《生態(tài)《生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性》公開課教學課件系統(tǒng)的穩(wěn)定性》公開課教學課件共

生物圈2號

（Biosphere2）是美國建于亞利桑那州圖森市以北沙漠中的一座微型人工生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，因把地球本身稱作生物圈1號而得此名，它由美國前橄欖球運動員約翰·艾倫發(fā)起，是愛德華·P·巴斯及其他人員主持建造的人造封閉生態(tài)系統(tǒng)。并與幾家財團聯(lián)手出資，委托空間生物圈風險投資公司承建，歷時8年，幾乎完全密封，占地12000平方米，容積達141600立方米，由80000根白漆鋼梁和6000塊玻璃組成，耗資1.5億美元生物圈2號

（Biosphere2）是美國建于亞利桑那州圖《生態(tài)《生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性》公開課教學課件系統(tǒng)的穩(wěn)定性》公開課教學課件共《生態(tài)《生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性》公開課教學課件系統(tǒng)的穩(wěn)定性》公開課教學課件共《生態(tài)《生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性》公開課教學課件系統(tǒng)的穩(wěn)定性》公開課教學課件共實驗失敗

在1991至1993年的實驗中，由于研究人員發(fā)現(xiàn)：生物圈2號的氧氣與二氧化碳的大氣組成比例，無法自行達到平衡；生物圈2號內(nèi)的水泥建筑物影響到正常的碳循環(huán)；多數(shù)動植物無法正常生長或生殖，其滅絕的速度比預期的還要快。經(jīng)廣泛討論，確認“生物圈2號”實驗失敗，未達到原先設(shè)計者的預定目標。實驗失敗實驗結(jié)論這證明了在已知的科學技術(shù)條件下，人類離開了地球?qū)㈦y以永續(xù)生存。同時證明：地球目前仍是人類唯一能依賴與信賴的維生系統(tǒng)。1996年，巴斯將生物圈2號交由美國哥倫比亞大學管理與規(guī)劃未來的走向，做為生態(tài)學、環(huán)境變遷研究及教學的基地。哥倫比亞大學開始將生物圈2號既存的生態(tài)系統(tǒng)仿真實驗及新的研究計劃整合于一體并對外界開放，做為研究及學習中心，以探索我們?nèi)祟惿钆c環(huán)境生態(tài)的互動影響。實驗結(jié)論水鄉(xiāng)人家在河流上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，還會進行適當捕魚等。可是水仍然很清澈。水鄉(xiāng)人家在河流上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，還會進行適當捕魚等

適量砍伐森林中的樹木，森林的結(jié)構(gòu)功能不會破壞。

草原上適量放養(yǎng)牲畜，草原不至于破壞。適量砍伐森林中的樹木，森林的結(jié)構(gòu)功能不會破壞。草原上

適量砍伐森林中的樹木，森林的結(jié)構(gòu)功能不會破壞。

草原上適量放養(yǎng)牲畜，草原不至于破壞。適量砍伐森林中的樹木，森林的結(jié)構(gòu)功能不會破壞。草原上《生態(tài)《生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性》公開課教學課件系統(tǒng)的穩(wěn)定性》公開課教學課件共

生態(tài)系統(tǒng)具有保持或恢復自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力，叫生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的概念生態(tài)系統(tǒng)具有保持或恢復自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力，叫生1、河流的自我凈化能力：河流受到輕微污染時，能通過物理沉降、化學分解和微生物分解等途徑，很快消除污染。(以“水草→魚”這條食物鏈為例分析)少量地釣魚后，河中水草和魚的數(shù)量會發(fā)生什么變化？討論：(一)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理——自我調(diào)節(jié)能力2、群落內(nèi)部的調(diào)節(jié)：一、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性模型建構(gòu)：用文字和箭頭，構(gòu)建水草和魚的數(shù)量變化模型1、河流的自我凈化能力：河流受到輕微污染時，能通過物理沉降、結(jié)果：魚減少水草增加魚增加水草減少——負反饋調(diào)節(jié)使生態(tài)系統(tǒng)達到或保持相對穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)意義：1、河流的自我凈化能力：河流受到輕微污染時，能通過物理沉降、化學分解和微生物分解等途徑，很快消除污染。(一)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理——自我調(diào)節(jié)能力2、群落內(nèi)部的調(diào)節(jié)：一、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性結(jié)果：魚減少水草增加魚增加水草減少——負反饋調(diào)節(jié)使生態(tài)系統(tǒng)達思考：資料：90年代后，南圣河受到嚴重污染，動植物大量死亡，水質(zhì)惡化。(一)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理——自我調(diào)節(jié)能力一、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性2、消除污染后，南圣河能否恢復原狀？

