生態(tài)系統(tǒng)的信息特點
生態(tài)系統(tǒng)信息具有的主要特點是:
1.生態(tài)系統(tǒng)信息量與日俱增
現(xiàn)在處于信息科學極速發(fā)展的時代,隨著各種生物,包括人、植物、動物和微生物的基因組計劃和各種類型生態(tài)系統(tǒng)研究計劃的進行,與之相關的生態(tài)系統(tǒng)各種結構與功能的信息將逐步搞清,人類基因組所蘊含的10萬基因,已基本被確定。目前已有上百種生物學、生態(tài)學數(shù)據(jù)庫(date base),各國正紛紛投入巨資進行研究和開發(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,它們所包含的信息量非常龐雜。信息來自植物、動物、微生物和人等不同類群的生物。鳥兒歌聲婉轉動人,蟈蟈是出類拔萃的歌手,犬吠、狼嗥、猿啼都是動物發(fā)出的種種信息。此外,亦有非生物信息。有包含了物理的、化學和生物的不同性質的信息;有液相、氣相和固相三種不同狀態(tài)的信息;動物的信息??煞譃槿舾伞靶畔⑷骸薄T谕愔袀鬟f重要信息,如哪里會有食物;遇到危險發(fā)出緊急警報;尋求配偶發(fā)出信息;鳥類在林中長歌短唱,往往包括許多不同信息。
3.信息通訊的復雜性
生態(tài)系統(tǒng)中生物以不同方式進行信息通訊。有的從外形相貌上顯示其引誘或趨避作用;有的內部生理、生化方面蘊含著抑制、毒殺作用;有的從行為方面進行通訊聯(lián)系等。信息通訊距離有遠有近;有的近在咫尺,有的遠至數(shù)百公里、數(shù)萬公里以上。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,物種信息儲存量大
生態(tài)系統(tǒng)信息種類多,有生命物質信息和非生命物質信息;有宏觀的亦有微觀的。當前,對基因和蛋白質結構和功能方面存有大量的信息數(shù)據(jù)。
物種的信息儲存量很大。人們發(fā)現(xiàn),每種微生物、動物和植物遺傳密碼中都有大約100萬到100億比特的信息,都是在幾千年或幾百萬年進化過程中而存留下來的(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(guī)模,很難找出規(guī)律。
積極普及、提高計算機技術,特別是網(wǎng)絡技術,要把許多分散的系統(tǒng)內的生物信息逐步地收集起來。把各個生態(tài)系統(tǒng)定位研究站、實驗室和研究機構組織起來,形成一個整體,不斷地獲取信息,豐富生態(tài)系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)庫、圖像數(shù)據(jù)庫(image database)。
當前,保護生物多樣性已成為全人類面臨的一項緊迫任務。但對于某個物種的絕滅究竟會給生態(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,就要盡快充實生態(tài)系統(tǒng)中有關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鍵種和冗余種問題。對物種多樣性基礎信息和知識的深化,關鍵種的確立,無疑將導致對生態(tài)系統(tǒng)功能過程更全面的理解。加強研究不同物種對生態(tài)系統(tǒng)功能影響的生態(tài)學基礎數(shù)據(jù),將有助于人類更好地保護生物多樣性。
生物信息學(bioinformatics)是1993年出現(xiàn)的新概念。而信息生態(tài)學則出現(xiàn)得更早(張新時 1990)。這些新學科都強調了計算機等高新技術在生態(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(tǒng)信息的多樣性、復雜性等特點也必須在現(xiàn)代高新技術手段條件下才能得到充分的開發(fā)與顯示。信息科學技術的數(shù)字化、圖像化、網(wǎng)絡化、模式化和優(yōu)化等大大地增進了對生態(tài)系統(tǒng)的預見性、可控性和規(guī)律性的了解。
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——摘自科學出版社·蔡曉明編著·《生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學》·第二篇 生態(tài)系統(tǒng)功能·第十章 第三節(jié)