生态系统的稳定性(改).ppt

生物圈生物圈2号号 1991年，年，8个人被送进个人被送进“生物圈二号生物圈二号”，本，本来预期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的来预期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，呼吸植物释放的氧气，饮用生态系统自然粮食，呼吸植物释放的氧气，饮用生态系统自然净化的水生存但净化的水生存但18个月之后，个月之后，“生物圈二号生物圈二号”系统严重失去平衡：氧气浓度从系统严重失去平衡：氧气浓度从21%降至降至14%，不足以维持研究者的生命，输入氧气加，不足以维持研究者的生命，输入氧气加以补救也无济于事；原有的以补救也无济于事；原有的25种小动物，种小动物，19种种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，植物也灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，植物也无法繁殖事后的研究发现：细菌在分解土壤中无法繁殖事后的研究发现：细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被“生物生物圈二号圈二号”的混凝土墙所吸收，又打破了循环的混凝土墙所吸收，又打破了循环 生物圈生物圈IIII号号生物圈生物圈2号的启示号的启示 自然界不同于人工控制系统，大而全的设计导致了自然界不同于人工控制系统，大而全的设计导致了顾此失彼。

生物圈二号内的土壤均来自一个地方，不顾此失彼生物圈二号内的土壤均来自一个地方，不像地球那样不同地带有不同的土壤类型模拟的各类像地球那样不同地带有不同的土壤类型模拟的各类生态系统的空间分布格局及大小比例不合理地球上生态系统的空间分布格局及大小比例不合理地球上生态系统内的生物间关系很复杂，目前人类还未全面生态系统内的生物间关系很复杂，目前人类还未全面了解生物间的协调性它最重要的启示在于：我们人了解生物间的协调性它最重要的启示在于：我们人类目前对地球的了解还是远远不够的，目前最好的办类目前对地球的了解还是远远不够的，目前最好的办法还是保护和利用好地球，进行环境保护和生态恢复法还是保护和利用好地球，进行环境保护和生态恢复是实现人类可持续发展的必由之路是实现人类可持续发展的必由之路 人类应保持对自然的敬畏，不满人类应保持对自然的敬畏，不满300万岁的人类万岁的人类想对想对45亿高龄的地球指手划脚当家作主，为时尚早亿高龄的地球指手划脚当家作主，为时尚早人类要避免对自然环境的种种自作聪明，否则，人们人类要避免对自然环境的种种自作聪明，否则，人们很可能不会再有下一个五千年文明很可能不会再有下一个五千年文明。

　　　　生态系统中的生物既有出生也有死亡，既有生态系统中的生物既有出生也有死亡，既有迁入也有迁出；阳光、温度、水分等无机环境因迁入也有迁出；阳光、温度、水分等无机环境因素也在不断地改变素也在不断地改变　　　　生态系统在不断地发展变化着但对于一个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会发生大的改变　　这，就是这，就是生态系统的稳定性生态系统的稳定性 当一个生态系统的能量流动和物质循环较当一个生态系统的能量流动和物质循环较长时间地保持平衡状态时，它的生物种类成分长时间地保持平衡状态时，它的生物种类成分和数量也保持着相对稳定的能力和数量也保持着相对稳定的能力 (结构和功能的结构和功能的相对稳定相对稳定) 概念：生态系统具有的概念：生态系统具有的保持保持或或恢复恢复自自身结构和功能相对稳定的能力，叫身结构和功能相对稳定的能力，叫生态系统生态系统的稳定性的稳定性　　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生态系统的自我调节能力生态系统的自我调节能力 1、抗污染自净化能力、抗污染自净化能力 例如，当河流受到轻微的例如，当河流受到轻微的污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物的污染时，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不会受到明显的影响2、抗干扰自恢复能力、抗干扰自恢复能力 例如，在森林中，例如，在森林中，害虫增多害虫增多食虫鸟食虫鸟 增多增多食虫鸟食虫鸟减少减少害虫减少害虫减少生物群落内部负反馈调节生物群落内部负反馈调节 负反馈调节在生态系统中普遍存在，它负反馈调节在生态系统中普遍存在，它 是生态系统是生态系统自我调节能力自我调节能力的基础生态系统自动调节能力的大小生态系统自动调节能力的大小 一般来说，生态系统的成分越单纯，营养一般来说，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自动调节能力就越小；反之，生结构越简单，自动调节能力就越小；反之，生态系统的成分越复杂，食物链中各个营养的生态系统的成分越复杂，食物链中各个营养的生物种类越繁多，自动调节能力就越大。

