生态系统系统的稳定性

生态系统系统的稳定性（共15篇）

1.生态系统系统的稳定性 篇一

1、上课前组织学生自制生态瓶活动，有利于锻炼学生的实验操作能力。也使合作精神和创新意识等方面得到了提高。

2、上课时通过对自制生态瓶的观察质疑，激发了学生的求知欲，从而创设了良好的学习氛围。从一开始就紧紧的抓住了学生，课堂上可以看到学生跃跃欲试的情景。

3、新课教学中将学生这种情绪引导到对教材活动资料的分析上来，凯巴森林中大多数肉食动物被捕杀而黑尾鹿数量先增后降的现象再次引发学生思维冲突，情绪再次被提升。

4、课堂中一系列的问题将学生思维引向深入，实现了从感性向理性、从具体到抽象的飞跃。学生思维处于积极的状态，实现了课堂的高效性。

5、角色扮演的活动将课堂推向了高潮。学生经历了知识建构的洗礼，较好的情感体验从而有一种心身愉乐的感觉。

6、本节课的概念教学运用了‘先填材料，后加框’的模式，检测中发现效果较好，

7、角色扮演活动课前进行了预演，课堂上秩序较好，效果明显。解决了‘活而不乱’的难题。

8、整节课教师讲的少，引导参与的多，体现了学生为主体的新课改理念。

课堂教学中发现存在以下问题：

1、约20%的学生没有参与完成生态瓶的制作，部分学困生阅读、分析、概括能力差，参与意识不强，注意力不集中。

2、发现部分学生解读图表和综合运用知识能力欠缺。

2.生态系统系统的稳定性 篇二

1 生态系统稳定性影响因素学习思路

“生态系统的稳定性”一节主要讲授的是生态系统的概念定义、抵抗力稳定性以及恢复力稳定性等内容, 教材对两类生态系统的保持稳定性能力的讲述内容较多, 而相关影响因素则作为抵抗力稳定态与恢复力稳定态的来源、特征进行描述, 知识内容较为抽象不利于学生理解做归纳总结。因此需要学生在充分理解生态系统稳定性、抵抗力稳定态与恢复力稳定态等相关知识概念基础上, 做影响因素的分析研究。

因此学生因在课前对生态系统稳定性已学的知识内容做复习巩固, 在充分理解生态系统自我调节能力的前提下, 才能有效对影响调节能力的因素及特征做求知研究。学生在课堂上除了积极聆听教师的知识讲授外, 还应多加使用观察法、比较法、合作讨论法等手段, 展开对相应学识的思考并构建知识模型, 并通过与实例问题的结合解决, 最终总结出相关规律, 得出正确的生态系统稳定性影响因素结论。

2 生态系统稳定性影响因素学习方法

2.1 对生态系统实例进行分析, 以构建理论模型

要具体对生态系统的自我调节能力以及影响因素做研究学习, 学生必须从实例问题出发, 依据对实例的探究分析构件相应理论模型, 有效掌握生态系统在稳定性调节中的作用过程及影响因素。比如针对森林生态系统稳定的自我调节与正负反馈问题, 学生可以使用文字、箭头来建立一个食虫鸟种群与虫类种群之间的负反馈生态调节模型。

学生在交流合作中以所学的负反馈调节机制为基础, 按照食虫鸟与虫群之间的食物链关系, 构建起相应模型, 进而明确生态系统负反馈调节的目的在于, 通过其自我调节抑制管控系统最初发生的改变, 在食虫鸟与虫群之间的捕食与数量变化中, 保持生态系统中捕食者与被捕食者之间的平衡。而食虫鸟种群与虫类种群数量, 就是影响森林生态系统稳定性的影响因素。之后学生还可将自己建立好的反馈调节模型, 通过多媒体软件或板绘在全班进行展示, 在同学间的合作探讨中选出最为合理、科学的理论模型, 帮助全班同学在相关知识理论上获得收获与进步[1]。

2.2 通过对生态系统及影响因素的对比来深化认识

抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间的联系区别历来是“生态系统的稳定性”一节的重难点知识点, 为促进学生有效认知其概念特点, 掌握影响二者调节能力的影响因素, 学生就可采取对比分析的方式, 对相关知识概念做研究学习。比如学生可列出农田生态系统与森林生态系统这一对比组, 并先探讨可能影响二者生态系统稳定性的因素, 如生物种类数量、营养结构、生态系统结构与自我调节能力等, 并以表格的形式将二者的影响因素做标注对比, 进而明确两类生态系统之间的区别。

之后学生可依据抵抗力稳定性与恢复力稳定性的概念定义, 对各自稳定性所涉及的影响因素做连线归类, 进而掌握到抵抗力稳定性所涉及的影响因素主要是生物种类数量、食物网结构等, 而恢复力稳定性的影响因素主要是生物繁殖速度、物种变异能力与生态系统结构等方面, 从而通过对相关影响因素的学习, 帮助学生有效认识并进一步理解抵抗力稳定性抵抗外界干扰、保持自身结构功能稳定, 以及恢复力稳定性受到干扰破坏后恢复至原状的概念特性, 进而正确认识到二者之间的区别联系[2]。

2.3 运用图片实例探究具体影响因素

为推动学生对生态系统稳定性影响因素的认识理解, 学生在学习进程中还可利用互联网资源, 观察北极苔原各类著名自然风景图片, 并将其与破坏后的环境图片相对比, 研究推测可能对生态系统稳定性造成影响破坏的因素。或是利用各类著名的生态系统实验示例, 比如生物圈2号, 通过学生的自发了解探究与合作学习, 思考生物圈2好实验失败的原因, 进而得出生产者与消费者对生态系统稳定的重要意义。

3 结语

生态系统稳定性的影响因素复杂繁多, 学生在学习时为了有效掌握相关知识内容, 就应从学习思路与方法上做调整改进, 通过各类实例、图片、模型等辅助手段的运用, 帮助学生理解影响因素的分类与作用, 进而实现学生的争取理解掌握, 提升其学习效率与质量。

参考文献

[1]李传印.生态系统稳定性与生态文明建设[J].理论导刊, 2010, 06:100-101+99.

3.森林生态系统稳定性评价 篇三

摘 要 森林在地球上的分布很广，生物多样性丰富，不仅能够为人类提供大量的作用。因此，对森林生态系统稳定性的研究具有重要意义，对森林生态系统的稳定性进行评价也是必须的。

关键词 森林生态系统；稳定性；稳定性评价

中图分类号：S718.5 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2015）24-0-02

1 森林生态系统稳定性评价概况

森林生态系统是由森林及其周围环境和附属物构成的，森林生态系统稳定性是指生态系统受干扰后保持原有状态的能力。生态系统的稳定性概念一般包括抵抗力（Resistance）、恢复力（Resilience）、持久性（Persistence）和变异性（Variability）等4个方面的内涵。森林生态系统要实现它的功能就必须保持好良好的稳定性，森林生态系统的稳定性实际上也是生态系统的动态平衡。

2 森林生态系统稳定性评价方法

森林生态系统分为天然林生态系统和人工林生态系统，不同生态系统，稳定性评价方式也不同。

2.1 天然林生态系统稳定性

据文献统计显示，对森林系统稳定性方面的主要集中在天然林。对于稳定性的测度方法和指标体系都是以具体的研究对象为标准来确定的。即使是同一个学者在研究对象不同的情况下，使用的稳定性测度方法也不相同。天然林生态系统的稳定性测度方法主要有以下几种。

M Godron法，该方法起源于法国，是法国的生态学工作者在工业生产中发现的，将其引入植物生态学研究。它的计算方法是对研究的植物群落中的所有植物种类的数量与频度进行计算。M Godron法只能显示出群落的稳定状况，不能很好的反应群落的发展情况。

演替比较结合法，该方法的创造者是郑元润，他利用阳含熙的转移概率公式，也就是Pij=种i林冠下种j断面积之和/种i林冠下全部断面积之和，这种方法能有效的反应群落的发展情况。

此外，彭少麟[1]以植物群落的年龄结构为标准对植物群落的稳定性进行分析。岳天祥、马世骏[2]在生态系统研究中应用热力学稳定理论，为研究植物群落的稳定性开辟了一条新途径。赵勇、李树人[3]等在主成分分析理论、模糊聚类理论和逐步回归理论等多元方法的基础上，研究了河南省森林生态系统的稳定性。郑元润[4]以生命表和生殖生态学为基础，利用种群生态学的反馈调节原理，对沙地云杉种群的稳定性进行了研究。

从上述分析可见，稳定性研究的方法会以研究的对象的某特征为依据来进行，如对种类成分的稳定性研究、对种群密度的稳定性研究等。

2.2 人工林生态系统的稳定性研究

人工林起源于中欧，距今有200多年的历史。在第二次世界大战之后，全世界范围内的人工林面积逐渐增加。到1998年，世界人工林面积大约为1.35亿hm2。我国的森林资源在新中国成立时，森林覆盖率只有8.9%，是一个少林国家，在中国政府的号召下，全国人民齐心协力“植树造林，绿化祖国”，现在我国的森林覆盖率已经上升到16.55%，人工林的面积居世界第一位。因此，人工林的稳定性问题也受到林业工作者的高度重视。