消除污染后，動植物雖然所剩無幾，但可用的資源和空間更充裕，動植物快速繁殖，逐漸增多，水質(zhì)改善。思考：資料：90年代后，南圣河受到嚴重污染，動植物大量死亡，——負反饋調(diào)節(jié)嚴重污染后，動植物大量死亡，消除污染后，可用的資源和空間更充裕，動植物快速繁殖，逐漸增多。3、生物與無機環(huán)境間的調(diào)節(jié)：1、河流的自我凈化能力：河流受到輕微污染時，能通過物理沉降、化學分解和微生物分解等途徑，很快消除污染。2、群落內(nèi)部的調(diào)節(jié)：生態(tài)系統(tǒng)破壞后，通過自我調(diào)節(jié)能力，恢復原狀生態(tài)系統(tǒng)通過自我調(diào)節(jié)能力抵抗干擾，維持原狀(一)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理——自我調(diào)節(jié)能力一、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性——負反饋調(diào)節(jié)嚴重污染后，動植物大量死亡，消除污染后，可用的其他生態(tài)系統(tǒng)也具有抵抗力和恢復力穩(wěn)定性嗎？生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾使自身結(jié)構(gòu)功能維持原狀的能力。抵抗力穩(wěn)定性：恢復力穩(wěn)定性：生態(tài)系統(tǒng)受到外界干擾因素的破壞后恢復原狀的能力。(二)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的內(nèi)容一、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性指生態(tài)系統(tǒng)具有保持或恢復自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力。(三)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念(一)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理——自我調(diào)節(jié)能力其他生態(tài)系統(tǒng)也具有抵抗力和恢復力穩(wěn)定性嗎？生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干

森林遭遇持續(xù)的干旱氣候時，樹木往往擴展根系的分布空間，以保證獲得足夠的水分，維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。

一場火過后，森林中的種群密度降低，但是由于光照更加充足、土壤中無機養(yǎng)料增多，許多種子萌發(fā)后，迅速長成新植株。抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性森林遭遇持續(xù)的干旱氣候時，樹木往往擴展根系的分布

草原遭受蝗蟲的采食后，草原植物就會增強其再生能力，盡可能減緩種群數(shù)量的下降。

草原大火過后，“野火燒不盡，春風吹又生”。抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性草原遭受蝗蟲的采食后，草原植物就會增強其再生能力二、不同生態(tài)系統(tǒng)兩種穩(wěn)定性的差異任務(wù)二：比較不同生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性的差異二、不同生態(tài)系統(tǒng)兩種穩(wěn)定性的差異任務(wù)二：比較不同生態(tài)系統(tǒng)抵抗生物種類

多營養(yǎng)結(jié)構(gòu)

復雜強自我調(diào)節(jié)能力

抵抗力穩(wěn)定性

高熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)恢復力穩(wěn)定性低生物種類多營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復雜強自我調(diào)節(jié)能力抵抗力穩(wěn)定性高熱穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)復雜程度抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性思考：結(jié)構(gòu)簡單的生態(tài)系統(tǒng)，恢復力穩(wěn)定性一定高嗎？模型建構(gòu)——抵抗力穩(wěn)定性、恢復力穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)復雜程度的關(guān)系(一般情況)二、不同生態(tài)系統(tǒng)兩種穩(wěn)定性的差異穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)復雜程度抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性思考：結(jié)構(gòu)簡單北極苔原生態(tài)系統(tǒng)中，動植物種類稀少，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，其生產(chǎn)者主要是地衣，其他生物大都直接或間接地依靠地衣生活。假如地衣受到大面積破壞，整個生態(tài)系統(tǒng)就會崩潰。因此，苔原生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性都很低。二、不同生態(tài)系統(tǒng)兩種穩(wěn)定性的差異北極苔原生態(tài)系統(tǒng)中，動植物種類稀少，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，其生產(chǎn)我們可以采取哪些措施來提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性？(可以森林、草原、海洋、農(nóng)田等生態(tài)系統(tǒng)為例)思考：三、提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性適量砍伐合理放牧適度捕撈施肥鋤草防護林我們可以采取哪些措施來提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性？思考：三、提高生三、提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1、控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度,對生態(tài)系統(tǒng)的利用應該適度,不應超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。2、對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應實施相應的物質(zhì)、能量投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)。三、提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1、控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度,對生態(tài)抵抗干擾，維持原狀抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性知識歸納生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性原因內(nèi)容遭到破壞，恢復原狀自我調(diào)節(jié)能力構(gòu)建概念圖：基礎(chǔ)負反饋調(diào)節(jié)提高控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度,對生態(tài)系統(tǒng)的利用應該適度,不應超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應實施相應的物質(zhì)、能量投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)。抵抗干擾，維持原狀抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性知識歸納生態(tài)系統(tǒng)的生物圈2號

