3.5 抵抗力和恢复力稳定性备课素材-2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修二

抵抗力和恢复力稳定性 2019版高中生物学选择性必修二说，不同的生态系统在这两种稳定性的表现上有着一定的差别： 那么，生态系统“抵抗力稳定性"和“恢复力稳定性"有哪些不同？两者关系怎样？ 1、生态系统的稳定性 生态系统的稳定性是指生态系统保持正常的动态的能力，主要包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。它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。 无论抵抗力稳定性还是恢复力稳定性，其决定因素至少包括两方面：自身的结构和功能以及外界的干扰强度。 如果外界环境适宜，其抵抗力稳定性将与营养结构的复杂度呈正相关，而恢复力稳定性则与营养结构复杂度呈负相关。 需要注意的是对于一个生态系统来讲，其恢复力稳定性将随着外界破坏的加剧而降低，其恢复到原状所花的时间也就会变得更长。如果外界破坏摧毁了该生态系统的结构，那么其恢复力的稳定性也就随之被破坏。 外界对生态系统的破坏有两种：一种是短时性破坏，即破坏施加一段时间后便会解除，这种情况一般包括人为的或者突发性的破坏。另一种是冻原生态系统和沙漠生态系统等所受到的破坏，这类生态系统在长期恶劣的外界环境的干扰下，恢复原状需要相当长的时间，故其恢复力的稳定性相对较低。抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力，其核心是抵抗十扰，保持原状。抵抗力稳定性的大小也将随着外界的干扰的加剧而降低。 2、生态系统抵抗力和恢复力稳定性的比较原则 2.1相对性原则 对于同一生态系统来说，很少直接将抵抗力稳定性与恢复力稳定性进行比较，因为这种比较没有实际意义。生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的强弱必须建立在不同的生态系统之间比较的基础上。例如，不能不加比较就说森林生态系统的抵抗力稳定性很强，而只可以说森林生态系统相对于草原生态系统，其抵抗力稳定性显得更强。同样，也可以说草原生态系统相对于冻原生态系统，其抵抗力稳定性更强。而在谈到恢复力稳定性大小的的时候，比较典型的例子是在外界条件适宜时，草原生态系统的恢复力稳定性相对于森林生态系统要显得更强。可见，界定某生态系统抵抗力稳定性与恢复力稳定性的高低时，一定要将另一生态系统作为参照。 2.2程度性原则 这涉及如何界定生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性的强弱程度。对于抵抗力稳定性，一般认为，抵抗力稳定性的强弱与生态系统的营养结构复杂程度和物种的丰富度成正相关。也就是说，生态系统中的营养关系越复杂，物种丰富度越高，其抵抗力稳定性越强，这已经成为普遍接受的原则。 例如，森林生态系统的结构复杂，物种丰富，其抵抗力稳定性要强于结构简单的草原生态系统。另外，在比较不同生态系统抵抗力稳定性时，可不必考虑此刻外界的环境条件，只需考虑环境适宜时生态系统的最大抵抗力稳定性。 实际上，对于一个稳定的生态系统来讲，其演替方向应该是逐渐适应外界环境，所以即便此刻有外界环境的干扰，也只能说此刻该生态系统的抵抗力稳定性相对于环境适宜时要弱，但不可用作不同生态系统之间的比较，因为不同生态系统的外界干扰程度无法准确界定。生态系统恢复力稳定性是指被破坏后恢复到原状的能力，从这点看恢复力稳定性实际上涉及生态系统在被破坏后发生演替的过程。所以，恢复力稳定性的强弱程度，可以通过被破坏的生态系统演替到原状所需的时间来判断。 李永加等用生态系统的功能图中的指标s来定量表示恢复力的大小（图1）。图中的 s对应横轴的时间，其长短可用作恢复力稳定性强弱程度的指标，s对应的时间越长，恢复力稳定性就越弱。反之，恢复力稳定性就越强。 这里需要指出的是生态系统的“原状"指的是外界环境适宜时，生物群落演替到的最高阶段。 例如森林生态系统和草原生态系统，当受到短时性的破坏后，外界环境恢复到正常，而森林生态系统的结构要远比草原生态系统的结构复杂，此时群落演替到森林生态系统所花的时间要比演替到草原生态系统所花的时间要长，故森林生态系统的恢复力稳定性要比草原生态系统低。 但如果外界的破坏是持续性的，则就不能笼统认为结构越复杂，恢复力稳定性越低，这时必须得依靠实际测量恢复原状所需时间的长短来进行比较。 对于像农田生态系统这样的人工生态系统，其恢复力稳定性受人为因素的影响比较大，不适合与其他自然生态系统进行比较。 2.3不可同时性原则 探讨生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性，要避免进人另一个误区，即不可同时探讨这两种“力"的稳定性。 首先，抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间没有必然联系，不能利用森林生态系统的抵抗力稳定性比草原生态系统更高这一点，来判定前者的恢复力稳定性一定就比后者低。 其次，恢复力稳定性要充分考虑外界干扰的情况，在测定恢复原状所需的时间长短后才能判定恢复力稳定性的大小。有作者运用生态系统功能图（图1）来对不同生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性进行比较。 使用此图时应注意： 第一