生态系统的稳定性
3.2002年底“食人鱼”的报道随处可见,外来物 种入侵或引种不当,会给当地生态环境造成重大
影响,其主要原因是(A )
A.使入侵地食物链破坏 B.会破坏入侵地的非生物因素 C.未认识其价值所以人为干扰少 D.增加物种多样性,使当地生态平衡更稳定
4、下列生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳 定性都比较低的是
河流受到轻微的污染时,能通过物理沉降、 化学分解和微生物的分解,很快消除污染。
这说明生态系统在受到外界轻度干扰时, 具有抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原 状的能力,我们可称之为抵抗力稳定性。
思考与讨论:
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?这又说明了什么问题?
不能,这说明一个生态系统的自我调节能 力是有一定限度的,如果外界因素的干扰超过 了这个限度,生态系统的相对稳定状态就会遭 到破坏。
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,于是他立即下令 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,从此以后虎丘重现 绿水青山。
思考与讨论:
1.水乡人在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣, 河水为何仍能保持清澈?
美国生物圈Ⅱ号实验室
在巨大的玻璃罩里面,有微型的森林、沙漠、农 田、海洋和溪流。 1993年1月,八位科学家进入这个 实验室。他们计划在完全与外界隔绝的情况下,自己 生产食物,喝溪流中的水,吸收植物释放的氧,预计 在这个实验室内生活两年。
但是,仅仅过了一年多,这个实验室内的氧 气含量大幅度减少,粮食也严重减产,生态系统 严重不平衡,这八位科学家只好提前撤出。
2.对人类利用强度较大的生态系统,应实 施相应的物质、能量投入,保证生态系统 内部结构与功能的协调。
对抵抗力稳定性低的生态系统又该如何? 进行保护,如建立自然保护区或防护林 以增加物种数,提高抵抗力稳定性。
对农田生态系统要不断施肥、灌溉, 增加投入,控制病虫害,才能保证高 产出。
农田防护林
为了进一步加深对生态系 统稳定性的了解,我们可以自 制生态瓶,观察其稳定性。
量应为容器的4/5。
空气
将小生态瓶放在有较强散射光 的地方。
防止水温过高,而使水草死亡。
动物不宜太多,个体不宜太大
减少对O2 的消耗以免破坏食物 链。
设计制作生态瓶,观察其稳定性
拓展延伸: 1.提出与维持生态瓶内稳定性相关的问题,例如:
A.生态系统的稳定性与生物种类的多少有关吗? B.生态系统的稳定性与阳光有关系吗?
这种自我调节能力取决于生态系统的自 身净化作用和完善的营养结构
太湖美
现在的太湖 这是还是那美丽的太湖吗?
生态系统的调节能力是有限的!
3.染坊停止排污后,虎丘外围的河流 出现了什么变化,这说明了什么?
恢复了原状。说明外界因素的干扰消除后, 生态系统具有重建稳态的能力。
我们把生态系统在遭到外界干扰因素的破 坏后恢复到原状的能力,叫做恢复力稳定性。
总量的比例小。 2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。 3生物代谢旺盛,能通过代谢消除各种干扰造成的不
利影响。
恢复力稳定性的来源: 1生物繁殖速度快,产生后代多,能迅速恢复原有的数量。 2物种变异能力强,能迅速出现适应新环境的新类型。 3生态系统结构简单,生物受到的制约小。
生态缸在 光线良好的地方 , 防止水温,导致水生植物
避免阳光直射
死亡
2、某生态学家以“保护和利用草原生态系统”为课题, 对某草原进行了几项专题研究,并绘制了如下两图。其 中:甲图表示一个鼠群迁入一个新的生态系统后的种群 增长曲线;乙图表示单位面积的放牧量与生产者的净生 产量的关系,图中的虚线代表未放牧时,草原中生产者 的净生产量,请据图分析并回答下列问题:
这一措施主要应该针对 恢复力稳定性 低 的生态系统
Байду номын сангаас
适量砍伐森林中的树木,森林的结构 功能不会破坏,还能促进森林的更新。
科学合理的载畜量,不会破坏 草原,又可以获得稳定的畜牧产品。
适度捕捞海洋系统中成鱼,不仅可以 促进海洋鱼类资源的更新,还能不断获得 各类产品。
1.控制对生态系统干扰的程度,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。
生态系统的稳定性表现在两个方面:
抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界
干扰并使自身的结构与功能维持
原状的能力。 (抵抗干扰,维持原状)
恢复力稳定性:生态系统在受到外
界干扰因素的破坏后恢复到原状
的能力。
(遭到破坏,恢复原状)
不同的生态系统的稳定性 一样吗?
