资源简介

(共48张PPT)
第5节 生态系统的稳定性
第3章 生态系统及其稳定性
问题探讨
紫茎泽兰原产于中美洲。传入我国后，先是在云南疯长蔓延，现已扩散至广西、贵州、四川等多个省份，对当地林木、牧草和农作物造成严重危害。
讨论1：为什么紫茎泽兰在原产地没有大肆繁殖，在入侵地可以疯长蔓延？
适应、繁殖能力强，没有天敌等制约因素
讨论2：我国曾引入紫茎泽兰专食性天敌—泽兰实蝇来防治紫茎泽兰。泽兰实蝇也是一种外来生物，对这种方法，你怎么看？
泽兰实蝇可以抑制紫茎泽兰生长，但是泽兰实蝇是一种外来物种，也有可能影响入侵地的生态系统，因此在释放泽兰实蝇之前，应做好相关研究，如泽兰实蝇的生物安全性研究，野外如何布点释放泽兰实蝇，定点释放的虫量应当为多少等等，即在确保利用泽兰实蝇的安全性后，再利用它进行防治。
一、生态平衡
地球上许多生态系统不时受到外来干扰，但只要这种干扰没有超过限度，生态系统就能通过自我调节得以恢复，从而维持相对稳定的结构和功能
生态系统的结构和功能处于相对稳定的状态
结构
组成成分
营养结构
非生物的物质和能量
生产者
消费者
分解者
食物链、食物网
功能
能量流动
物质循环
信息传递
1、概念
2、生态平衡的特征：
（1）结构平衡
（2）功能平衡
（3）收支平衡
生态系统各组分保持相对稳定
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。
生产者在一定时间内制造的可供其他生物利用的量，处于比较稳定的状态
这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？
并不是指生态系统一成不变，而是一种动态平衡
3. 生态平衡的调节机制—负反馈调节
实例1：
狼减少
兔增加
狼增加
草减少
兔的生存空间和资源减少
兔减少
草增加
兔的生存空间和资源增加
说明在生态系统中，生物群落内部能够进行自我调节，以维持生态平衡
实例2:
3. 生态平衡的调节机制—负反馈调节
森林植被大量生长
林下光照减少，树苗生长受限，枯枝落叶增加
自然火灾
光照充足
土壤养料增多
种子萌发，幼苗迅速成长
植被逐渐恢复
说明在生态系统中，生物群落与无机环境之间也能够自我调节，以维持生态平衡。
3. 生态平衡的调节机制—负反馈调节
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，它可使系统保持稳定
（1）概念
（3）意义
负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础
（2）模型图
原方向
发生偏离
负反馈调节
回到原来方向
调节稳态(“改邪归正”)
[典例1]　(不定项)下列关于生态平衡的叙述，正确的是
A．生态平衡是一定时间和空间内的平衡
B．生态环境中各种生物的数量和所占比例处于相对稳定状态
C．各种生物的数量和比例稳定不变
D．生产者大量死亡会破坏生态平衡
ABD
掠夺式开发后的黄土高原
自我调节能力是有限的，
当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态平衡就会遭到破坏。
二、生态系统的稳定性
1、概念：
生态系统维持或恢复自身结构与功能相对平衡状态的能力。也就是说生态系统维持生态平衡的能力
2、原因：
二、生态系统的稳定性
生态系统具有一定的自我调节能力
（1）基础
（2）表现
（3）特点
生态系统维持生态平衡的能力
负反馈调节
生态系统自我调节能力是有限的
3、抵抗力稳定性
发达根系抗干旱
蝗虫捕食过后草又青
（1）概念：
生态系统抵抗外界干扰并使自身结构与功能保持原状(不受损害)的能力
（2）原因：
生态系统具有一定的自我调节能力
指破坏稳定状态的外界因素
指与干扰同时表现的系统内在的自我调节能力
（3）规律：
抵抗力很强
抵抗力较弱
一般地说，生态系统中组分越多，
食物网越复杂，
自我调节能力越强，
抵抗力稳定性越高。
4、恢复力稳定性
大兴安岭1987火灾，大量植被遭到破坏
若干年后，大兴安岭的植被有所恢复
（1）概念：
（2）原因：
生态系统具有一定的自我调节能力
生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复原状的能力
（3）规律：
恢复力很弱
恢复力较强
一般地说，生态系统中组分越多，
食物网越复杂，
遭到破坏后，自我调节能力越弱，
恢复力稳定性越低。
5、抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系
稳定性
营养结构复杂程度
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
（一般呈负相关）
环境条件极其恶劣
对于环境条件极其恶劣的生态系统，如北极苔原生态系统，其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较弱。
三、提高生态系统的稳定性
1、提高生态系统的稳定性的意义
①可以持续不断地满足人类生活所需
②能够使人类生活与生产的环境保持稳定
2、提高生态系统稳定性的措施
三、提高生态系统的稳定性
①控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统的自我调节能力的范围内，合理适度利用生态系统
合理放牧
封山育林
适量捕捞
2、提高生态系统稳定性的措施
三、提高生态系统的稳定性
