持久性在生物科学领域特指生态系统维持其内在特性的持续能力 [2]。人类工业化活动导致的碳、氮、磷等元素循环系统性改变，以及核试验残留物持续数十年不降解等现象，印证了人类世概念中"持久性影响"的核心特征 [1]。该术语作为生态学重要概念，与生态系统稳定性研究密切相关，其持续时间测量包含物理化学指标变化阈值判定等多维度标准 [2]。
- 中文名称
- 持久性
- 英文名称
- persistence
- 定 义
- 生态系统在一定边界范围内, 保持恒定或维持某一特定状态的持续时间。
- 应用学科
- 生态学（一级学科），生态系统生态学（二级学科）
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- 学科领域
- 生态学 [2]
- 英文名称
- ecosystem persistence [2]
- 核心特征
- 组成结构功能稳定 [2]
- 影响因素
- 元素循环改变 [1]
- 研究范畴
- 生态系统稳定性 [2]
- 时空尺度
- 数十年至地质年代 [1]
定义与内涵
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生态系统持久性被定义为在一定时空尺度内保持系统组成要素、层级结构与能量流动模式不发生本质变化的特性 [2]。其内涵包含三重维度：
- 生物群落构成稳定，关键物种丰度变化不超过自然波动范围
- 物质循环速率维持在历史基准阈值内
- 生态系统服务功能未出现区域性退化
该概念与"恢复力""抵抗力"共同构成生态系统稳定性研究的三维模型，其中持久性侧重时间维度上的延续能力 [2]。
人类世背景下的表现
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2023年科学界通过南极冰芯样本分析发现，1950年后全球核试验产生的钚同位素在冰层中的滞留时间跨越数十年 [1]。这种放射性物质的持久性沉积印证了人类活动对地球系统的影响已具备地质年代尺度的特征：
- 工业革命后化石能源使用导致的二氧化碳浓度增幅超过工业革命前11700年自然波动总量 [1]
- 人工合成材料（如塑料、混凝土）在全球沉积物中的累积速率较19世纪增长170倍
- 技术圈产物留存时间普遍超过生物降解周期，形成"人工地层"的叠加效应
影响因素分析
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元素循环改变是影响生态系统持久性的核心变量。氮肥过量使用导致的水体富营养化，可使淡水生态系统偏离原有稳定状态长达数十年 [1]。气候变化引发的极端干旱事件频率增加，会影响草原生态系统持久性 [2]。
生态系统内部调控机制包括：
- 生物多样性冗余提供的功能补偿
- 关键种群体遗传适应能力
- 营养级联效应缓冲外界扰动
测量与评估
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持续时间量化采用放射性同位素测年法结合沉积物层序分析，例如通过碳-14测定泥炭层累积速率推算湿地生态系统状态持续时间 [1]。评估标准包含：
- 系统偏离基准状态的幅度不超过历史波动极值
- 干扰消除后恢复原状态所需时长
- 系统要素间协同变化的一致性程度
截至2024年，学界已建立包含21项指标的持久性评估体系，其中生物标记物留存时长、拓扑网络结构保持度等7项为核心判定指标 [2]。
研究意义
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生态系统持久性研究为生物多样性保护提供理论支撑。通过识别珊瑚礁生态系统耐受高温扰动的临界时长，科学家可优化海洋保护区的管控周期 [2]。
