生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 課件 高二上學(xué)期 生物人教版 必修3

第5章第五節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

美國(guó)科學(xué)家于1984年開(kāi)始興建的“生物圈Ⅱ號(hào)”實(shí)驗(yàn)室，1993年1月建成后8位科學(xué)家入住里面欲通過(guò)自己生產(chǎn)各種生存所需在里面生活兩年，結(jié)果才過(guò)了一年多一點(diǎn)就因里面氧氣減少、糧食減產(chǎn)不得不撒出。

該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，在目前技術(shù)條件下要在生物圈之外建一個(gè)適于人類生活的生態(tài)系統(tǒng)是非常困難的。因?yàn)橄到y(tǒng)的穩(wěn)定性很難做到。一、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1．概念

生態(tài)系統(tǒng)所具有保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力，叫生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2．原因生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力。3．表現(xiàn)類型：抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的理解(1)結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定：(2)功能的相對(duì)穩(wěn)定：

結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定體現(xiàn)在各組成成分的相對(duì)穩(wěn)定和生物種間關(guān)系的相對(duì)穩(wěn)定。生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量的輸入與輸出達(dá)到平衡，信息傳遞通暢穩(wěn)定。二、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)的例子（1）水鄉(xiāng)人家在河流上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，還會(huì)進(jìn)行適當(dāng)捕魚(yú)等?？墒撬匀缓芮宄骸＃?）適量砍伐森林中的樹(shù)木，森林的結(jié)構(gòu)功能不會(huì)破壞。（3）草原上適量放養(yǎng)牲畜，草原不至于破壞。以上這三個(gè)生態(tài)系統(tǒng)如何提供自我調(diào)節(jié)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)？

負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，它是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)。二、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力1．基礎(chǔ)：

生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限的，當(dāng)外界干擾因素的強(qiáng)度超過(guò)一定限度時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力會(huì)迅速喪失，生態(tài)系統(tǒng)就難以恢復(fù)。負(fù)反饋調(diào)節(jié)2．特點(diǎn)：生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)1．負(fù)反饋調(diào)節(jié)使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到并保持相對(duì)穩(wěn)定是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)抑制或減弱最初發(fā)生的那種成分所發(fā)生的變化豐富受到抑制害蟲(chóng)數(shù)量增加鳥(niǎo)類數(shù)量增加害蟲(chóng)數(shù)量減少鳥(niǎo)類食物_____

害蟲(chóng)的種群的增長(zhǎng)________

構(gòu)建一個(gè)食蟲(chóng)鳥(niǎo)種群與害蟲(chóng)之間負(fù)反饋調(diào)節(jié)概念模型。2．正反饋調(diào)節(jié)加速生態(tài)系統(tǒng)最初所發(fā)生的變化，使生態(tài)系統(tǒng)向著更好或更壞的方向發(fā)展，即人們常說(shuō)的良性循環(huán)或惡性循環(huán)湖泊受到了污染魚(yú)類等生物死亡死魚(yú)等生物腐爛+保護(hù)環(huán)境，環(huán)境變好氣候改善，生物增多生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性增加+3．負(fù)反饋和正反饋的關(guān)系

一般來(lái)說(shuō)，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定主要依靠負(fù)反饋調(diào)節(jié)，正反饋往往發(fā)生在環(huán)境污染的情況下，如水體富營(yíng)養(yǎng)化引起的赤潮、水華

正、負(fù)反饋調(diào)節(jié)的相互作用和轉(zhuǎn)化保證了生態(tài)系統(tǒng)可以維持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。圖A為某草原生態(tài)系統(tǒng)中的反饋調(diào)節(jié)示意圖，圖B為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)生的某種調(diào)節(jié)活動(dòng)。下列分析不正確的是A.一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，除了圖A中所示的成分外，還應(yīng)該包括分解者以及非生物的物質(zhì)和能量B.甲、乙、丙三者之間的食物聯(lián)系是乙→甲→丙C.圖B所示調(diào)節(jié)導(dǎo)致的最終結(jié)果是維持該生態(tài)系統(tǒng)原有的穩(wěn)態(tài)D.圖A是負(fù)反饋調(diào)節(jié)，圖B是正反饋調(diào)節(jié)√物種豐富的熱帶雨林物種單一的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的大小探討：請(qǐng)思考并總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)中生物種類與其自我調(diào)節(jié)能力及穩(wěn)定性的關(guān)系。生態(tài)系統(tǒng)成分越多營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜自我調(diào)節(jié)能力越大自我調(diào)節(jié)能力是有限度的我國(guó)西北的原有森林生態(tài)系統(tǒng)→黃土高原被廢水污染得骯臟不堪、臭氣熏天的河流生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力都有一定的限度。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性類型1．抵抗力穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)到原狀的能力。生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能維持原狀的能力。2．恢復(fù)力穩(wěn)定性（抵抗干擾，維持原狀）（遭到破壞，恢復(fù)原狀）

