预防医学中的生态系统与生态平衡

（一）生态系统

生态系统是在一定的空间范围内，由生物群落及其环境组成，借助于各种功能流（物质流、能量流、物种流和信息流）所联结的稳态系统。它具有整体性、开放性、自调控、可持续性等特征。

1．整体性　生态系统是由多种成分结合而成的统一体，它的整体性主要体现在：①构成生态系统的因素按照一定规律组织起来之后，各因素就出现了自身所没有的性质，意味着产生了一个崭新的整体；②系统一旦形成，各因素不能分解成独立的因素而存在，若令其分开，则分解出去的因素就不再具有在系统中的特点和功能；③各个因素的性质和行为对系统的整体性都是其作用的，如果失去其中一些关键性的因素，则难以成为完整的形态而发挥其作用。

2．开放性　自然生态系统不是孤立的、封闭的，而是通过各种途径与外界沟通，不断地与环境进行物质交换。生态系统的开放性决定了系统的动态与变化，为生态系统提供了不断发展的可能。

3．自调控　生态系统通过自身的运动而不断调整其内在组成与结构，以保持自身的稳定性和增强对外界变化的适应性、忍耐性。生态系统的自调性主要表现在：①同种生物种群密度的调控；②异种生物种群之间数量调控；③生物与环境之间相互适应的调控。生态系统这种自身的调控功能，是不断通过反馈系统来完成的。反馈是一个复杂的过程，按功能可分为正反馈和负反馈。这两种反馈相互交替、相辅相成，维持着生态系统的稳态，使生态系统对干扰具有抵抗和恢复的能力。

4．可持续性　生态系统是不断进行着物质循环和能量流的功能单位，有非生物物质、生产者、多级消费者和分解者组成。生态系统的每一部分均在物质循环和能量流中扮演着重要的、不可替代的角色。生产者利用太阳光能以简单的无机物制造有机物；消费者依赖生产者而生存，并起着对初级生产者加工、再生产的作用；分解者在生态系统中把复杂的有机物分解为简单的无机物，使死亡的生物体以无机物的形式回归到自然环境中。环境中这些无机物又可作为生产者的生产原料，以形成生态系统的物质循环。这种物质流周而复始不间断地进行，所有植物、动物及它们的“废物”都可作为其他生物的食物被利用。生态系统作为一个整体没有纯粹的废物，所以能一直维持着其良性循环。这是自然生态系统可持续发展的原因，也是生态系统的重要特征。然而目前人类经济活动具有大量生产、大量消费、大量废弃的“三大”特征。其模式是线性的，而不是循环的，这正是造成当代环境问题的根源。仿照自然生态，开展循环经济是实现人类可持续发展的根本措施。

（二）生态平衡

生态系统内部自然的、动态的相对平衡状态，称为生态平衡。生态平衡是一种动态平衡。外界和内部因素的变化，尤其是人为因素都可以对生态平衡发生影响，甚至使生态平衡遭到破坏。生态能保持平衡的原因，是生态系统内部具有自动调节的能力，但是，它有一定的限度。在一定的范围内，生态系统可以适当调节，直至建立新的平衡；超过限度，如过多地向环境排放污染物，超过了环境的自净能力，调节就不再起作用，生态系统就遭到破坏，环境就受到污染。例如，当含有氮、磷等营养物质的污水进入水体后，由于营养成分的增加，水中藻类会迅速繁殖，大量藻类出现，水中的溶解氧被大量消耗，水中的鱼类等动物就会因缺氧而死亡，导致水质恶化，生态平衡遭到破坏。严重的环境污染能破坏生态系统甚至造成生态系统的危机，导致人类的灾难。因此，维持生态平衡、保护环境是人类健康的根本保障。

三、人与环境的辩证关系

人体与环境的关系是生物发展史上长期形成的一种既相互对立、相互制约又相互依存、相互转化的辩证统一关系。早在两千多年前就有人提出了“天人合一”、“人与日月相应、与天地相参”的观点。人与环境的这种对立统一关系主要表现在以下三个方面。(www.xing528.com)

