對一道生物高考題答案的探究

胡寶權

摘 要 在人教版高中生物教材中，對生態系統穩定性的闡述，新舊教材有些不同。2010年寧夏卷第31題第（4）問考查的是生態系統穩定性方面知識，但對于答案是生態系統穩定性中的抵抗力穩定性還是恢復力穩定性有明顯分歧。本文從理論概念及實例分析等方面進行深入研究，探究其正確答案。

關鍵詞 試題 分歧 剖析 結論

中圖分類號：G633.91文獻標識碼：A

Inquiry on the Answer of a Biological Question in

College Entrance Examination

HU Baoquan

(Hebei Qinhuangdao Xinshiji Senior High School, Qinhuangdao, Hebei 066004)

Abstract In PEP high school biology textbooks, elaborated on the stability of ecosystems, old and new textbooks is somewhat different. (4) of the 2010 the Ningxia volume 31 questions examined the knowledge of ecosystem stability, but the answer is resistance to the stability of ecosystem stability, or to restore power stability are distinct differences. Accordingly, I would like to depth study of theoretical concepts and examples of analysis to explore the correct answer.

Key words questions; defferences; analysis; conclusion

2010寧夏卷第31題第（4）問：當受到外界的輕微干擾（水體輕微污染）后，經過一段時間，該生態系統可以恢復到原來的狀態，說明該系統具有_____。對于這道高考題，很多人持有不同的觀點，有人說由于輕微污染，隨時間推移，該生態系統又逐漸正常了，說明該生態系統沒有遭受到破壞，是抵抗力穩定性起了作用。也有人認為生態系統已經遭到了破壞，是生態系統遭到破壞后又重新恢復到原來狀態，應該是恢復力穩定性起了作用。那究竟是抵抗力穩定性起了作用，還是恢復力穩定性起了作用呢？

在新舊兩套教材中該考點有不同的論述。人教版全日制普通高級中學教科書（必修）生物第二冊中關于該知識點的描述是：生態系統穩定性包括抵抗力穩定性和恢復力穩定性，其中抵抗力穩定性是指生態系統抵抗外界干擾并使自身的結構和功能保持原狀的能力。原因是生態系統自身有一定的自動調節能力。這方面的實例很多，例1：一塊草地發生了輕微的病蟲害，通過生態系統內部的食物鏈和食物網中的捕食者和被捕食者之間的食性關系調整，一段時間后這片草地又恢復了原來的狀態。例2：一個池塘受到輕微的污染，能通過物理方面的沉降、化學和微生物方面的分解等形式的作用，短時間內恢復原貌。恢復力穩定性是指在生態系統遭到外界干擾因素的破壞以后恢復原狀的能力。這方面實例有，例1：在某草原發生了火災，植物幾乎損失大半，動物也絕大多數逃離，但轉年草本植物就又大量生長出來，其他的動植物也很快恢復原來的數量。例2：在河北、河南和山東三省由于干旱多次發生過蝗災，蝗災導致農田和草原遭到嚴重破壞，損失慘重，有時農田絕產。轉年蝗災消失，農田及草原也基本恢復正常。在生態系統中，抵抗力穩定性與恢復力穩定性之間的關系一般是相反的。恢復力穩定性高的生態系統，抵抗力穩定性就較低。例如一片草地生態系統由于生物數量和種類有限，故他的抵抗力穩定性要比一片生物數量和種類繁多的森林生態系統的抵抗力穩定性低。但是一片草地生態系統的恢復力穩定性要比一片森林生態系統的恢復力穩定性高。

在人教版普通高中課程標準實驗教科書必修3《穩態與環境》中，關于生態系統穩定性的論述是，生態系統具有保持或恢復自身結構和功能相對穩定的能力，叫做生態系統的穩定性。生態系統之所以能維持相對穩定，是由于生態系統具有自我調節能力。這方面的實例有，例1：在2008年5月12日汶川地震出現了大量的山體滑坡，植被大量被破壞，動物無棲息之地大量逃離或死亡。時至今日3年多的時間已經過去，山體滑坡處的植被基本恢復，各種動物也開始出現，整個生態系統逐漸恢復起來。例2：在2012年1月15日廣西龍江河河水出現重金屬鎘污染現象，重金屬鎘超標80倍，但經歷了25天的河水稀釋、物理沉降、化學分解和微生物的分解等作用，在2月8日通過河水重金屬鎘含量檢測為0.003mg/l，符合國家規定的標準。例3：火山噴發時噴發出的巖漿所形成的熔巖臺地，時間過去了幾百年，有的地段恢復了原有的生態系統面貌，但有的地段還是沒有出現植被，仍然是寸草不生的熔巖臺地。通過上述實例說明，生態系統在受到不同程度的外界干擾（破壞）后，其恢復速度與恢復時間是不一樣的。如果輕微干擾（破壞），通過自身的調節能力，可以很快恢復到接近原來的狀態；如果被重度干擾（破壞），自身的調節能力已不足以恢復大部分干擾（破壞），這樣生態系統恢復原貌就需要相當長時間，甚至有的地方就需要靠初生演替和次生演替來重新形成新的生態系統了。