对于人工林稳定性的研究，较早的有马兴洲[5]以刺槐的保存率、林相不齐和干梢率为指标对人工林的稳定性进行衡量。尤文忠[6]等以樟子松等为指标，对人工固沙林的稳定性进行了研究，对人工林的稳定性进行了重新的定义。将人工林的稳定性标准归结为以下6个方面，分别是：人工林的成活率、人工林的正常生长状况、人工轮的寿命长短、人工林对不良环境的适应性和抵抗能力、人工林林分结构的合理性和人工林林分生产力的大小。王豁然[7]在阐述外来人工林的稳定性的过程中，阐明对人工林林分稳定性产生影响了因素主要表现为以下几种，分别是：遗传材料、栽培措施和立地环境。盛炜彤[8]从其他的角度对人工林的不稳定性表现进行了探讨，认为其不稳定性主要表现在以下3个方面，分别是：对异常气候的抵抗能力变弱；对病虫害的抵抗能力变弱；容易发生地力衰退现象。

冯耀宗[9]利用40余年对热带生态系统进行研究，尤其是对热带的人工生态系统的结构和功能进行研究。通过研究认为，人工生态系统的稳定性是一种综合特性，对其产生影响的因素有3种，分别是人工生态系统的运动效率、人工生态系统的抗性和生物要素与非生物要素之间的相互作用等。

3 结语

人类进入农业社会后，由于生产和生活的需要，一

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直在向大自然索取，对森林的砍伐就没有停止过。实际上对森林的合理采伐并不影响森林的正常生长。但千百年来，掠夺式的砍伐，使世界上的森林越来越少。目前，地球上每1 min就有20 hm2的森林被砍伐，1950-1985年，全世界的森林面积就减少了1/2。人类将森林作为索取对象，使森林受到极大的破坏，导致全球生态系统的恶化。因此，正确认识森林的作用，合理利用和保护森林资源，具有重要作用，这就需要人们对森林生态系统的稳定性进行评价。

目前，我国的人均绿化面积远远低于世界平均水平。土地沙漠化是当今世界面临的一大灾难，全球沙漠化的面积正在越来越大。而森林能够防风固沙，防治土地沙漠化的有效措施之一就是植树造林。1978年开始，我国“三北”防护林，在国际上被誉为“中国的绿色长城”“世界生态工程之最”。三北防护林体系工程是一项正在我国北方实施的宏伟生态建设工程，它是我国林业发展史上的伟大壮举，是人类历史上规模最宏大、时间跨度最长的一次改造自然的行动。由此可见，维持森林生物圈的生物多样性，保持其稳定性具有非常重要的作用，也就必须对森林生态系统稳定性进行评价同时进行监测以确保森林生态系统的稳定性。

参考文献

[1]彭少麟.恢复生态学研究进展与我国发展战略[A].生态安全与生态建设——中国科协2002年学术年会论文集[C].2002.

[2]岳天祥，马世骏.生态系统稳定性研究[J].生态学报，1991（12）.

[3]赵勇，李树人，阎志平.城市绿地的滞尘效应及评价方法[J].华中农业大学学报，2002（6）.

[4]郑元润，徐文铎，齐淑艳.沙地云杉种群性状变异的研究[M].北京：中国林业出版社，1998.

[5]马兴洲.辽西地区刺槐人工林稳定性的研究[J].沈阳农业大学学报，1986（4）.

[6]尤文忠，刘明国，曾德慧，等.沙地樟子松人工林天然更新的研究[A].全面建设小康社会——中国科协二00三年学术年会农林水论文精选[C].2003.

[7]王豁然.关于发展人工林与建立人工林业问题探讨[J].林业科学，2000（5）.

[8]盛炜彤.人工林的生物学稳定性与可持续经营[J].世界林业研究，2001（12）.

[9]冯耀宗.人工生态系统稳定性概念及其指标[J].生态学杂志，2002（2）.

4.生态系统系统的稳定性 篇四

修3

一、单项选择题

1．以下现象属于生态系统行为信息起作用的是()A．蝙蝠的“回声定位” B．萤火虫发光

C．菜粉蝶飞向十字花科植物 D．孔雀开屏

解析：选D。孔雀开屏是雄孔雀求偶的一种行为信息。

2.(原创题)“国宝”大熊猫虽然性情温顺，行动迟缓，胆小如鼠。但是，在野生环境中，无论是人还是其他一些大型动物都很难找到它，即便是专门的野生动物考查人员，也是如此。然而，它却能在2公里以外的地方，发现人或其他动物，进而逃避保生。它发现人类或动物的依据可能是()

A．声音

B．颜色 C．气味 D．地表的振动

解析：选C。人和动物各自均有特殊的气味，它可以随空气向远处传播，这在生态系统中是一种化学信息，大熊猫的嗅觉较敏感，可在很远的地方发现人和动物，故C符合题意。

3．下列不属于生态系统的信息传递在农业生产中的应用的是()．A．利用人工合成的化学信息素吸引昆虫前来，提高传粉率和结实率 B．草原返青时的“绿色”，为食草动物提供可以采食的信息 C．延长光照时间，提高家禽产蛋量

D．利用音响设备发出不同的声信号，诱捕或驱赶某些动物 答案：B 4．下列食物网中，其营养结构最不易被破坏的是()．

解析：选D。生产者的种类越多，食物链的条数越多，食物网越复杂越不易破坏。5．下列各项措施中，最能提高一个生态系统的稳定性的是()A．适当增加物种的数量

B．减少肉食动物和寄生生物的数量 C．平衡生产者和消费者的数量 D．植树造林，增加绿色植物的数量 答案：A 6．(2012·湛江市普通高中测试)下图表示某生态系统中甲、乙两种群在一段时间内数量变化情况。下列有关叙述不正确的是()．A．两个种群间能量流动方向是乙→甲 B．M时甲种群的出生率小于死亡率

C．两个种群数量变化说明了信息传递是双向的

D．两个种群数量波动幅度减小说明生态系统具有自我调节能力

解析：选A。由图中曲线可知，乙随甲的变化而变化，且甲的起始数量多，故两种群间能量流动方向为甲→乙。

7．如图表示环境变化对不同生物群落的影响。相关叙述合理的是()

A．群落甲物种单一，只具有水平结构

B．随着环境的变化，群落乙出现的波动较大 C．群落甲、乙均具备一定的缓冲外来冲击的能力

D．群落甲中任一物种的消失必会破坏整个系统稳定性

解析：选C。所有的群落都具有垂直结构和水平结构。由图中信息可知，随着环境的改变，群落乙变动不大，群落甲的变动较大，结构复杂的群落受环境的影响较小。群落甲和乙都具有一定的自动调节能力来缓冲外来的干扰，群落甲中如非优势种的消失，不一定会破坏生态系统的稳定性。

8．下列有关反馈调节的叙述中，错误的是()A．负反馈调节在生物群落中普遍存在，但在生物群落与无机环境之间不存在

B．当农田里蚜虫的数量增多时，七星瓢虫的数量也会增多，这样蚜虫种群数量的增长就会受到抑制，这属于生物群落内的负反馈调节

C．负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础 D．甲状腺激素分泌的调节属于反馈调节

解析：选A。负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础。生物群落与无机环境之间也存在负反馈调节。

9．天然牧场的一小片区域被作为牧草留种区，为了防止鸟啄食草籽，人们用网把留种区罩了起来。后来发现留种区的草几乎被虫吃光，而其他区域却安然无恙。此现象给我们的启示是()A．食草昆虫具有超强的繁殖能力

B．生态系统的稳定性有赖于完整的营养结构 C．草原鸟类的主要食物来源是昆虫 D．牧草的种类单一会导致害虫的大发生

解析：选B。此天然牧场存在的食物链是。若用网把草罩起来，虫没有了天敌而大量繁殖，使草被吃光。可见完整的食物链是生态系统稳定性的基础。

二、双项选择题

10．下列关于生态系统信息传递特征的描述，正确的是()A．生态系统的物理信息的来源可以是环境，也可以是生物 B．植物都通过化学物质传递信息

C．信息沿食物链从低营养级向高营养级传递 D．信息可以调节生物种间关系

解析：选AD。信息传递在生态系统中具有重要的作用，一是生命活动的正常进行离不开信息的作用，生物种群的繁衍也离不开信息的传递；二是信息还能调节生物种间的关系，以维持生态系统的稳定。

11．下列关于生态系统信息传递的说法，不正确的是()．A．有的生命形式，如果没有接受信息、处理信息和利用信息的能力也能适应环境 B．信息传递应用在农业生产中，不仅可以提高农产品的产量，也可对有害动物进行控制

