生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件

第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

stabilityofecosystem在地球上，亞馬遜森林、歐亞大陸草原、以及極地苔原都已至少存在上千萬年了。這些自然生態(tài)系統(tǒng)盡管經(jīng)常遭受洪澇、火燒、蟲害，也遭受人類的砍伐、放牧等活動的干擾，但現(xiàn)在基本保持著正常的森林、草原和苔原的面貌，仍然維持著生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。為什么生態(tài)系統(tǒng)在遭受干擾后仍能保持相對穩(wěn)定呢？

生態(tài)系統(tǒng)具有的保持和恢復自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力，叫做生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性(stabilityofecosystem).1、如何理解生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性？結(jié)構(gòu)穩(wěn)定是指生產(chǎn)者、消費者、分解者在種類和數(shù)量上的動態(tài)平衡；功能穩(wěn)定是指生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)和能量的輸入和輸出基本相等，保持相對穩(wěn)定。生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念一、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力少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。適度捕捉生態(tài)系統(tǒng)中的動物，也不會導致種群嚴重減小，更不會滅絕。思考與討論：草原上的草、害蟲種群、食蟲鳥種群之間的數(shù)量變化關(guān)系是怎樣的?生物數(shù)量時間草害蟲食蟲鳥思考與討論：用文字、箭頭構(gòu)建一個食蟲鳥種群和害蟲種群之間負反饋調(diào)節(jié)的概念模型。害蟲增加鳥數(shù)目增加鳥食物增加鳥少吃害蟲害蟲減少鳥饑餓死亡鳥數(shù)目減少鳥多吃害蟲負反饋調(diào)節(jié)抑制和減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化。反饋調(diào)節(jié)(feedbackregulation)

在一個系統(tǒng)中，系統(tǒng)本身工作的效果，反過來又作為信息調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作，這種調(diào)節(jié)方式叫做反饋調(diào)節(jié)。生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力是有限的！二、抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性表現(xiàn)在兩個方面：抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性。概念:生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身結(jié)構(gòu)和功能保持原狀的能力。核心：“抵抗干擾、保持原狀”抵抗力穩(wěn)定性高低？生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多，食物網(wǎng)越復雜，抵抗力穩(wěn)定性越高。抵抗力穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特點：２、生態(tài)系統(tǒng)中食物網(wǎng)復雜程度抵抗力…很強抵抗力…較弱地衣是極地苔原最典型的植物。消費者主要有馴鹿、麝牛、北極兔、旅鼠、北極狐和狼等，還有一些鳥類。那里幾乎沒有爬行動物和兩棲動物，昆蟲種類也很少。苔原地帶抵抗力穩(wěn)定性弱.北極苔原生態(tài)系統(tǒng)北極苔原地衣、苔蘚等物種豐富的熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)組成越多營養(yǎng)食物網(wǎng)越復雜自動調(diào)節(jié)能力越大抵抗力穩(wěn)定性越高恢復力…強抵抗力…弱恢復力…弱抵抗力…強抵抗力…弱

恢復力…強抵抗力…強

恢復力…弱解釋：１.毀林容易，造林難．２.野火燒不盡，春風吹又生．能力體現(xiàn)總結(jié)出抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)復雜程度之間的關(guān)系，用坐標曲線表示出來．抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性核心概念抵抗干擾、保持原狀遭到破壞、恢復原狀影響因素生態(tài)系統(tǒng)的成分越復雜，抵抗力穩(wěn)定性越強成分越簡單，越容易恢復，恢復力穩(wěn)定性越強聯(lián)系抵抗力穩(wěn)定性強的生態(tài)系統(tǒng)，恢復力穩(wěn)定性差，反之亦然；二者存在于生態(tài)系統(tǒng)中，它們相互作用，共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。三、提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性觸目驚心的淮河污染