（Biosphere2）是美國建于亞利桑那州圖森市以北沙漠中的一座微型人工生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，因把地球本身稱作生物圈1號而得此名，它由美國前橄欖球運動員約翰·艾倫發(fā)起，是愛德華·P·巴斯及其他人員主持建造的人造封閉生態(tài)系統(tǒng)。并與幾家財團聯(lián)手出資，委托空間生物圈風險投資公司承建，歷時8年，幾乎完全密封，占地12000平方米，容積達141600立方米，由80000根白漆鋼梁和6000塊玻璃組成，耗資1.5億美元生物圈2號

（Biosphere2）是美國建于亞利桑那州圖《生態(tài)《生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性》公開課教學課件系統(tǒng)的穩(wěn)定性》公開課教學課件共《生態(tài)《生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性》公開課教學課件系統(tǒng)的穩(wěn)定性》公開課教學課件共《生態(tài)《生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性》公開課教學課件系統(tǒng)的穩(wěn)定性》公開課教學課件共實驗失敗

在1991至1993年的實驗中，由于研究人員發(fā)現(xiàn)：生物圈2號的氧氣與二氧化碳的大氣組成比例，無法自行達到平衡；生物圈2號內(nèi)的水泥建筑物影響到正常的碳循環(huán)；多數(shù)動植物無法正常生長或生殖，其滅絕的速度比預期的還要快。經(jīng)廣泛討論，確認“生物圈2號”實驗失敗，未達到原先設(shè)計者的預定目標。實驗失敗實驗結(jié)論這證明了在已知的科學技術(shù)條件下，人類離開了地球?qū)㈦y以永續(xù)生存。同時證明：地球目前仍是人類唯一能依賴與信賴的維生系統(tǒng)。1996年，巴斯將生物圈2號交由美國哥倫比亞大學管理與規(guī)劃未來的走向，做為生態(tài)學、環(huán)境變遷研究及教學的基地。哥倫比亞大學開始將生物圈2號既存的生態(tài)系統(tǒng)仿真實驗及新的研究計劃整合于一體并對外界開放，做為研究及學習中心，以探索我們?nèi)祟惿钆c環(huán)境生態(tài)的互動影響。實驗結(jié)論水鄉(xiāng)人家在河流上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，還會進行適當捕魚等?？墒撬匀缓芮宄骸Ｋl(xiāng)人家在河流上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，還會進行適當捕魚等

適量砍伐森林中的樹木，森林的結(jié)構(gòu)功能不會破壞。

草原上適量放養(yǎng)牲畜，草原不至于破壞。適量砍伐森林中的樹木，森林的結(jié)構(gòu)功能不會破壞。草原上

適量砍伐森林中的樹木，森林的結(jié)構(gòu)功能不會破壞。

草原上適量放養(yǎng)牲畜，草原不至于破壞。適量砍伐森林中的樹木，森林的結(jié)構(gòu)功能不會破壞。草原上《生態(tài)《生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性》公開課教學課件系統(tǒng)的穩(wěn)定性》公開課教學課件共

