1、第五节生态系统的稳定性第五章生态系统及其稳定性教学目标 知识与能力：（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）阐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。教学重点：阐明生态系统的自我调节能力。教学难点：抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。1993年，8个人被送进“生物圈二号”，本来预期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，呼吸植物释放的氧气，饮用生态系统自然净化的水生存。但18个月之后，“生物圈二号”系统严重失去平衡：氧气浓度从21%降至14%，不足以维持研究者的
2、生命，输入氧气加以补救也无济于事；原有的25种小动物，19种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，植物也无法繁殖。事后的研究发现：细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被“生物圈二号”的混凝土墙所吸收，又打破了循环。为了做人类离开地球能否生存的实验，美国花费2亿美元于1984年建造了一个完全封闭的生态实验基地。由于该实验室是模拟生物圈的结构和功能而建造的，因此叫做“生物圈号”。这是一个占地1.3亿平方米 的钢架结构的玻璃建筑，远远望去仿佛是一个巨大的温室。人类能否在生物圈之外建造一个适于人类长期生活的生态系统呢？为什么？生物圈2号的启示 自然
3、界不同于人工控制系统，大而全的设计导致了顾此失彼。生物圈二号内的土壤均来自一个地方，不像地球那样不同地带有不同的土壤类型。模拟的各类生态系统的空间分布格局及大小比例不合理。地球上生态系统内的生物间关系很复杂，目前人类还未全面了解生物间的协调性。它最重要的启示在于：我们人类目前对地球的了解还是远远不够的，目前最好的办法还是保护和利用好地球，进行环境保护和生态恢复是实现人类可持续发展的必由之路。生态系统中的生物既有出生也有死亡，既有迁入也有迁出；阳光、温度、水分等无机环境因素也在不断地改变。生态系统在不断地发展变化着。但对于一个相对成熟的生态系统来说，系统中的各种变化只要不超出一定限度，生态系统的
4、结构与功能就不会发生大的改变。这就是生态系统的稳定性。生态系统中的生物和非生物都在不断地发展变化着。当一个生态系统的能量流动和物质循环较长时间地保持平衡状态时，它的生物种类成分和数量也保持着相对稳定的能力。因此生态系统的结构和功能就能在一定的水平上保持相对稳定而不发生大的变化。生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫生态系统的稳定性。（是系统发展的结果）生态系统的稳定性来自抵抗力稳定性和恢复力稳定性两个方面。原理：生态系统内部具有一定的自我调节能力,生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。大小取决于生态系统自身的净化能力和完善的营养结构。一般情况下，生态系统的物种组成越复杂，结构
5、越稳定，功能越健全，生产能力越高，它的自我调节能力也越高。生态系统自动调节的几个实例 当河流受到轻微污染时，能通过物理沉降、化学分析和微生物分解等途径，很快消除污染，河流中的生物种类和数量不会受到明显的影响。这是净化作用的实例。在森林中，当害虫数量增加时，食虫鸟由于食物丰富，数量也会增多，这样，害虫种群的增长就会受到抑制。这是生物群落内部负反馈调节的实例。一场大火过后，森林中种群密度降低，但是由于阳光充沛、土壤中无机养料增多，许多种子萌发后，迅速长成新的植株。这是生物群落与无机环境之间负反馈调节的实例。植物增加兔的食物增加兔的数量增加兔吃大量植物植物减少兔因饥饿死亡兔吃少量植物兔与植物的关系生
6、态系统的自我调节能力不是无限的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力迅速丧失，生态系统就到了难以恢复的程度。我国西北的黄土高原，就是原有森林生态系统崩溃的鲜明例子。概念：生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能维 持原状的能力。（抵抗干扰、保持原状）来源：、生物的种类、数量多，一定外来干扰造成 的变化占总量的比例小。、能量流动与物质循环的途径多，一条途径 中断后还有其他途径来代替。、生物代谢旺盛，能通过代谢消除各种干扰 造成的不利影响。抵抗力稳定性高的生态系统特征：、各营养级的生物种类多，食物网结构复杂。、各营养级的生物数量多，占有的能量多。抵抗力很强 抵抗力较弱 抵抗力很强
