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第八章第三节五生态系统的稳定性


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第 八 章

五 生态系统的稳定性

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第 八 章

2011 学海引



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第 八 章 1.理解生态系统稳定性的概念。 理解生态系统稳定性的概念。 理解生态系统稳定性的概念 2.举例说明生态系统抵抗力稳定性和恢 举例说明生态系统抵抗力稳定性和恢 复力稳定性。 复力稳定性。 3.掌握提高生态系统稳定性的有效措施。 掌握提高生态系统稳定性的有效措施。 掌握提高生态系统稳定性的有效措施

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第 八 章

情景导引
地球上,亚马逊森林,欧亚大陆草原, 地球上,亚马逊森林,欧亚大陆草原,以及极地附 近的苔原,都已经存在至少上千万年了, 近的苔原,都已经存在至少上千万年了,这些自然 生态系统尽管经常遭受洪涝、火烧、虫害, 生态系统尽管经常遭受洪涝、火烧、虫害,也遭受 人类的砍伐与放牧等活动 的干扰, 的干扰,但是现在依然基 本保持着正常的森林、 本保持着正常的森林、草 原与苔原景观, 原与苔原景观,仍能维系 生态系统的正常功能。 生态系统的正常功能。
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第 八 章 为什么这些生态系统在受到干扰后, 为什么这些生态系统在受到干扰后,仍能保持相 对稳定呢? 对稳定呢? 【我的思考】生态系统具有一定的自动调节能力。 我的思考】生态系统具有一定的自动调节能力。

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一、生态系统稳定性的概念 保持 1.概念:生态系统所具有的______或 恢复 1.概念:生态系统所具有的______或_____ 自身结构 概念 和功能相对稳定的能力。 和功能相对稳定的能力。 2.举例:气候干旱时,森林中的动植物种类和数量一 举例:气候干旱时, 举例 般不会有太大的变化。 般不会有太大的变化。 二、生态系统稳定性的类型 1.抵抗力稳定性 抵抗力稳定性
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第 八 章

(1)概念:生态系统抵抗外界干扰 并使自身的 结构 )概念:生态系统抵抗________ 并使自身的_____ 功能 保持原状的能力 保持原状的能力。 和_____保持原状的能力。 (2)原理:生态系统内部具有一定的 自动调节能力 。 )原理:生态系统内部具有一定的_____________。 (3)规律:生态系统的成分越 单纯 ,营养结构越 )规律:生态系统的成分越_____, 简单 ,自动调节能力就越小,抵抗力稳定性就越低, _____,自动调节能力就越小,抵抗力稳定性就越低, 反之亦然。 反之亦然。 (4)特点:生态系统的自动调节能力 有一定限度 。 )特点:生态系统的自动调节能力___________。

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第 八 章 我国蓟县盘山有一片原始森林, 思考 我国蓟县盘山有一片原始森林,那里树木郁 郁葱葱,百鸟争鸣,风景秀丽迷人, 郁葱葱,百鸟争鸣,风景秀丽迷人,当地人称之为 “八仙桌子”。科学家去“八仙桌子”调查过,发 八仙桌子” 科学家去“八仙桌子”调查过, 现那里虫害种类非常多,却从未出现虫害的大发生, 现那里虫害种类非常多,却从未出现虫害的大发生, 也未造成大的伤害。试分析其原因。 也未造成大的伤害。试分析其原因。

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2.恢复力稳定性 恢复力稳定性 (1)概念:生态系统在 遭到外界干扰因素的破坏 )概念:生态系统在_______________________ 以后___________的能力 的能力。 以后 恢复到原状 的能力。 (2)与抵抗力稳定性的关系:抵抗力稳定性与恢 )与抵抗力稳定性的关系: 复力稳定性之间往往存在着_____的关系 的关系。 复力稳定性之间往往存在着 相反 的关系。 【提示】该地生物种类繁多,营养结构复杂,生态 提示】该地生物种类繁多,营养结构复杂, 系统的抵抗力稳定性强, 系统的抵抗力稳定性强,各种生物能够保持相对稳 定,因此不会发生虫害的大爆发。 因此不会发生虫害的大爆发。

