1、第第5 5节生态系统的稳定性节生态系统的稳定性如何提高？如何提高？生态系统所具有的生态系统所具有的保持保持或或恢复恢复自身自身结构结构和和功功能能相对稳定相对稳定的的能力能力，称为生态系统的稳定性。，称为生态系统的稳定性。生态系统组成成分、生态系统组成成分、食物链和食物网食物链和食物网能量流动能量流动物质循环物质循环信息传递信息传递Go back例1：河流受到轻度污染后，为什么生物种类和数量不会受到明显影响？河流中的生物种河流中的生物种类和数量不会受类和数量不会受到明显的影响。到明显的影响。河流河流轻度污染轻度污染消除污染消除污染物理沉降物理沉降化学分解化学分解微生物的分解微生物的分解例2：火
2、灾后火灾后种群密度种群密度阳光充沛阳光充沛 土壤肥沃土壤肥沃 植物生长植物生长导致导致种群密度种群密度导致导致二、生态系统稳定性的原因二、生态系统稳定性的原因例例1：负反馈调节负反馈调节结果结果:抑制或减弱了最初发生的变化，使生态系统达到抑制或减弱了最初发生的变化，使生态系统达到 或保持稳定。或保持稳定。原方向原方向发生偏离发生偏离回到原来方向回到原来方向作用：作用：是生态系统自我调节能力的基础。使生态系统是生态系统自我调节能力的基础。使生态系统 达到和保持稳定达到和保持稳定实例：实例：2.2.正反馈调节正反馈调节结果结果：加速：加速最初发生变化的那种成分最初发生变化的那种成分所发生的变化所发
3、生的变化原方向原方向发生偏离发生偏离更加偏离更加偏离作用：作用：使生态系统远离平衡状态。使生态系统远离平衡状态。核心：抵抗干扰，保持原状核心：抵抗干扰，保持原状核心：遭到破坏，恢复原状核心：遭到破坏，恢复原状与生态系统与生态系统组成成分组成成分的复杂程度有关的复杂程度有关抵抗力稳定性和恢复力稳定性的影响因素抵抗力稳定性和恢复力稳定性的影响因素P111与与营养结构营养结构的复杂程度有关的复杂程度有关与生态系统所处的与生态系统所处的环境环境有关有关生物种类生物种类 多多营养结构营养结构 复杂复杂强强自我调节能力自我调节能力 抵抗力稳定性抵抗力稳定性 高高热带雨林生态系统热带雨林生态系统恢复力稳定性
4、恢复力稳定性 低低 热带雨林生态系统的生物种类多，营养热带雨林生态系统的生物种类多，营养结构复杂，是众所周知的事实。但为什么说结构复杂，是众所周知的事实。但为什么说它的自我调节能力大，抵抗力稳定性高呢？它的自我调节能力大，抵抗力稳定性高呢？热带雨林某种植食性动物大量减少，热带雨林某种植食性动物大量减少，它在食物网中的位置还可以由这个营养级的它在食物网中的位置还可以由这个营养级的多种生物来代替，多种生物来代替，思考：思考：生物种类生物种类 稀少稀少营养结构营养结构 简单简单弱弱自我调节能力自我调节能力 抵抗力稳定性抵抗力稳定性 低低恢复力稳定性恢复力稳定性 低低抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较抵
5、抗力稳定性和恢复力稳定性的比较抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性概念概念影响影响因素因素联系联系对对同一个同一个生态系统来说，抵抗力稳定性与生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性存在负相关关系。恢复力稳定性存在负相关关系。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、生态系统复杂程度等1.要控制对生态系统的干扰程度，要控制对生态系统的干扰程度，对生态系统的利用对生态系统的利用应该应该适度适度,不应超过生态系统的自我调节能力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，应实施相应的物对人类利用强度较大的生态系统，
6、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。质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。3.人工建造人工建造”生态屏障生态屏障”四、提高生态系统的稳定性四、提高生态系统的稳定性措施：措施：对农田生态系统要不断施肥、灌溉，增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。加投入，控制病虫害，才能保证高产出。如何提高？如何提高？生态系统的稳定性生态系统的稳定性实验原理实验原理 生态系统的稳定性与它的物种组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；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必须考虑物质循环和能量流
7、动的相对平衡。平衡。四、制作生态缸四、制作生态缸四、生态缸的设计制作要求及分析四、生态缸的设计制作要求及分析 设计要求设计要求 分析分析生态缸是封闭的生态缸是封闭的防止外界生物或非生物因素的防止外界生物或非生物因素的干扰干扰生态缸中投放的几种生物必生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力须具有很强的生活力,成分成分齐全齐全(要有生产者要有生产者 消费者消费者 分解者分解者)生态缸中能够进行物质循环和能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量流动，在一定时期内保持稳定生态缸的材料须透明生态缸的材料须透明为光合作用提供光能；为光合作用提供光能；保持生态缸内温度；便于观察保持生态
