对“生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性”的辨析

1、对“生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性”的辨析作者：来源：中学生物学2013 年3期摘要生态系统的稳定性不仅与生态系统的结构、功能和进化特征有关，而且与外界干扰的强度和。 特征有关， 是一个比较复杂的概念， 不能片面地认为抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间存在相反的关系。关键词抵抗力稳定性恢复力稳定性外界干扰生态系统中图分类号q-49文献标识码e生态系统的稳定性表现在两个方面：一方面是生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状（不受损害）的能力，叫做抵抗力稳定性。另一方面是生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力，叫做恢复力稳定性。现在许多教辅资料上还在说生态系统抵抗力稳定性和恢复

2、力稳定性是相反的关系，也常见到图1。笔者认为这种分析是不合适的。虽然在人教版2001 年的版本生物第二册书中确实有这样的原话：“对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间往往存在着相反的关系。抵抗力稳定性较高的生态系统，恢复力稳定性就较低，反之亦然。例如，森林生态系统的抵抗力稳定性比草原生态系统的高，但是，它的恢复力稳定性要比草原生态系统低得多。热带雨林一旦遭到严重破坏（如乱砍滥伐） ，要想再恢复原状就非常困难了。”但这是以前的观点。现在再来看这个观点，显然是不准确的。首先人教版2007 年的版本生物第三册书中已没有上述一段话，其次在人教版2007 年的版本生物必修三教师参考书中还明确

3、指出：生态系统的稳定性不仅与生态系统的结构、功能和进化特征有关，而且与外界干扰的强度和特征有关， 是一个比较复杂的概念。生态系统的稳定性是指生态系统保持正常动态的能力，主要包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。以往认为， 抵抗力稳定性与恢复力稳定性是相关的，抵抗力稳定性高的生态系统，其恢复力稳定性低。 也就是说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般呈相反的关系。但是，这一看法并不完全合理。 例如， 热带雨林大都具有很强的抵抗力稳定性，因为它们的物种组成十分丰富，结构比较复杂；然而，在热带雨林受到一定强度的破坏后，也能较快地恢复。相反，对于极地苔原（冻原） ，由于其物种组分单一、结构简单，它的抵抗力稳定性很

4、低，在遭到过度放牧、 火灾等干扰后，恢复的时间也十分漫长。因此，直接将抵抗力稳定性与恢复力稳定性比较， 可能这种分析本身就不合适。如果要对一个生态系统的两个方面进行说明，则必须强调它们所处的环境条件。环境条件好，生态系统的恢复力稳定性较高，反之亦然。”对比可知，人教版 2007 年的版本生物第三册的说法显然更科学，也更严谨。而教辅资料上所说生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性是相反的关系，是沿用人教版2001 年的版本生物第二册中的说法。虽然实际中也有它适应的情况。这种说法是片面的、是不严谨的。笔者认为只要对生态系统稳定性的示意图进行深入理解，就能对生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性进行准确辨析

5、。生态系统稳定性的示意图如图2 所示，图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。t 表示一个外来干扰使之偏离正常范围的大小：偏离大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱；反之，则强。s 表示恢复到原状所需的时间：s 越长，恢复力越弱；反之，越强。ts表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为总稳定的定量指标：t与 s 越大，即这一面积越大，则总稳性越低；反之， ts 越小，则总稳定性越强。人教版 2007 年的版本生物必修三教师参考书教学策略中谈到：“请学生比较草原、 北极苔原、 森林生态系统， 抵抗力稳定性谁强谁弱？恢复力稳定谁高谁低？引导学生认识：一方面，不