C．延长短日照植物黄麻的光照时间可提高麻皮产量，这属于行为信息的合理利用 D．蜜蜂发现蜜源时，就会以舞蹈动作示意其他蜜蜂去采蜜，这是一种行为信息

解析：选AC。延长短日照植物的光照时间以提高产量属于物理信息里面的光信息，而非行为信息，所以C错；信息传递是生命系统的一个基本功能，A错；利用黑光灯捕杀害虫，性引诱剂干扰雌雄虫交尾，都可以有效控制虫害，B对；舞蹈动作传递的信息属于一种典型的行为信息，D对。

12．(2012·华南师大附中综合测试)如图所示，两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小；x表示恢复到原状态所需的时间；曲线与正常的作用范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标(TS)。下列说法正确的是()

A．在正常的作用范围内，生态系统中生物的种类和数量保持不变 B．在遭到干扰时，x、y值的大小与生物种类有关，与数量无关 C．对同一个生态系统来说，y值和x值之间呈正相关 D．TS值越小，这个生态系统的总稳定性越大

解析：选CD。对同一个生态系统来说，y值越大，说明破坏程度越大，恢复所需时间越长，所以y值和x值之间呈正相关，C选项正确；从图中可看出，TS值越小，这个生态系统的总稳定性越大，因此D选项正确。在正常的作用范围内，生态系统中生物的种类和数量维持动态平衡，所以A选项错误；在遭到干扰时，x、y值的大小与生物种类和数量都有关，所以B选项错误。

三、非选择题

13．阅读下面两段材料，运用所学知识回答问题：

材料1：雌蚕蛾能释放一种性引诱剂，可以把3 km以外的雄蚕蛾吸引过来。虽然每只雌蚕蛾所释放的引诱剂的量不到0.01 mg，但雄蚕蛾却仍可对其作出反应。有趣的是雄蚕蛾对密封在玻璃瓶中的雌蚕蛾虽然看得见，但却无动于衷。

材料2：在防治害虫上，利用性引诱剂“迷向法”防治害虫效果显著。其具体做法是：在田间释放过量的人工合成的性引诱剂，使雄虫无法辨认雌虫的方位，或者使它的气味感受器变得不适应或疲劳，不再对雌虫有反应，从而干扰害虫的正常交尾活动。

(1)材料1说明使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于________信息，而不是________信息，不是由视觉引起的。

(2)材料1体现了信息传递的什么作用？

________________________________________________________________________。(3)微量的性引诱剂就可引起同种雄蚕蛾的反应，说明引诱剂具有____________性和____________性。

(4)从材料2可以看出，“迷向法”并不能直接杀死害虫，而是通过______________________________，从而使害虫种群的____________率下降，降低对作物的危害。

答案：(1)化学 物理

(2)信息的传递有利于种群的繁衍

(3)高效 专一(4)干扰雌雄虫的正常交尾 出生

14．(2012·珠海市第一中学月考)阅读资料，回答下列问题。

苏州——江南水乡，小桥流水人家。话说乾隆下江南时，就到了苏州。水乡人上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，可是即便如此，水仍然很清澈。这番景象让乾隆大为惊奇。可是，他也发现苏州虎丘外围的河流被众多染坊流出的废水污染得肮脏不堪、臭气熏天，他亲自过问，追查此事。苏州官衙立即颁发了布告，严禁商贾平民在虎丘一带开设染坊，迫于官府的法令，虎丘一带原有的数十家染坊不得不搬迁至远离虎丘的苏州远郊，从此后虎丘重现绿水青山。

(1)水乡人在河流中淘米、洗菜、洗澡、洗衣，河水仍能保持清澈，这说明生态系统具有________________________________________________________________________。

(2)虎丘外围的河流在染坊废水的污染下，还能保持稳定性吗？____________，这说明________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。(3)染坊停止排污后，虎丘外围的河流出现的变化是__________________，这说明生态系统具有__________稳定性。

(4)从上述材料中，我们获得的启示是_________________________________________。

解析：生态系统具有自我调节能力，但调节能力是有限的。为此，我们要控制对生态系统的干扰程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过其自我调节能力。

答案：(1)自我调节能力(2)不能 生态系统的自我调节能力是有限的(3)逐渐变清澈 恢复力(4)对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力

15．(探究创新题)探究：在一个人工建造的封闭生态系统——生态缸中，保持生态系统稳定性的条件有哪些？

(1)探究问题：在一个人工建造的封闭生态系统——生态缸中，哪些因素能影响生态系统的稳定性？

(2)提出假设：光能否影响生态系统的稳定性？

(3)所需的器材：罐头瓶或可乐等饮料的塑料瓶，水草若干，小鱼2～3条，小田螺2～3个，河水(或放过2天的自来水)，胶带，细砂等。

(4)实验过程

①将相同种类和数量的生物，放在两个同样的容器中培养。该实验的变量是____________，即除了这一个生态因素不同外，其他生态因素都相同。

②连续进行实验一段时间，每天定时观察并记录该生态系统的情况。(5)结果和讨论

①本小组的实验结果是：生态因素中的________能影响生态系统的稳定性。

②生态因素中还有_________________________________________________________ ____________等因素也都能影响生态系统的稳定性。

③如果该生态缸中没有消费者或分解者，该小型生态系统能保持稳态吗？__________。答案：(4)光

5.生态系统系统的稳定性 篇五

吉林 苏海波

一、教学目标

1．阐明生态系统的自我调节能力。

2．举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。

3．简述提高生态系统稳定性的措施。

4．设计并制作生态缸，观察其稳定性。

5．认同生态系统稳定性的重要性，关注人类活动对生态系统稳定性的影响。

二、教学重点和难点

1．教学重点

阐明生态系统的自我调节能力。

2．教学难点

抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。

三、教学方法

探究法、对比法、讲述法

四、教学课时

1课时

五、教学过程

〖引入〗以“问题探讨”引入，学生思考回答老师提示。

〖提示〗生态系统具有自我调节能力。

〖板书〗生态系统的稳定性：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，一、生态系统的自我调节能力

生态系统的自我调节能力的基础：负反馈调节在生态系统中普遍存在。

〖讲述〗生态系统的自我调节能力主要表现在3个方面：

第一，是同种生物的种群密度的调控，这是在有限空间内比较普遍存在的种群变化规律；

第二，是异种生物种群之间的数量调控，多出现于植物与动物或动物与动物之间，常有食物链关系；

第三，是生物与环境之间的相互调控。

生态系统总是随着时间的变化而变化的，并与周围的环境有着很密切的关系。生态系统的自我调节能力是以内部生物群落为核心的，有着一定的承载力，因此生态系统的自我调节能力是有一定范围的。

〖旁栏思考题〗学生思考回答老师提示。

〖提示〗如果草原上的食草动物因为迁入而增加，植物就会因为受到过度啃食而减少；而植物数量减少以后，反过来就会抑制动物的数量，从而保证了草原生态系统中的生产者和消费者之间的平衡。

〖讲述〗在生态系统中关于正反馈的例子不多，例如，有一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼类死亡的尸体腐烂，又会进一步加重污染，引起更多的鱼类的死亡。

不同生态系统的自我调节能力是不同的。一个生态系统的物种组成越复杂，结构越稳定，功能越健全，生产能力越高，它的自我调节能力也就越高。因为物种的减少往往使生态系统的生产效率下降，抵抗自然灾害、外来物种入侵和其他干扰的能力下降。而在物种多样性高的生态系统中，拥有着生态功能相似而对环境反应不同的物种，并以此来保障整个生态系统可以因环境变化而调整自身以维持各项功能的发挥。因此，物种丰富的热带雨林生态系统要比物种单一的农田生态系统的自我调节能力强。

〖板书〗

二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性

〖学生活动〗阅读P110第三段～P111第三段。

〖讲述〗“抵抗力稳定性”的核心是“抵抗干扰，保持原状”。“干扰”是指破坏稳定状态的外界因素；“保持”是指与干扰同时表现的系统内在的自动调节能力。“恢复力稳定性”的核心是“遭到破坏，恢复原状”。“破坏”是指受外界因素影响使生态系统较远地偏离了原来的稳定范围；“恢复”是指外界因素消除后，生态系统重新建立稳定状态。

以往认为，抵抗力稳定性与恢复力稳定性是相关的，抵抗力稳定性高的生态系统，其恢复力稳定性低。也就是说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般呈相反的关系。但是，这一看法并不完全合理。例如，热带雨林大都具有很强的抵抗力稳定性，因为它们的物种组成十分丰富，结构比较复杂；然而，在热带雨林受到一定强度的破坏后，也能较快地恢复。相反，对于极地苔原（冻原），由于其物种组分单

一、结构简单，它的抵抗力稳定性很低，在遭到过度放牧、火灾等干扰后，恢复的时间也十分漫长。因此，直接将抵抗力稳定性与恢复力稳定性比较，可能这种分析本身就不合适。如果要对一个生态系统的两个方面进行说明，则必须强调它们所处的环境条件。环境条件好，生态系统的恢复力稳定性较高，反之亦然。

〖板书〗

三、提高生态系统的稳定性

〖讲述〗我们要明确以下观点：

（1）自然生态系统是人类生存的基本环境；

（2）人类活动的干扰正在全球范围内使生态系统偏离稳定状态；

（3）人类生存与发展的命运就掌握在自己手中，但又受到自然规律的制约。

〖小结〗略。

〖作业〗练习一二

〖提示〗基础题

1．（1）√；（2）×；（3）√。

2．自我调节能力最强的两个生态系统是（1、8）；

人的作用突出的生态系统有（6、7、9、11）；

陆地生态系统中抵抗力稳定性较强的是（1、2），较弱的是（3、5、6、7、11）；

水域生态系统在遭到较严重的破坏后，恢复较快的是（4、9），恢复较慢的是（8）。

拓展题

6.生态系统系统的稳定性 篇六

时滞分布参数系统的指数渐近稳定性

基于Lyapunov稳定性理论,利用辅助函数方法研究由变时滞分布参数控制系统所导出的滑动模运动方程的.指数渐近稳定性问题,获得了一类滑动模运动方程指数渐近稳定的充分条件,建立了滑动模运方程解的指数渐近稳定性定理.这就为研究时滞分布参数系统的变结构控制问题奠定了理论基础.

