资源简介

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3.5
生态系统的稳定性
1.生态平衡
（1）概念：
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。
一、生态平衡与生态系统的稳定性（P73）
能量流动
物质循环
信息传递
功能
Q：这些生态系统哪个处于生态平衡？
生态平衡的特征有哪些？
1.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。
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。
③收支平衡：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。
一、生态平衡与生态系统的稳定性（P73）
群落总生产量和总呼吸量的变化曲线图
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。
Q：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？
生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态平衡。
高原鼠兔
禾本科、莎草科、豆 科
香鼬
实例一
请解释鼠兔的数量能够维持相对稳定的原因。
实例二
森林
森林火灾
灾后恢复
请解释森林火灾多发的原因和灾后恢复的过程。
1.生态平衡
（3）调节机制——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，它可使系统保持稳定。
一、生态平衡与生态系统的稳定性（P73）
原方向
发生偏离
负反馈调节
回到原方向
调节稳态（改斜归正）
美丽的呼伦贝尔草原
补充：正反馈调节
1.实例：
湖泊受到严重污染，鱼等生物会因死亡而减少，尸体腐烂，又会进一步加重污染，引起更多的生物死亡，污染更加严重。
2.模型：
3.结果：
使生态系统远
离平衡状态。
鱼等生物死亡
尸体腐烂
湖泊污染
（+）
（+）
（+）
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）
美丽的呼伦贝尔草原
掠夺式开发后的黄土高原
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.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处于相对平衡状态的能力。（生态系统的稳定性，强调的是生态系统维持生态平衡的能力）
（2）原因：
一、生态平衡与生态系统的稳定性（P73）
自我调节能力是有限的！
原因
基础
生态系统
稳定性
自我调节
能力
负反馈
调节
2.生态系统的稳定性
（2）类型：
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。
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。
一、生态平衡与生态系统的稳定性（P73）
（抵抗干扰，维持原状）
（遭到破坏，恢复原状）
当草原遭受蝗虫的采食后，草原植物会增强其再生能力，尽可能减缓种群数量的下降。
当森林遭遇持续的干旱气候时，树木往往扩展根系的分布空间，以保证获得足够的水分，维持生态系统正常的功能。
抵抗力稳定性！
森林局部火灾后，森林仍能逐步恢复原状。
野火烧不尽，春风吹又生
恢复力稳定性！
2.生态系统的稳定性
（3）特点：
①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。
一、生态平衡与生态系统的稳定性（P73）
生态系统中的组分越多
食物网越复杂
自我调节能力就越强
抵抗力稳定性就越高，恢复力稳定性越低
抵抗力稳定性高
恢复力稳定性低
抵抗力稳定性低
恢复力稳定性高
请用数学模型来表示两种稳定性的关系。
稳定性
营养结构复杂程度
0
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
Q：结构简单的生态系统，抵抗力稳定性低，恢复力稳定性一定高吗？
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！
2.生态系统的稳定性
（3）特点：
②生态系统在受到不同程度的干扰或破坏后，其恢复速度和恢复时间不一样。
一、生态平衡与生态系统的稳定性（P73）
河流土壤
轻微污染
自身净化作用
恢复
重度污染
自身净化作用不足以消除
恢复力稳定性就被破坏
拓展
如图表示抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系，据图分析：
3.提高生态系统的稳定性
（1）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）措施
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；
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。
一、生态平衡与生态系统的稳定性（P73）
封山育林、休牧育草、围栏封育
控制对生态系统的干扰强度
人工造林、人工种草、鼠虫害治理、“黑土滩”治理
给予相应的物质、能量的投入
措施
原则
拓展
探究·实践--设计制作生态缸，观察其稳定性
（1）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。
（2）在设计时，要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。
实验原理
拓展
实验步骤
设计要求 目的
生态缸一般是封闭的 防止外界生物或非生物因素的干扰
生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力，种类齐全 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
生态缸的材料必须透明 为光合作用提供光能；保持生态缸内温度；
便于观察
生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的空间 便于操作；缸内储备一定量的空气
生态缸的采光用较强的散射光 防止水温过高导致水生植物死亡
选择动物不宜过多，个体不宜太大 减少对氧气的消耗，防止氧气的产生量＜消耗量
设计和制作生态缸的要求

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