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第 八 章 三、提高生态系统稳定性的措施 在发展经济的同时,应针对各种生态系统的稳定 在发展经济的同时, 性特点,采取相应的对策, 性特点,采取相应的对策,保持各种生态系统的 相对稳定 ,使人与自然协调发展。 __________,使人与自然协调发展。

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生态系统稳定性的剖析 1.稳定性的前提条件 稳定性的前提条件 (1)三大功能类群齐全 ) ) 生态系统发育成熟 (2)能量输入稳定 (3)物质输入输出相对平衡 )

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第 八 章 2.稳定性的表现 稳定性的表现 (1)结构相对稳定:动植物种类及数量保持相对稳 )结构相对稳定: 定。 (2)功能相对稳定:物质和能量的输入、输出相对 )功能相对稳定:物质和能量的输入、 平衡。 平衡。

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3.稳定性的两个方面 稳定性的两个方面 第 八 章

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第 八 章 4.稳定性的破坏与保护 稳定性的破坏与保护 (1)稳定性的破坏 ) ①自然因素:火山爆发、地震、台风、海啸、流 自然因素:火山爆发、地震、台风、海啸、 行病等。 行病等。
破坏植被 ?破坏植被 ? ② 人为因素?破坏食物链 ?污染环境 ?

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第 八 章

(2)稳定性的保护 ) ①针对不同类型生态系统的特点,采取相应保护对 针对不同类型生态系统的特点, 策,保护各生态系统的稳定性。 保护各生态系统的稳定性。 ②遵循生态规律,建立新的稳定生态系统,使其朝 遵循生态规律,建立新的稳定生态系统, 向有利于人类的方向发展。 向有利于人类的方向发展。 【特别提醒】①生态系统的稳定性是一种相对稳定, 特别提醒】 生态系统的稳定性是一种相对稳定, 生态系统的结构和功能总是处在一定范围内的变化 之中。 之中。 ②生态系统的稳定性指的是生态系统的一种能力或 特性,而不是一种状态。 特性,而不是一种状态。
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第 八 章

即时突破
下列关于生态系统自动调节能力的叙述不正确的是 ( )

A.营养结构越复杂,自动调节能力越大 营养结构越复杂, 营养结构越复杂 B.生态系统的成分越单纯,自动调节能力越小 生态系统的成分越单纯, 生态系统的成分越单纯 C.抵抗力稳定性越高,自动调节能力越大 抵抗力稳定性越高, 抵抗力稳定性越高 D.恢复力稳定性越高,自动调节能力越大 恢复力稳定性越高, 恢复力稳定性越高

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第 八 章 解析: 解析:选D。恢复力稳定性是指生态系统“遭到 。恢复力稳定性是指生态系统“ 破坏,恢复原状”的能力,一般来说自动调节能 破坏,恢复原状”的能力, 力较小的生态系统,其恢复力稳定性反而很高, 力较小的生态系统,其恢复力稳定性反而很高, 如农田生态系统。 如农田生态系统。

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第 八 章 例1

类型一

生态系统稳定性的理解

下列关于生态系统稳定性的叙述, 下列关于生态系统稳定性的叙述,错误的是

( ) A.在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后,其抵 在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后, 在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后 抗力稳定性提高 B.在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量 在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量 后,其抵抗力稳定性提高

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第 八 章 C.在一块牧草地上栽种乔木形成树林后,其恢复 在一块牧草地上栽种乔木形成树林后, 在一块牧草地上栽种乔木形成树林后 力稳定性下降 D.一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后,其抵抗 一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后, 一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后 力稳定性提高

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第 八 章

【解析】一般地说,生态系统的成分越单纯,营养 解析】一般地说,生态系统的成分越单纯, 结构越简单,自动调节能力就越小, 结构越简单,自动调节能力就越小,抵抗力稳定性 就越低。相反, 就越低。相反,生态系统中各个营养级的生物种类 越多,营养结构越复杂,自动调节能力就越大, 越多,营养结构越复杂,自动调节能力就越大,抵 抗力稳定性就越高。 抗力稳定性就越高。抵抗力稳定性和恢复力稳定性 一般呈相反的关系。 一般呈相反的关系。牧草地上通过管理提高某种牧 草的产量, 草的产量,可能会使杂草等其他植物的种类和数量 减少,导致抵抗力稳定性降低。 减少,导致抵抗力稳定性降低。 【答案】B 答案】
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类型二
第 八 章 例2

