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(共27张PPT)
生态系统的稳定性
第三章第5节
1
生态平衡
2
抵抗力稳定性和恢复力稳定性
3
提高生态系统的稳定性
目录
CONTENT
生态平衡与生态系统的稳定性
01/
加拿大一枝黄花原产于北美洲，因为色泽亮丽，观赏性极佳而成为了插花中的配花，于上个世纪30年代时作为观赏植物引进我国。加拿大一枝黄花的根系非常发达，在生长期间会抢夺土壤中的水分，还会抢夺肥料。它的另一个特点就是：繁殖能力特别地强。它们可以通过地下根茎和种子两种途径进行传播。
1.加拿大一枝黄花在原产地没有大肆繁殖，为什么在入侵地可以疯长蔓延？
加拿大一枝黄花的繁殖和适应能力很强，在入侵地没有天敌等因素的制约。
生态平衡与生态系统的稳定性
01/
2.“加拿大一枝黄花”入侵后，当地植物种类有何变化？推测动物种类会发生什么变化？生物多样性呢？
随入侵年限的增加，植物的科数和种数逐渐减少。有些动物随后消失，生物多样性下降。
3.推测当地生态系统的结构和功能会发生变化吗？为什么？
物种数量减少，营养结构变简单，物质循环、能量流动等生态系统的功能受到严重影响。
生态系统会遭受不同程度的干扰，比如气候变化，但是生态系统有没有被破坏，为什么？
生态平衡与生态系统的稳定性
1
生态平衡
1.概念：
生态系统的 和 处于相对稳定的状态，就是生态平衡。
2.特征：
①结构平衡：
生态系统各组分保持相对稳定
结构
功能
②收支平衡：
群落的总生产量等于总呼吸量。
③功能平衡：
生态系统功能正常进行
动态平衡
组成成分
营养结构
非生物物质和能量
生产者
消费者
分解者
能量流动
物质循环
信息传递
结构
功能
（食物链和食物网）
群落总生产量和总呼吸量的变化曲线图
思考：在成熟阶段，群落的总生产量和总呼吸量呈现怎样的趋势？ 这说明了什么？
总生产量和总呼吸量均趋于稳定，且相对值接近。说明群落在输入和输出上趋于平衡状态，即生态系统表现为收支平衡。
资料
思考：靠什么维持生态系统结构与功能处于相对稳定的状态？
调节机制—负反馈调节
兔子数量增加
狼增加
草减少，生存空间和资源减少
兔子数量减少
草增加，生存空间和资源增加
狼减少
调节机制—负反馈调节
负反馈调节机制是自我调节能力的基础，在生态系统中普遍存在。
高原鼠兔
禾本科、莎草科、豆 科
香鼬
实例一
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
调节机制—负反馈调节
负反馈调节机制是自我调节能力的基础，在生态系统中普遍存在。
实例二
森林
森林火灾
灾后恢复
生态系统的稳定性
此处添加详细文本描述，建议与标题相关并符合整体语言风格
，语言描述尽量简洁生动。
02/
(1)概念：生态系统　　　　　　自身结构与功能处于　　　平衡状态的能力。生态系统的稳定性，强调的是生态系统维持　　　　　的能力。
维持或恢复
相对
生态平衡
生态系统的稳定性
（2）调节机制：
自我调节能力是有限的
生态系统的稳定性
原因
基础
自我调节能力
负反馈调节
抵抗力稳定性和恢复力稳定性
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(resistance stability );
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(resilience stability )。
例如，当草原遭受蝗虫的采食后，草原植物会增强其再生能力;当森林遭遇持续的干旱气候，树木往往扩展根系的分布空间,以保证获得足够的水尽可能减缓种群数量的下降，维持生态系统正常的功能。这些都反映生态系统本身对外界干扰具有一定的抵抗能力抵抗外济干扰,维持原状、生态系统遭到一定程度的破坏后，经过一段时间，可以恢复到原来的状态。这是由于生态系统具有恢复力稳定性，如前述的森林局部火灾后，森林仍能逐步恢复原状。
(1)含义：生态系统　　　　　　　并使自身的结构与功能____________
　　　　的能力。
(2)规律：一般来说，生态系统中的组分越多，　　　　越复杂，其____
　　　能力就越强，抵抗力稳定性就越高，如热带雨林生态系统。
(1)含义：生态系统在　　　　　　　　　　　 后　　　　　　的能力。
(2)特点：生态系统在受到不同的干扰(破坏)后，其恢复　　与恢复_____
是不一样的。
抵抗外界干扰
保持原状(不
受损害)
食物网
自我
调节
受到外界干扰因素的破坏
恢复到原状
速度
时间
1
抵抗力稳定性
2
恢复力稳定性
抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较
保持原状　
外界干扰　
恢复到原状
不同的生态系统在这两种稳定性的表现上有着一定的差别。
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。例如，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。相反，在北极冻原生态系统(图3-20)中，动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是地衣。
生态系统的稳定性之间的关系
1.用数学模型来表示两种稳定性的关系，二者一般呈负相关。
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
思考：，抵抗力稳定性低的生态系统，恢复力稳定性一定高吗？