作 者：崔宝同 邓飞其 王伟 刘永清 作者单位：华南理工大学自动化科学与工程学院,广东,广州,510641刊 名：系统工程与电子技术 ISTIC EI PKU英文刊名：SYSTEMS ENGINEERING AND ELECTRONICS年，卷(期)：200325(5)分类号：O29 O175.21关键词：分布参数系统 指数渐近稳定性 滑动模方程 时滞

7.生态系统系统的稳定性 篇七

技术创新联盟就是通过对组织优势资源的有效利用和重新整合,实现产业内企业技术创新所需要的资金、技术、人才和信息等,同时获取更多的新知识,从而提高产业内企业技术创新能力,获取竞争优势[3]。但是技术创新联盟也存在很多风险。由于联盟伙伴对更大利益的追求,会不顾联盟中其他成员的利益,恶意破坏联盟协议,造成企业间信息不完善,技术闭塞,资金流动性减弱,导致联盟不稳定,进而以联盟的解体告终。特别对于复杂产品系统而言,其技术创新联盟的不稳定性也是其存在的最大风险之一。目前,对于技术创新联盟不稳定性研究取得一定的成果:国内外学者主要从交易成本理论的角度[4]、从博弈论的角度[5]、从资源依赖和谈判能力角度[6]、从战略行为理论[7]等5个方面进行研究。

以往的这些研究仅是从单独的一个或者几个技术创新联盟稳定性影响因素的角度进行分析,得出不同因素分别变化时对联盟稳定性的影响,因此本文在借鉴这些研究成果的基础上,运用系统动力学的相关知识,总结分析影响复杂产品系统技术创新联盟稳定性的主要因素,构建稳定性影响因素共同作用的系统动力学模型,并且通过对模型的分析,确定联盟的稳定性状态,使联盟走出高解体性的困境。

1 系统动力学相关理论

系统动力学是麻省理工学院福雷斯特(J.W.Forrester)教授于20世纪50年代提出的一种仿真技术,其仿真语言有DYNAMO等,通用的仿真平台有Vensim、Stella和Power Sim等,它是一门基于系统论,吸取反馈理论与信息论的精髓,并借助于计算机模拟技术融诸家与一炉,脱颖而出的交叉新学科[8]。系统动力学研究解决问题的方法是一种定性与定量结合,系统、分析、综合与推理的方法。它是定性分析与定量分析的统一,以定性分析为先导,定量分析为支持,两者相辅相成,螺旋上升逐步深化、解决问题的方法。用系统动力学解决问题的过程,实际上也是一种寻优的过程:通过仿真实验,剖析系统,掌握系统各有关因素之间的变化,以及系统主体所表现的行为趋势,寻求系统较优的结构和参数,达到改善系统的目的,或是为预测系统未来发展等提供决策和科学依据。系统动力学在研究处理复杂问题时,擅长处理周期性问题,长期性问题,数据相对缺乏的问题,高阶次、非线性、时变的问题,可以进行长期的、动态的、战略的定量分析[9]。

复杂产品系统技术创新联盟稳定性影响因素可以看做是相互关联的因素系统,它包含了联盟企业与企业,企业与联盟信任机制,企业与技术创新,信任机制与技术创新等等之间的关系,影响复杂产品系统技术创新联盟稳定性的因素之间关系纷繁交错、不断变化,所以复杂产品系统技术创新联盟稳定性影响因素系统是一个典型的具有多变量、高阶次、非线性的动态反馈复杂的大系统[10],而系统动力学正是分析非线性复杂大系统有效的手段,是对系统进行结构优化和科学规划的有效方法。因此系统动力学正是可以适合复杂产品系统技术创新联盟稳定性影响因素系统的研究。

2 联盟稳定性影响因子系统动力学模型

2.1 复杂产品系统技术创新联盟稳定性影响因素系统变量的确定

如前所述,复杂产品系统是一个复杂的巨系统,对其技术创新联盟稳定性的影响因素也是众多的。在系统动力学当中,变量一般被分为状态变量(level variable)、流速变量(rate variable)、辅助变量(auxiliary variable)和常数(constant)四大类[11],其中,状态变量反映了物质、能量、信息等对时间的积累,表明了系统的状态并为决策和行动提供信息基础,因此是系统动力学的核心变量,其他变量围绕它来发挥作用。惟有确定了状态变量,才能绘制出科学合理的因果关系图和流图。

通过对复杂产品系统技术创新联盟现状的研究分析,同时在总结以前学者研究的基础上,本文提出影响复杂产品系统技术创新联盟稳定性的5个主要影响因素(即为状态变量):合作伙伴的关系、复杂产品系统项目本身、联盟信任机制、外部环境、技术创新水平,并且研究这些主要影响因素之间的关联和子影响因素(即为辅助变量)之间的复杂关系,最终构建出比较全面的影响因素系统。

2.2 复杂产品系统技术创新联盟稳定性影响因素系统模型构建

流图的建立是系统动力学建模重要的一步,流图的结构能够准确的反映一个系统的结构,系统动力学的模型基本上是靠流图进行反映的[12]。流图由“流位”、“流率”、“物质流”、“信息流”等符号构成,直观形象地反映系统结构和动态特征。流图能清楚地描述速率与状态,并区分物质流与信息链,如图1所示。

本文运用系统动力学对复杂产品系统技术创新联盟稳定性影响因素进行研究,主要借助于计算机语言和相关的软件对所研究的问题进行模拟分析和获得分析结果。Vensim是一个基于视窗界面的可视化的系统动力学建模工具,提供了功能强大的图形编辑环境。在构建完成包括水平变量、辅助变量、常量等要素在内的因果反馈环之后,可以通过使用Vensim提供的便捷易用的公式编辑器,编辑输入变量方程,生成完整的模拟模型。本文使用的方针软件即为Vensim5.7a。

根据2.1所确定的主要影响因素,运用Vensim5.7a,构建复杂产品系统技术创新联盟稳定性影响因素系统动力学流图,如图2所示。

3 稳定性影响因素系统动力学模型结果分析

在运用系统动力学进行仿真实验,首先应该界定合理的仿真参数:本文中假设仿真周期为10个月,时间步长为1,因素间的相互影响系数均为0.8,相关因素的函数系数均为1.5或者-1.5,相关因素的脉动数均从0开始,间隔时间均为8个月。通过Vensim软件仿真之后得到的结果,如图3所示。

本文选取的仿真参数仅为一种情况,当仿真参数变化时,曲线图会发生变化,但是基本的曲线走向是一致的,所以,可以仅对此一项分析得出结论。

联盟创建初期,系统处于初期最稳定状态。从状态变量影响曲线图中可以分析出:(1)联盟的信任机制和复杂产品系统项目本身水平的变化是与联盟稳定性发展呈反比的。联盟构建初期,联盟信任机制不完善,且由于技术创新水平低,复杂产品项目本身水平处于最低,随着联盟的发展,信任机制水平增长,技术创新水平增长,项目水平也不断提高;(2)联盟所处的外部环境,技术创新水平,联盟合作伙伴关系水平与联盟稳定性发展呈正比。联盟构建初期,外部环境的支持,联盟技术创新成长水平以及联盟合作伙伴关系水平均处于期初最大状态,随着联盟的发展,复杂产品满足消费者的需求,随着需求量的上升,联盟中成员投机主义出现,致使联盟合作关系逐渐下降,联盟稳定性逐渐降低。

4 结论

本文提出的复杂产品系统技术创新联盟稳定性影响因素的系统动力学分析,克服了以往研究仅从一个或几个方面单独分析联盟稳定性的不足,通过对对复杂产品系统技术创新联盟稳定性影响因素相互作用的定量仿真分析,明确了不同的影响因素对稳定性影响的具体数及作用变化过程,为联盟发现问题,采取有效措施预防联盟不稳定的产生提供一定的借鉴。

摘要：针对复杂产品系统技术创新联盟不断构建又纷纷解体的现状,寻找影响联盟稳定性的主要因素,根据系统动力学的相关知识,运用系统动力学图解分析等理论,通过模型假设,构建复杂产品系统技术创新联盟稳定性影响因素的系统动力学流图并进行仿真实验,分析影响因素对联盟稳定性的作用机理。

关键词：联盟稳定性,系统动力学,技术创新联盟,复杂产品系统

参考文献

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[8]张波,虞朝晖,孙强,等.系统动力学简介及其相关软件综述[J].环境与可持续发展,2010(2):1-3.