物种类越繁多，自动调节能力就越大 但是，生态系统的自我调节能力不是无限的，但是，生态系统的自我调节能力不是无限的，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力会迅速丧失，这样，生态系统统的自我调节能力会迅速丧失，这样，生态系统就到了难以恢复的程度就到了难以恢复的程度　　这，就是黄河上游的黄土高原！一个　　这，就是黄河上游的黄土高原！一个人类不能居住，鸟儿无处做窝，连蚯蚓也人类不能居住，鸟儿无处做窝，连蚯蚓也找不出几条的地方找不出几条的地方　　在两千多年前，这里根本就不是这个　　在两千多年前，这里根本就不是这个样子，那时这里林木茂盛，山青水秀，是样子，那时这里林木茂盛，山青水秀，是一个富饶美丽的地方一个富饶美丽的地方　　她成为现在这个样子，完全是人类造　　她成为现在这个样子，完全是人类造成的，是大自然对人类掠夺式开发自然资成的，是大自然对人类掠夺式开发自然资源的无情的报复！源的无情的报复！　　　　来源：来源：　１、生物的种类、数量多，一定外来干扰造成　１、生物的种类、数量多，一定外来干扰造成　　的变化占总量的比例小。

　　的变化占总量的比例小　２、能量流动与物质循环的途径多，一条途径　２、能量流动与物质循环的途径多，一条途径　　中断后还有其他途径来代替　　中断后还有其他途径来代替　３、生物代谢旺盛，能通过代谢消除各种干扰　３、生物代谢旺盛，能通过代谢消除各种干扰　　造成的不利影响　　造成的不利影响概念：概念：生态系统生态系统抵抗抵抗外界外界干扰干扰并使自身的结构和并使自身的结构和功能功能保持原状保持原状（不受损害）的能力不受损害）的能力抵抗力稳定性高的生态系统特征：抵抗力稳定性高的生态系统特征：１、各营养级的生物数量多，占有的能量多１、各营养级的生物数量多，占有的能量多抵抗力很强抵抗力很强抵抗力较弱抵抗力较弱抵抗力稳定性高的生态系统特征：抵抗力稳定性高的生态系统特征：１、各营养级的生物数量多，占有的能量多１、各营养级的生物数量多，占有的能量多抵抗力很强抵抗力很强抵抗力较弱抵抗力较弱抵抗力稳定性高的生态系统特征：抵抗力稳定性高的生态系统特征：２、生物种类多，食物网复杂，物质循环与能２、生物种类多，食物网复杂，物质循环与能　　量流动的渠道多　　量流动的渠道多抵抗力很强抵抗力很强抵抗力较弱抵抗力较弱抵抗力稳定性高的生态系统特征：抵抗力稳定性高的生态系统特征：２、生物种类多，食物网复杂，物质循环与能２、生物种类多，食物网复杂，物质循环与能　　量流动的渠道多。

　　量流动的渠道多抵抗力很强抵抗力很强抵抗力较弱抵抗力较弱抵抗力稳定性高的生态系统特征：抵抗力稳定性高的生态系统特征：２、生物种类多，食物网复杂，物质循环与能２、生物种类多，食物网复杂，物质循环与能　　量流动的渠道多　　量流动的渠道多抵抗力很强抵抗力很强抵抗力较弱抵抗力较弱来源：来源：　１、生物繁殖的速度快，产生后代多，能迅速　１、生物繁殖的速度快，产生后代多，能迅速　　恢复原有的数量　　恢复原有的数量　２、物种变异能力强，能迅速出现适应新环境　２、物种变异能力强，能迅速出现适应新环境　　的新类型　　的新类型　３、生态系统结构简单，生物受到的制约小　３、生态系统结构简单，生物受到的制约小概念：概念：生态系统在受到外界干扰因素的生态系统在受到外界干扰因素的破坏破坏后后恢恢复到原状复到原状的能力恢复力稳定性高的生态系统特征恢复力稳定性高的生态系统特征：：１、各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快１、各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快　　生物种类较少，物种扩张受到的制约较小　　生物种类较少，物种扩张受到的制约较小恢复力强恢复力强恢复力弱恢复力弱恢复力稳定性高的生态系统特征：恢复力稳定性高的生态系统特征：２、生物能以休眠方式渡过不利时期或产生适２、生物能以休眠方式渡过不利时期或产生适　　应新环境的新类型。

