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生态系统的稳定性 上课用


...

...

1.生物圈2号实验室给我们哪些启示?
地球只有一个,除了地球不存在一个能够长期 稳定的生物圈,目前最好的办法是保护和利用 好地球

2.生物圈内的生态系统在受到干扰后,为什 么仍能保持相对稳定?

第5节 生态系统的稳定性
概念 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
内容

稳定性 (稳态)

原因

自我调 节能力

如何提高?

一、生态系统稳定性的概念

能量流动 . . . 物质循环 组成成分、食物链和食物网 信息传递

生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对 稳定的能力,称为生态系统的稳定性。 稳定性的表现 (1)结构稳定: 生态系统中的生产者、消费者、分解者在 种类和数量上保持动态平衡 (2)功能稳定: 生态系统中物质和能量的输入与输出基 本相等,保持相对稳定

为什么生态系统能维持相对稳定?

二、生态系统稳定性的原因---具有自我调节能力
?⒈基础或主要机制—— 负反馈调节
例1: 兔子增加,导致草

...

减少,导致兔子 减少……

?⒉自我调节能力存在于: 群落内部 、群落与环境之间
例2:河流受到轻度污染,能通过(物理沉降 )、(化学分解) 和 ( 微生物的分解 ) ,很快消除污染,河流中的生物 种类和数量不会受到明显的影响。 例3:火灾后,
种群密度
导致

阳光充沛,土壤肥沃 植物生长

导致

种群密度

?3.自我调节能力有限

外来影响不超限度,称为 “干扰” 外来影响超过限度,称为 “破坏” 如我国西北的黄土高原

二、生态系统的自我调节能力
负 反 馈 调 节 ...

1.作用:使生态系统处于相对稳定的状态 2.结果:抑制和减弱最初发生变化的那种成分发生 变化,使生态系统处于相对稳定的状态。

3.负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础

正反馈
湖泊受到了污染 鱼类等生物死亡

...

+

死鱼等生物腐烂
由于正反馈的作用,污染会越来越重,鱼类的死 亡速度也会越来越快。 1、作用:使生态系统远离平衡状态。 2、结果:加速最初发生变化的那种成分所发生的变化。

正反馈调节

.更加偏离 ..

发生偏离

愈演愈烈
原方向

负反馈调节
发生偏离

改邪归正
回到原来方向

原方向

三、生态系统稳定性的内容 ... 抵抗力稳定性 生态系统抵抗外界干扰并使自 身结构与功能保持原状的能力

抵抗干扰,保持原状
恢复力稳定性 生态系统在受到外界干扰因素 的破坏后恢复原状的能力 遭到破坏,恢复原状

两者的关系
⑴二者表现时候和作用不一样: 恢复力:指 遭到破坏 后 再恢复原状

抵抗力:指 受到干扰 后 能保持原状
⑵同一生态系统中,能力高低一般存在 相反 关系;

... 生物种类 多
营养结构 复杂 自我调节能力 强

热带雨林生态系统

抵抗力稳定性 高 恢复力稳定性 低

(三)自我调节能力的大小 环境: 物种丰富的

有利 多 复杂

不利
少 简单 小

营养结构:

自我调节能力: 大

抵抗力稳定性高 抵抗力稳定性低 稳定性: 恢复力稳定性低 恢复力稳定性高

3\外来物种
环境: 增殖曲线:

理想状态 “J”型曲线 下降 下降 抵抗力 稳定性低 恢复力稳定性低

生物多样性: 自我调节能力: 稳定性:

生物的多样性
生物圈有多层次的自动调节能力, 其基础是生物的多样性

自我调节能力 负反馈调节是维持生态系统自我调节能力的基础 生态系统具有自我调节能力, 这是生态系统稳定性的基础 生态系统稳定

抵抗力稳定性大小的影响因素 ...
生态系统中生物种类越多,食物网越复杂, 其自我调节能力越强,抵抗力稳定性越高

恢复力稳定性其恢复速度、时间长短 的影响因素
与营养结构的复杂程度有关 与生态系统所处的环境有关

例如:沙漠、苔原生态系统恢复难

对一个生态系统来说,抵抗力稳定性与恢复力稳定性 ... 是同时存在的两种稳定能力,二者往往存在相反关系。 稳 定 性

抵抗力 稳定性

恢复力 稳定性
营养结构复杂程度

想一想:苔原、沙漠生态系统也是这样吗?
不一定都相反,苔原、沙漠生态系统的两种稳定性都较小

四、提高生态系统的稳定性 1.破坏生态系统稳定性的因素:

...