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[10]李敏,刘和东.基于AHP的技术创新联盟困境影响因素分析[J].科技管理研究,2009(6):334-336.

[11]邵桂华,满江虹.基于系统动力学的我国竞技体育可持续发展能力研究[J].体育科学,2010(1):36-41.

8.风电场对电力系统稳定性的影响 篇八

关键词：风电场；电力系统；稳定性；影响

中图分类号：TM614；TM712 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）33-0064-02

基于现状分析来看，风能发电在实际应用中取得了良好的效果，而且风能属于可再生能源具有良好的应用前景。由于风电机组类型的差异性，他们的结构也有着一定的区别，因而对于电网稳定性的影响也不同，风电场在接入电网时需要综合考量，降低其对电力系统稳定性的影响，提高发电效率。本文中针对风电场对电力系统稳定性的影响展开论述，然后提出相应的解决方案。

1 风电机组技术

风能作为可再生资源在实际生产生活中得到了大面积推广，而风能发电是现阶段电力系统传输的一种有效形式。通常情况下，风力发电机组，按照速度控制能力，还有应用功率控制类型，主要可以分为四种类型：分别是鼠笼式异步感应发电机、绕组式异步感应发电机、双馈感应发电机、多级永磁同步发电机，其中，针对第一种类型来说，它的结构相对比较简单，而且效率相对较高，最关键的是无需时常维护，因而在实际生产生活中应用范围最广。

然而异步感应风电机来说，其在发出有功功率过程中，基本同步吸取无功功率，必须加装无功补偿；除此之外，感应电机在启动过程中，相对应的电流涌流较大，必须借助软启动装置。而对于双馈感应发电机，其自身具有诸多优势，具体表现在以下几个方面：

第一，针对风力发电机来说，其能够最大可能捕获风能；

第二，降低在运行过程中的应力，主要是机械部件位置应力；

第三，具有较宽转速运行范围，这样才能适应风速的变化，继而带动风机转速变化；

第四，针对有功及无功功率而言，可以有效实现两者的解耦控制，应用灵活控制策略，在某种层面上能够优化有功功率，而且还可以完善无功功率；

第五，促使25%-30%的发电机功率，借助电力电子装置转化，然后转化介入电网，这样电能推广就会不断递增。

2 电压稳定性

2.1 异步感应电机风电场

电网运行过程中需要综合考虑多种因素，特别是针对大范围风电机组，由于其切机带来一定的问题，较为明显的是电压稳定。

针对一般大容量发电厂来说，推出运行系统时，因为忽然失去大部分无功注，将会容易发生电压崩溃危险。针对被切风电场机组，其属于感应发电机类型，那切机效果正好相反，从某种程度来说，极易形成较多的无功富余。

异步感应电机风电机组而言，其风电场具有自身的特点，假设其输出有功功率有所递增，相对应的无功功率也随之递增，与此同时，因为线路输送过程中有功功率递增，将会引发线路电抗无功增长，并且和线路电流平方成正相关。所以不论是对风电场来说，还是其等值线路，其总无功负荷输出相对较高，特别是在风电出力较大的前提下。

假设机端并联电容器，其提供无功功率，和线路充电功率，两者之和基本上高于风电场的无功功率，在这样的前提下，风电场机端电压情况能够得以改善。因为风电场无功源，一般情况下都属于并联电容器性质，因而其输出无功及电压值，从某种程度来平方成正比，而且不能给予足够无功支持，促使其电压稳定性降低。

2.2 双馈感应电机风电场

双馈感应电机，其自身具有非常显著的优势，不仅能够实现有功解耦控制，而且还可以无功解耦控制。所以，基于双馈感应电机，其变速风电场无功存在决定性因素，即与双馈风电机组监控有关。通常情况下，双馈风电机组，由其构成的风电场，在某种程度上可以控制风电场出口，还有电网之间无交换，存在的无功功率，也就是说在整个风电场内，基本上来说是不消耗无功的。

因此，风电场、等值线路，两者之间的无功消耗，属于系统无功负荷，相较于上述电机风电场，该风电场无功消耗逐步变小，而且其电压稳定性较为明显，相较于上述风电场具有自身的优势。

2.3 对短路电流的影响

从目前情况分析，现阶段应用率较高的当属异步发电机，一旦风电场接入电网，将会在某种程度增加相应的短路电流，因而短路电流成为非常重要的参考指标，必须考虑对其的影响。短路电力自身衰减速度较快，而且具有极高的初值，在参考风力机装机容量时，还需对短路电流实施计算，主要针对所有电网节点处，通过计算结果推动是否超出额达容量。

风电场并网可以造成非常不利的影响，尤其是对电网短路容量影响甚是严重，伴随短路容量的递增，将会有可能破坏电网保护装置，超出容量最大值。在存在故障的前提下，风电组电路系统必须发挥自身的职能作用，有效配合电网保护装置，降低对电网不良影响。

2.4 风电并网于电网冲击

针对异步发电机来说，在并网过程中必须要注意，需要其相序和电网一致，特别是在转速方面尽量是同步效率，由此才能促进并网顺利进行。异步发电机自身存在一定的缺陷性，没有励磁装置，而且发电机自身并不存在电压，在并网过程中，需要有一个过渡过程，并且在过程中形成冲击电流，其电流值高出额定电流，历经几s之后进行稳定状态。而冲击电流的大小，主要是与以下因素有着密不可分的关系，如电网电压、发电机暂态电抗、并网滑差等等，必须引起足够的重视。

3 频率稳定性

整个电力系统而言，必须是相同频率运行，针对电力系统来说，其产生的电能，还有消耗电能基本持平，从某种意义上来说，频率是非常重要的参考值，是系统能量产生及消耗的参考指标，例如：电力系统中，假设其发出电能过剩，与此同步发电机就会加速，随之系统频率增加；反之，发电机将减速，系统频率下降。

针对电网来说，当其出现频率较大的降低事故，系统的惯量将会发挥自身的功能性作用，主要对频率降低变化率有一定的影响，可以说发挥决定性作用，惯量越低，系统频率降速相对较低。假设电网增加相关元素时，比如同步发电机，相对应的就会增加电网惯性；但是因为电气特性的差异性，风力发电组不可能具有上述属性；而针对较为严重频率事故，降低所有惯量响应是存在威胁性。

近些年来，针对风电桩机容量而言，其在系统中的比例不断递增，而风电并网之后，系统频率是否具有安全性，或是频率的稳定性，这些都是值得探讨的问题。

风力发电功率的递增，在某种层面上对于电力系统有着非常大的影响，确定这一情况之后，需要解决一个非常关键性的问题，就是机组惯量响应。

针对规模较大的风力发电机，当其接入电网之后，将去取代系统中部分发电机组；假设风电机组不能发挥自身的性能，不具备惯量的功效，将会降低系统惯量，而且将会对电网频率稳定性有着一定的影响。

针对类型存在差异的风电机组，其在结构上也是不同的，一旦接入电网将会产生非常不利的影响，特别是对电网频率稳定性有着极强的影响，而且是程度不一。恒速风力发电机组，选取感应发电机能源的转化，将机械能经过转化成为电能，对于这个类型的发电机组来说，难以有效控制频率，而且电压调节也很困难；但是，因为转速及系统频率两者之间存在必然联系，利用变速箱形成耦合关系，一旦系统频率下降，从某种意义上来说，将可以带给电网惯性响应，而响应的大小，将是由两种元素决定的，其一是转子上能量，其二是频率变化。

而在变速风力发电机组，直驱式发电机，相对应的发电机组，可以有效将风能变成电能，再记住电力电子装置，然后并入电网；而基于DFIG风电机组来说，可以直接接入电网。根据研究显示，应用恰当控制策略，将能够增加辅助控制，从而促使双馈感应发电机机组更好的发挥自身的作用，给予惯性响应，继而对电网可用。

4 结 语

总体来说，风能发电已经成为现阶段电力运输的一种有效形式，然而由于发电机组的差异性，风电场对电力系统稳定性有极大的影响，最终关系到发电系统的正常运行。本文中主要论述了现阶段风电场风电机组对于电力系统运行的影响，并根据于此给予相应的解决方案，以此促进电力系统稳定性的实现。

参考文献：

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[4] 汤蕾，沈沉，张雪敏.大规模风电集中接入对电力系统暂态功角稳定性 的影响（二）：影响因素分析[J].中国电机工程学报，2015（16）.