生態(tài)系統(tǒng)具有保持或恢復自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力，叫生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的概念生態(tài)系統(tǒng)具有保持或恢復自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力，叫生1、河流的自我凈化能力：河流受到輕微污染時，能通過物理沉降、化學分解和微生物分解等途徑，很快消除污染。(以“水草→魚”這條食物鏈為例分析)少量地釣魚后，河中水草和魚的數(shù)量會發(fā)生什么變化？討論：(一)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理——自我調(diào)節(jié)能力2、群落內(nèi)部的調(diào)節(jié)：一、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性模型建構(gòu)：用文字和箭頭，構(gòu)建水草和魚的數(shù)量變化模型1、河流的自我凈化能力：河流受到輕微污染時，能通過物理沉降、結(jié)果：魚減少水草增加魚增加水草減少——負反饋調(diào)節(jié)使生態(tài)系統(tǒng)達到或保持相對穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)意義：1、河流的自我凈化能力：河流受到輕微污染時，能通過物理沉降、化學分解和微生物分解等途徑，很快消除污染。(一)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理——自我調(diào)節(jié)能力2、群落內(nèi)部的調(diào)節(jié)：一、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性結(jié)果：魚減少水草增加魚增加水草減少——負反饋調(diào)節(jié)使生態(tài)系統(tǒng)達思考：資料：90年代后，南圣河受到嚴重污染，動植物大量死亡，水質(zhì)惡化。(一)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理——自我調(diào)節(jié)能力一、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性2、消除污染后，南圣河能否恢復原狀？

消除污染后，動植物雖然所剩無幾，但可用的資源和空間更充裕，動植物快速繁殖，逐漸增多，水質(zhì)改善。思考：資料：90年代后，南圣河受到嚴重污染，動植物大量死亡，——負反饋調(diào)節(jié)嚴重污染后，動植物大量死亡，消除污染后，可用的資源和空間更充裕，動植物快速繁殖，逐漸增多。3、生物與無機環(huán)境間的調(diào)節(jié)：1、河流的自我凈化能力：河流受到輕微污染時，能通過物理沉降、化學分解和微生物分解等途徑，很快消除污染。2、群落內(nèi)部的調(diào)節(jié)：生態(tài)系統(tǒng)破壞后，通過自我調(diào)節(jié)能力，恢復原狀生態(tài)系統(tǒng)通過自我調(diào)節(jié)能力抵抗干擾，維持原狀(一)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理——自我調(diào)節(jié)能力一、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性——負反饋調(diào)節(jié)嚴重污染后，動植物大量死亡，消除污染后，可用的其他生態(tài)系統(tǒng)也具有抵抗力和恢復力穩(wěn)定性嗎？生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾使自身結(jié)構(gòu)功能維持原狀的能力。抵抗力穩(wěn)定性：恢復力穩(wěn)定性：生態(tài)系統(tǒng)受到外界干擾因素的破壞后恢復原狀的能力。(二)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的內(nèi)容一、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性指生態(tài)系統(tǒng)具有保持或恢復自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力。(三)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念(一)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理——自我調(diào)節(jié)能力其他生態(tài)系統(tǒng)也具有抵抗力和恢復力穩(wěn)定性嗎？生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干

森林遭遇持續(xù)的干旱氣候時，樹木往往擴展根系的分布空間，以保證獲得足夠的水分，維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。

一場火過后，森林中的種群密度降低，但是由于光照更加充足、土壤中無機養(yǎng)料增多，許多種子萌發(fā)后，迅速長成新植株。抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性森林遭遇持續(xù)的干旱氣候時，樹木往往擴展根系的分布

草原遭受蝗蟲的采食后，草原植物就會增強其再生能力，盡可能減緩種群數(shù)量的下降。

草原大火過后，“野火燒不盡，春風吹又生”。抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性草原遭受蝗蟲的采食后，草原植物就會增強其再生能力二、不同生態(tài)系統(tǒng)兩種穩(wěn)定性的差異任務(wù)二：比較不同生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性的差異二、不同生態(tài)系統(tǒng)兩種穩(wěn)定性的差異任務(wù)二：比較不同生態(tài)系統(tǒng)抵抗生物種類

多營養(yǎng)結(jié)構(gòu)

復雜強自我調(diào)節(jié)能力

抵抗力穩(wěn)定性

高熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)恢復力穩(wěn)定性低生物種類多營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復雜強自我調(diào)節(jié)能力抵抗力穩(wěn)定性高熱穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)復雜程度抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性思考：結(jié)構(gòu)簡單的生態(tài)系統(tǒng)，恢復力穩(wěn)定性一定高嗎？模型建構(gòu)——抵抗力穩(wěn)定性、恢復力穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)復雜程度的關(guān)系(一般