7、抵抗力较弱 概念：生态系统受到外界干扰使自身结构功能破坏后恢复原状的能力。（遭到破坏、恢复原状）来源：、生物繁殖的速度快，产生后代多，能迅速 恢复原有的数量。、物种变异能力强，能迅速出现适应新环境 的新类型。、生态系统结构简单，生物受到的制约小。恢复力稳定性高的生态系统特征：、生物种类较少，物种扩张 受到的制约小。、各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快。、各营养级生物能以休眠方 式渡过不利时期或产生适 应新环境的新类型。恢复力强 恢复力弱 对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性存在相反关系。抵抗力稳定性 恢复力稳定性 稳定性 生物量、生态系统复杂程度等 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较
8、抵抗力稳定性恢复力稳定性概念影响因素联系抵抗干扰，保持原状遭到破坏，恢复原状生态系统的成分越复杂,抵抗力稳定性越强生态系统的成分越简单,恢复力稳定性越强。与自身调节能力有关1.相反关系2.同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定。3.二者之间与营养结构的关系，如右图所示：抵抗力稳定性 恢复力稳定性 稳定性 生物量、生态系统复杂程度等 生态系统内部平衡的状态是长期生态适应的结果，生产者和分解者是生态系统保持平衡的关键。在这个生态系统当中，能量流动和物质循环能够较长时间地保持一种动态平衡；生态系统中的动物和植物在数量上也保持一种动态的平衡。但是，生态系统的平
9、衡并不是绝对的，破坏生态平衡的因素包括了自然因素和人为的因素，以人为的因素为主。生态平衡遭到破坏的三个基本环节是：植被的破坏、食物链的破坏和环境的污染。提高生态系统稳定性的关键是人！少量砍伐森林中的树木，森林的结构功能不会破坏。草原上适量放养牲畜，草原不至于破坏。适度捕捉生态系统中的动物，也不会导致种群严重减小，更不会灭绝。生态系统的稳定性概念：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原理：生态系统内部具有一定的_，生态系统自我调节能力的基础是_。大小取决于自身的净化能力和完善的营养结构。自我调节能力负反馈调节表现：抵抗力稳定性：抵抗干扰，保持原状恢复力稳定性：遭到破坏，恢复原状
10、两稳定性表现之间的关系：反相关生态系统抵抗力稳定性较低，则恢复力稳定性较_。较低生态系统抵抗力稳定性较高，则恢复力稳定性较_。较高提高生态系统稳定性 人类的生存离不开一个适宜稳定的环境。人类的发展离不开一个适宜稳定的环境。走持续发展的道路需要一个适宜稳定的环境。（1）造成生态系统稳定性遭到破坏的原因：自然因素：人为因素：主要指自然界发生的异常变化，如火山 爆发地震等使生态系统遭到破坏，甚至毁灭。人类的活动改变着生态系统的稳定性，造成全球性的环境危机。总之，生态系统稳定性的破坏是自然因素和人为因素共同作用的结果。触目惊心的淮河污染1、保持与提高生物的数量，保护生物的多样性，提高生态系统的抵抗力稳
11、定性。2、保护草本、苔藓、地衣等耐性强，繁殖快的小植物和各种小型动物，提高生态系统的恢复力稳定性。3、保护和建设多种不同类型的局部生态系统，形成互补生态。提高生态系统的综合稳定性。一、生态系统的稳定性的概念 二、抵抗力稳定性小结、概念、生态系统具有稳定性的原因、不同生态系统的自动调节能力不同三、恢复力稳定性、概念、抵抗力稳定性与恢复力稳定性的相互 关系四、生态系统稳定性的保护生物系统的稳定性是指：A.所具有的保持自身结构和功能相对稳定的能力B.所具有的维持自身结构和功能相对稳定的能力C.生态系统所具有的自我调节能力D.所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力某山区，砍伐了一定量的树木，但
12、并没有破坏森林生态系统，根本原因是：A.森林生态系统具有一定的自我调节能力B.森林中剩下的树能进行光合作用C.森林生态系统中有物质和能量的流动D.森林生态系统的恢复力稳定性高森林生态系统能长期维持相对稳定状态的原因是：生物多样性是自我调节能力的基础 其抵抗力稳定性高 其恢复力稳定性高 有比较复杂的营养结构 太阳能是维持生态系统正常运转的动力 生产者和分解者构成生物圈中无机物和有机物的循环回路 一种生物大量减少后，其位置可由同一营养级的多种生物取代 能量可随季节的变动而处于稳定状态A.B.C.D.当河流受到轻度污染时，很快消除污染的方式是：A.物理沉降B.化学分解C.微生物分解D.物理沉降、化学
13、分解、微生物分解在一个生态系统中的“甲、乙、丙、丁”四种生物，由于食物关系相互形成以下几种类型的结构，其中最稳定的是：丙A.甲 乙 丙 丁B.甲 丁 乙丁丁C.甲 乙 丙D.甲 乙 丙埃及的阿斯旺大坝建成后，尽管改善了电力和灌溉条件，取得了明显的经济效益，但巨大的水库沿岸水草丛生，使血吸虫发病率高达80100，尼罗河下游农田失去了肥源等，说明该工程：A.经济效益和生态效益良好B.在一定程度上破坏了生态系统的自我调节能力C.维持了原来的生态系统的自我调节能力D.使生态系统的结构变得复杂生态群落K到N包含数字1到8代表物种，每个物种的密度不同。下表中给出了这些物种的密度（个/m2）。当受到大规模害虫的袭击（危害程度逐步增加）时，这些群落中受影响最小的是：A.K B.L C.M D.N群落 种1种2种3种4种5种6种7种8K502501001000L905011122M805445000N0242520200025