為什么要提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性？一方面要控制對生態(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；如何提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性？另一方面要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)。如對單一作物的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，需要不斷施肥、灌溉以及控制病蟲害。如保護和建設(shè)多種不同類型的局部生態(tài)系統(tǒng)，可以人工建造“生態(tài)屏障”。1、下列哪種措施能提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性？A．減少寄生生物和捕食者的數(shù)量B．平衡生產(chǎn)者和消費者的數(shù)量C．增加物種的數(shù)量D．對群落演替進行限制C課堂練習2、在一個生態(tài)系統(tǒng)中，a、b、c、d四種生物由于食物關(guān)系形成如下食物鏈（網(wǎng)），其中抵抗力穩(wěn)定性最高的是abcdabcdabcdabcdA、B、C、D、B

3、如果一個生態(tài)系統(tǒng)中有4種生物，它們可以形成下面幾種營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，如圖所示，其中最穩(wěn)定的是()甲乙丙丁甲乙丙丁甲乙丙丁甲丁乙丙ABCDB4、下列哪一生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性最??？A、溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)B、北極凍原生態(tài)系統(tǒng)C、熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)D、北方針葉林生態(tài)系統(tǒng)B5、（2000年廣東高考題）下列生態(tài)系統(tǒng)中自動調(diào)節(jié)能力最弱的是A、天然落葉林B、天然常綠林C、人工純種林D、人工混交林C6、2002年底“食人魚”的報道隨處可見，外來物種入侵或引種不當，會給當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成重大影響，其主要原因是A．使入侵地食物鏈破壞 B．會破壞入侵地的非生物因素C．未認識其價值所以人為干擾少 D．增加物種多樣性，提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性A7、（多選題）“加拿大一枝黃花”原產(chǎn)北美，最早于1935年作為觀賞值物引進，上世紀80年代擴散蔓延到河灘、路邊。它的根系極為發(fā)達易連接成片，一棵“一枝黃花”能結(jié)兩萬多粒種子，極易和其他作物爭光、爭肥，形成強大的生長優(yōu)勢，對綠化灌林乃至棉化、玉米、大豆等農(nóng)作物產(chǎn)生嚴重影響，并能改變道路、宅旁、荒地的景觀。下列有關(guān)“一枝黃花”的敘述中正確的是（）A．“一枝黃花”屬于外來物種，進入我國后可以增加我國生物多樣性B．“一枝黃花”成災最可能的原因是本地缺乏其天敵C．為控制“一枝黃花”可以再從原產(chǎn)地引進其天敵D．為控制“一枝黃花”應從本地尋找其天敵BD練習基礎(chǔ)題1、（1）√；（2）×；（3）√。2、自我調(diào)節(jié)能力最強的是（）人的作用突出的有（）陸地中抵抗力穩(wěn)定性較強的是（），較弱的是（）水域生態(tài)系統(tǒng)在遭到較嚴重的破壞后，恢復較快的是（），恢復較慢的是（）1、86、7、9、111、23、5、6、7、114、98練習拓展題提示：生態(tài)系統(tǒng)中的生物種類越多，食物鏈越復雜，系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力就越強；反之，生物種類越少，食物鏈越簡單，則調(diào)節(jié)平衡的能力越弱。例如在馬尾松純林中，松毛蟲常常會產(chǎn)生爆發(fā)性的危害；如果是針闊混交林，單一的有害種群不可能大發(fā)生，因為多種樹混交，害蟲的天敵種類和數(shù)量隨之增加，進而限制了該種害蟲的擴展和蔓延。自我檢測的答案和提示一、概念檢測1.（1）×；（2）√；（3）√；（4）×；（5）√。2.（1）B；（2）C。3、畫概念圖生態(tài)系統(tǒng)無機環(huán)境生物群落生產(chǎn)者消費者分解者初級消費者次級消費者三級消費者第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級食物鏈食物網(wǎng)4、填表比較項目能量流動物質(zhì)循環(huán)信息傳遞特點范圍關(guān)系單向流動逐級遞減反復利用雙向傳遞食物鏈(網(wǎng))生物圈生態(tài)系統(tǒng)三者把生態(tài)系統(tǒng)各組分聯(lián)系成一個整體，共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定知識遷移2、（1）藻類減少；有機物增多，需氧型細菌增多（2）NH4+等離子增多（3）藻類增多；有機物減少，需氧型細菌減少（4）河流中生物大量死亡，該生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性遭到破壞三、技能應用2.放養(yǎng)赤眼蜂。因為噴灑高效農(nóng)藥，在消滅棉鈴蟲的同時，也會殺死大量的棉鈴蟲的天敵。棉鈴蟲失去了天敵的控制，就容易再度大發(fā)生。在棉田中放養(yǎng)赤眼蜂，由于棉鈴蟲和赤眼蜂在數(shù)量上存在相互制約的關(guān)系，因此，能夠?qū)⒚掴徬x的數(shù)量長期控制在較低水平。從這個角度看，這個方案有利于提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。四、思維拓展（1）屬于自養(yǎng)生物。（2）一般生態(tài)系統(tǒng)的能量來自太陽，由綠色植物進行光合作用固定，但深海熱泉生態(tài)系統(tǒng)中的能量卻是來自硫化物，由硫細菌通過氧化硫化物獲得。（3）對于研究生命的起源和演化，研究地球上生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、規(guī)律具有重要的意義。某生態(tài)學家以“保護和利用草原生態(tài)系統(tǒng)”為課題，對某草原進行了幾項專題研究，并繪制了如下兩圖。其中：甲圖表示一個鼠群遷入一個新的生態(tài)系統(tǒng)后的種群增長曲線；乙圖表示單位面積的放牧量與生產(chǎn)者的凈生產(chǎn)量的關(guān)系，圖中的虛線代表未放牧時，草原中生產(chǎn)者的凈生產(chǎn)量，請據(jù)圖分析并回答下列問題：（1）草原生態(tài)系統(tǒng)與森林生態(tài)系統(tǒng)相比較，其自我調(diào)節(jié)能力較小，原因是