　　应新环境的新类型恢复力强恢复力强恢复力较弱恢复力较弱　　　　对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性往往存在着力稳定性往往存在着相反相反关系抵抗力稳定性较关系抵抗力稳定性较高的生态系统，恢复力稳定性就较低，反之亦然高的生态系统，恢复力稳定性就较低，反之亦然抵抗力抵抗力稳定性稳定性恢复力恢复力稳定性稳定性稳稳定定性性生物量、生态系统复杂程度等生物量、生态系统复杂程度等　　1 1、要控制对生态系统干扰的程度，对生、要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如，合理捕鱼，合理统的自我调节能力如，合理捕鱼，合理放牧，合理砍伐等放牧，合理砍伐等2 2、对人类利用强度较大的生态系统，应、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统内部结构与功能的协调　　保持与提高生物的数量，保护生物的多样　　保持与提高生物的数量，保护生物的多样性，提高生态系统的抵抗力稳定性性，提高生态系统的抵抗力稳定性。

　　保护草本、苔藓、地衣等耐性强，繁殖快　　保护草本、苔藓、地衣等耐性强，繁殖快的小植物和各种小型动物，提高生态系统的恢的小植物和各种小型动物，提高生态系统的恢复力稳定性复力稳定性　　保护和建设多种不同类型的局部生态系统，　　保护和建设多种不同类型的局部生态系统，形成互补生态提高生态系统的综合稳定性形成互补生态提高生态系统的综合稳定性1、生态系统具有抵抗力稳定性，是因为生态系统内部、生态系统具有抵抗力稳定性，是因为生态系统内部具有（具有（ ））A．相对稳定的物质循环．相对稳定的物质循环 B．自动调节能力．自动调节能力C．稳定的能源和生产者．稳定的能源和生产者 D．大量的生产者和消费者．大量的生产者和消费者2、、“野火烧不尽，春风吹又生野火烧不尽，春风吹又生这句诗可以说明生这句诗可以说明生态系统的（态系统的（ ））A.抵抗力稳定性抵抗力稳定性 B. 恢复力稳定性恢复力稳定性C.食物网的结构可以改变食物网的结构可以改变 D. 受气候更替的影响受气候更替的影响3、下列对生态系统稳定性的叙述中正确的是（、下列对生态系统稳定性的叙述中正确的是（ ））A.生态系统的稳定就是指生态系统的各种成分稳定不变生态系统的稳定就是指生态系统的各种成分稳定不变B.生态系统具有完整而且稳定不变的营养结构生态系统具有完整而且稳定不变的营养结构C.生态系统中的物质和能量的收支稳定不变生态系统中的物质和能量的收支稳定不变D.生态系统具有保持系统中各组成成分相对稳定的能力生态系统具有保持系统中各组成成分相对稳定的能力BB巩固练习巩固练习D4、在下列措施中能提高区域生态系统自动调节能力的、在下列措施中能提高区域生态系统自动调节能力的是（是（ ））A.减少该生态系统内捕食者和寄生生物的数量减少该生态系统内捕食者和寄生生物的数量B.增加该生态系统内各营养级生物的种类增加该生态系统内各营养级生物的种类C.使该生态系统内生产者和消费者在数量上保持平衡使该生态系统内生产者和消费者在数量上保持平衡D.减少该生态系统内生物种类减少该生态系统内生物种类5、下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是（、下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是（ ））A.“生物圈生物圈ⅡⅡ号号”实验室不能长期保持相对稳定实验室不能长期保持相对稳定B.“生物圈生物圈ⅠⅠ号号”具有一定的自我调节能力具有一定的自我调节能力C.稳定性是指生态系统保持或恢复自身结构功能相对稳稳定性是指生态系统保持或恢复自身结构功能相对稳定的能力定的能力D.生态系统的稳定性中，抵抗力稳定性越高，恢复力稳生态系统的稳定性中，抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越强定性越强BDP112 练习练习二、拓展题二、拓展题 提示：生态系统中的生物种类越多，食物提示：生态系统中的生物种类越多，食物链越复杂，系统的自我调节能力就越强；反之，链越复杂，系统的自我调节能力就越强；反之，生物种类越少，食物链越简单，则调节平衡的生物种类越少，食物链越简单，则调节平衡的能力越弱。