结种合类书稀上少的,相营关养介结绍构,简你单认。为其该中生生态产系者统主的 生要物是种地类衣多,吗其?他营生养物结大构都如直何接?或间接地依靠地
第5节 生态系统的稳定性
本节目标: 1.理解生态系统稳定性的概念。 2.理解抵抗力稳定性和恢复力稳定性概念, 二者区别、联系。 3.理解对生态系统稳定性的保护。
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。
生态系统稳定性的维持需要有 足够的持续稳定的能量(太阳光能) 输入、具有一定营养关系的生产者、 消费者和分解者,并且各生物成分 之间还应保持一定的相对稳定比例 等条件。生态系统中的生物多样性 是保持生态系统稳态的重要条件
设计制作生态瓶(缸),观察其稳定性
目标:通过动手自制小型生态瓶(缸),认真 观察记录这一人工生态系统的稳定性。
实验材料:罐头瓶(透明的饮料瓶等 ),棕 色瓶,柳条鱼,小田螺,小虾,水草,浮萍, 砂土,池塘水足量,自来水足量。
讨论:如何制作小型生态瓶,才能使它在较 长时间内维持相对稳定?
设计制作生态瓶,观察其稳定性
提示:在罐头瓶或透明的饮料瓶下边放上沙子, 植入水草,装进池塘水(里边有小型动物和 藻类植物)放进健康的小鱼。最后,封上生 态瓶盖。
热带雨林生态系统的生物种类 多,营养结构复杂,是众所周知的 事实。但为什么说它的自我调节能 力大,抵抗力稳定性高呢?
假如其中的某种植食性动物大量减少, 它在食物网中的位置还可以由这个营养级 的多种生物来代替,整个生态系统的结构 和功能仍然能够维持在相对稳定的状态。
课堂巩固:
森林生态系统
人工林生态系统
草原生态系统
沙漠生态系统
2.虽比然较草同原等生强态度系干统扰较下沙,漠草生原态生系态统系的统生和物 沙种漠类生多态,系营统养恢结复构力复稳杂定,性但的因高所低处?的环境条件
适宜,在受到破坏后较容易恢复。
比较恢复力稳定性时,除了考虑营养结构的 复杂程度外,生态系统所处的环境条件也是一个 重要的因素。
注意:
设计要求
相关分析
小生态瓶中所形成的生态系统, 防止外界生物或非生物因素的
必须是封闭的
干扰
投放的生物,必须具有很强的生 要能够进行物质循环和能量流
活力,成分齐全。
动,以免破坏食物链。
小生态瓶必须是透明的
为里面植物的光合作用提供光, 也便于进行观察。
生态瓶宜小不宜大,瓶中的水 便于操作;缸内储备一定量的
生态系统遭到破坏的原因是什么?
外来的干扰超过了生态系统 的自我调节能力的限度!
引起生态平衡破坏的因素:
①自然因素:地震、海啸、火山、泥石流、 流行病等。
②人为因素:过度采伐、放 牧、捕猎、环境污染等。
森林植被破坏
人类对地 球的破坏
土地沙漠化
藏羚羊的呼唤
垃圾成灾
黄土高原过去
不仅有茂密的森 青 林,还有茂密的 山 草原。但是,经 绿 过几百年的掠夺 水
A.热带雨林 B.温带草原 C.北极冻原 D.温带森林
1、设计并制作生态缸,观察其稳定性
设计要求 生态缸需是
相关分析 封闭 ; 防止外界因素的干扰
生物的种类要 齐全 ; 生物要有很强的生活力
能够进行 物质循环和能量流动, 一定时期内保持稳定;
生态缸的材料
; 为光合作用提供光能;保 持缸内的温度;便于观察
恢复力稳定性较 高 恢复力稳定性较 低
北极苔原(夏季)
北极苔原(冬季)
一般来说,一个生态系统的抵抗力稳定 性与恢复力稳定性一般存在相反关系。
稳 定 性 抵抗力
稳定性
恢复力 稳定性
生物量、营养结构的复杂程度等
人工生态系统,如果没有人为的帮助,其抵抗 力稳定性与恢复力稳定性如何? 都很低
抵抗力稳定性的来源: 1生物的种类、数量多,一定外来干扰造成的变化占
问题探讨:为什么这些生态系统在受 到干扰后,仍能保持相对稳定?
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。
生态系统的发展趋势:生物多样化; 结构复杂化; 功能完善化
我们把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,叫 做生态系统的稳定性。
• 本概念的三层含义: • ①它是生态系统发到一定阶段的所具有的一种综合
能力;
• ②结构和功能即是生物的种类和数量、能量的输入 和输出、物质的输入和输出的相对稳定;
• ③它包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性两部分。
一、生态系统的自我调节能力
稳定的生态系统对于生物的生存至关重要。
为什么生态系统具有稳定性? 生态系统具有自我调节能力
自我调节有正反馈和负反馈调节。 其中,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。
负反馈调节
实例一:
食物短缺
草
食草动物
过度放牧