在兩套教材中有關該知識點的最大變化就是在新課標教材中，首先闡述生態系統能維持相對穩定，是因為生態系統的自我調節能力。由于生態系統內動物、植物種類的豐富度不同，食物鏈和食物網的復雜程度差別很大，因此生態系統本身存在著或大或小的自我調節能力。再詳細分析2010寧夏卷第31題第（4）問提到的當受到外界的輕微干擾（水體輕微污染）后，經過一段時間，該生態系統可以恢復到原來的狀態，具體凈化過程是如何進行的，下面主要從物理、化學、生物三個方面來闡述：（1）物理方面的凈化，由于河水在流動過程中能將溶在水中的污染物質，隨著河水的推流而有效的被稀釋，稀釋在物理凈化過程中起到非常重要的作用；污染物中的一部分固體物質，由于受重力作用，在隨河水流動過程中不斷沉降到水底，變成淤泥，使水體得到凈化。（2）化學方面的凈化，污染物質在進入河水后，有些物質之間能發生一些化學反應，如氧化—還原、化合—分解、酸堿中和等，通過這些化學反應將有害的化學物質轉化為無害的化合物而沉淀下來，這樣水體得到了凈化。（3）生物方面凈化，各種水體本身就是一個生態系統，其中包括非生物的物質和能量、生產者、消費者和分解者、其中生物類群是生產者、消費者和分解者，這三者分工協作，對污水中污染物進行有效地處理及利用。生態系統內生產者和消費者，由于捕食和被捕食的關系，形成了許多條食物鏈，進而構成復雜的食物網。如果在食物鏈、食物網的各個營養級之間能保持適宜的數量比和合理的能量流動，就可以建立良好穩定的動植物與微生物之間平衡的生態系統。具體過程為：當一定量的污水進入這種生態系統時，其中的有機型污染物被某些細菌和真菌分解，分解的方式有有氧呼吸和無氧呼吸，是有氧呼吸分解還是無氧呼吸分解有機物，關鍵取決于細菌和真菌的呼吸類型及水體中溶解氧的高低，水體中溶解氧的多少與水體有機物含量有關。水體中有機物含量高會使微生物大量繁殖。開始時有氧呼吸微生物大量繁殖，有氧呼吸微生物需要消耗氧氣釋放能量，供生命需要，這樣就將水中的氧氣消耗殆盡，導致水體中缺氧，有氧呼吸微生物的生長等生理現象在缺氧環境下受抑制，最后有氧呼吸微生物數量明顯下降。這時無氧呼吸微生物數量開始大增，承擔起分解水體中污染物的工作。而其分解產生的最終產物，一部分無機化合物可作為植物的碳源、氮源，被利用起來，流入到生產者體內，進而參與到食物鏈和食物網中被利用起來，這樣污染物最后經過一系列的物質轉化過程，成為了無毒物質并被各級生物利用于物質循環當中，同時水體也得到了凈化，水域生態系統恢復到原來面貌。

綜上所述，生態系統受到干擾（破壞）時，被破壞的程度可能會有大有小，從本質看不論生態系統被破壞的程度是大還是小，它都是被破壞了，總的方向是一樣的。我們前面分析的，當受到外界的輕微干擾（水體輕微污染）后，經過一段時間，該生態系統可以恢復到原來的狀態的實例中，可以肯定的是水體遭到了破壞，破壞的程度可能是不大，但畢竟是造成了植物、動物在種類及數量上有所變化，特別是微生物的種類和數量發生了明顯變化的破壞，因此就不能說該生態系統的結構和功能是保持原狀，沒受損害。既然是受到了破壞，后來又逐漸恢復了正常狀態，那真正起到作用的就不應該是生態系統穩定性中的抵抗力穩定性，而應該是生態系統穩定性中的恢復力穩定性。

參考文獻

[1] 普通生態學.高等教育出版社.

[2] 微生物學.高等教育出版社.

[3] 生物化學.高等教育出版社.