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(共33张PPT)
第3章生态系统及其稳定性
第5节 生态系统的稳定性
学习目标
1. 简述生态系统的稳定性。
2. 概述提高生态系统稳定性的方法。
3. 设计制作生态缸，观察其稳定性。
核心素养
1.基于生态系统的结构与功能分析，强化生态系统的稳定与平衡观。
2.针对当地生态系统提出提高其稳定性、使人与自然均收益的改进措施。
生态平衡
生态系统中的的结构和功能处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡。
结构和功能
相对稳定
内容
特点
一
外来干扰
自我调节
相对稳定
二
生态平衡与生态系统的稳定性
1
处于生态平衡的生态系统的特征
（1）结构平衡
生态系统的各组分保持相对稳定。
（2）功能平衡
生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。
二
生态平衡与生态系统的稳定性
1
处于生态平衡的生态系统的特征
（3）收支平衡
物质和能量的输入与输出平衡
特点：动态平衡
二
生态平衡与生态系统的稳定性
2
生态平衡的调节机制
实例1.
草原上兔大量增加
竞争加剧
生存空间、资源减少
捕食者增多
兔的数量恢复或接近原水平
二
生态平衡与生态系统的稳定性
2
生态平衡的调节机制
实例2.
森林郁闭
制约幼树生长，枯枝落叶积累
森林火灾
光照充足、养料增加
幼树生长，森林恢复
二
生态平衡与生态系统的稳定性
2
生态平衡的调节机制
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，它可使系统保持稳定。
1.小组合作，尝试用文字、线框、箭头等符号，简要描绘兔、狼例子中的负反馈调节过程。
草增加，兔的生存空间和资源增加
草减少，兔的生存空间和资源减少
狼减少
狼增加
兔增加
兔减少
思考 讨论
负反馈
二
生态平衡与生态系统的稳定性
2
生态平衡的调节机制
2.以P52图3-4中的草→昆虫→蛙→蛇→鹰这条食物链为例，描绘蛙的数量增加时，通过反馈调节，这条食物链中其他动物数量的变化情况。
蛙增加
蛇增加
昆虫减少
鹰增加
蛙减少
蛇减少
鹰减少
昆虫增加
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，它可使系统保持稳定。
思考 讨论
负反馈
二
生态平衡与生态系统的稳定性
2
生态平衡的调节机制
负反馈调节在生态系统中普遍存在，是生态系统具有自我调节能力的基础。
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，它可使系统保持稳定。
负反馈
三
抵抗力稳定性和恢复力稳定性
1
抵抗力稳定性
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。
三
抵抗力稳定性和恢复力稳定性
2
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到原状的能力，叫作恢复力稳定性。
三
抵抗力稳定性和恢复力稳定性
3
营养结构与生态系统的稳定性
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就越强，抵抗力稳定性就越高，而恢复力稳定性就越低。
在热带雨林中，动植物种类繁多，营养结构非常复杂，假如其中的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多种生物来代替，整个生态系统的结构和功能仍然能够维持在相对稳定的状态。
三
抵抗力稳定性和恢复力稳定性
3
营养结构与生态系统的稳定性
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就越强，抵抗力稳定性就越高，而恢复力稳定性就越低。
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
稳定性
营养结构的复杂程度
一般来说，生态系统抵抗力稳定性与营养结构的复杂程度呈正相关，恢复力稳定性与营养结构的复杂程度呈负相关。
三
抵抗力稳定性和恢复力稳定性
3
营养结构与生态系统的稳定性
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就越强，抵抗力稳定性就越高，而恢复力稳定性就越低。
北极冻原生态系统中，动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。假如地衣受到大面积破坏，整个生态系统就会崩溃。
冻原等生态系统因其特殊的环境导致抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较低。
四
提高生态系统的稳定性
1
生态系统的恢复
生态系统在受到不同的干扰(破坏)后，其恢复速度与恢复时间是不一样的。
轻微干扰
严重化工污染
四
提高生态系统的稳定性
1
生态系统的恢复
生态系统在受到不同的干扰(破坏)后，其恢复速度与恢复时间是不一样的。
热带雨林砍伐
过渡放牧
四
提高生态系统的稳定性
1
生态系统的恢复
