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8.2 抵抗力稳定性与恢复力稳定性

种群与群落的结构及生态系统的功能 · 高三
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 生态系统抵抗外界干扰保持原状的能力,以及受干扰后恢复原状的能力。

从哪来 基于 1.3 内环境稳态 中“负反馈调节维持稳态”的核心逻辑,延伸至生态系统层面;结合 5.5 生物进化与生物多样性 中“物种丰富度决定营养结构复杂程度”的结论,解释稳定性差异。

为什么 生态系统稳定性的本质是负反馈调节机制。 1. 抵抗力稳定性:物种越多,营养结构(食物网)越复杂,某物种减少时,其生态位可由其他物种替代,且能量流动路径多,系统不易崩溃。 2. 恢复力稳定性:结构越简单(如极地苔原),受干扰后自我修复所需时间越长,恢复力越低;结构越复杂,资源冗余度高,恢复越快。 3. 二者的关系:通常呈负相关(反比)。抵抗力强的系统(如热带雨林),一旦破坏,因物种特化程度高、恢复周期长,恢复力往往较弱;抵抗力弱的系统(如草原),结构简单,受干扰后恢复较快。

适合:逻辑抽象思维强,喜欢机制推导的学生** **核心逻辑:负反馈调节的层级扩展** 1. **类比内环境
回顾 1.3 内环境稳态,血糖调节是典型的负反馈。 2. 升级系统:将“细胞/个体”升级为“群落/生态系统”。 3. 推导机制: - 抵抗力 = 抵抗干扰的能力 = 负反馈调节的强度(物种多,替代路径多,反馈强)。 - 恢复力 = 恢复原状的能力 = 负反馈调节的速度(结构越简单,重建越快)。 4. 结论:抵抗力与恢复力是同一机制(负反馈)在不同维度(强度 vs 速度)的表现,通常此消彼长。
适合:形象思维强,喜欢生活实例的学生** **核心逻辑:城市 vs 荒野** 1. **场景对比
- 热带雨林(复杂城市):高楼林立(物种多),道路交错(食物网复杂)。 - *抵抗力*:高。拆掉一栋楼,其他楼还能住人(功能替代),城市不瘫痪。 - *恢复力*:低。一旦大火烧光,重建需要几十年(恢复慢)。 - 极地苔原(简单村庄):只有几间木屋(物种少)。 - *抵抗力*:低。拆掉一间,整个村庄瘫痪(无替代)。 - *恢复力*:高(相对)。烧光后,草长得快,几年就能恢复(恢复快)。 2. 结论:越“繁华”(复杂)的系统,越难被破坏,但也越难重建;越“简陋”(简单)的系统,越容易破坏,但也容易重建。
适合:应试导向,喜欢口诀和图表的学生** **核心逻辑:坐标图 + 口诀** 1. **画坐标
- X轴:营养结构复杂程度(物种丰富度)。 - Y轴:稳定性。 - 曲线1(抵抗力):随X增加而上升(正相关)。 - 曲线2(恢复力):随X增加而下降(负相关)。 2. 口诀: - “复杂抗强恢弱,简单抗弱恢强”。 - “抵抗力看‘抗’,恢复力看‘快’;抗强则恢慢,抗弱则恢快”。 3. 特例提醒: - 荒漠生态系统:抵抗力弱,恢复力也弱(因为缺水,草都长不出来,恢复极慢)。 - 结论:大多数情况下负相关,但不是绝对,受环境条件(水、温度)限制。
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练一道
基础题
某草原生态系统与某热带雨林生态系统相比,下列叙述正确的是( ) A. 草原生态系统的抵抗力稳定性强 B. 热带雨林生态系统的恢复力稳定性强 C. 草原生态系统的恢复力稳定性通常强于热带雨林 D. 两种生态系统的抵抗力稳定性与恢复力稳定性均相同
变式
下列生态系统中,抵抗力稳定性最弱,恢复力稳定性也最弱的是( ) A. 热带雨林 B. 温带草原 C. 荒漠 D. 人工农田
看解答过程
1. 分析结构:热带雨林物种丰富,营养结构复杂;草原物种较少,结构相对简单。 2. 应用原理: - 抵抗力稳定性:复杂 > 简单。故热带雨林 > 草原。A错误。 - 恢复力稳定性:通常简单 > 复杂(在适宜环境下)。故草原 > 热带雨林。B错误,C正确。 3. 结论:选C。
试试手自己判
检测题
某地发生森林火灾后,经过几年,该地重新长出了茂密的森林。与火灾前的森林生态系统相比,火灾后恢复的森林生态系统( ) A. 抵抗力稳定性一定更强 B. 恢复力稳定性一定更弱 C. 物种丰富度可能降低,抵抗力稳定性可能降低 D. 营养结构一定更复杂
看答案和判分标准
答案:C
判对标准:
- 选C:正确。火灾是严重干扰,恢复后的森林可能物种组成发生变化,物种丰富度可能低于火灾前(次生演替通常比初生演替快,但未必能完全恢复到原有复杂程度),因此抵抗力稳定性可能降低。
- 选A:错误。“一定”太绝对,恢复后的系统未必比原来更复杂。
- 选B:错误。恢复力稳定性取决于环境,火灾后土壤肥沃,恢复力可能较强,而非更弱。
- 选D:错误。“一定”太绝对,恢复过程是动态的,不一定比原来更复杂。
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