9.生态系统系统的稳定性 篇九

柔性联接对提高转子系统运动稳定性的作用

以柔性联接的两转子系统为研究对象,通过对其在冲击转矩作用下,旋转系统非线性运动方程的建立、求解,得到了转子冲击扭转振动响应的`解析解.经过对转子冲击角加速度随线性刚度、阻尼和非线性刚度变化规律的仿真计算发现:在相同初始条件下,冲击角加速度随柔性连接器阻尼的增大而减小;随柔性连接器扭转刚度的减小而减小;随柔性连接器硬非线性刚度的增大而增大,随柔性连接器软非线性刚度的增大而减小.说明可以通过调节柔性联接器的刚度和阻尼,提高旋转系统运动的稳定性.

作 者：马建敏 韩平畴 Ma Jianmin Ray P.S.Han 作者单位：复旦大学力学与工程科学系,上海,33刊 名：振动工程学报 ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF VIBRATION ENGINEERING年，卷(期)：200417(z1)分类号：O328 O322关键词：柔性联接器 旋转系统 运动稳定性

10.生态系统系统的稳定性 篇十

证明了系统的渐近稳定性,即limt→∞ →p(・,t)=→p0,并给出了一种方法,证明了系统的牢固可靠度不小于瞬态可靠度,即p0(t)≥p0*=limt→∞ p0(t).

作 者：朱晓杰 张玉峰 周生彬 ZHU Xiao-jie ZHANG Yu-feng ZHOU Sheng-bin 作者单位：朱晓杰,周生彬,ZHU Xiao-jie,ZHOU Sheng-bin(牡丹江师范学院,数学系,黑龙江,牡丹江,157012)

张玉峰,ZHANG Yu-feng(延边大学,理学院数学系,吉林,延吉,133002)

11.生态系统系统的稳定性 篇十一

关键词：嵌入式；系统；技术

一、嵌入式XP操作系统发展趋势

现如今，以计算机技术、通信技术和软件技术为核心的信息技术取得了迅猛的发展，各种装备与设备上嵌入式计算和系统的广泛应用大大地推动了行业的渗透性应用，嵌入式XP操作系统已成为信息产业中最为耀眼的“明星”之一。

嵌入式系统被描述为：“以应用为中心、软件硬件可裁剪的、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格综合性要求的专用计算机系统”，由嵌入式硬件和嵌入式软件两部分组成。硬件是支撑，软件是灵魂，几乎所有的嵌入式产品中都需要嵌入式软件来提供灵活多样、并且应用特制的功能。由于嵌入式系统应用广泛，嵌入式软件在整个软件产业中占据了重要地位，并得到世界各国的广泛关注。

二、嵌入式XP操作系统的关键技术

在一个完整的嵌入式系统中，嵌入式XP操作系统介于底层硬件和上层应用程序之间，它是整个系统中不可缺少的重要组成部分。嵌入式XP操作系统与传统操作系统的基本功能是一致的，即：首先嵌入式操作系统必须能正确、高效地访问和管理底层的各种硬件资源，很好地处理资源管理中的冲突；其次嵌入式操作系统要能为应用程序提供功能完备、使用方便、与底层硬件细节无关的系统调用接口。但嵌入式XP操作系统也有其独特的需求和技术特点，主要区别是：1、许多嵌入式系统应用有实时性要求，因此多数嵌入式操作系统都具备实时性的技术指标，能保障系统的实时响应速度；2、为适应嵌入式系统计算资源的限制，嵌入式操作系统核心部分的体积必须尽可能的小；3、为了适应各种应用需求的变化，嵌入式操作系统还应该具有可裁减性、可移植性的特点，让开发人员可以根据需要对嵌入式操作系统进行剪裁和移植；4、嵌入式XP操作系统往往是长期连续运行的，因此要求要有很高的可靠性，不能“死机”；5、针对特定的应用需求，嵌入式操作系统往往还要对某些模块做特别的性能优化和功能增强。

（一）实时性

许多应用场合对嵌入式系统有实时性的要求，比如汽车的安全气囊要求能在一个极短的时间内侦测到汽车碰撞事件的发生并控制打开安全气囊。为了实现上述目标，一方面硬件的传感器和安全气嚢要有足够快的响应速度，另一方面就是微处理器、嵌入式操作系统和相应的事件响应程序要能处理得足够快。嵌入式操作系统为了提高实时性能，就必须尽量缩短操作系统代码中的关闭中断过程，并通过精心的设计确定关中断的时间长短。这些设计包括：1、操作系统中的进程须是具有严格优先级差异的，而且应该是抢占式的操作系统内核，即最高优先级的进程即使是最后出现，也应该最先获得运行，而且是无条件立即停止当前进程的运行来切换到具有最高优先级的进程。2、与实时处理相关的函数应尽量都是可重入的，即函数中均使用局部变量。如果使用全局变量，为保证程序的正确性必须对全局变量的访问加锁，而这样的保护措施有可能导致进程堵塞，从而影响操作系统的实时性。3、高效的克服优先级反转问题，防止高优先级的进程由于等待某些被低优先级进程已占用的资源，从而被其他低优先级的进程抢先运行，影响系统的实时性能。4、其他实时操作系统内核的设计，如解决周期性任务的调度和时间抖动问题等。

（二）可靠性、可配置性、可移植性

任何软件都有可能存在错误，嵌入式操作系统也不例外。运行在桌面上的操作系统有时会“死机”，使用者还可以通过重启计算机来予以容忍，但是嵌入式XP系统往往要长期在无人值守的环境下运行，甚至是常年运行，因此对可靠性的要求就成为嵌入式操作系统的一个重要特点。

可配置性是嵌入式操作系统的又一个重要特征，也是区别于通用操作系统的一个重要特点。在嵌入式领域，底层硬件和应用需求往往变化多端，有的系统需要存储管理单元来在虚拟地址空间上运行程序；有的嵌入式系统希望具有优先级抢先调度机制；有的嵌入式系统希望实时时钟的周期为20ms，有的希望是1ms；有的嵌入式系统的底层硬件有多级中断，有的只有一级中断等等。所有这些变化使一个嵌入式操作系统要想占据更大的市场份额，就必须自身具备可配置性，并且配置功能方便易用，使得同一个嵌入式操作系统的代码在经过较为方便的配置后，可以在特定的硬件平台和应用需求下获得最佳的性能。

可移植性是指同一个嵌入式操作系统在进行适当修改后可以在不同的硬件平台上成功运行。由于移植的目的是希望在不同的底层硬件平台（或者说是不同的嵌入式处理器）上运行，因此嵌入式操作系统为了获得良好的可移植性，一般都将移植时需要修改的代码集中在少数几个与硬件操作相关的C程序或汇编程序中，或者将相关代码独立成外设驱动程序，以方便系统开发人员的移植工作。

三、结语

本文介绍了嵌入式操作系统所具备的特点，各行业巨大的智能化装备需求拉动了嵌入式系统的发展。同传统的通用计算机系统不同，嵌入式系统面向特定应用领域，根据应用需求定制开发，并随着智能化产品的普遍需求渗透到各行各业。未来随着嵌入式系统的应用需求越来越多样化、越来越复杂，嵌入式操作系统的特点越来越具有特色，来适用于不同的嵌入式应用需求，不断加快嵌入式系统的开发周期，同时又能降低嵌入式系统的研发和生产成本。

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12.脉冲积分-微分系统的稳定性 篇十二

考虑如下脉冲积分-微分系统

undefined

(1)

式(1)中

(i) N为正整数集;

(ii) f:R+×S(ρ)×Rn在[tk,tk+1)×S(ρ)×Rn上续,S(ρ)={x∈Rn:|x|<ρ},k∈N;

(iii) Tx=∫undefinedK(t,s,x(s))ds,K:Rundefined×S(ρ)→Rn,且K∈C([tk,tk+1)×[tk,tk+1)×S(ρ),Rn);

(iv) 0

(v) Jk(x):S(ρ)→Rn(∀k∈N);

(vi) 对上述ρ,存在ρ1:0<ρ1≤ρ使得当x∈S(ρ1)时有Jk(x)∈S(ρ);

(vii) K(t,t,0)≡0,f(t,0,0)≡0,Jk(0)≡0

(∀k∈N),保证系统(1)的零解存在。

另外我们总假定f,Jk满足一定条件以保证系统(1)的解整体存在唯一。记系统(1)满足x(t0,t0,x0)≡x0的解为x(t)=x(t,t0,x0),x(t)分段连续且只有第一类间断点t=tk(k∈N),满足x(t+k)=x(tk)=Jk(x(t-k)),并记Gk={(t,x)∈R+×S(ρ):undefined。

定义1 若函数V:R+×Rn→R+在G上连续且满足undefined,则称函数V∈V0。

若V∈V0,则undefined。

定义2 称系统(1)的零解为(i)稳定的:若对∀ε>0,t0∈R+,∃δ= δ(t0, ε)>0,使当|x0|<δ时有|x(t,t0,x0)|≤ε,t≥t0;

(ii) 一致稳定的:若(i)中的δ与t0无关;

(iii) 吸引的:若对∀ε>0,t0∈R+,∃δ=δ(t0)>0,T=T(t0,ε)>0,使当undefined时有undefined;

(iv) 一致吸引的:若(iii)中的δ,T均与t0无关;

(v) 渐近稳定的:若(i)与(iii)同时成立;