（一）人与环境在物质上的统一性

人类生存环境中的各种物质都是由化学元素组成的。人体通过新陈代谢与外界环境不断进行着物质交换和能量流动，造成结构成分与环境的物质成分不断保持着动态平衡，并形成生物与环境之间相互依存、相互联系的复杂统一整体。人类为了更好地生存和发展，必须尽快适应外界环境条件的变化，不断从环境中摄入某些元素以满足机体自身各项生命活动过程的需要。生物在从低级到高级的进化过程中，对其生存环境中某些至关重要的元素进行选择，以保证其能够顺利地向更高级的方向演化，因而这些元素就成了维持生物生存、繁衍等生命过程必不可少的物质成分。有人研究了人体血液中60多种元素与海水、地壳岩石中这些元素含量之间的关系，发现两者之间存在明显的丰度相关，表明机体与环境之间存在物质上的统一性。

（二）人类对环境的适应性

在人类长期的进化过程中，各种环境条件是经常变化的，人体对环境的变化形成一定的调节功能以适应环境状态的变化。自然环境的昼夜变化、四季交替是有规律的，人类已形成了一种与其相互协调统一的对应关系。当今人类的行为特征与其形态结构和生理特点一样，都是适应自己特定环境的结果。人体的气候适应、热适应、光适应等都是机体对外界环境适应的最好证明。反复的炎热暴露可使机体对热环境产生热适应，此后机体的体温调节、汗腺分泌、水盐代谢、心血管系统、神经系统、内分泌功能等都得到相应的改善。热适应是一种本能的生理反应，是人自身提供的一种自我保护机制，以抗拒外界环境变化带来的伤害。

机体的适应性是人类在长期发展的进程中与环境相互作用所形成的遗传特征。长期生活在不同地区的人群，对各种异常的外环境有着不同的适应性。例如，在高原环境下，由于大气中氧含量稀少，人体通过增加呼吸空气量、加快血液循环、增加红细胞数量或血红蛋白含量以提高机体的携氧能力，适应缺氧环境，维持机体正常生理活动。机体受到外源性物质的影响后，其正常功能会出现一些适应性变化，如机体的解毒排泄功能以清除进入人体内的有毒物质，免疫功能以防御有害微生物侵入人体内的危害，血脑屏障、血睾屏障、障胎盘屏障以及皮肤黏膜的机械屏障等都具有防止有害物质进入体内的功能，以维持机体的健康。此外，当环境因素引起机体遗传物质发生损伤后，机体可以启动一系列DNA修复机制，修复损伤的DNA，维持遗传特征的稳定性。当然，人体对环境变化的适应能力是有一定限度的，如果环境条件发生剧烈的异常变化（如气象条件的剧变，自然或人为的污染等），超越了人类正常的生理调节范围，就会引起人体某些功能、结构发生异常反应，使人体产生疾病甚至造成死亡。

（三）人类改造环境的主观能动作用

人是一个有机整体，人体的一切组织、器官和活动都是受高级神经系统所支配的。因此，人类与其他生物不同的是：人类具有主观能动性、创造性、有着高度的智慧，不仅能适应环境，保护自己免受侵害的能力，而且具有主动地认识环境，有意识、有目的地改造环境的能力。因此，在人和环境的关系中，人居于首要的和支配者的地位，起着主导的作用。

当然，人类在生存和发展的过程中，有意识地利用和改造环境并取得了巨大的成就，创造出各种物质文明和精神文明。但是，人类和生物的活动也在逐渐改变环境的组成，特别是人类的生产、生活活动，大大地改变了许多物质的自然循环状态，造成了环境污染，降低了环境质量，如大量煤炭和石油燃料的燃烧使大气中二氧化碳浓度逐年提高。应当看到，有些时候人类对环境的改造能力越强，自然环境对人类的反作用也越大。例如，人类将原子能释放出为人类造福，但原子裂变产生的放射性损害也非常严重。因此，人们在改造环境的同时，应充分估计环境对人类的反作用，尽可能运用自然规律，充分利用生态系统的调节能力，避免或减轻其对人类的危害，使环境改造向着有利于人体健康和人类进步的方向发展。同时为了人类的生存，并保证国家建设的顺利进行和子孙后代的健康，我们必须做好环境保护工作，防止污染，积极创造一个适合人类生存和发展的良好环境。