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5.5 生态系统的稳定性(上课用)


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。

思考: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。

一、生态系统稳定性的概念:
生态系统具有保持或恢复自身结构和功能 相对稳定的能力,叫生态系统的稳定性。 生态系统能保持稳定性的原因:

生态系统内部具有一定的自我调节能力!
例:河流受到轻微污染时,物理沉降、化学分 解、微生物分解等,很快消除污染。 这种能力是通过生态系统内部 负反馈机制 来实现的。

1.负反馈

负反馈是比较常见的一种反馈,它的作用是能使生态系 统达到和保持稳态,反馈的结果是抑制和减弱最初发生 变化的那种成分所发生的变化

意义:生态系统自我调节能力的基础

食虫鸟数量↗
食虫鸟数量↗ 食虫鸟的 食物↘

食虫鸟的 食物↗

吃少量 害虫 害虫↘

吃大量 害虫

害虫↗

2.正反馈 在生态系统中关于正反馈的例子不多,例如,有 一个湖泊受到了污染,鱼类的数量就会因为死亡 而减少,鱼类死亡的尸体腐烂,又会进一步加重 污染,引起更多的鱼类的死亡。 生态系统的自我调节能力是无限的吗? ——不是!是有一定限度 的。例如:黄土高原

生态系统的稳定性包括哪些方面的内容?
生态系统的稳定性表现在两个方面:

抵抗力稳定性 恢复力稳定性

1、抵抗力稳定性
概念: 生态系统抵抗外界干扰使自身结构与 功能保持原状(不受损害)的能力。 核心: “抵抗干扰,保持原状” 规律: 一般来说: 生态系统中的组分越多, 营养结构越复杂(食物网越复杂), 其自我调节能力就越强, 抵抗力稳定性就越高,

生 态 系 统 的 稳 定 性

生物种类 稀少
营养结构 简单 自我调节能力 弱 抵抗力稳定性 低

生 态 系 统 的 稳 定 性
热带雨林生态系统

生物种类



营养结构 复杂

自我调节能力 强
抵抗力稳定性 高

2、恢复力稳定性
概念: 生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢 复到原状的能力。 核心: “遭到破坏,恢复原状”

特点: 生态系统在受到不同的干扰(破 坏)后,其恢复速度与恢复时间 是不一样的。 一般来说,生态系统的成分越简单,营 养结构越简单,越容易恢复,恢复力稳 定性越高。反之越低,比如热带雨林。

3、抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系 对一个生态系统,一般来说,抵抗力稳定 性与恢复力稳定性存在相反关系。
稳 定 性

抵抗力 稳定性

恢复力 稳定性

生物量、生态系统复杂程度等

也即是说,生态系统中的组分越多,营养 结构越复杂,自我调节能力越强,抵抗力 稳定性越高,恢复力稳定性越低。

但是,也有特殊,比如极地苔原(冻原)、 沙漠等,由于其物种组成单一,结构简单, 它的抵抗力稳定性很低,在遭到过度放牧、 火灾等干扰后,恢复时间也十分漫长,恢复 力稳定性也较弱。

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。 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。

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。

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。

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。

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?

生 态 瓶 缸

/

设计要求 小生态瓶中所形成的生态系统, 必须是封闭的

相关分析 防止外界生物或非生物因素的 干扰

投放的生物必须具有较强的生 活力,放置生物的数量要合适, 要能够进行物质循环和能量流 动,以免破坏食物链。 考虑系统内不同营养级生物之 间的合适比例 小生态瓶必须是透明的
生态瓶宜小不宜大,瓶中的水 量应为容器的4/5。

让里面的植物见光,又便于学生 进行观察。
便于操作;缸内储备一定量的 空气

将小生态瓶放在有较强散射光 的地方,避免阳光直接照射。

防止水温过高,而使水草死亡。


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