森林遭遇持續(xù)的干旱氣候時(shí)，樹(shù)木往往擴(kuò)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(chǎng)火過(guò)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(wú)機(jī)養(yǎng)料增多，許多種子萌發(fā)后，迅速長(zhǎng)成新植株。抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性草原遭受蝗蟲(chóng)的采食后，草原植物就會(huì)增強(qiáng)其再生能力，盡可能減緩種群數(shù)量的下降。草原大火過(guò)后，“野火燒不盡，春風(fēng)吹又生”。抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性②二者是同時(shí)存在于同一系統(tǒng)中的兩種截然不同的能力，它們相互作用共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。抵抗力穩(wěn)定性、恢復(fù)力穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜程度的關(guān)系(一般情況)①一般二者呈負(fù)相關(guān)，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，抵抗力穩(wěn)定性越強(qiáng)，而恢復(fù)力穩(wěn)定性一般越弱。穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜程度抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性

北極苔原生態(tài)系統(tǒng)中，動(dòng)植物種類稀少，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(gè)生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)崩潰。思考：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的生態(tài)系統(tǒng)，恢復(fù)力穩(wěn)定性一定高嗎？苔原生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性都很低。三、提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1.破壞生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素：自然因素：人為因素：過(guò)度采伐、放牧、捕獵、環(huán)境污染等。地震、海嘯、火山、泥石流、流行病等。（1）控制對(duì)生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)該適度,不應(yīng)超過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。（2）對(duì)人類利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)實(shí)施相應(yīng)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)。2.提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施我們可以采取哪些措施來(lái)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：適量砍伐合理放牧適度捕撈施肥、灌溉、控制病蟲(chóng)害防護(hù)林四、設(shè)計(jì)和制作生態(tài)缸基本原理：

在有限的空間中，依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)原理，將生態(tài)系統(tǒng)具有的基本成分進(jìn)行組織，構(gòu)建一個(gè)人工微生態(tài)系統(tǒng)是可能的。四、設(shè)計(jì)和制作生態(tài)缸實(shí)驗(yàn)材料：蚯蚓：蝸牛、小烏龜：浮萍、水草等植物：水、土壤、陽(yáng)光等：分解者消費(fèi)者生產(chǎn)者非生物物質(zhì)和能量設(shè)計(jì)要求相關(guān)分析生態(tài)缸一般是

的生態(tài)缸中投放的幾種生物必須具有很強(qiáng)的

，成分齊全生態(tài)缸的材料必須______封閉生活力生態(tài)缸設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：防止外界生物或非生物因素的干擾生態(tài)缸中能夠進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，在一定時(shí)期內(nèi)保持穩(wěn)定透明為光合作用提供光能；保持生態(tài)缸內(nèi)溫度；便于觀察設(shè)計(jì)要求相關(guān)分析生態(tài)缸的采光應(yīng)用較強(qiáng)的_____光生態(tài)缸宜小不宜大，缸中的水量應(yīng)適宜，要留出一定的______空間生態(tài)缸設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：便于操作；缸內(nèi)儲(chǔ)備一定量的空氣散射防止水溫過(guò)高導(dǎo)致水生植物死亡思考2：生態(tài)缸的穩(wěn)定性高還是低？為什么？是，因?yàn)樗哂猩鷳B(tài)系統(tǒng)的各個(gè)組成成分低，因?yàn)樯鷳B(tài)缸中生物種類少，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。思考1：生態(tài)缸是不是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)？為什么？(1)生物多樣性高有利于提高生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力(

)(2)負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，它是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)(

)(3)某相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中旅鼠的天敵、植物、旅鼠之間數(shù)量的變化是一種正反饋調(diào)節(jié)(

)(4)自我調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)，其恢復(fù)力穩(wěn)定性也就越高(

)常考基礎(chǔ)診斷CHANG

KAO

JI

CHU

ZHEN

DUAN√√××(5)生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性就越強(qiáng)(

)(6)森林生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性要比草原生態(tài)系統(tǒng)高(

)(7)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性很低，則恢復(fù)力穩(wěn)定性就一定很高(

)?？蓟A(chǔ)診斷CHANG

KAO

JI

CHU

ZHEN

DUAN×√×(8)極地苔原由于物種組成單一，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，它