新建生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1993年，8個(gè)人被送進(jìn)“生物圈二號(hào)”，本來預(yù)期他們與世隔絕兩年，可以靠吃自己生產(chǎn)的糧食，呼吸植物釋放的氧氣，飲用生態(tài)系統(tǒng)自然凈化的水生存。但18個(gè)月之后，“生物圈二號(hào)”系統(tǒng)嚴(yán)重失去平衡：氧氣濃度從21%降至14%，不足以維持研究者的生命，輸入氧氣加以補(bǔ)救也無濟(jì)于事；原有的25種小動(dòng)物，19種滅絕；為植物傳播花粉的昆蟲全部死亡，植物也無法繁殖。事后的研究發(fā)現(xiàn)：細(xì)菌在分解土壤中大量有機(jī)質(zhì)的過程中，耗費(fèi)了大量的氧氣；而細(xì)菌所釋放出的二氧化碳經(jīng)過化學(xué)作用，被“生物圈二號(hào)”的混凝土墻所吸收，又打破了循環(huán)。

為了做人類離開地球能否生存的實(shí)驗(yàn)，美國(guó)花費(fèi)2億美元于1984年建造了一個(gè)完全封閉的生態(tài)實(shí)驗(yàn)基地。由于該實(shí)驗(yàn)室是模擬生物圈的結(jié)構(gòu)和功能而建造的，因此叫做“生物圈Ⅱ號(hào)”。這是一個(gè)占地1.3億平方米的鋼架結(jié)構(gòu)的玻璃建筑，遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去仿佛是一個(gè)巨大的溫室。生物圈2號(hào)的啟示自然界不同于人工控制系統(tǒng)，大而全的設(shè)計(jì)導(dǎo)致了顧此失彼。生物圈二號(hào)內(nèi)的土壤均來自一個(gè)地方，不像地球那樣不同地帶有不同的土壤類型。模擬的各類生態(tài)系統(tǒng)的空間分布格局及大小比例不合理。地球上生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生物間關(guān)系很復(fù)雜，目前人類還未全面了解生物間的協(xié)調(diào)性。它最重要的啟示在于：我們?nèi)祟惸壳皩?duì)地球的了解還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，目前最好的辦法還是保護(hù)和利用好地球，進(jìn)行環(huán)境保護(hù)和生態(tài)恢復(fù)是實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的必由之路。一：生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（一）概念：生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力。(二）具有穩(wěn)定性的原因生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力1自我調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)負(fù)反饋調(diào)節(jié)負(fù)反饋調(diào)節(jié)（1）生物群落內(nèi)部存在（2）生物群落與無機(jī)環(huán)境存在存在于2自我調(diào)節(jié)能力大小的決定因素（1）自身凈化能力（2）完善的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)物理沉淀化學(xué)分解微生物分解包括（三）：穩(wěn)定性的類型抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性1：抵抗力穩(wěn)定性（1）概念生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)和功能保持原狀（不受損害）的能力。（2）規(guī)律生態(tài)系統(tǒng)生物種類、數(shù)量越多，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自身調(diào)節(jié)能力越大，抵抗力穩(wěn)定性就越高，反之，越低。2：恢復(fù)力穩(wěn)定性（1）概念生態(tài)系統(tǒng)受到外界干擾因素的破壞后，恢復(fù)到原狀的能力（2）規(guī)律生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的成分越單純，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，自身調(diào)節(jié)能力越小，恢復(fù)力穩(wěn)定性就越高，反之，越低。與抵抗力穩(wěn)定性相反。對(duì)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來說，抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性存在相反（或負(fù)相關(guān)）關(guān)系。抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性穩(wěn)定性生物量、生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜程度等3抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性的關(guān)系注：在自然環(huán)境惡劣的環(huán)境下形成的生態(tài)系統(tǒng)（如:北極凍原生態(tài)系統(tǒng)）兩種穩(wěn)定性都很低。抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的比較抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性概念影響因素聯(lián)系抵抗干擾，保持原狀遭到破壞，恢復(fù)原狀生態(tài)系統(tǒng)的成分越復(fù)雜,抵抗力穩(wěn)定性越強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的成分越簡(jiǎn)單,恢復(fù)力穩(wěn)定性越強(qiáng)。與自身調(diào)節(jié)能力有關(guān)相反關(guān)系同時(shí)存在于同一系統(tǒng)中的兩種截然不同的作用力，它們相互作用，共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。二者之間與營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的關(guān)系，如右圖所示：抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性穩(wěn)定性生物量、生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜程度等（1）人類的生存離不開一個(gè)適宜穩(wěn)定的環(huán)境。（2）人類的發(fā)展離不開一個(gè)適宜穩(wěn)定的環(huán)境。（3）走持續(xù)發(fā)展的道路需要一個(gè)適宜穩(wěn)定的環(huán)境。二：提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1：意義2：措施（1）控制對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的干擾程度，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)適度。（2）對(duì)人類利用強(qiáng)度大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的物質(zhì)和能量的投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能的協(xié)調(diào)。（3）保持與提高生物的數(shù)量，保護(hù)生物的多樣性，使?fàn)I養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，提高生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性。（4）保護(hù)草本、苔蘚、地衣等耐性強(qiáng)，繁殖快的小植物和各種小型動(dòng)物，提高生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性。（5）保護(hù)和建設(shè)多種不同類型的局部生態(tài)系統(tǒng)，形成互補(bǔ)生態(tài)。提高生態(tài)系統(tǒng)的綜合穩(wěn)定性。生物系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指：

