對“生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性”的辨析

摘要 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性不僅與生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和進化特征有關(guān)，而且與外界干擾的強度和。特征有關(guān)，是一個比較復(fù)雜的概念，不能片面地認為抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性之間存在相反的關(guān)系。

關(guān)鍵詞 抵抗力穩(wěn)定性 恢復(fù)力穩(wěn)定性 外界干擾 生態(tài)系統(tǒng)

中圖分類號 Q-49 文獻標識碼 E

生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性表現(xiàn)在兩個方面：一方面是生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)和功能保持原狀（不受損害）的能力，叫做抵抗力穩(wěn)定性。另一方面是生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)到原狀的能力，叫做恢復(fù)力穩(wěn)定性?，F(xiàn)在許多教輔資料上還在說生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性是相反的關(guān)系，也常見到圖1。

筆者認為這種分析是不合適的。雖然在人教版2001年的版本生物第二冊書中確實有這樣的原話：“對一個生態(tài)系統(tǒng)來說，抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性之間往往存在著相反的關(guān)系。抵抗力穩(wěn)定性較高的生態(tài)系統(tǒng)，恢復(fù)力穩(wěn)定性就較低，反之亦然。例如，森林生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性比草原生態(tài)系統(tǒng)的高，但是，它的恢復(fù)力穩(wěn)定性要比草原生態(tài)系統(tǒng)低得多。熱帶雨林一旦遭到嚴重破壞（如亂砍濫伐），要想再恢復(fù)原狀就非常困難了?！钡@是以前的觀點。

現(xiàn)在再來看這個觀點，顯然是不準確的。首先人教版2007年的版本生物第三冊書中已沒有上述一段話，其次在人教版2007年的版本生物必修三教師參考書中還明確指出：

生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性不僅與生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和進化特征有關(guān)，而且與外界干擾的強度和特征有關(guān)，是一個比較復(fù)雜的概念。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)保持正常動態(tài)的能力，主要包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。

以往認為，抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性是相關(guān)的，抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)，其恢復(fù)力穩(wěn)定性低。也就是說，抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性一般呈相反的關(guān)系。但是，這一看法并不完全合理。例如，熱帶雨林大都具有很強的抵抗力穩(wěn)定性，因為它們的物種組成十分豐富，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜；然而，在熱帶雨林受到一定強度的破壞后，也能較快地恢復(fù)。相反，對于極地苔原（凍原），由于其物種組分單一、結(jié)構(gòu)簡單，它的抵抗力穩(wěn)定性很低，在遭到過度放牧、火災(zāi)等干擾后，恢復(fù)的時間也十分漫長。因此，直接將抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性比較，可能這種分析本身就不合適。如果要對一個生態(tài)系統(tǒng)的兩個方面進行說明，則必須強調(diào)它們所處的環(huán)境條件。環(huán)境條件好，生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性較高，反之亦然?！?/p>

對比可知，人教版2007年的版本生物第三冊的說法顯然更科學(xué)，也更嚴謹。而教輔資料上所說生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性是相反的關(guān)系，是沿用人教版2001年的版本生物第二冊中的說法。雖然實際中也有它適應(yīng)的情況。這種說法是片面的、是不嚴謹?shù)摹?/p>

筆者認為只要對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的示意圖進行深入理解，就能對生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性進行準確辨析。生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的示意圖如圖2所示，圖中兩條虛線之間的部分表示生態(tài)系統(tǒng)功能正常的作用范圍。T表示一個外來干擾使之偏離正常范圍的大?。浩x大小可以作為抵抗力穩(wěn)定性的定量指標，偏離大說明抵抗力穩(wěn)定性弱；反之，則強。S表示恢復(fù)到原狀所需的時間：S越長，恢復(fù)力越弱；反之，越強。TS表示曲線與正常范圍之間所圍成的面積，可作為總穩(wěn)定的定量指標：T與S越大，即這一面積越大，則總穩(wěn)性越低；反之，TS越小，則總穩(wěn)定性越強。

