“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”與“生態(tài)平衡”比較分析

李永加

(吉林省蛟河市第一中學(xué)校 蛟河 132500)

人教版高中生物學(xué)教材必修3《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第5章第5節(jié)為“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”，教學(xué)內(nèi)容主要有生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力、抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性，以及提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。筆者在多次聽評課中發(fā)現(xiàn)，很多教師經(jīng)常將“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”與“生態(tài)平衡”混為一談或分割孤立。現(xiàn)作比較分析并提出相關(guān)教學(xué)建議。

1 “生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”與“生態(tài)平衡”的定義闡釋

1.1 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力，叫做生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。依據(jù)“保持”和“恢復(fù)”的能力表現(xiàn)，劃分為兩個(gè)方面： 一是抵抗力穩(wěn)定性，也叫抗變穩(wěn)定性，指的是生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身結(jié)構(gòu)與功能保持原狀(不受損害)的能力；另一方面是恢復(fù)力穩(wěn)定性，也叫彈性穩(wěn)定性，指的是生態(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[1]。

1.2 生態(tài)平衡 “生態(tài)平衡”一詞是美國學(xué)者威廉·福格特在1949年出版的《生存之路》一書中正式提出[2]，是指自然環(huán)境沒有遭受人類嚴(yán)重干擾的天然狀態(tài)。直到目前為止，生態(tài)學(xué)的各種理論體系中還沒有對“生態(tài)平衡”做一個(gè)比較統(tǒng)一的論述和界定，各種看法分歧較多。但中國學(xué)者的觀點(diǎn)相對比較統(tǒng)一。

生態(tài)學(xué)家馬世駿認(rèn)為，生態(tài)平衡是生態(tài)系統(tǒng)在長期發(fā)展過程中，各因素或各成分之間建立起了相互協(xié)調(diào)與補(bǔ)償關(guān)系，使整個(gè)自然界保持一定限度的穩(wěn)定狀態(tài)。

生態(tài)學(xué)家曲仲湘則認(rèn)為，生態(tài)平衡指在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，生物種類組成、種群數(shù)量、食物鏈營養(yǎng)級結(jié)構(gòu)彼此協(xié)調(diào)，組合正常，能量和物質(zhì)的輸入率和輸出率基本相等，物質(zhì)貯存相對恒定，信息傳遞暢通，環(huán)境質(zhì)量由于生物群落影響而保持良好，使環(huán)境與生物群落高度相互適應(yīng)，整個(gè)系統(tǒng)處于協(xié)調(diào)和統(tǒng)一狀態(tài)。

生態(tài)學(xué)家孫儒泳等人編寫的《基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)(第3版)》一書中指出，生態(tài)平衡是指生態(tài)系統(tǒng)通過發(fā)育和調(diào)節(jié)所達(dá)到的一種穩(wěn)定狀況，它包括結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定、功能上的穩(wěn)定和能量輸入輸出上的穩(wěn)定[3]。

綜上所述，可以認(rèn)為生態(tài)平衡是指在一定的時(shí)間內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)各部分的結(jié)構(gòu)和功能均處于相互適應(yīng)與協(xié)調(diào)的動(dòng)態(tài)平衡，是生態(tài)系統(tǒng)的一種良好的狀態(tài)。

2 “生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”與“生態(tài)平衡”的關(guān)系辨析

2.1 兩者既有區(qū)別又有聯(lián)系 通過含義的比較，我們可以得出“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”描述的是生態(tài)系統(tǒng)所具有的能力，而“生態(tài)平衡”描述的是生態(tài)系統(tǒng)在一定的時(shí)間所處的一種具體狀態(tài)。前者強(qiáng)調(diào)“能力”，后者強(qiáng)調(diào)“狀態(tài)”，這是兩者的主要區(qū)別。

能力決定狀態(tài)。對于一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來說，生態(tài)平衡應(yīng)該是在其穩(wěn)定性作用下所表現(xiàn)出的相應(yīng)結(jié)果，良好的穩(wěn)定性決定良好的生態(tài)平衡。“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”與“生態(tài)平衡”都基于生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的完整，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和生態(tài)平衡的共同基礎(chǔ)，都依賴于生物多樣性。這是兩者比較直接的聯(lián)系。

2.2 兩者都具有“相對性” 生態(tài)系統(tǒng)之所以能維持相對穩(wěn)定，是由于生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力。生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是具有一定的限度的，當(dāng)外界干擾因素超過一定限度時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力會迅速喪失，穩(wěn)態(tài)即遭到破壞且難以恢復(fù)；生態(tài)系統(tǒng)時(shí)刻在運(yùn)動(dòng)和發(fā)展中，是運(yùn)動(dòng)著的平衡狀態(tài)，所以，生態(tài)平衡也是相對的、整體的動(dòng)態(tài)平衡。生態(tài)平衡的系統(tǒng)，是處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)，作為開放的系統(tǒng)，物質(zhì)和能量的輸入和輸出，始終在正常進(jìn)行之中。以整個(gè)生物圈為研究范圍，局部的、小范圍的破壞或擾動(dòng)可通過系統(tǒng)調(diào)控機(jī)制進(jìn)行調(diào)節(jié)和補(bǔ)償，局部的變動(dòng)或不平衡不影響整體的平衡。因此說，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與生態(tài)平衡都是處于動(dòng)態(tài)變化中的穩(wěn)定與平衡，兩者都具有“相對性”。