能力越弱 例如在马尾松纯林中，松毛虫常常会产生例如在马尾松纯林中，松毛虫常常会产生爆发性的危害；如果是针阔混交林，单一的有爆发性的危害；如果是针阔混交林，单一的有害种群不可能大发生，因为多种树混交，害虫害种群不可能大发生，因为多种树混交，害虫的天敌种类和数量随之增加，进而限制了该种的天敌种类和数量随之增加，进而限制了该种害虫的扩展和蔓延害虫的扩展和蔓延生生态态系系统统无机环境无机环境生生物物群群落落初级消费者初级消费者次级消费者次级消费者三级消费者三级消费者食食物物链链食食物物网网生产者生产者消费者消费者分解者分解者第一营养级第一营养级第二营养级第二营养级第三营养级第三营养级第四营养级第四营养级P115自我检测答案提示自我检测答案提示一、概念检测一、概念检测 3、画概念图、画概念图项目项目能量流动能量流动 物质循环物质循环 信息传递信息传递特点特点范围范围联系联系单向流动单向流动逐级递减逐级递减循环运动循环运动反复利用反复利用普遍存在普遍存在生态系统中生态系统中各营养级各营养级生物圈生物圈生物之间，生生物之间，生物与环境之间物与环境之间三者共同把所有的生物联系到了一起，三者共同把所有的生物联系到了一起，把无机环境和生物群落联系到了一起，把无机环境和生物群落联系到了一起，形成了一个统一整体形成了一个统一整体4、填表、填表二、知识迁移二、知识迁移2 2、（、（1 1）藻类数量减少；需氧型细菌大量繁殖，）藻类数量减少；需氧型细菌大量繁殖，溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗。

溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗2 2）有机物分解后形成的大量的）有机物分解后形成的大量的NHNH4 4+ +等无机等无机盐离子，有利于藻类的大量繁殖盐离子，有利于藻类的大量繁殖3 3）藻类通过光合作用释放氧气；有机物减少，）藻类通过光合作用释放氧气；有机物减少，需氧型细菌数量下降，因而对溶解氧的消耗量需氧型细菌数量下降，因而对溶解氧的消耗量减少4 4）河流中生物大量死亡，该生态系统的稳定）河流中生物大量死亡，该生态系统的稳定性遭到破坏性遭到破坏三、技能应用三、技能应用2、放养赤眼蜂因为喷洒高效农药，在消灭、放养赤眼蜂因为喷洒高效农药，在消灭棉铃虫的同时，也会杀死大量的棉铃虫的天敌棉铃虫的同时，也会杀死大量的棉铃虫的天敌棉铃虫失去了天敌的控制，就容易再度大发生棉铃虫失去了天敌的控制，就容易再度大发生在棉田中放养赤眼蜂，由于棉铃虫和赤眼蜂在在棉田中放养赤眼蜂，由于棉铃虫和赤眼蜂在数量上存在相互制约的关系，因此，能够将棉数量上存在相互制约的关系，因此，能够将棉铃虫的数量长期控制在较低水平，从这个角度铃虫的数量长期控制在较低水平，从这个角度看，这个方案有利于提高农田生态系统的稳定看，这个方案有利于提高农田生态系统的稳定性。

性四、思维拓展四、思维拓展（（1）属于自养生物属于自养生物2）一般生态系统的能量来自太阳，有绿色）一般生态系统的能量来自太阳，有绿色植物进行光合作用固定，但深海热泉生态系统植物进行光合作用固定，但深海热泉生态系统中的能量却是来自硫化物，由硫细菌通过氧化中的能量却是来自硫化物，由硫细菌通过氧化硫化物获得硫化物获得3）对于研究生命的起源和演化，研究地球）对于研究生命的起源和演化，研究地球上生态系统的结构、规律具有重要的意义上生态系统的结构、规律具有重要的意义。