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低！
[探究意图：以稳定性关系的模型为情境信息考查理解能力]
如图表示受到干扰后，生态系统功能的变化图，两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围，请据图回答下列问题：
(1)图中y表示_____________________，偏离的越大，抵抗力稳定性越_______，反之，抵抗力稳定性越_______；热带雨林的y值________(填“大于”“小于”或“等于”)草原。
提示：受到干扰时偏离正常范围的大小　弱　强　小于
(2)x表示_______________________，x与稳定性的关系是x越大，恢复力稳定性越________，反之，恢复力稳定性越________。
提示：生态系统遭到破坏后恢复到原状态所需的时间　弱　强
(3)TS可作为总稳定性的定量指标，面积越大，生态系统的总稳定性___。
低
(4)当生态系统的功能处于两条虚线之间时，生态系统的功能在能量流动和碳循环两个方面的具体表现是____________________________。
提示：能量流动表现为输入与输出大致相等，碳循环表现为有机物的合成与分解大致相等
(5)图中曲线在下降后能恢复到原状态，原因是____。
提示：生态系统具有一定的自我调节能力
1．两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰(a)后，其结构和功能的曲线变化情况如图所示，由图不能得出的结论是(　　)
A．同等强度的干扰下，乙生态系统的抵抗力稳定性比甲高
B．同等强度的干扰下，若乙生态系统干扰提前，则B点左移
C．若甲生态系统的干扰强度增大，则C点右移
D．乙生态系统B点后一定有新的物种产生
D
解析：从图中可看出，甲、乙两个生态系统受到干扰后，与乙相比，甲生态系统的结构和功能恢复原状所需要的时间长，波动范围大，说明甲的抵抗力稳定性低，乙的抵抗力稳定性高；若乙生态系统干扰提前，其结构和功能恢复至正常运行范围的时间也会提前，即B点左移；若甲的干扰强度增大，则恢复原状所需要的时间延长，C点右移；乙生态系统在恢复原状后不一定有新物种产生。
2．下列关于生态系统稳定性的描述，正确的是(　　)
A．河流受到轻微的污染依然清澈，属于恢复力稳定性
B．恢复力稳定性弱的生态系统抵抗力稳定性一定强
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．引入新物种到一个生态系统使生物种类增加从而提高抵抗力稳定性
C
解析：河流受到污染，依然清澈表现为“抵抗干扰，保持原状”，属于抵抗力稳定性；有些生态系统(如苔原)抵抗力稳定性与恢复力稳定性都较低；“野火烧不尽，春风吹又生”体现了生态系统的恢复力稳定性；引入新物种到一个生态系统可能使原有物种灭绝，从而使抵抗力稳定性下降。
[构建知识网络]
维持生态平衡，提高生态系统的稳定性
03/
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。
例如，对过度利用的森林与草原，首先应封育，待恢复到较好状态时再适度利用(图3-21)。
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、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。例如，为使单一作物的农田生态系统保持稳定，需要不断施肥、灌溉、控制病虫害;还可以人工建造“生态屏障”。
我国在东北、华北和西北地区已经建造了大规模的“三北”防护林，防护林有效地防风阻沙，保护了这些地区的草原与农田(图3-22)。
维持生态平衡，提高生态系统的稳定性
1．(选择性必修2 P75正文)生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统的恢复力稳定性就越强。(　　)
2．(选择性必修2 P75正文)一个生态系统的抵抗力稳定性很低，则恢复力稳定性就一定很高。(　　)
3．(选择性必修2 P75正文)河流轻度污染后的净化恢复及火灾后草原的恢复均属于恢复力稳定性。(　　)
×
×
×
1．选择性必修2 P75“旁栏思考”：在个体水平稳态的维持上，有没有类似生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的情况？
提示：人体在遇到病原体入侵时，免疫系统会抵抗病原体的入侵，这与生态系统的抵抗力稳定性相似；人体也有恢复稳态的机制和趋势，在大病初愈时，有些功能需要恢复到正常水平，这与恢复力稳定性相似。
2．选择性必修2 P76“旁栏思考”：想一想，研究不同生态系统在抵抗力稳定性和恢复力稳定性两方面存在的差别，对自然生态系统的利用和保护有什么意义？
提示：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，修补生态系统结构，增强生态系统恢复力。
感谢您的观看
Every second brings a fresh beginning, every hour holds a new promise, every night dreams can bring hope, and every day is what we choose to make it

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