生态系统稳定性的特征

达到生态系统稳定性的生态系统具备的特征

是( ) ①该系统处于幼年到成年的过渡阶段②生态系统内 该系统处于幼年到成年的过渡阶段② 生物的种类和数量比例相对稳定③物质和能量的输 生物的种类和数量比例相对稳定③ 入和输出相对平衡④有完整的食物链和食物网⑤ 入和输出相对平衡④有完整的食物链和食物网⑤能 量的收支随气候周期性变化⑥ 量的收支随气候周期性变化⑥有一定的自我调节能 力 A.①②③④⑤ ①②③④⑤ C.①②③④⑥ ①②③④⑥
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B.②③④⑤⑥ ②③④⑤⑥ D.①②④⑤⑥ ①②④⑤⑥
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【解析】对于生态系统稳定性的概念,应从以下 解析】对于生态系统稳定性的概念, 第 八 章 五个方面来理解:( )从发展阶段看, 五个方面来理解:(1)从发展阶段看,只有发展 :( 到成熟阶段,才会出现相对稳定的平衡状态。(2) 到成熟阶段,才会出现相对稳定的平衡状态。( ) 。( 从结构上看,该系统中的生产者、 从结构上看,该系统中的生产者、消费者和分解 者的种类和数量比例相对稳定,有相对稳定的食 者的种类和数量比例相对稳定, 物链和食物网。( )从功能上看, 物链和食物网。(3)从功能上看,该系统的物质 。( 和能量的输入和输出相对平衡。( ) 和能量的输入和输出相对平衡。(4)从形成原因 。( 上看,这是长期自然选择的结果。(5) 上看,这是长期自然选择的结果。( )该系统具 。( 有一定的自我调节能力。 有一定的自我调节能力。由以上分析可得出正确 答案为B。 答案为 。
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第 八 章 【答案】B 答案】 【题后反思】生态系统稳定的特征:生态系统发展 题后反思】生态系统稳定的特征: 到成熟阶段,生产者、消费者和分解者三大类群齐 到成熟阶段,生产者、 全,能量输入保持相对稳定,物质的输入和输出相 能量输入保持相对稳定, 对稳定,具有一定的自动调节能力。 对稳定,具有一定的自动调节能力。

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第 八 章

类型三
例3 (

提高生态系统稳定性的措施

下列哪项措施能提高一个生态系统的稳定性 )

A.减少捕食者和寄生生物的数量 减少捕食者和寄生生物的数量 B.使生产者和消费者的数量保持平衡 使生产者和消费者的数量保持平衡 C.适当增加各营养级生物的种类 适当增加各营养级生物的种类 D.限制生态系统中生产者的数量 限制生态系统中生产者的数量

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【解析】生态系统的稳定性与物种数目的多少成正 解析】 比,即物种数目越多,生态系统就越稳定,这是因 即物种数目越多,生态系统就越稳定, 为物种数目越多, 为物种数目越多,生态系统中的能量流动路径和物 质循环的渠道就越多,每个物种所起的作用就越小, 质循环的渠道就越多,每个物种所起的作用就越小, 部分物种的消失或灭绝对整个生态系统稳定性的冲 击就越小,生态系统的抗干扰能力就越强。 项中 击就越小,生态系统的抗干扰能力就越强。A项中 减少捕食者和寄生生物的数量不仅减少了生态系统 的物种数目,而且也干扰和破坏了原有生态系统的 的物种数目, 自然平衡,只能增加生态系统的不稳定性; 自然平衡,只能增加生态系统的不稳定性;
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第 八 章 B项措施只利于保持生态系统原有的稳定性,而不 项措施只利于保持生态系统原有的稳定性, 项措施只利于保持生态系统原有的稳定性 能使稳定性进一步提高; 项中限制生态系统中生 能使稳定性进一步提高;D项中限制生态系统中生 产者的数量,不但不会提高生态系统的稳定性, 产者的数量,不但不会提高生态系统的稳定性, 反而会降低生态系统的稳定性。 反而会降低生态系统的稳定性。 【答案】C 答案】