。（2）甲圖中，最可能表示因種內(nèi)斗爭而限制鼠群數(shù)量增長的曲線段是

。草原生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單C~D①合理確定載牧量，防止過度放牧。②發(fā)展季節(jié)性放牧。③提倡劃區(qū)輪牧。（3）適宜的放牧量控制在乙圖的b點和c點之間，為什么？（4）如果該草原生態(tài)系統(tǒng)的放牧量長期在乙圖中c點以上，會造成怎樣的后果？（5）請舉兩項合理利用草原生態(tài)系統(tǒng)的措施。

既能保持草原生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，又能獲得較高的畜牧產(chǎn)量草原退化，嚴重時會導致草場的沙漠化如圖是某溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)中一個食物網(wǎng)簡圖。請據(jù)圖回答：

（1）在生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性方面，該生態(tài)系統(tǒng)_____________比森林生態(tài)系統(tǒng)要強。（2）已知各營養(yǎng)級之間能量的傳遞效率為10％，若一種生物通過食物鏈平均分配至后一營養(yǎng)級的話，如蛇增加44.2kg體重，則該生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)者共需增加________kg質(zhì)量。（3）貓頭鷹和蛇的關(guān)系屬于_________。該生態(tài)系統(tǒng)成分中未表示的成分有

?；謴土Ψ€(wěn)定性

48000捕食、競爭非生物物質(zhì)和能量、分解者根據(jù)下列材料，回答問題：

材料一紅樹林是生長在熱帶、亞熱帶海岸潮間帶特有的植被，具有豐富的動植物資源。廣東是我國紅樹林資源最豐富的省份之一，其中雷州半島和深圳灣的紅樹林分布區(qū)被列為國家級紅樹林自然保護區(qū)，紅樹林的保護和發(fā)展也被列為廣東建設(shè)林業(yè)生態(tài)省的八大工程之一。

材料二2004年12月，印度洋地震引起的海嘯導致死亡十多萬人，幾百萬人無家可歸。但因為有茂密的紅樹林，印度泰米爾納德邦一個漁村里的172戶人家在這次海嘯中幸免遇難。（1）紅樹林屬于

生態(tài)系統(tǒng)。（2）紅樹林的

穩(wěn)定性較強而