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  • 生態(tài)系統的信息流動(dòng)——生態(tài)系統的信息特點(diǎn)

    發(fā)布時(shí)間:2021/9/23,瀏覽人次:2355

    生態(tài)系統的信息特點(diǎn)



       生態(tài)系統信息具有的主要特點(diǎn)是:

    1.生態(tài)系統信息量與日俱增

       現在處于信息科學(xué)極速發(fā)展的時(shí)代,隨著(zhù)各種生物,包括人、植物、動(dòng)物和微生物的基因組計劃和各種類(lèi)型生態(tài)系統研究計劃的進(jìn)行,與之相關(guān)的生態(tài)系統各種結構與功能的信息將逐步搞清,人類(lèi)基因組所蘊含的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)數據庫(date base),各國正紛紛投入巨資進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)。

    2.生態(tài)系統信息的多樣性

       生態(tài)系統中生物的種類(lèi)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(lèi)群的生物。鳥(niǎo)兒歌聲婉轉動(dòng)人,蟈蟈是出類(lèi)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(lèi)中傳遞重要信息,如哪里會(huì )有食物;遇到危險發(fā)出緊急警報;尋求配偶發(fā)出信息;鳥(niǎo)類(lèi)在林中長(cháng)歌短唱,往往包括許多不同信息。

    3.信息通訊的復雜性

       生態(tài)系統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;有的內部生理、生化方面蘊含著(zhù)抑制、毒殺作用;有的從行為方面進(jìn)行通訊聯(lián)系等。信息通訊距離有遠有近;有的近在咫尺,有的遠至數百公里、數萬(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(lèi)多,物種信息儲存量大

       生態(tài)系統信息種類(lèi)多,有生命物質(zhì)信息和非生命物質(zhì)信息;有宏觀(guān)的亦有微觀(guān)的。當前,對基因和蛋白質(zhì)結構和功能方面存有大量的信息數據。

       物種的信息儲存量很大。人們發(fā)現,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(kāi)發(fā)

       生態(tài)系統信息研究尚處于積累階段,生態(tài)系統信息化的研究尚處于初級階段。信息資料分散,相互獨立,缺乏聯(lián)系,并且研究方法陳舊。面對堆積如山的信息,研究力度和速度與之相差甚遠。這種工作尚形不成規模,很難找出規律。

       積極普及、提高計算機技術(shù),特別是網(wǎng)絡(luò )技術(shù),要把許多分散的系統內的生物信息逐步地收集起來(lái)。把各個(gè)生態(tài)系統定位研究站、實(shí)驗室和研究機構組織起來(lái),形成一個(gè)整體,不斷地獲取信息,豐富生態(tài)系統的信息數據庫、圖像數據庫(image database)。

       當前,保護生物多樣性已成為全人類(lèi)面臨的一項緊迫任務(wù)。但對于某個(gè)物種的絕滅究竟會(huì )給生態(tài)系統、給人類(lèi)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)系統中有關(guān)物種多樣性的信息和數據。

       最近,人們懷著(zhù)極大的興趣探討關(guān)鍵種和冗余種問(wèn)題。對物種多樣性基礎信息和知識的深化,關(guān)鍵種的確立,無(wú)疑將導致對生態(tài)系統功能過(guò)程更全面的理解。加強研究不同物種對生態(tài)系統功能影響的生態(tài)學(xué)基礎數據,將有助于人類(lèi)更好地保護生物多樣性。

       生物信息學(xué)(bioinformatics)是1993年出現的新概念。而信息生態(tài)學(xué)則出現得更早(張新時(shí) 1990)。這些新學(xué)科都強調了計算機等高新技術(shù)在生態(tài)信息獲取、儲存、傳遞、處理、分析、模擬、再生、檢驗等方面的應用。生態(tài)系統信息的多樣性、復雜性等特點(diǎn)也必須在現代高新技術(shù)手段條件下才能得到充分的開(kāi)發(fā)與顯示。信息科學(xué)技術(shù)的數字化、圖像化、網(wǎng)絡(luò )化、模式化和優(yōu)化等大大地增進(jìn)了對生態(tài)系統的預見(jiàn)性、可控性和規律性的了解。


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    ——摘自科學(xué)出版社·蔡曉明編著(zhù)·《生態(tài)系統生態(tài)學(xué)》·第二篇 生態(tài)系統功能·第十章 第三節

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