3 “提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”與“保護(hù)生態(tài)平衡”的相關(guān)解讀

3.1 堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧統(tǒng)一 “提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”與“保護(hù)生態(tài)平衡”以追求可持續(xù)發(fā)展為目的。提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，要控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度，適度利用生態(tài)系統(tǒng)，不應(yīng)超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。同時(shí)，對利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)予以相應(yīng)的物質(zhì)和能量的投入，以保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)，從而使生態(tài)系統(tǒng)能夠保持持續(xù)更新的能力。人類在征服和改造自然的過程中，不可避免對生態(tài)系統(tǒng)造成負(fù)面的影響，會打破原有的生態(tài)平衡，保護(hù)生態(tài)平衡就必須以提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的具體措施來追求可持續(xù)發(fā)展，最終目的是實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧統(tǒng)一。

3.2 通過提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性來保護(hù)(或恢復(fù))原有的生態(tài)平衡 由于生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)總是在不停地進(jìn)行，生物群落在不斷地演替更新，物種豐富度也在發(fā)生著變化，所以“生態(tài)平衡”必然是一種動(dòng)態(tài)平衡。那么，保護(hù)生態(tài)平衡是保護(hù)當(dāng)前的還是原有的生態(tài)平衡？

這就要分析當(dāng)前的生態(tài)平衡是否處于最佳平衡狀態(tài)。例如，原本處于穩(wěn)定的森林生態(tài)系統(tǒng)，由于多種原因退化為草原生態(tài)系統(tǒng)。前后兩個(gè)不同生態(tài)系統(tǒng)都具有各自的平衡狀態(tài)，后者相對于前者表現(xiàn)的是低一級的生態(tài)平衡，這意味著穩(wěn)態(tài)的削弱。對于類似這樣的逆行演替，不可能僅限于保護(hù)“當(dāng)前”的平衡。我們通常所說的“保護(hù)生態(tài)平衡”往往都是指某一生態(tài)系統(tǒng)所具有的最佳狀態(tài)。例如，我國政府明確提出退耕還林、還草、還湖，退牧還草，頒布《退耕還林條例》等舉措，目的就是保護(hù)、恢復(fù)原有的最佳生態(tài)平衡狀態(tài)。為了有效遏制生態(tài)系統(tǒng)的退化，恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的正常功能，維持生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)，保證人類生存環(huán)境的穩(wěn)定，人們會采用恢復(fù)生態(tài)學(xué)的理論和技術(shù)、利用演替規(guī)律來重建某一區(qū)域歷史上曾有的植物和動(dòng)物群落，使這一區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能恢復(fù)到(或接近)受干擾前的狀態(tài)[4]。使生態(tài)系統(tǒng)從受損的退化狀態(tài)恢復(fù)到正常的健康狀態(tài)，這就是保護(hù)和恢復(fù)原有的生態(tài)平衡。從區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的平衡，最終實(shí)現(xiàn)生物圈的平衡，這應(yīng)成為全人類追求的目標(biāo)。

人類只是生物圈的一員，是人類改造和利用自然資源的各項(xiàng)活動(dòng)破壞了生物圈的穩(wěn)定性和生態(tài)平衡，所以人類有責(zé)任去進(jìn)行保護(hù)和恢復(fù)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)與平衡，最終實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

4 教學(xué)建議

準(zhǔn)確辨析生物學(xué)概念之間的聯(lián)系與區(qū)別是生物學(xué)教師的基本素養(yǎng)，是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)。課堂教學(xué)問題的生成基于對概念的理解和運(yùn)用，處理好概念的理解和辨析，有助于教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。

“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”與“生態(tài)平衡”是生物學(xué)中的大概念，兩個(gè)概念中體現(xiàn)出具體化的生命觀念，如結(jié)構(gòu)與功能觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀、物質(zhì)與能量觀等。生命觀念既是一種認(rèn)知結(jié)論，也是一種認(rèn)知方式[5]，生命觀念作為核心素養(yǎng)的要素，既是科學(xué)思維的產(chǎn)物，也是認(rèn)識生命世界和解釋生命現(xiàn)象的工具。按照新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，生物學(xué)教學(xué)應(yīng)該讓學(xué)生在較好地理解了生物學(xué)概念性知識的基礎(chǔ)上形成生命觀念，并能夠用生命觀念認(rèn)識生命世界、解釋生命現(xiàn)象。深入理解“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”與“生態(tài)平衡”，還有助于激發(fā)學(xué)生保護(hù)生態(tài)環(huán)境的責(zé)任意識，進(jìn)而落實(shí)“社會責(zé)任”這一核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)。