②对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调
农田施肥
鱼塘投饵
[典例2]　下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是
A．热带雨林比温带针阔叶混交林的抵抗力稳定性弱
B．草原生态系统食物链少，恢复力稳定性强
C．对生态系统的利用不应超过生态系统的自我调节能力
D．负反馈调节是生态系统具备自我调节能力的基础
A
[典例3]右图为某一生态系统稳定性图解，对此理解错误的是
A．a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性
B．a为恢复力稳定性，b为抵抗力稳定性
C．恢复力稳定性与营养结构复杂程度呈负相关
D．抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般呈负相关
B
[典例4]下列有关生态系统稳定性的叙述，错误的是
A．生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节
B．适当增加草原生态系统的物种丰富度可有效提高其抵抗力稳定性
C．“野火烧不尽，春风吹又生”体现了生态系统的恢复力稳定性
D．抵抗力稳定性弱的生态系统恢复力稳定性一定强
D
D
[典例5]下图中，两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小；x表示恢复到原状态所需的时间；曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标(TS)。下列叙述正确的是
A．y 值大小可作为生态系统恢复力稳定性的定量指标
B．在遭到干扰时，x、y 值的大小与生物种类有关，与数量无关
C．一般情况下，对同一个生态系统来说，y值和x值之间呈负相关
D．TS 值越小，这个生态系统的总稳定性越大
探究 实践：设计制作生态缸，观察其稳定性
1.实验原理
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。应该注意，人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的。
2、实验设计要求
设计要求 相关分析
生态缸一般是封闭的
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
生态缸的材料必须透明
生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的空间
生态缸的采光用较强的散射光
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；
保持生态缸内温度；便于观察
便于操作；
缸内储备一定量的空气
防止水温过高导致水生植物死亡
[典例6]设计制作生态缸应该遵循一定的原理和要求，下面列举的原理或要求中，合理的是
A．为保证能量供应，应用一定强度的光源照射
B．应该经常向生态缸中通气，从而保证缸中生物的呼吸
C．生态缸中投放的生物必须有很强的生命力，投放的动物数量要多一些
D．生态缸的各种生物之间以及生物与非生物环境之间，必须能够进行物质循环和能量流动
D
[典例7]某生物兴趣小组的同学用河水、池泥、水藻、植食性小鱼、广口瓶、凡士林等材料制作了3个生态瓶(如图所示)。下列叙述错误的是
A．甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内分解者数量过少
B．乙瓶中的生物存活的时间相对较长
C．丙瓶中的分解者主要存在于河水及池泥中
D．若想维持生态平衡，丙瓶不应放在黑暗中
A
§3—5《生态系统的稳定性》练习1
1．下列对于生态平衡的认识，正确的是
A．生态平衡是一种绝对的平衡
B．生态平衡是一种动态的平衡
C．生态系统内动植物的数量相等
D．生态系统一旦平衡就不会改变
2．当河流受到轻度污染时，能通过物理沉降、化学分解、微生物分解，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。这个事例说明
A．生态系统具有相对稳定的物质循环
B．生态系统具有一定的自我调节能力
C．生态系统具有稳定的能量来源
D．生态系统具有大量的生产者和消费者
3．地球上各种不同类型的生态系统具有不同的自我调节能力。与农田、草原、冻原等生态系统相比较，热带雨林的自我调节能力特点是
A．种群数量调节能力强，抵抗外界干扰能力弱
B．分解力弱，生产力强
C．抵抗力稳定性强，而恢复力稳定性弱
D．能量流动速度快，物质循环速度慢
4．下列实例说明生态系统具有自我调节能力的是
A．豆科植物能供给根瘤菌有机养料，同时能通过根瘤菌获得含氮养料
B．草原上羊的数量剧增会导致草的数量减少，进而抑制了羊的数量增长
C．山区植被遭到破坏或掠夺式砍伐后造成水土流失甚至泥石流的发生
D．废弃多年的耕地上会逐渐生长出杂草，进而逐渐出现小灌木林
5．长白山自然保护区生态系统能长时间保持相对稳定，该生态系统
①处于大量物种更替的过渡阶段　
②生物的种类和数量相对稳定　
③物质和能量的输入和输出相对平衡　
④有比较复杂的食物链和食物网　
⑤能量的收支随气候周期性变化　
⑥有一定的自我调节能力　
⑦生产者的数量大于消费者和分解者的数量
A．①②③④⑥ B．②③④⑤⑥
C．②③④⑥⑦ D．①②③④⑤⑥⑦
