胡寶權(quán)

摘 要 在人教版高中生物教材中，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)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(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性方面知識(shí)，但對(duì)于答案是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性中的抵抗力穩(wěn)定性還是恢復(fù)力穩(wěn)定性有明顯分歧。本文從理論概念及實(shí)例分析等方面進(jìn)行深入研究，探究其正確答案。

關(guān)鍵詞 試題 分歧 剖析 結(jié)論

中圖分類號(hào)：G633.91文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(dāng)受到外界的輕微干擾（水體輕微污染）后，經(jīng)過一段時(shí)間，該生態(tài)系統(tǒng)可以恢復(fù)到原來的狀態(tài)，說明該系統(tǒng)具有_____。對(duì)于這道高考題，很多人持有不同的觀點(diǎn)，有人說由于輕微污染，隨時(shí)間推移，該生態(tài)系統(tǒng)又逐漸正常了，說明該生態(tài)系統(tǒng)沒有遭受到破壞，是抵抗力穩(wěn)定性起了作用。也有人認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)遭到了破壞，是生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞后又重新恢復(fù)到原來狀態(tài)，應(yīng)該是恢復(fù)力穩(wěn)定性起了作用。那究竟是抵抗力穩(wěn)定性起了作用，還是恢復(fù)力穩(wěn)定性起了作用呢？

在新舊兩套教材中該考點(diǎn)有不同的論述。人教版全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書（必修）生物第二冊(cè)中關(guān)于該知識(shí)點(diǎn)的描述是：生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性，其中抵抗力穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)和功能保持原狀的能力。原因是生態(tài)系統(tǒng)自身有一定的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力。這方面的實(shí)例很多，例1：一塊草地發(fā)生了輕微的病蟲害，通過生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的食物鏈和食物網(wǎng)中的捕食者和被捕食者之間的食性關(guān)系調(diào)整，一段時(shí)間后這片草地又恢復(fù)了原來的狀態(tài)。例2：一個(gè)池塘受到輕微的污染，能通過物理方面的沉降、化學(xué)和微生物方面的分解等形式的作用，短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)原貌?；謴?fù)力穩(wěn)定性是指在生態(tài)系統(tǒng)遭到外界干擾因素的破壞以后恢復(fù)原狀的能力。這方面實(shí)例有，例1：在某草原發(fā)生了火災(zāi)，植物幾乎損失大半，動(dòng)物也絕大多數(shù)逃離，但轉(zhuǎn)年草本植物就又大量生長出來，其他的動(dòng)植物也很快恢復(fù)原來的數(shù)量。例2：在河北、河南和山東三省由于干旱多次發(fā)生過蝗災(zāi)，蝗災(zāi)導(dǎo)致農(nóng)田和草原遭到嚴(yán)重破壞，損失慘重，有時(shí)農(nóng)田絕產(chǎn)。轉(zhuǎn)年蝗災(zāi)消失，農(nóng)田及草原也基本恢復(fù)正常。在生態(tài)系統(tǒng)中，抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性之間的關(guān)系一般是相反的?；謴?fù)力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)，抵抗力穩(wěn)定性就較低。例如一片草地生態(tài)系統(tǒng)由于生物數(shù)量和種類有限，故他的抵抗力穩(wěn)定性要比一片生物數(shù)量和種類繁多的森林生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性低。但是一片草地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性要比一片森林生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性高。

在人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書必修3《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》中，關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的論述是，生態(tài)系統(tǒng)具有保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力，叫做生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)之所以能維持相對(duì)穩(wěn)定，是由于生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力。這方面的實(shí)例有，例1：在2008年5月12日汶川地震出現(xiàn)了大量的山體滑坡，植被大量被破壞，動(dòng)物無棲息之地大量逃離或死亡。時(shí)至今日3年多的時(shí)間已經(jīng)過去，山體滑坡處的植被基本恢復(fù)，各種動(dòng)物也開始出現(xiàn)，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)逐漸恢復(fù)起來。例2：在2012年1月15日廣西龍江河河水出現(xiàn)重金屬鎘污染現(xiàn)象，重金屬鎘超標(biāo)80倍，但經(jīng)歷了25天的河水稀釋、物理沉降、化學(xué)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(cè)為0.003mg/l，符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。例3：火山噴發(fā)時(shí)噴發(fā)出的巖漿所形成的熔巖臺(tái)地，時(shí)間過去了幾百年，有的地段恢復(fù)了原有的生態(tài)系統(tǒng)面貌，但有的地段還是沒有出現(xiàn)植被，仍然是寸草不生的熔巖臺(tái)地。通過上述實(shí)例說明，生態(tài)系統(tǒng)在受到不同程度的外界干擾（破壞）后，其恢復(fù)速度與恢復(fù)時(shí)間是不一樣的。如果輕微干擾（破壞），通過自身的調(diào)節(jié)能力，可以很快恢復(fù)到接近原來的狀態(tài)；如果被重度干擾（破壞），自身的調(diào)節(jié)能力已不足以恢復(fù)大部分干擾（破壞），這樣生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)原貌就需要相當(dāng)長時(shí)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(tài)系統(tǒng)了。