(vi) 一致渐近稳定的:若(ii)与(iv)同时成立。

记K={a∈C[R+,R+]:a(s)关于s严格单增且a(0)=0},Ω={W∈C[R+,R+]:W(s)>0,s>0且W(0)=0}。

定理 设存在函数V∈V0,a,b∈K及W∈Ω满足

(i) a(|x|)≤V(t,x)≤b(|x|),(t,x)∈[t0,∞)×S(ρ);

(ii) 对所有k∈N及x∈S(ρ1)有V(tundefined, Jk(x))≤(1+bk)V(t-k,x),其中bk≥0且undefined;

(iii) 存在β>0,对于所有满足Mb(α)0及任意γ>0总有η=η(α,γ)>0,使得对于系统(1)的任意解x(t),当α≤|x(s)|≤β及V(s,x(s))≤MV(t,x(t))+η,t′≤s≤t,t′≥t0时有D+V(t,x(t))≤-W(|x(t)|)+γ,其中undefined。

则系统(1)的零解是一致渐近稳定的。

证明 ∀t0∈R+,∃β≥ρ1,对∀ε:0<ε≤ρ1,∃δ=δ(ε)>0满足Mb(δ)≤a(ε)。不妨设t0∈[tk-1,tk),记V(t)=V(t,x(t)),则当undefined时有undefined,即undefined。

下证undefined

若不然,∃undefined∈(t0,tk)使得undefined,则令undefined:undefined,于是由V在(t0,tk)上连续知undefined

且有undefined

因此δ≤|x(t)|≤ε且undefined.取γ:undefined及α=δ,则Mb(α)=Mb(δ)≤a(ε)≤a(β).由式(1.2)—式(1.3)知undefined且对∀η>0有undefined,于是由(iii)知undefined,矛盾,故式(1.1)成立。

再由式(1.1)及(ii)知

undefined,则同理可证undefined及undefined。

由数学归纳法知对于j=0,1,2,…有undefined.从而undefined,因此undefined,即系统(1)的零解是一致稳定的。

由系统(1)零解的一致稳定性知对于ε=ρ1>0,∃δ>0满足Mb(δ)=a(ρundefined)≤a(β),使得对∀t0∈R+,当undefined时有undefined且V(t)≤Mb(δ)=a(ρ1)≤a(β),t≥t0。

对∀ε:0<ε<ρ1,取undefined:undefined,则由(ii)知∃η=η(α(ε),γ(ε))>0。

令undefined,其中undefined。

设N=N(ε)>0为满足Mb(δ)≤M-1[a(ε)+Nη的最小正整数。

下证V(t)≤a(ε)+(N-i)η,t≥t0+ih,i=0,1,…,N (1.4)

显然(1.4)0成立。设(1.4)i对某个i:0≤i

首先我们证明∃t*∈Ii满足

V(t*)≤M-1[a(ε)+(N-i-1)η (1.5)

若不然,

对所有t∈Ii有V(t)>M-1[a(ε)+(N-i-1)η (1.6)

则M-1a(ε)

取t=t0+(i+1)h,则undefined,矛盾,故式(1.5)成立。令m=min{k∈N:tk>t*},

L=M-1[a(ε)+(N-i-1)η]。

然后我们证明V(t)≤L,t*≤t

若不然,undefined使得undefined,则undefined满足undefined且undefined.于是undefined且undefined.由undefined,矛盾,故式(1.7)成立。由式(1.7)及(ii)知V(tm)≤(1+bm)V(t-m)≤(1+bm)L,则对于j=0,1,2,…。同理可证V(t)≤(1+bm+j+1)(1+bm+j)…(1+bm)L,tm+j≤t≤tm+j+1.从而V(t)≤ ML=a(ε)+(N-i-1)η,t≥t*,即式(1.4)i+1成立。

由数学归纳法知式(1.4)i对所有i=0,1,…,N均成立.那么当i=N时,有a(|x(t)|)≤V(t)≤a(ε),t≥t0+Nh.令T=T(ε)=Nh,于是当t≥t0+T时有undefined,即系统(1)的零解是一致渐近稳定的。

参考文献

[1]傅希林,阎宝强,刘衍胜.脉冲微分系统引论.北京:科学出版社,2004

[2] Fu Xilin,Zhang Liqin.On boundedness of solutions of impulsive inte-gre-differential systems with fixed moments of impulsive effects.ActaMathematica Scientia,1997;17(2):219—229

[3] Luo Zhiguo.New Razumikhin type theorems for impulsive functionaldifferential equations,Appl.Math.Comp,2002;125:375—386

[4]吕濯缨,傅希林.脉冲积分微分方程的有界性与Lagrange稳定性.科学技术与工程,2005;5(16):1121—1122

13.生态系统的信息传递 篇十三

第四节 生态系统的信息传递

【学习目标】

1.举例说出生态系统中的信息传递（A）2.说出信息传递在生态系统中的作用。（B）3.描述信息传递在农业生产中的应用。

【重点、难点】

说出信息传递在生态系统中的作用。【知识链接】

信息传递、能量流动和物质循环是生态系统的三大基本功能。信息传递不但可以与能量流动、物质循环一起将生态系统的各组分联系为一体，而且在生物的生存、繁衍、调节种间关系，以及调节生态系统稳定性等方面，起着十分重要的作用。

【学习梳理】

一、生态系统中信息的种类

信息指的是日常生活中一般可以传播的消息、、、与

等。依据信息传递的方式，一般可分为

、、三种类型。

1． 物理信息： 生态系统中的 等，通过

传递的信息，称为物理信息。物理信息的来源可以是

，也可以是。

2． 化学信息： 生物在生命活动过程中，产生一些可以传递生物信息的，如植物的、等代谢产物，以及动物的 等，这就是化学信息。

3． 行为信息： 动物的特殊行为（如蜜蜂跳舞、鸟类的求偶炫耀等），对于

或

生物也能够传递某种信息，即生物的 可以体现为行为信息。

二、信息传递在生态系统中的作用

1． 生物_

_______的正常进行，离不开信息的作用；生物种群的______________，也离不开信息的传递。

2．信息还能调节生物的____________，以维持_______________的稳定。

三、信息传递在农业生产中的应用

1．提高农产品或畜产品的产量。例，若能利用模拟动物的信息吸引大量的，就可以提高果树的传粉效率和结实率。

2． 对有害动物进行控制。例：目前控制动物危害的技术大致有

、、等。人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的。生物防治中有些利用了信息传递作用。如利用昆虫

诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度；利用特殊的 扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物种群的繁殖力下降。

【知识点拨】

一、生态系统中的信息

信息传递一般有三个基本环节：信源（信息产生）；信道（信息传输）；信宿（信息接收）。多个信息过程相连就使系统形成信息网，当信息在信息网中不断被转换和传递时，就形成了信息流。信息只有通过传递才能体现其价值，发挥其作用。

注意：⑴物理信息的来源既可以是无机环境，也可以是生物，只要可以被生物体接收，并传递相关信息即可。

⑵科学实验表明，昆虫、鱼类以及哺乳类等生物都存在能传递信息的化学物质——信息素（外激素），它能在生物同种个体之间传递信息，性外激素是信息素的一种。

⑶动物的行为信息丰富多彩，复杂而独特。

⑷外激素一般是由昆虫的体表腺体分泌到体外的一类挥发性物质，作为化学信号来影响和控制同种的其他个体，使它们反应。由于外激素起着在个体之间传递化学信息的作用，因此也叫信息激素。昆虫外激素有多种，目前研究较多的是性外激素。

性外激素是成虫（多为雌性成虫）的腹部末端或其他部位的腺体所分泌的一种外激素。性外激素的作用是引诱同种异性个体前来交尾。人们可根据这种原理来防治有害昆虫。例如：为了消灭大量害虫，可在昆虫交尾生殖高峰期，多处喷洒性引诱剂，干扰其正常交尾，降低交尾成功率，降低交尾成功率，从而大大量减少害虫数量。

二、信息传递的重要性

1．生命活动的正常进行，离不开信息的作用。生物种类的繁衍，也离不开信息的传递。例如：蝙蝠对周围环境的识别，取食与飞行，几乎完全依赖于声波；有些植物，像莴苣、茄、烟草的种子必须接受某种波长的光信息，才能萌发生长；自然界中，植物开花需要光信息刺激；许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素，以完成生殖等等。由此可见，个体的生存与种族的繁衍都离不开信息传递。

2、信息还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。在生态系统中存在着复杂的营养结构——食物链和食物网，食物链上的相邻物种之间存在着“食”与“被食”的关系，相邻物种的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量的有用信息。例如：在草原上，当草原返青时，“绿色”为食草动物提供了可以采集的信息；森林中，狼可以依据兔留下的气味去猎捕后者，兔同样也能够根据狼的气味或行为特征躲避猎捕。