在利用自然生态系统时，要根据不同类型生态系统抵抗力稳定性的差异，合理控制对生态系统的干扰强度，干扰不能超过生态系统抵抗力稳定性的范围；在保护自然生态系统时，要根据不同类型生态系统恢复力稳定性的差异，合理确定保护对策，如采取封育措施，补充相应的物质、能量，修补生态系统的结构、增强生态系统的恢复力。
四
提高生态系统的稳定性
2
提高生态系统稳定性的措施
（1）控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力。
过渡放牧
适当禁渔
封山育林
四
提高生态系统的稳定性
2
提高生态系统稳定性的措施
（2）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。
四
提高生态系统的稳定性
2
提高生态系统稳定性的措施
（3）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。
人工林
人工林
天然林
四
提高生态系统的稳定性
3
设计提高生态系统稳定性的方案
桉树林是我国西南地区重要的经济林。大面积种植树林的生态问题已引起广泛关注。例如，结构单一的同龄纯林对环境变化的抵抗力差；人工桉树林下植被稀少，出现水土流失等问题;有的桉树林里鸟类绝迹。研究发现，在某地人工桉树林中，乔木层桉树占绝对优势；灌木层、草本层的物种丰富度则与桉树密度有关：桉树密度为750株/hm2时，灌木层有17个物种，草本层物种也较丰富；桉树密度高达1000株/hm2时，灌木层和草本层物种均减少。
人工桉树林
四
提高生态系统的稳定性
3
设计提高生态系统稳定性的方案
结合上述信息，并查有关资料，与小组同学讨论提高人工树桉林稳定性的施。讨论时，应重点考虑如何提高生态系统的物种多样性、结构复杂性，并兼顾人工林的经济效益与当地生态保护之间的平衡。
思考 讨论
人工桉树林
四
提高生态系统的稳定性
3
设计提高生态系统稳定性的方案
从提高人工桉树林的物种多样性、结构复杂性、提高经济效益、保护生态等角度检索和阅读相关研究文献，根据科学研究结果提出科学的、有效的措施。例如，从考虑经济效益的角度，可以混种其他树种，如相思树，或间种西瓜、山毛豆等其他经济作物；从保持土壤肥力的角度，可以在土壤中接种固氮菌株、根际菌株等。
五
设计制作生态缸，观察其稳定性
1
目的要求
设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性。
2
基本原理
在有限的空间内，依据生态系统原理将生态系统的基本成分进行组织，构建一个人工微生态系统是可能的。要使人工微生态系统正常运转，在设计时，还要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。
五
设计制作生态缸，观察其稳定性
3
材料用具
1cm厚的玻璃板4～5m3，粘胶足量，或其他可用于制作生态缸的比较大的器皿。
供选择的生物：鼠妇、蚰、地整、蚯、蜗牛、虾、小鱼、小乌龟等；黑藻、金鱼藻、苔藓、铁线蕨、浮萍、珍珠草、鸭跖草、马齿苋、金鱼花、罗汉松、翠云草等。
石块、沙土、含腐殖质较多的土、鹅卵石、假山石等，自来水。
五
设计制作生态缸，观察其稳定性
4
实验步骤
制作生态缸框架
注入水，放鹅卵石
放入动、植物
密封生态缸，移置生态缸
观察记录
缸底部的铺垫沙石和花土
放假山石
设计要求 相关分析
生态缸必须是封闭的
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
生态缸材料透明，放于散射光处
生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的空间
五
设计制作生态缸，观察其稳定性
5
注意要点
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；便于观察
便于操作；缸内储备一定量的空气
本课小结
生态系统的稳定性
生态平衡
生态系统的稳定性
控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力
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
提高生态系统的稳定性
结构平衡
功能平衡
收支平衡
概念
调节机制：负反馈调节
类型
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
制作生态缸
1.封山育林能有效提高生态系统的稳定性，是因为 （ ）
A.封山育林控制了物质循环
B.延长了生态系统中的食物链
C.增加了生态系统中消费者数量
D.使生态系统营养结构复杂性增加
当堂检测
D
2.天然森林很少发生的松毛虫虫害，却经常发生在人工马尾松林中，合理的解释是 ( )
A.马尾松对松毛虫抵抗力差
B.人工林内松毛虫繁殖能力强
C.人工林成分单一，营养结构简单
D.当地气候适于松毛虫的生长和繁殖
当堂检测
C
3.下列关于生态缸制作的说法，正确的是 （ ）
A.生态缸的密封性越差，其生物死亡就越快
B.生态缸中放入较多的小甲鱼有利于该生态系统的稳定
C.生态缸制作完成后，放在光线良好但不是阳光直射的地方
D.生态缸中的生物之间最好不要有捕食关系，否则稳定性就差
当堂检测
C
谢谢观看

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