在兩套教材中有關(guān)該知識(shí)點(diǎn)的最大變化就是在新課標(biāo)教材中，首先闡述生態(tài)系統(tǒng)能維持相對(duì)穩(wěn)定，是因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。由于生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)動(dòng)物、植物種類的豐富度不同，食物鏈和食物網(wǎng)的復(fù)雜程度差別很大，因此生態(tài)系統(tǒng)本身存在著或大或小的自我調(diào)節(jié)能力。再詳細(xì)分析2010寧夏卷第31題第（4）問提到的當(dāng)受到外界的輕微干擾（水體輕微污染）后，經(jīng)過一段時(shí)間，該生態(tài)系統(tǒng)可以恢復(fù)到原來的狀態(tài)，具體凈化過程是如何進(jìn)行的，下面主要從物理、化學(xué)、生物三個(gè)方面來闡述：（1）物理方面的凈化，由于河水在流動(dòng)過程中能將溶在水中的污染物質(zhì)，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(zhì)，由于受重力作用，在隨河水流動(dòng)過程中不斷沉降到水底，變成淤泥，使水體得到凈化。（2）化學(xué)方面的凈化，污染物質(zhì)在進(jìn)入河水后，有些物質(zhì)之間能發(fā)生一些化學(xué)反應(yīng)，如氧化—還原、化合—分解、酸堿中和等，通過這些化學(xué)反應(yīng)將有害的化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)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(gè)生態(tài)系統(tǒng)，其中包括非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者、其中生物類群是生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者，這三者分工協(xié)作，對(duì)污水中污染物進(jìn)行有效地處理及利用。生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生產(chǎn)者和消費(fèi)者，由于捕食和被捕食的關(guān)系，形成了許多條食物鏈，進(jìn)而構(gòu)成復(fù)雜的食物網(wǎng)。如果在食物鏈、食物網(wǎng)的各個(gè)營養(yǎng)級(jí)之間能保持適宜的數(shù)量比和合理的能量流動(dòng)，就可以建立良好穩(wěn)定的動(dòng)植物與微生物之間平衡的生態(tài)系統(tǒng)。具體過程為：當(dāng)一定量的污水進(jìn)入這種生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，其中的有機(jī)型污染物被某些細(xì)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(jī)物，關(guān)鍵取決于細(xì)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(jī)物含量有關(guān)。水體中有機(jī)物含量高會(huì)使微生物大量繁殖。開始時(shí)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(dǎo)致水體中缺氧，有氧呼吸微生物的生長等生理現(xiàn)象在缺氧環(huán)境下受抑制，最后有氧呼吸微生物數(shù)量明顯下降。這時(shí)無氧呼吸微生物數(shù)量開始大增，承擔(dān)起分解水體中污染物的工作。而其分解產(chǎn)生的最終產(chǎn)物，一部分無機(jī)化合物可作為植物的碳源、氮源，被利用起來，流入到生產(chǎn)者體內(nèi)，進(jìn)而參與到食物鏈和食物網(wǎng)中被利用起來，這樣污染物最后經(jīng)過一系列的物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程，成為了無毒物質(zhì)并被各級(jí)生物利用于物質(zhì)循環(huán)當(dāng)中，同時(shí)水體也得到了凈化，水域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到原來面貌。

綜上所述，生態(tài)系統(tǒng)受到干擾（破壞）時(shí)，被破壞的程度可能會(huì)有大有小，從本質(zhì)看不論生態(tài)系統(tǒng)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(dāng)受到外界的輕微干擾（水體輕微污染）后，經(jīng)過一段時(shí)間，該生態(tài)系統(tǒng)可以恢復(fù)到原來的狀態(tài)的實(shí)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(dòng)物在種類及數(shù)量上有所變化，特別是微生物的種類和數(shù)量發(fā)生了明顯變化的破壞，因此就不能說該生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)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(fù)了正常狀態(tài)，那真正起到作用的就不應(yīng)該是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性中的抵抗力穩(wěn)定性，而應(yīng)該是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性中的恢復(fù)力穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1] 普通生態(tài)學(xué).高等教育出版社.

[2] 微生物學(xué).高等教育出版社.

[3] 生物化學(xué).高等教育出版社.