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脆弱的北極生態(tài)系統(tǒng)
那么北極的環(huán)境系統(tǒng)究竟有些什么特點(diǎn)呢？首先是北極脆弱生態(tài)系統(tǒng)的脆弱的自修復(fù)能力。所謂生態(tài)系統(tǒng)是指在生物圈范圍內(nèi)相互作用、彼此進(jìn)行物質(zhì)交換和能量流動(dòng)的生物群落與非生物環(huán)境的綜合體。
而任何一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都由四個(gè)方面構(gòu)成：生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者、非生命物質(zhì)以及能量。判斷一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)是否脆弱，它的自修復(fù)或自凈化能力是否脆弱，應(yīng)當(dāng)從這四個(gè)方面的數(shù)量大小、種類多少、運(yùn)行條件難易，以及這四個(gè)方面相互之間的關(guān)系來分析。而要分析它們之間的相互關(guān)系，還必須了解生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)概念與食物鏈結(jié)構(gòu)。實(shí)際上，每一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)都是一個(gè)能量流動(dòng)的固定和轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，生態(tài)系統(tǒng)中能量轉(zhuǎn)換的全過程叫做能量流動(dòng)。能量沿著太陽——生產(chǎn)者——消費(fèi)者（還原者）的途徑流動(dòng)，并遵循兩個(gè)基本規(guī)律：第一，生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)逐級(jí)遞減，傳遞效率一般為10％，其余被呼吸和尸體等消耗。第二，能量的流動(dòng)是單向的，不是循環(huán)的，最終將遞減，從生態(tài)系統(tǒng)中消失到宇宙中去。
現(xiàn)在讓我們把北極地區(qū)作為一個(gè)統(tǒng)一的區(qū)域性生態(tài)系統(tǒng)，來看一看它的各個(gè)構(gòu)成部分。按照定義，一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者是指可以利用太陽能把無機(jī)物合成為有機(jī)物的綠色植物，以及某些藻類和根瘤菌等。
那么在北極地區(qū)生產(chǎn)者們的“健康狀況”如何呢？前面已經(jīng)說過，即使在北極地區(qū)最南界，綠色植物每年的生長(zhǎng)期也只有150天；而到北冰洋腹地的島嶼上，綠色植物每年的生長(zhǎng)期就更短，可能只有幾天，甚至連一天也沒有，那里的生產(chǎn)者們長(zhǎng)期“冬眠”，直到某一個(gè)特別暖和的“好年頭”到來。顯然，北極生產(chǎn)者們的生產(chǎn)力是相當(dāng)弱小的。
那么消費(fèi)者們又如何呢？與中、低緯度相比，北極消費(fèi)者的最大特點(diǎn)是種類太少。無論是一級(jí)消費(fèi)者，亦或高級(jí)消費(fèi)者的種類，都比溫暖地區(qū)少一到兩個(gè)數(shù)量級(jí)。盡管有些種類（如北極旅鼠）的數(shù)量非常大，但是單兵種作戰(zhàn)，遇到某些特殊情況，就靠不住了。這好比一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)，如果一方只有坦克部隊(duì)，雖然非常強(qiáng)大，可萬一遇到缺少燃油的情況，又無其他兵種可依靠，便毫無辦法，只得坐以待斃。北極生態(tài)系統(tǒng)消費(fèi)者的命運(yùn)和生產(chǎn)者的差不多。由于天氣寒冷，北極微生物（細(xì)菌、真菌等）及微型動(dòng)物（鞭毛蟲、土壤線蟲等）本來就在生死線上掙扎，所以它們沒有多大的工作能力。
至于北極非生命物質(zhì)及能量方面，除了太陽能顯著匱乏外，狀況倒是比前三者好得多。但究竟好多少，科學(xué)家們目前還說不清楚。從北極生態(tài)系統(tǒng)四個(gè)構(gòu)成部分的綜合狀態(tài)來看，說它是一個(gè)脆弱的生態(tài)系統(tǒng)一點(diǎn)也不過分。
為什么說北極生態(tài)系統(tǒng)的自修復(fù)或自凈化能力也是脆弱的呢？首先因?yàn)楸睒O生態(tài)系統(tǒng)本身是脆弱的，所以它的自修復(fù)或自凈化能力就不可能很強(qiáng)。這好像一個(gè)病弱的人，總不如強(qiáng)壯的人更容易恢復(fù)健康一樣。另外，自修復(fù)或自凈化能力的強(qiáng)弱還主要看生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和食物網(wǎng)鏈。生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)，是從一種生物轉(zhuǎn)移到另一種生物的，具體說就是通過食物網(wǎng)鏈來進(jìn)行的。而食物網(wǎng)鏈?zhǔn)欠瘛敖Y(jié)實(shí)”，關(guān)鍵要看生產(chǎn)者和各級(jí)消費(fèi)者的種類多少。由于北極生物種類相當(dāng)少，因此食物網(wǎng)鏈不可能“結(jié)實(shí)”，脆弱的自修復(fù)或自凈化能力也就不言而喻的了。綜觀全局，可以說北極自然生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性較低，可塑性不強(qiáng)，多樣性單薄，系統(tǒng)慣性很小，因此它的生態(tài)平衡的恢復(fù)和重建是相當(dāng)困難的。
研究“溫室效應(yīng)”的科學(xué)家一直警告，北極氣候變暖的趨勢(shì)比在中緯度地區(qū)更明顯。這是因?yàn)楸睒O地區(qū)對(duì)于全球其他地區(qū)的氣候變化具有一種放大作用。1993年夏季，阿拉斯加最北端的小城巴羅（71oN）曾出現(xiàn)氣溫高達(dá)34℃的炎熱天氣，連百歲老人也不知所措。愛斯基摩人抱怨在永凍土層中挖掘的貯存凍鯨肉的地窖在不斷融化，他們不得不向更深層去挖掘。
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