生存环境中限制因子和生物群落研究-尊龙人生就是博官网

水体生态平衡很重要的一个内容是研究生存环境中的生态因子。生态因子是指对活的有机体产生各种影响的环境因素，而各种生态因子中最重要的是找出限制因子。如果生物对某个因子的耐性限度有限，这个因子在环境中又容易变化，这个因子就可能成为限制因子。例如，氧气，对于陆生生物来说，因其数量丰富又很稳定，很少成为限制因子。但对于水生生物来说，氧气，因其数量少又经常变化，则很容易成为限制因子。

水中的溶解氧含量则是水生生物的生存环境中的最重要的限制因子，决定着水体的生态平衡。所谓“水体受污染”就是大量的有机污染物（即营养物、即肥料）进入水体后消耗水中的溶解氧超过了水体的自净能力而称之，因而破坏了水体的生态平衡。恢复已被破坏的生态平衡，就要根据生态失调的标志采取相应的措施，研究水体生态平衡修复一定不能忘记这一最重要的限制因子。这就是水体受污染后生存环境的特殊性。不能消除有机污染物和恢复水中的溶解氧，水体生态平衡就不可能修复。忽略这一特殊性，则对水体中生态系统的修复成效就不大。

研究生物群落演替的发生。

研究水体的生态平衡修复的另一个重要的内容是研究生物群落的演替。生物群落这一术语是莫比乌斯（mobius）于1877年首先提出，生物群落是一种动态组合，随着环境条件的改变及其自身的发展，群落中会不断出现一些新的种类，这种新的种类代替了另一些消失的种类，并使群落从一种类型演变成另一种类型。
水生演替系列中植物群落的演替大体为：自由漂浮植物阶段——沉水植物群落阶段——浮叶根生植物群落阶段——挺水植物群落阶段——湿生草本植物阶段——木本植物阶段。这些演替的每一个阶段都需几十年、几百年，代表着每一个时代的流逝，不可能逆向发展，（即不可能试图用种植沉水植物让水生生态演替逆行恢复为自由漂浮植物阶段）。

岛屿生物平衡模型

1963年mac arthur和wilson首次提出岛屿生物群集模型（colonization model）的理论。他们认为，岛屿各有不同的、独立的地理环境，其动植物区系也有不同。当物种由外部迁入，又称群集（colonization）的初期各种物种间没有影响，群集速度大多受迁入物种的扩散能力和迁出规律的影响。只有当迁入物种的群集速度与消失速度相同时，种数就达到了平衡点，此时群落内就会产生捕食、被捕食、竞争等种间的相互作用。这种作用决定岛屿的生物组成，就显出群落的统一性。岛屿生物群落的这一特性就是mac arthur wilson岛屿生物平衡模型（equilibrium model of island biography）的要点。

学者们认为相同生境中若有孤立的、有机体难超越的小生境，也可以认为这类小生境是“岛”。所以各种水体中的石头、沉水的木块，甚至某些人工基质等也可以从生态学角度认为是一个“岛”。当某一自然基质或人工基质在水体中开始出现时，一些微型生物（主要指细菌、藻类、原生动物，有时也包括小型的后生动物如轮虫等）即会在这种基质上进行群集。它所群集的微生物代表了食物链上的几个营养级，可以模拟天然生物群落的演替。

由此可见利用天然基质或人工基质（即填料）放入水体中成为生态学中的“岛”，一些微型生物即会群集，群落内就会产生捕食、被捕食、竞争等种间的相互作用，产生食物链，恢复水体生态平衡。水体生态平衡修复理论最重要的核心内容就是研究怎样消除有机污染物，恢复水体中的溶解氧含量和岛屿生物平衡模型结合起来，综合应用。