人教版2007年的版本生物必修三教師參考書教學(xué)策略中談到：“請學(xué)生比較草原、北極苔原、森林生態(tài)系統(tǒng)，抵抗力穩(wěn)定性誰強誰弱？恢復(fù)力穩(wěn)定誰高誰低？引導(dǎo)學(xué)生認識：一方面，不同的生態(tài)系統(tǒng)表現(xiàn)出的穩(wěn)定性是不一樣的；另一方面，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性也取決于外界因素的影響程度?！痹诮虒W(xué)中，基于對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性概念的理解，加之對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性示意圖的準確把握，筆者引導(dǎo)學(xué)生將森林生態(tài)系統(tǒng)與草原生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的比較分兩種情況進行討論。

一種是同等強度干擾（圖3）：在外界干擾之前，森林生態(tài)系統(tǒng)和草原生態(tài)系統(tǒng)均維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)（曲線重合部分）。在同等強度的干擾下，森林生態(tài)系統(tǒng)（實線）偏離正常值較小，即T較小，恢復(fù)較快，即S較短；而草原生態(tài)系統(tǒng)（虛線）偏離正常值較多，即T較大，恢復(fù)較慢，即S較長。這些說明森林生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性強，恢復(fù)力穩(wěn)定性也強；草原生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定力弱，恢復(fù)力穩(wěn)定性也弱，即森林生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性比草原生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性強。

另一種情況是森林生態(tài)系統(tǒng)和草原生態(tài)系統(tǒng)都破壞到3/4的程度（圖4）：在外界干擾之前，森林生態(tài)系統(tǒng)和草原生態(tài)系統(tǒng)均維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)（曲線重合部分），在不同強度的干擾下，兩種生態(tài)系統(tǒng)偏離正常值的幅度相似，都破壞到3/4的程度。在這種情況下，因為草原生態(tài)系統(tǒng)（虛線）在相同時間內(nèi)偏離正常值較大，即T較大，恢復(fù)到原狀所需時間較短，即s較短，說明草原生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性弱，恢復(fù)力穩(wěn)定性強；森林生態(tài)系統(tǒng)（實線）在相同時間內(nèi)偏離正常值較小，即T較小，恢復(fù)到原狀所需時間較長，即s較長，說明森林生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性強，恢復(fù)力穩(wěn)定性弱。由此可見在這種情況下，抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性之間存在相反的關(guān)系。

由此不難看出，人教版2001年的版本中“對一個生態(tài)系統(tǒng)來說，抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性之間往往存在著相反的關(guān)系。抵抗力穩(wěn)定性較高的生態(tài)系統(tǒng)，恢復(fù)力穩(wěn)定性就較低，反之亦然?！彼硎镜膽?yīng)該是第二種情況，即在不同強度的干擾下，兩種生態(tài)系統(tǒng)偏離正常值的幅度相似時的情況。

例如兩個版本中都有的一道課后題：同等強度干擾下，草原生態(tài)系統(tǒng)比沙漠生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的速度慢。如果按人教版2001年的版本生物第二冊所說，這個說法就是正確的，因為草原生態(tài)系統(tǒng)比沙漠生態(tài)系統(tǒng)抵抗力強，所以草原生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力相對較弱。這是按不同生態(tài)系統(tǒng)在不同強度的干擾下，偏離正常值的幅度相似來考慮的。但這顯然是與題目中所給出在同等強度的干擾下是不符合的。如果按人教版2007年的版本生物第三冊所說，這個說法就是錯誤的，因為干擾強度相同的情況下，草原生態(tài)系統(tǒng)比沙漠生態(tài)系統(tǒng)偏離正常值小，說明草原生態(tài)系統(tǒng)抵抗力強；草原生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到正常值所需時間較短，說明草原生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力強。由此可見草原生態(tài)系統(tǒng)相對于沙漠生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性均較強，即生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性較強。

綜上所述，直接將抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性相比較，本身這種分析就不合適。如果要對一個生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的兩個方面進行說明，首先要考慮不同生態(tài)系統(tǒng)外界因素的影響程度，其次還要考慮不同生態(tài)系統(tǒng)所處的環(huán)境條件。片面地認為抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性之間存在相反的關(guān)系，抵抗力穩(wěn)定性較高的生態(tài)系統(tǒng)，恢復(fù)力穩(wěn)定性就較低，反之亦然。這種想法不僅不合適、不準確，也不嚴謹、不科學(xué)。