1、生物学选择性必修二生物与环境第45讲 生态系统的稳定性2 2.3 生态系统通过自我调节作用抵御和消除一定限度的外来干扰，保持或恢复自身结构和功能的相对稳定2 2.3.1 解释生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定，并维持动态平衡的能力2 2.3.2 举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响，如气候变化、自然事件、人类活动或外来物种入侵等2 2.3.3 阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时，能够通过自我调节维持稳定内容要求目录目录Contents生态系统的稳定性设计制作生态缸提高生态系统的稳定性单元结构框架图生态系统的稳定性影响(营养)结构决定功能成分构成包括物质循环能量流动信
2、息传递复习引入太湖的水华现象从20世纪60年代起，太湖的富营养化日趋严重，期间虽发生过几次小规模的水华，但过一段时间水华便会自行消失，直到90年代水华大规模暴发，才引起重视。什么是水华？引起水华的原因是什么？水华：发生在池塘和湖泊中赤潮：发生在海洋中复习引入生态系统的稳定性人们把生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力，叫作生态系统的稳定性。生态系统在对抗破坏或干扰，使生态系统恢复平衡的调节机制，是负反馈机制，它是生态系统具备自我调节能力的基础。输入负反馈：负反馈：在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制效果减弱或受到限制
3、，它可使系统保持稳定。系统输出注 “”表示促进，“-”表示抑制。负反馈调节不仅存在于生物群落内部，还存在于生物群落与无机环境之间。项目类 型负反馈调节正反馈调节作用结果实例生态系统的稳定性是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统达到并保持平衡和稳态使生态系统远离平衡状态抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化加速最初发生变化的那种成分所发生的变化生态系统的稳定性请阐述如图草原生态系统的负反馈调节过程。生态系统的稳定性包括以下3个方面的含义：生态系统未受到外界干扰的情况下，生态系统的结构和功能保持动态平衡；生态系统受到干扰时，抵抗干扰，维持原有平衡的能力(抵抗力稳定性)；生态系统受到干扰，
4、遭到破坏后(偏离平衡后)，恢复到原有平衡状态的能力(恢复力稳定性)。生态系统的稳定性1.生态系统稳定性的含义生态系统的稳定性（1）稳定是相对的，动态变化总是在进行着；（2）结构的相对稳定 动植物种类和数量的相对稳定（3）功能的相对稳定 物质与能量输入和输出相对平衡，可用图来表示。1.生态系统稳定性的理解生态系统的稳定性2.抵抗力和恢复力稳定性生态系统的稳定性表现在两个方面：一方面是生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状（不受损害）的能力，叫作抵抗力稳定性；另一方面是生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力，叫作恢复力稳定性。抵抗力稳定性抵抗力稳定性稳定性稳定性营养结构复杂程
5、度营养结构复杂程度一般为一般为负相关负相关关系关系恢复力稳定性恢复力稳定性环境恶劣地带的生态系统（北极冻原、荒漠)，往往恢复力稳定性和抵抗力稳定性都比较弱。生态系统的稳定性 _表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标。_可以表示恢复到原状态所需的时间。大小可以作为恢复力稳定性的定量指标。_表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为总稳定性的定量指标。mnTS2.抵抗力和恢复力稳定性生态系统的稳定性3.自我调节能力的含义(1)(1)通过自我调节能力，调节固有的动态平衡通过自我调节能力，调节固有的动态平衡生态系统在未受到干扰时，其功能和结构保持着固有的动态平
