（五）稳定性

稳定性与不变性有关，它研究在什么系统中方式不变化和不变化的原因是什么。许多系统的最后结局是处于一种均衡的稳定状态或是一种平衡状态。在这样的状态下所有的力都被抵消了。区别平衡态和稳定态是重要的。前者可以由一个人坐在一架停止的自动楼梯的一阶上来体现，而后者则相当于一个人在向上开动的自动楼梯上向下走，其速率和自动楼梯向上运动的速率一样。在生命系统中平衡是很少的，因为生命系统总是动态的（物理学家称之为稳定态，化学家和生物学家则称为动态平衡）。

有几种类型的平衡：一个系统可以是处于稳定平衡状态，像一块岩石静止在峭壁的脚下；可以处于动态平衡状态，其表面看来是稳定的，但在其下一层次有许多活动在进行。如一盘处于平衡的水和二氧化碳，同等数量的水和二氧化碳分子总是不断逃逸进大气层和返回水溶液，可测的浓度和压强保持在一个稳定状态。另外的例子还有在一个生物体中细胞的和新陈代谢的自动平衡及在一个生态系统里种群和数量密度的自动平衡。

稳定性与自然界是可预测的这一概念有关。给出一组最初的实验条件，其结果是预期可复制的。的确，如果得不到预期产生的结果，一个对未掌握的变量的搜索会立即展开。科学是基于观察和建立在其概念可测试的框架之上的。科学的理论和定律通常明确地保持稳定，因为它们是基于不变的事实之上的。

在稳定性专题与进化和变化模式专题之间只有一个明显的矛盾。不同的专题可能被用于不同的场所或是同一自然场所的不同部分。例如，一个茂盛的热带雨林的构成的明显的稳定性可能掩盖了它的植物和动物数量的不断变化。学生将学习辨别这些概念，它们间的微小区别，并意识到什么时候用这些术语描述自然系统是适当的。

（六）系统和相互作用

自然系统可以包括太阳系、生态系、生物体、化学和物理系统。定义了一个系统的界限，才有可能研究这个系统及它的构成部分和相互作用。

在系统中有许多种相互作用。一个生态系统（个别种群）的组成单元可以通过捕食、竞争、共栖、互惠、寄生或其他形式来相互作用。在任何时候，系统的一个单元可能以各种形式被作用。生态系统中的一只鹿可以是一个食草动物，一个食肉动物的捕食目标，但也是一个生命系统，本身带有许多具有生命功能的子系统，如循环系统、呼吸系统、消化系统等等。为了研究系统，我们往往一次集中注意相互作用的一个或几个方面，以避免信息的过载。这些相互作用一般用模型这个简化的术语来描述。模型几乎总是并不模拟相互作用的所有个体，也不模拟个体相互作用的所有方式，但是它们确实提供了组织系统中各种自然现象的一种描述方法。