8、缸内温度；便于观察生态缸宜小不宜大，缸中水生态缸宜小不宜大，缸中水量应占其容积的量应占其容积的4/54/5，要留，要留一定空间一定空间便于操作，缸内储备一定量的便于操作，缸内储备一定量的空气空气生态缸的采光用较强的散射光生态缸的采光用较强的散射光防止水温过高防止水温过高,导致水生植物导致水生植物死亡死亡选择的动物不宜太多，个体不选择的动物不宜太多，个体不宜太大宜太大减少对减少对O O2 2消耗，防止生产量消消耗，防止生产量消耗量耗量设计要求设计要求相关分析相关分析小生态瓶中所形成的生态系统小生态瓶中所形成的生态系统,必须是封闭的必须是封闭的防止外界生物或非生物因素的防止外界生物或非生物因素的干
9、扰干扰投放的生物投放的生物,必须具有很强的生必须具有很强的生活力，成分齐全。活力，成分齐全。要能够进行物质循环和能量流要能够进行物质循环和能量流动，以免破坏食物链。动，以免破坏食物链。小生态瓶必须是透明的小生态瓶必须是透明的为光合作用提供光能；保持缸为光合作用提供光能；保持缸内的温度；便于观察内的温度；便于观察将小生态瓶放在有较强散射光将小生态瓶放在有较强散射光的地方。的地方。防止水温过高防止水温过高,而使水草死亡。而使水草死亡。动物不宜太多，个体不宜太大动物不宜太多，个体不宜太大减少对减少对O O2 2 的消耗的消耗以免破坏食物以免破坏食物链。链。四、生态缸的设计制作要求及分析四、生态缸的设
10、计制作要求及分析 粘贴标签：贴上标签，填写姓名、日期等，放在阳面阳台上粘贴标签：贴上标签，填写姓名、日期等，放在阳面阳台上(光不光不能直射能直射)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，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即为生态系统保持相对稳定性的时间投放生物：将一棵长势良好的金鱼藻、丝螺投放生物：将一棵长势良好的金鱼藻、丝螺12只只(或一只小虾或一只小虾)放入瓶中放入瓶中加盖封口：在瓶盖周围涂上凡士林，盖紧瓶口加盖封口：在瓶盖周围涂上凡士林，盖紧瓶口过程设计过程设计瓶子处理：取瓶子处理：取250 mL或或500 mL的
11、平底广口瓶，将其洗净，用开的平底广口瓶，将其洗净，用开水烫一下瓶子和瓶盖水烫一下瓶子和瓶盖放砂注水：加入放砂注水：加入1 cm厚的洗净的细砂，再注入河水（占溶积的厚的洗净的细砂，再注入河水（占溶积的4/5仿河流生态系统）仿河流生态系统）为了做人类离开地球能否生存的实验，美国花费为了做人类离开地球能否生存的实验，美国花费2亿亿美元于美元于1984年建造了一个完全封闭的生态实验基地。年建造了一个完全封闭的生态实验基地。由于该实验室是模拟生物圈的结构和功能而建造的，因由于该实验室是模拟生物圈的结构和功能而建造的，因此叫做此叫做“生物圈生物圈号号”。这是一个占地。这是一个占地1.3亿平方米亿平方米 的
12、的钢架结构的玻璃建筑，远远望去仿佛是一个巨大的温室钢架结构的玻璃建筑，远远望去仿佛是一个巨大的温室。1993 1993年，年，8 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1818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%21%降至降至14%14%，不足以维持研究者的生命，不足以维持研究者的生命，输入氧气加以补救也无济于事
13、；原有的输入氧气加以补救也无济于事；原有的2525种小动物，种小动物，1919种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，植物也种灭绝；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：细菌在分解土壤中大量无法繁殖。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；而细菌所释放有机质的过程中，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”的混的混凝土墙所吸收，又打破了循环凝土墙所吸收，又打破了循环。2 2、某生态学家以、某生态学家以“保护和利用草原生态系统保护和利用草原生态系统”为课题为课题，对某草原进行
14、了几项专题研究，并绘制了如下两图。，对某草原进行了几项专题研究，并绘制了如下两图。其中：甲图表示一个鼠群迁入一个新的生态系统后的种其中：甲图表示一个鼠群迁入一个新的生态系统后的种群增长曲线；乙图表示单位面积的放牧量与生产者的净群增长曲线；乙图表示单位面积的放牧量与生产者的净生产量的关系，图中的虚线代表未放牧时，草原中生产生产量的关系，图中的虚线代表未放牧时，草原中生产者的净生产量，请据图分析并回答下列问题：者的净生产量，请据图分析并回答下列问题：（1）草原生态系统与森林生态系统相比较，其自我调节）草原生态系统与森林生态系统相比较，其自我调节能力较小，原因是能力较小，原因是 。（2）甲图中，最可
15、能表示因种内斗争而限制鼠群数量增）甲图中，最可能表示因种内斗争而限制鼠群数量增长的曲线段是长的曲线段是 。草原生态系统的营养结构简单草原生态系统的营养结构简单CD CD 合理确定载牧量，防止过度放牧。合理确定载牧量，防止过度放牧。发展季节性放牧。发展季节性放牧。提倡划区轮牧。提倡划区轮牧。（3 3）适宜的放牧量控制在乙图的）适宜的放牧量控制在乙图的b b点和点和c c点之间，为什么点之间，为什么？（4 4）如果该草原生态系统的放牧量长期在乙图中）如果该草原生态系统的放牧量长期在乙图中c c点以点以上，会造成怎样的后果？上，会造成怎样的后果？（5 5）请举两项合理利用草原生态系统的措施。）请举两项合理利用草原生态系统的措施。既能保持草原生态系统的稳定性，又能获得较既能保持草原生态系统的稳定性，又能获得较高的畜牧产量高的畜牧产量草原退化，严重时会导致草场的沙漠化草原退化，严重时会导致草场的沙漠化