自然因素:地震、海啸、火山、泥石流、流行病 等。 人为因素:过度采伐、放牧、捕猎、环境污染等。

四、提高生态系统的稳定性
提高抵抗力稳定性

... 是要提高抵抗力稳定性还是恢复力稳定性?

如何要提高生态系统的稳定性? 一方面要控制对生态系统的干扰程度,适度利用, 不应超过生态系统的自我调节能力。 如:①防止植被破坏②防止食物链破坏③防止环境污染 另一方面,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。 第三方面,需要增加物种种类进而使营养结构复杂化

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。

五、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。

实验原理

...

生态系统的稳定性与它的物种组

成、营养结构、非生物因素密切相关;
必须考虑物质循环和能量流动的相对

平衡。
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?

四、生态缸的设计制作要求及分析

设计要求 生态缸是封闭的 生态缸中投放的几种生物必 须具有很强的生活力,成分 齐全(要有生产者\消费者\分解者) 生态缸的材料须透明 生态缸宜小不宜大,缸中水 量应占其容积的4/5,要留 一定空间 生态缸的采光用较强的散射光 选择的动物不宜太多,个体不 宜太大

分析

防止外界生物或非生物因素的 干扰 生态缸中能够进行物质循环和能 量流动,在一定时期内保持稳定 为光合作用提供光能; 保持生态缸内温度;便于观察 便于操作,缸内储备一定量的 空气 防止水温过高,导致水生植物死亡 减少对O2消耗,防止生产量<消 耗量

...

设计制作生态缸,观察其稳定性
...

生态瓶

过程设计
瓶子处理:取250 mL或500 mL的平底广口瓶,将其洗净,用开 ... 水烫一下瓶子和瓶盖 放砂注水:加入1 cm厚的洗净的细砂,再注入河水(占溶积的 4/5——仿河流生态系统)

投放生物:将一棵长势良好的金鱼藻、丝螺1~2只(或一只小虾) 放入瓶中
加盖封口:在瓶盖周围涂上凡士林,盖紧瓶口 粘贴标签:贴上标签,填写姓名、日期等,放在阳面阳台上(光 不能直射) 观察记录:每天观察一次并作记录,直至瓶中生物全部死亡为止 ,即为生态系统保持相对稳定性的时间

一、生态系统稳定性的概念
统的稳定性(稳态)。

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

...

二、生态系统的自我调节能力
正反馈调节
负反馈调节 生态系统的自动调节能力是有一定限度的

三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
抵抗力稳定性: 抵抗干扰,维持原状 恢复力稳定性: 遭到破坏,恢复原状

四、提高生态系统的稳定性 五、设计制作生态瓶(缸),观察其稳定性

...

1.“野火烧不尽,春风吹又生。”说明生 态系统的( B ) A.抵抗力稳定性

B.恢复力稳定性
C.食物链的结构可以改变

D.受气候更替的影响

2.人造马尾松林比天然混交林易遭松毛虫 危害,其主要原因是( C ) A.马尾松林营养结构复杂 B.马尾松林适应环境的能力弱 C.马尾松林营养结构简单 D.松毛虫适应环境弱

...

3.下列哪一生态系统的抵抗力稳定性最低 ... ( B ) A.温带草原 B.北极冻原 C.热带雨林 D.北方针叶林 4.生态系统能够保持稳定的原因主要是( A.相对稳定的物质循环 B.缺水干旱 C.自动调节能力 D.食物被破坏

C)

5.河流受到轻度污染时,能通过自身的物理 沉降,化学分解和微生物的分解很快消除污 染,这是由于生态系统具有( A ) A.抵抗力稳定性

...

B.恢复力稳定性
C.抗污染能力

D.保持相对稳定的能力

6.某池塘生态系统的结构和功能由于污染物 ... 的排放遭到破坏,停止排放污染物后,由于 自身的净化作用,逐步恢复原状,这是由于 生态系统具有( B ) A.抵抗力稳定性 B.恢复力稳定性 C.抗污染能力 D.抗干扰能力

...

1、完成教材P112,P113第一,二小题


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