1、考纲要求：生态系统稳定性原理及其实践应用（）少量砍伐森林中的树木，森林的少量砍伐森林中的树木，森林的结构功能会不会遭到破坏？结构功能会不会遭到破坏？草原上适量放养牲畜，草原会被草原上适量放养牲畜，草原会被破坏吗？破坏吗？适度适度捕捉生态系统中的动物，捕捉生态系统中的动物，会不会导致种群严重减小，甚至会不会导致种群严重减小，甚至灭绝呢？灭绝呢？为什么这些生态系统在受到为什么这些生态系统在受到干扰后，仍能保持相对稳定呢？干扰后，仍能保持相对稳定呢？ 生态系统所具有的保持或恢复自身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，叫做生态结构和功能相对稳定的能力，叫做生态系统的稳定（系统的稳定
2、（stabilityofecosystemstabilityofecosystem）。）。 生态系统之所以能维持相对稳定，生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有自我调节（是由于生态系统具有自我调节（self-regulating）能力。）能力。请同学们用文字、箭头，构建一个食虫鸟种群与害虫种群之间负反馈调节的概念模型负反馈调节负反馈调节害虫增加鸟数目增加鸟食物增加鸟少食吃害虫害虫减少鸟饥饿死亡鸟数目减少鸟多吃害虫由于生态系统具有自我调节能力，由于生态系统具有自我调节能力，生态系统才能维持相对稳定。生态系统才能维持相对稳定。生态系统的稳定性来自抵抗力稳生态系统的稳定性来自抵抗力稳定性和
3、恢复力稳定性两个方面。定性和恢复力稳定性两个方面。 概念概念:生态系统抵抗外界干扰并使自身生态系统抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状的能力。结构和功能保持原状的能力。 抵抗力稳定性的本质（核心）是什么？抵抗力稳定性的本质（核心）是什么？“抵抗干扰、保持原状抵抗干扰、保持原状” 原因原因:生态系统内部具有一定的自动调生态系统内部具有一定的自动调节能力节能力（一）抵抗力稳定性一）抵抗力稳定性 苔原地带没有乔木苔原地带没有乔木,其他植物长得也很矮小。其他植物长得也很矮小。在苔原的沼泽地区在苔原的沼泽地区,长满了各种苔类长满了各种苔类, 其中其中地衣地衣是极地苔原最典型的植物。苔原生态系统的消是极
4、地苔原最典型的植物。苔原生态系统的消费者主要有驯鹿、麝牛、北极兔、旅鼠、北极费者主要有驯鹿、麝牛、北极兔、旅鼠、北极狐和狼等狐和狼等,还有一些鸟类。那里几乎没有爬行动还有一些鸟类。那里几乎没有爬行动物和两栖动物物和两栖动物,昆虫的种类也很少。昆虫的种类也很少。北极苔原生态系统北极苔原生态系统北极苔原地衣、苔藓等北极苔原地衣、苔藓等物种丰富的热带雨林物种丰富的热带雨林物种丰富的热带雨林物种丰富的热带雨林生态生态系统系统成分成分越多越多 营养营养结构结构越复越复杂杂自动自动调节调节能力能力越大越大抵抗抵抗力稳力稳定性定性越高越高物种丰富的热带雨林物种丰富的热带雨林概念：生态系统受到外界干扰因素的破
5、概念：生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复原状的能力。坏后恢复原状的能力。核心核心: :“遭到破坏遭到破坏, ,恢复原状恢复原状” 生态系统的稳定性就包括抵抗力稳定性生态系统的稳定性就包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性等方面和恢复力稳定性等方面 恢复力强恢复力强抵抗力弱抵抗力弱恢复力较弱恢复力较弱抵抗力强抵抗力强。抵抗力弱抵抗力弱恢复力强恢复力强抵抗力强抵抗力强恢复力弱恢复力弱对一个生态系统来说，抵抗力稳定性对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性存在相反关系与恢复力稳定性存在相反关系。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
6、程度等1991年，年，8个人被送进个人被送进“生物圈二号生物圈二号”，本来预期，本来预期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，呼吸他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，呼吸植物释放的氧气，饮用生态系统自然净化的水生存。植物释放的氧气，饮用生态系统自然净化的水生存。但但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：系统严重失去平衡：氧气浓度从氧气浓度从21%降至降至14%，不足以维持研究者的生，不足以维持研究者的生命，输入氧气加以补救也无济于事；原有的命，输入氧气加以补救也无济于事；原有的25种小种小动物，动物，19种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，种灭绝；为植物