6、衡，这个固有的动态平衡状态是靠自我调节能力来实现的，主要表现在以下3个方面同种生物（种群内部），通过密度自动调节种群数量的稳定。同种生物（种群内部），通过密度自动调节种群数量的稳定。当密度增高并超过平均密度时，种群自身的出生率降低，死亡率增高，或者加强迁出等作用（负反馈作用），使种群密度恢复或接近原有状态。异种生物通过种间关系彼此相互制约，维持相对稳定。异种生物通过种间关系彼此相互制约，维持相对稳定。异种生物之间可以通过捕食、寄生、种间竞争等相互影响彼此的种群密度。生物与非生物相互影响，使生态系统保持平衡状态。生物与非生物相互影响，使生态系统保持平衡状态。非生物环境，如光照、温度、降水、气候等
7、在一定程度上决定了某一地区生态系统的类型。生物也可通过改变非生物环境，以提高自身的调节能力。如群落的演替过程中，演替不同阶段的生物不断的改良土壤环境，使生物群落朝着复杂化的方向发展，在群落的演替过程中，生态系统的自我调节能力也不断加强。生态系统的稳定性3.自我调节能力的含义(2)(2)通过自我调节能力，保持或者恢复原有平衡通过自我调节能力，保持或者恢复原有平衡当生态系统受到外界干扰时，生态系统可以通过自我调节能力抵抗干扰，如森林遇到持续的干旱气候，树木往往扩展根系在空间的分布，以保证获得足够的水分，维持生态系统正常的功能；当生态系统由于受到干扰偏离平衡位置时，可通过自我调节能力，恢复到平衡状态
8、，如草原火灾后，由于草根和种子的再生能力很强，所以草原很快会恢复到原来的繁盛状态。但是生态系统的自我调节能力是有限的，一旦外界干扰超过限度，生态系统的自我调节能力将很快丧失。如过度放牧导致草原退化，由于草根等都被破坏，失去再生能力，很难恢复。生态系统的稳定性4.复杂性与稳定性的关系(1)(1)复杂性与自我调节能力的关系复杂性与自我调节能力的关系一般来说，生态系统的营养结构越复杂，种间关系以及生物与非生物环境之间的关系就越复杂，将有更多的途径维持自身的动态平衡。例如，当生态系统受到外界干扰时，某一种生物的数量减少，如果营养结构越复杂，将会有同一营养级的其他生物补偿或代替这一生物的功能，从而维持生
9、态系统的稳定状态。(2)(2)复杂性与抵抗力稳定性的关系复杂性与抵抗力稳定性的关系一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力也就越强，抵抗力稳定性就越高。但也有例外。(3)(3)复杂性与恢复力稳定性的关系复杂性与恢复力稳定性的关系一般认为，群落或者生态系统的复杂程度越高，恢复力稳定性越弱。但是，生态系统的恢复力稳定性不仅决定于生态系统的复杂性，生态系统所处的自然条件和遭受的破坏程度同样影响恢复力稳定性。提高生态系统的稳定性 一方面要控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统。另一方面，对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、
10、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。设计制作生态缸 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。密封密封散射散射存活存活和水质变化和水质变化 实验流程：（1）生态瓶制成后，形成的生态系统必须是封闭的，防止外界生物和非生物因素的干扰；（2）生态瓶中投放的几种生物，必须具有很强的生命力，必须能够实现瓶内的物质循环和能量流动，能使该循环在一定时期内保持稳定；（3）生态瓶的材料必须透明，可以让里面的生物得到阳光，且便于观察。（4）生态瓶宜小不宜大，瓶中的水量应占其容积的4/5，要留出一定的空间，储备一定量的空气；（5）小生态瓶
11、的采光以较强的散射光为好，不能采用强烈的直射光，否则瓶内水温过高，会导致水生植物死亡。（6）观察稳定性，可通过观察动物、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。（7）由于生态缸极为简单，自我调节能力极差，抵抗力稳定性极低，其稳定性易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。设计制作生态缸非生物的物质和能量生态系统及其稳定性生态系统的结构生态系统的物质循环生态系统的稳定性生态系统的范围和类型生产者生态系统的能量流动生态系统的信息传递生态系统的组分食物链食物网消费者分解者生态系统能量流动的过程和特点生态金字塔研究能量流动的实践意义能量、生物量、数量碳循环生物富集研究物质循环的实践意义循环往复全球性信息传递的种类信息传递的作用信息传递在农业生产中的作用在生产实践中的应用生态平衡抵抗力稳定性恢复力稳定性提高生态系统的稳定性(动力)(载体)调节目录目录Contents生态系统的稳定性设计制作生态缸提高生态系统的稳定性
