而信息生態(tài)學(xué)則出現(xiàn)得更早(張新時(shí) 1990)。這些新學(xué)科都強(qiáng)調(diào)了計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)在生態(tài)信息獲取、儲(chǔ)存、傳遞、處理、分析、模擬、再生、檢驗(yàn)等方面的應(yīng)用。生態(tài)系統(tǒng)信息的多樣性、復(fù)雜性等特點(diǎn)也必須在現(xiàn)代高新技術(shù)手段條件下才能得到充分的開發(fā)與顯示。信息科學(xué)技術(shù)的數(shù)字化、圖像化、網(wǎng)絡(luò)化、模式化和優(yōu)化等大大地增進(jìn)了對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的預(yù)見性、可控性和規(guī)律性的了解。
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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)》·第二篇 生態(tài)系統(tǒng)功能·第十章 第三節(jié)