7、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：细菌在分解土壤植物也无法繁殖。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；而细菌中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，被所释放出的二氧化碳经过化学作用，被“生物圈二号生物圈二号”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。 自然界不同于人工控制系统，大而全的设计导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致了顾此失彼。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。模方，不像地球那样不同地
8、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。地球上生态系统内的生物间关系很复杂，目前理。地球上生态系统内的生物间关系很复杂，目前人类还未全面了解生物间的协调性。它最重要的启人类还未全面了解生物间的协调性。它最重要的启示在于：示在于：我们人类目前对地球的了解还是远远不够我们人类目前对地球的了解还是远远不够的，目前最好的办法还是保护和利用好地球，进行的，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是实现人类可持续发展的必由环境保护和生态恢复是实现人类可持续发展的必由之路。之路。触目惊心的淮河污染触目惊心的淮河污染
9、生活垃圾生活垃圾污水排放污水排放 五十年代淘米洗菜，五十年代淘米洗菜， 六十年代洗衣灌溉六十年代洗衣灌溉七十年代水质败坏，七十年代水质败坏， 八十年代鱼虾绝代八十年代鱼虾绝代九十年代拉稀生癌九十年代拉稀生癌一首广泛流传于淮河边的民谣一首广泛流传于淮河边的民谣 太湖蓝藻事件太湖蓝藻事件 从从2007年年5月月29日开始，日开始，江苏省无锡市城区的市民江苏省无锡市城区的市民突然发现，家中的自来水突然发现，家中的自来水有一种异味，水的颜色也有一种异味，水的颜色也有变化。于是，市民纷纷有变化。于是，市民纷纷抢购纯净水和面包，饮用抢购纯净水和面包，饮用水被污染的消息引起城市水被污染的消息引起城市一片恐慌
10、。这次无锡水污一片恐慌。这次无锡水污染的根源很快查明，罪魁染的根源很快查明，罪魁是太湖蓝藻大面积暴发。是太湖蓝藻大面积暴发。工业废水工业废水 生活污水生活污水 农田排水农田排水池塘池塘 湖泊湖泊 海湾海湾(N . P元素增多元素增多)有氧呼吸有氧呼吸生物遗体生物遗体死亡死亡有毒物质有毒物质需氧微生物分解需氧微生物分解微生物微生物厌氧厌氧鱼类其他水生生物死亡鱼类其他水生生物死亡(水华或赤潮水华或赤潮)藻类藻类 浮游植物浮游植物 浮游动物大量繁殖浮游动物大量繁殖汇集汇集2007年度中国十大环保事件年度中国十大环保事件 一一. 厦门厦门PX化工项目迁址化工项目迁址 总投资额总投资额108亿元人民币亿
11、元人民币的对二甲苯化工项目，该项目号称厦门的对二甲苯化工项目，该项目号称厦门“有史以来有史以来最大工业项目最大工业项目”，投产后每年的工业产值可达，投产后每年的工业产值可达800亿元人民币。亿元人民币。 引起了媒体和民众的强烈关注。之引起了媒体和民众的强烈关注。之后，厦门市民以温和的后，厦门市民以温和的“散步散步”形式表达反对诉求。形式表达反对诉求。终于在终于在07年底政府决策顺从民意，将该项目迁建漳年底政府决策顺从民意，将该项目迁建漳州。州。 二二. 2007初的这个冬天太诡异，候鸟懒得南飞，狗初的这个冬天太诡异，候鸟懒得南飞，狗熊忘了冬眠，往昔万里飘雪的北国城市长春降雪量熊忘了冬眠，往昔万
12、里飘雪的北国城市长春降雪量只有平常的十分之一，以至于亚冬会不得不实施人只有平常的十分之一，以至于亚冬会不得不实施人工造雪和人工降雪。工造雪和人工降雪。2月月5日，北京的最高气温蹿升日，北京的最高气温蹿升至至16摄氏度，创下这个城市自摄氏度，创下这个城市自1840年有气象资料以年有气象资料以来历史同期的最高纪录。来历史同期的最高纪录。 三三. 太湖蓝藻事件太湖蓝藻事件 5月月29日，一场突如其来的饮日，一场突如其来的饮用水危机降临到江苏省无锡市，其罪魁祸首就是太用水危机降临到江苏省无锡市，其罪魁祸首就是太湖蓝藻。湖蓝藻。人类的生存离不开一个适宜人类的生存离不开一个适宜稳定的环境。稳定的环境。人类
13、的发展离不开一个适宜人类的发展离不开一个适宜稳定的环境。稳定的环境。走持续发展的道路需要一个走持续发展的道路需要一个适宜稳定的环境。适宜稳定的环境。一方面要控制对生态系统干扰的一方面要控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应适度，不程度，对生态系统的利用应适度，不应超过生态系统的自我调节能力应超过生态系统的自我调节能力。另一方面，对人类利用强度大的另一方面，对人类利用强度大的生态系统，应实施相应的物质、能量生态系统，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投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。的协调。课题：设计并制作生态缸，观察课题：设计并制作生态缸，观察其稳定性其稳定性。