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实习4 设计并制作小生态瓶, 实习 设计并制作小生态瓶 观察生态系统的稳定性

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实习定向认知 实习原理
1.衡量一个生态系统的稳定性是看这个生态系统能 衡量一个生态系统的稳定性是看这个生态系统能 否在一定时间内保持自身结构和功能的相对稳定。 否在一定时间内保持自身结构和功能的相对稳定。 2.生态系统的稳定性与其物种组成、营养结构和非 生态系统的稳定性与其物种组成、 生态系统的稳定性与其物种组成 生物因素等密切相关。 生物因素等密切相关。 3.小生态瓶中生物生存状况及存活时间,反映该生 小生态瓶中生物生存状况及存活时间, 小生态瓶中生物生存状况及存活时间 态系统稳定性的大小, 态系统稳定性的大小,并能进一步通过其理解影 响生态系统稳定性的各种因素。 响生态系统稳定性的各种因素。
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第 八 章

设计要求及分析
设计要求 小生态瓶必须是密封的 小生态瓶是透明的 小生态瓶中的各种生物 要具有较强的生命力 生命力,各 要具有较强的生命力 各 营养级生物之间的比例 合适
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相关分析 防止外界生物或非生物 因素的干扰 为光合作用提供光能; 为光合作用提供光能; 保持小生态瓶内温度; 保持小生态瓶内温度; 便于观察 小生态瓶中能够进行物 质循环和能量流动, 质循环和能量流动,在 一定时期内保持稳定
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设计要求 小生态瓶中的水量应占 其容积的4/5, 其容积的 ,要留出一 定的空间

相关分析 瓶内储备一定量的空气

小生态瓶的采光用较强 防止水温过高导致水生植 物死亡 的散射光 设置对照组 一个班内可以设计多种对 照实验,如水质、植物、 照实验,如水质、植物、 动物的数量、 动物的数量、非生物物质 成分、 成分、见光与否等
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要点探究
第 八 章 1.设计制作过程中需注意的问题 设计制作过程中需注意的问题 (1)制作的小生态瓶必须密封且透明。 )制作的小生态瓶必须密封且透明。 (2)小生态瓶内的各种生物之间及与无机环境之间, )小生态瓶内的各种生物之间及与无机环境之间, 必须能顺利进行物质循环和能量流动。 必须能顺利进行物质循环和能量流动。 (3)生态瓶大小要适宜,植物要有较强的生命力且 )生态瓶大小要适宜, 光合作用旺盛,动物要体型小且数量少, 光合作用旺盛,动物要体型小且数量少,制作好的 小生态瓶应放在散射光下,不要随意移动位置。 小生态瓶应放在散射光下,不要随意移动位置。 (4)要从多个方面设置对照,如水质,动植物数量、 )要从多个方面设置对照,如水质,动植物数量、 种类,非生物物质成分,见光与否等。 种类,非生物物质成分,见光与否等。
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第 八 章

2.小生态瓶稳定性观察与分析 小生态瓶稳定性观察与分析 (1)可通过观察动植物的生活情况、水质变化、 )可通过观察动植物的生活情况、水质变化、 基质变化等判断生态系统的稳定性。 基质变化等判断生态系统的稳定性。 (2)小生态瓶由于营养结构极为简单,自动调节 )小生态瓶由于营养结构极为简单, 能力极差,抵抗力稳定性极低,稳定性极易被破坏, 能力极差,抵抗力稳定性极低,稳定性极易被破坏, 因此只能保持一定时间的稳态。 因此只能保持一定时间的稳态。 (3)外界的非生物因素极易影响生态瓶中的生物, )外界的非生物因素极易影响生态瓶中的生物, 因此,要注意瓶中水温不宜太高, 因此,要注意瓶中水温不宜太高,以免藻类死亡影 响能量流动和物质循环,导致实验失败。 响能量流动和物质循环,导致实验失败。
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实习演练

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