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试分析生物圈二号失败的原因
新人教版（2019）
选择性必修二《生物与环境》
第三章 生态系统及其稳定性
第5节 生态系统的稳定性
默而识之，学而不厌
科学思维
构建模型辨析抵抗力稳定性和恢复力稳定性的机理。设计并制作生态缸，观察比较不同生态缸中生态系统的稳定性，并尝试解释原因。
生命观念
运用结构与功能观，分析实例理解生态平衡的特征、生态系统稳定性的概念和机理。
社会责任
基于对生态系统的理论学习，设计保持和提高某个生态系统稳定性的方案，树立科学的发展观。
目
录
生态平衡
生态系统的结构和功能处于相对稳定的状态，就是 。
生态平衡
生态平衡的特征有哪些？
生态平衡
结构平衡
生态系统的各组分保持相对稳定。
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。
收支平衡
一定时间内生产者制造的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。
生态平衡的特征
生态平衡
收支平衡
一定时间内生产者制造的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。
群落总生产量和总呼吸量趋于稳定，且相对接近。
群落在物质、能量的输入和输出上趋于达到平衡状态。
群落总生产量
（光合作用）
群落总呼吸量
相对值
演替进程（时间）
O
早期阶段
成熟阶段
生态平衡的调节机制
生态平衡
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。
负反馈
尝试用文字、线框、箭头等符号简要描绘实例一和二中的调节过程。
生态平衡
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
兔增加
兔减少
狼减少
狼增加
草增加
生态平衡
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
生态平衡的调节机制
生态平衡
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。
负反馈
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。
生态平衡
原方向
原方向
发生偏离
发生偏离
正反馈调节
更加偏离
负反馈调节
回到原方向
破坏稳态（错上加错）
调节稳态（改斜归正）
掠夺式开发后的黄土高原
美丽的呼伦贝尔草原
生态系统的稳定性
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。
生态系统稳定性
抵抗力稳定性、恢复力稳定性
类型：
生态系统的稳定性
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。
抵抗干扰，维持原状
蝗虫采食下，
草原植物再生能力增强
干旱时
树木扩展根系的分布空间
抵抗力稳定性
干扰
生态系统的稳定性
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。
遭到破坏，恢复原状
森林火灾
灾后恢复
干扰
生态系统的稳定性
稳定性特点：
不同的生态系统一般在这两种稳定性的表现上有着一定差别。
抵抗力
稳定性
恢复力
稳定性
稳定性
营养结构复杂程度
特 点
生态系统的稳定性
北极冻原生态系统，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。
环境恶劣地带生态系统(北极冻原、荒漠)，往往恢复力、抵抗力稳定性比较弱
生态系统的稳定性
② 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。
河流受到轻微的污染时，能通过自身净化（如物理沉降、化学分解和微生物分解），可以很快恢复到接近原来的状态。
如果被有毒物质重度污染，自身的净化作用已不足以消除大部分有毒物质，恢复力稳定性被破坏，恢复原状的时间漫长，难度极大！
③ 生态系统的自我调节能力是有限的。
生态系统的稳定性
【模型构建】生态系统的抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系
y：表示 稳定性
（y越大抵抗力稳定性越 ；反之越强）
x：表示 稳定性
（x越大恢复力稳定性越 ；反之越强）
TS：表示 稳定性
（TS面积越大，生态系统的总稳定性越 ；
反之越强）
抵抗力
弱
恢复力
弱
总
弱
提高生态系统的稳定性
可以持续不断地满足人类生活所需；
1. 提高生态系统的稳定性的意义
能够使人类生活与生产的环境保持稳定。
粮油
蔬果
肉蛋奶
木材
生态小区
生态公园
生态农业
生态湿地
提高生态系统的稳定性
2. 提高生态系统稳定性的措施
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
提高生态系统的稳定性
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。
农田生态系统不断施肥、灌溉，增投入，控病虫害，保证高产出
防护林防风阻沙
设计生态缸并观察其稳定性
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。
设计要求 相关分析
生态缸一般是 的
生态缸中投放的几种生物必须具有很强的 ，成分
生态缸的材料必须
生态缸宜 不宜 ，缸中的水量应 ，要留出一定的
生态缸的采光用较强的 光
封闭
生活力
透明
小
大
适宜
空间
散射
齐全
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
设计生态缸并观察其稳定性

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