14、 1.在制作生态缸时，除了参考教材中的方法步在制作生态缸时，除了参考教材中的方法步骤外，还要注意以下几点骤外，还要注意以下几点: （1）生态缸可制作成封闭型，也可制作成）生态缸可制作成封闭型，也可制作成开放型（即不加盖）。前者对生态系统的基开放型（即不加盖）。前者对生态系统的基本成分及其比例有着更严格的要求。本成分及其比例有着更严格的要求。 （2）生态缸中放置的生物必须具有较强的）生态缸中放置的生物必须具有较强的生活力，放置生物的数量要合适。生活力，放置生物的数量要合适。 （3）为了使生态缸内的沙地保持干燥，可）为了使生态缸内的沙地保持干燥，可在沙土下铺垫一张塑料布，以防止缸中水在沙土下铺垫一
15、张塑料布，以防止缸中水（气）渗透上来。（气）渗透上来。 （4）生态缸制作完毕后，应该贴上标签，）生态缸制作完毕后，应该贴上标签，在上面写上制作者的姓名与制作日期。在上面写上制作者的姓名与制作日期。2. 观察生态缸的稳定性时，要注意以下观察生态缸的稳定性时，要注意以下几点几点: （1）设计一份观察记录表，内容包括）设计一份观察记录表，内容包括植物、动物的生活情况，水质情况（由植物、动物的生活情况，水质情况（由颜色变化进行判别）及基质变化等。颜色变化进行判别）及基质变化等。 （2）定期观察，同时做好观察记录。）定期观察，同时做好观察记录。 （3）如果发现生态缸中的生物已经全）如果发现生态缸中的生物
16、已经全部死亡，说明此时该生态系统的稳定性部死亡，说明此时该生态系统的稳定性已被破坏，记录下发现的时间。已被破坏，记录下发现的时间。 （4）依据观察记录，对不同生态缸进）依据观察记录，对不同生态缸进行比较、分析，说明生态缸中生态系统行比较、分析，说明生态缸中生态系统稳定性差异的原因。稳定性差异的原因。练习练习 基础题基础题1.（1）；（；（2）；（；（3）。2.自我调节能力最强的两个生态系统是（自我调节能力最强的两个生态系统是（1、8）；）；人的作用突出的生态系统有（人的作用突出的生态系统有（6、7、9、11）；）；陆地生态系统中抵抗力稳定性较强的是（陆地生态系统中抵抗力稳定性较强的是（1、2）
17、，较弱的），较弱的是（是（3、5、6、7、11）；）；水域生态系统在遭到较严重的破坏后，恢复较快的是（水域生态系统在遭到较严重的破坏后，恢复较快的是（4、9），恢复较慢的是（），恢复较慢的是（8）。）。 拓展题拓展题提示：生态系统中的生物种类越多，食物链越复杂，系统提示：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，生物种类越少，食物链的自我调节能力就越强；反之，生物种类越少，食物链越简单，则调节平衡的能力越弱。例如在马尾松纯林中，越简单，则调节平衡的能力越弱。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，松毛虫常常会产生爆发性的危害；如果是针阔
18、混交林，单一的有害种群不可能大发生，因为多种树混交，害虫单一的有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，进而限制了该种害虫的扩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。展和蔓延。自我检测的答案和提示自我检测的答案和提示 一、概念检测 1.（1）；（2）；（3）； （4）；（5）。 2.（1）B；（2）C。3.（1）例如：）例如：（2）生态系统）生态系统的信息传递的信息传递 二、知识迁移二、知识迁移 1.这是一道开放性非常大的题，可以让学生充这是一道开放性非常大的题，可以让学生充分发挥创造力去设计。分发挥创造力去设计。 2.提示：提示： （1）藻类数量减
19、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）有机物分解后形成的大量的）有机物分解后形成的大量的NH+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）藻类通过光合作用释放氧气；有机物减）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，因而对溶解氧的消少，需氧型细菌数量下降，因而对溶解氧的消耗量减少。耗量减少。 （4）河流中生物大量死亡，该生态系统的稳）河流中生物大量死亡，该生态系统的稳定性遭到破坏。定性遭到破坏。 三、技能应用三、技能应用 1.略略 2.放养
20、赤眼蜂。因为喷洒高效农药，在消灭棉铃放养赤眼蜂。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。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。四、思维拓展（性。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，由绿色植物进一般生态系统的能量来自太阳，由绿色植物进行光合作用固定，但深海热泉生态系统中的能行光合作用固定，但深海热泉生态系统中的能量却是来自硫化物，由硫细菌通过氧化硫化物量却是来自硫化物，由硫细菌通过氧化硫化物获得。（获得。（3）对于研究生命的起源和演化，研究）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。地球上生态系统的结构、规律具有重要的意义。