6、同的生态系统表现出的稳定性是不一样的；另一方面， 生态系统的稳定性也取决于外界因素的影响程度。 ”在教学中，基于对生态系统稳定性概念的理解，加之对生态系统稳定性示意图的准确把握， 笔者引导学生将森林生态系统与草原生态系统稳定性的比较分两种情况进行讨论。一种是同等强度干扰（图3）：在外界干扰之前，森林生态系统和草原生态系统均维持在相对稳定的状态（曲线重合部分）。在同等强度的干扰下，森林生态系统（实线）偏离正常值较小，即 t 较小，恢复较快，即s 较短；而草原生态系统（虚线）偏离正常值较多，即t 较大，恢复较慢， 即 s 较长。这些说明森林生态系统抵抗力稳定性强，恢复力稳定性也强；草原生态系统抵抗

7、力稳定力弱，恢复力稳定性也弱， 即森林生态系统的总稳定性比草原生态系统的总稳定性强。另一种情况是森林生态系统和草原生态系统都破坏到3/4的程度（图 4）：在外界干扰之前，森林生态系统和草原生态系统均维持在相对稳定的状态（曲线重合部分），在不同强度的干扰下，两种生态系统偏离正常值的幅度相似，都破坏到3/4的程度。在这种情况下，因为草原生态系统（虚线）在相同时间内偏离正常值较大，即t 较大，恢复到原状所需时间较短，即 s 较短，说明草原生态系统抵抗力稳定性弱，恢复力稳定性强；森林生态系统（实线）在相同时间内偏离正常值较小，即t 较小，恢复到原状所需时间较长，即s 较长，说明森林生态系统抵抗力稳定性

8、强，恢复力稳定性弱。 由此可见在这种情况下， 抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间存在相反的关系。由此不难看出，人教版2001 年的版本中“对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间往往存在着相反的关系。抵抗力稳定性较高的生态系统，恢复力稳定性就较低，反之亦然。”所表示的应该是第二种情况，即在不同强度的干扰下，两种生态系统偏离正常值的幅度相似时的情况。例如两个版本中都有的一道课后题： 同等强度干扰下， 草原生态系统比沙漠生态系统恢复的速度慢。如果按人教版 2001 年的版本生物第二册所说，这个说法就是正确的，因为草原生态系统比沙漠生态系统抵抗力强， 所以草原生态系统恢复力相对较弱。 这是按不

9、同生态系统在不同强度的干扰下， 偏离正常值的幅度相似来考虑的。 但这显然是与题目中所给出在同等强度的干扰下是不符合的。如果按人教版2007 年的版本生物第三册所说，这个说法就是错误的， 因为干扰强度相同的情况下，草原生态系统比沙漠生态系统偏离正常值小，说明草原生态系统抵抗力强；草原生态系统恢复到正常值所需时间较短，说明草原生态系统恢复力强。由此可见草原生态系统相对于沙漠生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较强，即生态系统的总稳定性较强。综上所述， 直接将抵抗力稳定性与恢复力稳定性相比较，本身这种分析就不合适。如果要对一个生态系统稳定性的两个方面进行说明，首先要考虑不同生态系统外界因素的影响程度

10、，其次还要考虑不同生态系统所处的环境条件。片面地认为抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间存在相反的关系，抵抗力稳定性较高的生态系统，恢复力稳定性就较低，反之亦然。这种想法不仅不合适、不准确，也不严谨、不科学。1. 抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状的能力。（核心：抵抗干扰，保持原状）2. 恢复力稳定性：生态系统受到外界干扰使自身结构和功能破坏后恢复原状德能力。（核心：遭到破坏，恢复原状）3. 两者的关系：一般情况下， 两者存在相反的关系。抵抗力稳定性较高的生态系统，恢复力稳定性就较低，反之亦然。但是有些生态系统（比如荒漠生态系统、北极苔原生态系统等）却有所不同，它们的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低。北极苔原生态系统：它的生产者主要是地衣，地衣对环境的变化很敏感，也很容易被破坏， 它的生长又很慢，一旦因某种原因使地衣大面积死亡后就很难恢复，从而导致生态系统的崩溃！荒漠生态系统也是一样，容易破坏，而且很难恢。（恢复力稳定性的高低：主要从2 方面来考虑 :1. 结