三、信息传递在农业生产中的应用

一是提高生产品或畜产品的产量；二是对有害动物进行控制。例如，利用光信息调节和控制生物的发育、利用各种昆虫对各种波长的趋光特点进行诱杀（昆虫都有趋光的特点，但不同昆虫对各种波长的光反应不完全相同，因此可用不同的光来诱杀害虫。另外，各种害虫活动时间不同，例如，水稻二化螟、三化螟、玉米螟、棉红铃虫、梨小食心虫、小地蚕等，都在22时30分至次日凌晨4时30分活动频繁；草木蛾、桃褐斑夜蛾及葡萄实紫褐夜蛾，都在夜间飞入果园刺吸果汁，所以夜间点灯诱杀效果好）、养鸡业在给鸡增加营养的基础上延长光照时间可以提高产蛋率等。

【课堂检测】

1． 下列几项动物的行为中，不能起到同种个体之间交流信息作用是（）A．蜜蜂的舞蹈动作

B．蜂王释放的特殊分泌物

C．鸟类的各种的鸣叫声 D．乌贼受到威胁时释放墨汁 2．下列行为中不属于传递信息的是（）A、雌蛾分泌性激素

B、工蜂跳8字舞

C、蟑螂昼伏夜出

D、鸟类的鸣叫

3．下列信息传递的实例中不属于物理信息传递的是（）A．有些侯鸟的迁徙，在夜间是靠天空星座确定方位的

B．含羞草在强烈声音的刺激下，就会表现出小叶合拢，叶柄下垂的运动 C．鳗鱼、鲑鱼等能按照洋流形成的地电流来选择方向和路线

D．鼬遇到危险时，由肛门排出有强烈恶臭味的气体，起到报警和防御的功能 4．下列说法不正确的是（）

A．生态系统的信息传递是生态系统的功能之一

B．生命活动的正常进行和生物种群的繁衍，都离不开信息的作用 C．把信息传递应用在农业生产中可以提高农产品或畜产品的产量

14.生态系统系统的稳定性 篇十四

描述了用于转子轴承系统的稳定性量化分析方法的基本思想,即首先利用数值积分对高维非线性转子系统进行解耦,将Rn轨线映射为一系列R1映象轨线,然后在R1观察空间定义轨线的稳定裕度,根据轨线稳定裕度利用灵敏度技术预测动力系统的`分岔点.然后,对一个三跨转子模型实验台建立了动力学方程,并利用上述方法预测该转子系统发生分岔的参数值和分岔特性.预测结果与直接数值积分方法得到的结果一致,但由于该方法利用了灵敏度技术其分岔点的搜索过程比直接数值积分法中的试探法要快得多.

作 者：郑惠萍 薛禹胜 陈予恕 Zheng Huiping Xue Yusheng Chen Yushu 作者单位：郑惠萍,Zheng Huiping(河北科技大学机械电子工程学院,石家庄,050054)

薛禹胜,Xue Yusheng(国电自动化研究院,南京,210003)

陈予恕,Chen Yushu(天津大学机械学院,天津,300072)

15.电力系统的稳定性控制探讨 篇十五

受端系统是以电力系统中负荷集中地区为中心, 接受远方电源输入的有功功率, 并包括邻近的大、中、小型发电厂, 用较紧密的电力网将负荷和这些电源连接在一起。

受端系统的加强, 不单纯是网络联系的加强, 还要使受端系统内有一定容量的地区发电容量, 其主力发电厂应直接接入相应的高压主干电网, 它们在正常运行方式下, 是全系统的共同电源, 并通过主干电网对地区负荷供电;事故情况下, 不仅能用以保证对地区重要负荷的供电需要, 同时还是受端系统的坚强电压支持点, 在故障存在和切除后维持电力系统的电压水平, 并使远方电源的稳定水平大大提高, 减少电力系统事故扩大的可能性。

在实际工作中, 往往由于发电厂的最终容量不定, 或者高压电网的出现较迟, 或者过多地考虑直接供应地区负荷, 因而使大容量的发电厂接于较低电压的电网。这不利于加强受端系统的电压支持, 对电力系统稳定性是不利的。同时往往会由于缺乏足够的向电力系统输电的能力, 而出现有电送不出去的现象。

受端系统同时应有足够的无功功率事故补偿能力。事故后无功功率不足的原因还可能由于发电机失磁时要从电力系统中吸收相当于发电机容量的无功功率;输电线路断开而失去线路的充电无功功率, 并因为将负荷转移到其他线路而使线路的无功功率损耗增大。在没有足够的无功功率事故紧急补偿能力时, 可以采取切除受端系统中部分负荷的措施, 或者在必要时切除失磁机组等。

二电源接入

一定规模的发电厂 (或机组) 应该根据发电厂的规划容量、单机容量、送电距离和送电容量, 以及其在电力系统中的地位和作用, 直接接入相应一极的电网。一般可按分层分区的原则将电源接入主电力系统。分层是指按电压等级分层, 不同单机容量的发电厂, 应根据送电需要和电力系统情况直接接入相应电压等级的电网。分区是指在分层下按负荷及电源的地理分布特点来划分供电区。一个电压层可划分为一个供电区, 也可划分为几个供电区。根据我国的经验, 在负荷中心建设的主力发电厂, 单机容量在500MW以上的机组, 或规划容量为1200MW以上的发电厂, 一般宜直接接入50kV电压的电网;200—300MW左右的机组, 或500—1200MW的发电厂, 应结合发电厂的规划容量, 经技术经济论证后, 确定接入220—500kV中某一级电压的电网。在一些发达的工业国家中, 接入最高一级电压的电网的发电厂容量占全系统发电总容量的比重已达40%以上。

在考虑电网结构时, 要注意分散外接虫源, 以避免在严重事故情况下因负荷转移而使事故连锁扩大。每个外接电源的输送容量一方面应保证能送出该电源的全部容量, 如水电厂送电线路的传输能力应能适应大发水电和调峰的需要;另一方面又不能因为在事故情况下失去这个电源, 或者这个电源与系统失步, 而影响受端系统供电, 或影响受端系统与其他外部电源所组成的电力系统同步运行。因此, 输送到受端系统的电源支路的传输功率占系统总功率的比重不能过大。每一送电回路的允许输送功率又与受端系统的运行条件有关, 如受端系统的旋转备用容量大小、受端系统与相邻电力系统间的联络线功率支援、按频率下降自动减负荷的能力和条件等。

三电力系统的结构

为了简化电力系统的结构, 提高电力系统稳定水平, 节约投资, 一个单元的输电容量不应超过全系统总容量的一定比例, 一般不应大于受端系统的备用功率。因为在切除故障单元后, 电力系统将失去一个发电机单元的功率。如果受端系统备用不足的话, 将使电力系统频率降低, 以致要切除负荷, 并危及电力系统稳定性。

应该避免几组电线路在电源侧互联, 因为任一组送电回路故障, 都会使该回路的功率转移到相邻的其他回路, 有可能导致相邻回路的负荷突然增大。如果负荷超过该回路的输送容量时, 将使线路过负荷自动断开, 剩下的健全回路的负荷将进一步增大, 有可能再断开另一回线路。相继断开线路的结果, 有可能扩大事故, 使电力系统互解。如果从正常状态时的经济运行出发, 有必要将几回送电线路在送端或中途连在一起时, 应考虑在事故时能快速解列或切机, 以防止由于负荷转移而扩大事故。

在多回平行输电线路间有横向联系的接线方式 (当然也包括送端电源的互联) 叫并联接线方式。这种接线方式的缺点是:当一回线路发生故障时除了上述负荷转移的问题外, 将使电力系统的转移阻抗增大很大, 影响事故后的电力系统稳定性。与没有中间开关站的接线方式比较, 这种方式的暂态稳定性和故障后的静态稳定性均比较高。显然, 中间开关站的数目较多, 其对提高稳定性的作用越大。

在高低压环网中, 因为一般低压电网的输送容量比高压电网要小得多, 所以当高压线路故障时, 将使大量功率转移到低压电网上去, 导致低压电网的过载或失去稳定等连锁性故障, 因此是不安全的。高低压环网一般是在电源和电网建设的发展过程中的过渡状态。例如, 由于电源的增大, 相应的高压输电线出现较迟, 就不得已在开始阶段应用多回低压线路送电, 然后再新建高压线路形成高低压环网。

应避免长距离单回输电线。其线路阻抗较大, 很难确保其输电容量较大, 一旦出现故障将会失去全部输电能力。在电力系统发展初期, 单回输电线较为普遍。如果属于重要干线, 即输送容量占受端系统总容量的比重较大者, 应考虑尽快建设第二回线路;或者相应改善受端系统的结构, 增加保持受端系统电压和频率的措施;或者应用单相自动重合闸等技术措施, 以提高稳定水平。对于由几级电压线路串联的单回线路, 则应及时使较低电压线路升压或改建, 形成统一电压的输电线路。

四结语

端系统、电源的接入、输电线路的结构等方面在很大程度上决定电力系统稳定的水平。所以, 应在国家经济发展规划和资源合理开发利用的指导思想下, 一定要综合全面考虑, 统筹好配套设施的建设, 确保电力系统的协调发展。

参考文献

[1]洪佩孙.关于电力系统稳定 (Ⅱ) [J].江苏电机工程.2002 (01) .