6．(不定项)生态系统的自我调节和自我修复能力与生态系统的稳定性密切相关，有关说法正确的是
A．生态平衡是一种动态平衡
B．生态系统的稳定性与所处的环境无关
C．生态系统自我调节和自我修复能力的基础是负反馈调节
D．森林生态系统的稳定性比草原生态系统强
7．当害虫种群密度已经达到影响农业生态系统经济效益的最低值即经济阈值时，就必须采取生物防治、农药防治等措施。下图表示在A点和E点分别采取不同的防治措施后，害虫种群密度的变化。据图分析回答：
(1)在A点开始进行的是__________防治，E点开始进行的是__________防治。
(2)在A点开始的防治中，害虫数量在波动中上升，其原因是_
由于农药的选择作用，具有抗药性的个体比例越来越大；由于农药毒害，使天敌数量越来越少
　生物
农药
(3)如果不采取任何防治措施，害虫数量上升到一定程度后也会下降，因为生态系统具有一定的____________稳定性。
(4)一般认为害虫防治主要是控制害虫数量的多少而不是彻底消灭害虫，试用生态学原理进行解释。_
在害虫对农作物不产生危害的前提下保护生物的多样性，维持生态系统的自我调节能力
抵抗力
§3—5《生态系统的稳定性》练习2
1．生态缸是以水生植物造景为主的相对封闭的微型生态系统。下列关于生态缸的说法，正确的是
A．制作生态缸，要遵循生态系统的基本原理，能够实现短期内的相对稳定
B．生态缸密封后，要能和外界进行能量交换，要置于阳光直射下
C．人工生态缸只能够实现能量流动和物质循环的功能
D．人工制作的生态缸中生产者的种类和数量越多，其稳定性越高
2．如果一个生态系统中有a、b、c、d四种生物，它们之间可以形成下列四种捕食结构，其中最稳定的是
3．某池塘演变早期，藻类大量繁殖，食藻浮游生物水蚤随之大量繁殖，导致藻类数量减少，接着又引起水蚤减少。后期因排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡。关于上述过程的叙述，正确的是
A．早期不属于负反馈调节，后期属于负反馈调节
B．早期属于负反馈调节，后期属于正反馈调节
C．早期、后期均属于负反馈调节
D．早期、后期均属于正反馈调节
4．有些人工林面积大，构成的树种单一，树木年龄和高度比较接近，树冠密集，这种森林被称为“绿色沙漠”，以下分析错误的是
A．植物种类单一，无法提供多样的食物或栖息场所，因而动物种类也十分稀少
B．密集的树冠遮挡了阳光，使林下缺乏灌木层和地表植被，群落结构简单
C．营养结构简单，食物链短，生态系统的稳态容易维持
D．生物多样性水平低，缺少天敌对虫害的控制，易暴发虫害
5．(不定项)某研究小组连续10年调查某生态系统，发现该生态系统物种丰富度的变化情况如图所示，下列相关叙述正确的是
A．该生态系统的种群密度越来越低
B．该生态系统的抵抗力稳定性逐渐降低
C．10年后该生态系统中生物群落将不存在分层现象
D．造成这种现象的原因可能是围湖造田或过度放牧
6．(不定项)图a为某草原生态系统中的反馈调节示意图，图b为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动。下列分析正确的是
A．一个完整的生态系统，除了图a中所示的成分外，还应该包括分解者以及非生物的物质和能量
B．甲、乙、丙三者之间的食物联系是乙→甲→丙
C．图b所示调节导致的最终结果是维持该生态系统原有的稳态
D．图a是负反馈调节，图b是正反馈调节
7．退化生态系统是指生态系统在自然或人为干扰下形成的偏离自然状态的系统，植被恢复是遏制土地退化、促进退化生态系统恢复的关键因素和有效途径。研究者对气候干旱、降水变率大、水土流失严重的黄土高原区域的生态恢复进程进行了数年的调查与研究。请回答：
(1)生态系统的退化过程实质是__________ 的过程，影响该过程的主要环境条件是__________ (答出两项)。
(2)研究退化生态系统恢复过程中不同时期群落的____________________ (答出两项)等特征是研究者任务之一。欲要获取某阶段时群落的垂直结构，需调查
　气候、土壤、降雨、水土流失
群落演替
物种组成、种间关系、空间结构　
不同物种的分层情况
(3)调查发现，某退化生态系统在恢复初期1～15年间，物种多样性指数呈上升趋势，恢复15～20年内，物种多样性指数低于第15年，原因是
该退化生态系统恢复至顶级阶段的过程中，能量输入总量的变化趋势为
(4)生态学上有“中度干扰”假说，即一个生态系统受到中度干扰时，由于其具备________________能力，故能够维持自身结构和功能的相对稳定，_____________________________________是该能力的基础。
具有生存优势的物种出现，使某些物种在竞争中被取代　
逐渐增大直至稳定
　负反馈调节
自我调节
8．如图中，两条虚线之间的部分表示生态系统稳定性的正常范围；y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小；x表示恢复到原状态所需的时间。请回答：
(1)生态系统结构复杂，各组分间通过____________ 和　____________紧密联系，形成统一整体；同时，________ 调节着生物种间关系，以维持生态系统的稳定性。
(2)生态系统稳定性的基础是________________ 。若要保持一个封闭生态系统的稳定性，必须从外界源源不断地输入
一定的自我调节能力　
能量流动
物质循环
信息传递
能量
书读百遍，其义自见

展开更多......

收起↑