高中生物学中“生态系统的稳定性”相关思考

张堃

（湖南省长郡中学）

高中生物学中“生态系统的稳定性”相关思考

张堃

（湖南省长郡中学）

结合已有的研究文献和资料，对高中生物学中“生态系统的稳定性”方面的相关问题进行了探讨。其中“生态系统稳定性”包括生态系统的抵抗力稳定性与恢复力稳定性，从这两个方面研究如何提高生态系统的稳定性。

生态系统；抵抗力稳定性；恢复力稳定性

作为高中生物教材的一个重要知识点，学生对于“生态系统稳定性”理解程度在很大程度上决定着其对于整个生物学科的学习效果。在目前的高中生物教材中，“生态系统稳定性”这一章节所涉及的内容较为繁杂，因此，作者就该章节的相关内容进行了相应的解读。

一、生态系统稳定性概述

生态系统稳定性是指生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。生态系统的调节主要是通过两种反馈方式来实现的：（1）负反馈，这种反馈模式对于生态系统维持平衡是必不可少的。自然界中关于负反馈的例子有很多，例如，在草原上如果狼群的数量在某段时间内急剧增加，因此就会出现狼群对于羊群的捕食更加激烈，从而导致草原上羊的数量急剧减少；当羊的数量急剧减少时，狼群会因为缺少食物而出现种群内斗争或者是被饿死等情况，狼群数量也会随之急剧减少，从而达到一个平衡的状态。（2）正反馈，这种反馈模式在自然界中并不是很常见。这是一种极端的发展趋势，如当河流受到了比较轻微污染，有一些适应能力较差的鱼类会因此死亡，其死亡的尸体仍然存在于河流中，当其身体腐烂的时候则会进一步造成河流的污染，加重河流的污染，又引起更多鱼类的死亡；正反馈可以加强某一种情况的出现。

二、生态系统抵抗力稳定性与恢复力稳定性以及两者的关系

1.生态系统抵抗力稳定性

生态系统抵抗力稳定性即是指生态系统自身具有的抵抗外界干扰并保持自身结构与功能原有状态的能力，它也可以被称作抗变稳定性。一般来说，判断生态系统的抵抗力稳定性是建立在其物种多样性的基础之上的。如，相对于物种较多的热带雨林而言，那些物种单一的苔藓生态系统就更有可能遭到破坏。

2.生态系统恢复力稳定性

生态系统恢复力稳定性是指生态系统在受到较大的外界干扰、破坏以后，其自身能够恢复到原来状态的能力，它也可以被称作弹性稳定性。举一个例子，如河流遭到污染后，导致河内的水生物大量地死亡，使河流生态系统的结构和功能遭到损坏。但是当停止排放污染物后，河流会通过自身拥有的净化功能，使其自身恢复到原来或者接近原来的状态。

3.抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系

这两种稳定性存在着一定程度的相反关系，即是对于抵抗力稳定性较强的生态系统而言，一般其恢复力稳定性相对较弱，反之，对于生态系统稳定性的比较应该适合于不同类型的生态系统，例如，热带雨林生态系统和草原生态系统相比，热带雨林的生态系统结构比草原生态系统结构复杂，因此一般而言，前者的抵抗力稳定性大于后者，后者由于其结构简单，因此后者的恢复力稳定性更强。但是对于同一个生态系统来说，进行抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较是没有意义的。当不同的生态系统受到相同的外界“干扰”时，生态系统偏离正常范围越近，这就说明其抵抗力稳定性越高；而当生态系统遭受到“破坏”的时候，生态系统恢复原有状态所需的时间越短，则说明其恢复力稳定性越好。

另外，也存在一些生态系统拥有两类稳定性的特点，如，热带雨林由于其物种多样且结构复杂，不容易受到外界的影响，因此一般来说它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很高；如8个人被送进“生物圈二号”的例子，本来预期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，呼吸植物释放的氧气，引用生态系统自然净化的水生存。但18个月后，“生物圈二号”系统严重失去平衡：氧气浓度从21%降低到14%，不足以维持研究者的生命，原有的25种小动物有19种灭绝。虽然事后研究是细菌所释放的二氧化碳经过化学作用被土墙所吸收，但是这也在一定程度上说明这一生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低。

三、如何提高生态系统的稳定性

作者已经提出生态系统稳定性有抵抗力稳定性和恢复力稳定性两个特征，因此，对于如何提高生态系统的稳定性应该从抵抗力稳定性和恢复力稳定性两个方面进行考虑。但是目前仍有很大一部分老师和学生认为提高生态系统的恢复力稳定性没有实际意义，认为“预防”的功能大于“整治”。本文作者认为，生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性对于提高生态系统整体的稳定性都起着极其重要的作用，以农田生态系统为例：（1）许多农民在进行种植的时候，经常采用一种套种的方式，如玉米和红薯的套种方式不仅可以增加土地的利用率，使农田使用最大化，更为重要的是可以提高农田生态系统的抵抗力稳定性。（2）在耕种活动中，弄明需要在固定的时期对玉米、稻谷等除虫、除草，是为了降低杂草、昆虫和庄稼之间的物种竞争，但是这在一定程度上提高了生态系统的抵抗力稳定性。

［1］杨树虎.“生态系统的稳定性”一节内容的教学处理［J］.生物学教学，2010.

［2］李永加.“生态系统的稳定性”相关问题解读［J］.生物学教学，2012.

·编辑王团兰