A.所具有的保持自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力

B.所具有的維持自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力

C.生態(tài)系統(tǒng)所具有的自我調(diào)節(jié)能力

D.所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力

某山區(qū)，砍伐了一定量的樹木，但并沒有破壞森林生態(tài)系統(tǒng)，根本原因是：

A.森林生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力

B.森林中剩下的樹能進(jìn)行光合作用

C.森林生態(tài)系統(tǒng)中有物質(zhì)和能量的流動(dòng)

D.森林生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性高

森林生態(tài)系統(tǒng)能長(zhǎng)期維持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)的原因是：

生物多樣性是自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)

其抵抗力穩(wěn)定性高

其恢復(fù)力穩(wěn)定性高

有比較復(fù)雜的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)

太陽(yáng)能是維持生態(tài)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力

生產(chǎn)者和分解者構(gòu)成生物圈中無機(jī)物和有機(jī)物的循環(huán)回路

一種生物大量減少后，其位置可由同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的多種生物取代

能量可隨季節(jié)的變動(dòng)而處于穩(wěn)定狀態(tài)

A.

B.

C.

D.

當(dāng)河流受到輕度污染時(shí)，很快消除污染的方式是：

A.物理沉降

B.化學(xué)分解

C.微生物分解

D.物理沉降、化學(xué)分解、微生物分解

在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的“甲、乙、丙、丁”四種生物，由于食物關(guān)系相互形成以下幾種類型的結(jié)構(gòu)，其中最穩(wěn)定的是：丙

A.甲

乙

丙

丁B.甲丁乙丁丁

C.甲乙丙

D.甲乙丙

埃及的阿斯旺大壩建成后，盡管改善了電力和灌溉條件，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，但巨大的水庫(kù)沿岸水草叢生，使血吸蟲發(fā)病率高達(dá)80％～100％，尼羅河下游農(nóng)田失去了肥源等，說明該工程：

A.經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益良好

B.在一定程度上破壞了生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力

C.維持了原來的生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力

D.使生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜

生態(tài)群落K到N包含數(shù)字1到8代表物種，每個(gè)物種的密度不同。下表中給出了這些物種的密度（個(gè)/m2）。當(dāng)受到大規(guī)模害蟲的襲擊（危害程度逐步增加）時(shí)，這些群落中受影響最小的是：

A.KB.LC.MD.N

群落種1種2種3種4種5種6種7種8K502501001000L905011122M805445000N0242520200025對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的理解：1生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段（成熟階段）它的結(jié)構(gòu)和功能保持相對(duì)穩(wěn)定.2穩(wěn)定性的表現(xiàn)：結(jié)構(gòu)穩(wěn)定：生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者消費(fèi)者和分解者種類和數(shù)量上保持動(dòng)態(tài)平衡。功能穩(wěn)定：生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)和能量的輸入和輸出保持基本相等保持相對(duì)穩(wěn)定。植物增加兔的食物增加兔的數(shù)量增加兔吃大量植物植物減少兔因饑餓死亡兔吃少量植物兔與植物的關(guān)系生態(tài)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)的幾個(gè)實(shí)例當(dāng)河流受到輕微污染時(shí)，能通過物理沉降、化學(xué)分析和微生物分解等途徑，很快消除污染，河流中的生物種類和數(shù)量不會(huì)受到明顯的影響。這是凈化作用的實(shí)例。在森林中，當(dāng)害蟲數(shù)量增加時(shí)，食蟲鳥由于食物豐富，數(shù)量也會(huì)增多，這樣，害蟲種群的增長(zhǎng)就會(huì)受到抑制。這是生物群落內(nèi)部負(fù)反饋調(diào)節(jié)的實(shí)例。一場(chǎng)大火過后，森林中種群密度降低，但是由于陽(yáng)光充沛、土壤中無機(jī)養(yǎng)料增多，許多種子萌發(fā)后，迅速長(zhǎng)成新的植株。這是生物群落與無機(jī)環(huán)境之間負(fù)反饋調(diào)節(jié)的實(shí)例。

原因：

１、生物的種類、數(shù)量多，一定外來干擾造成的變化占總量的比例小。

２、能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的途徑多，一條途徑中斷后還有其他途徑來代替。

３、生物代謝旺盛，能通過代謝消除各種干擾造成的不利影響。抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：１、各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物數(shù)量多，占有的能量多。２、各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物種類多，食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。抵抗力很強(qiáng)抵抗力較弱抵抗力很強(qiáng)抵抗力較弱來源：

１、生物繁殖的速度快，產(chǎn)生后代多，能迅速恢復(fù)原有的數(shù)量。

２、物種變異能力強(qiáng)，能迅速出現(xiàn)適應(yīng)新環(huán)境的新類型。

３、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生物受到的制約小。恢復(fù)力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：１、各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物個(gè)體小，數(shù)量多，繁殖快。２、生物種類較少，物種擴(kuò)張受到的制約小。３、各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物能以休眠方式渡過不利時(shí)期或產(chǎn)生適

應(yīng)新環(huán)境的新類型。恢復(fù)力強(qiáng)恢復(fù)力弱生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力不是無限的。當(dāng)外界干擾因素的強(qiáng)度超過一定限度時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力迅速喪失，生態(tài)系統(tǒng)就到了難以恢復(fù)的程度。我國(guó)西北的黃土高原，就是原有森林生態(tài)系統(tǒng)崩潰的鮮明例子。

生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部平衡的狀態(tài)是長(zhǎng)期生態(tài)適應(yīng)的結(jié)果，生產(chǎn)者和分解者是生態(tài)系統(tǒng)保持平衡的關(guān)鍵。在這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中，能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)能夠較長(zhǎng)時(shí)間地保持一種