课件38张PPT。5.5 生态系统的稳定性问题探讨生态系统具有
自我调节的能力。 生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,叫生态系统的稳定性。一、生态系统稳定性的概念生态系统的组成成分和营养结构生态系统的
能量流动、
物质循环、
信息传递 少量砍伐森林中的树木,森林的结构功能不会破坏。 草原上适量放养牲畜,草原不至于破坏。 适度捕捉生态系统中的动物,也不会导致种群严重减小,更不会灭绝。二、生态系统的自我调节能力1、实例:1)
河流受到轻度污染是,能通过什么方式消除污染?
物理沉降
化学分解
微生物的分解2)生物群落内部负反馈调节的实例净化作用害虫数量增加害虫数量减少食虫鸟数量增加食虫鸟数量减少2)生物群落与无机环境之间负反馈调节的实例
大火
↓
种群密度降低
↓
阳光充沛、土壤中无机养料增多
↓
许多种子萌发,迅速长成新的植株
↓
种群密度增高负反馈在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础。如果外界的干扰强度超过了其自我调节能力范围,生态系统的稳定性将遭到严重破坏而无法恢复!
例如:我国西北的黄土高原!2、生态系统的自我调节能力是有一定限度的 生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。1.抵抗力稳定性抵抗干扰,维持原状二、生态系统稳定性的类型 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。2.恢复力稳定性遭到破坏,恢复原状多复杂强高热带雨林生态系统恢复力稳定性低少简单弱低恢复力稳定性高人工林抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系 对一个生态系统来说,抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般存在相反关系。抵抗力稳定性恢复力稳定性稳定性营养结构复杂程度稀少简单弱低恢复力稳定性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。低环境条件极其恶劣三、提高生态系统的稳定性措施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。 适量砍伐森林中的树木,森林的结构功能不会破坏,还能促进森林的更新。对农田生态系统要不断施肥、灌溉,增加投入,控制病虫害,才能保证高产出。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。设计并制作生态瓶,观察其稳定性 制作讨论:1、设计时要考虑的生态系统各组成成分有哪些?
生产者、消费者、分解者三者之间应保持适宜比例,以维持生态系统的相对稳定。
2、应将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直接照射,为什么?非生物的物质和能量
生产者
消费者
分解者既得到良好光照,又可避免因阳光直接照射而导致
生态缸内温度过高。3、通过本制作,可得出的结论:1)人工生态系统可以保持较长时间的相对稳定但不是永久。
2)人工生态系统的稳定性是有条件的。 1.如果一个生态系统中有4种生物,它们可以形成下面几种营养结构,如图所示,其中最稳定的是( )?ABCDB练习2.下列哪种措施能提高生态系统的稳定性 ( )
A.减少寄生生物和捕食者的数量
B.平衡生产者和消费者的数量
C.增加物种的数目
D.对生态演替进行限制C3.2002年底“食人鱼”的报道随处可见,外来物种入侵或引种不当,会给当地生态环境造成重大影响,其主要原因是( )
A.使入侵地食物链破坏
B.会破坏入侵地的非生物因素
C.未认识其价值所以人为干扰少
D.增加物种多样性,使当地生态平衡更稳定A4.(多选题)“加拿大一枝黄花”原产北美,最早于1935年作为观赏值物引进,上世纪80年代扩散蔓延到河滩、路边。它的根系极为发达易连接成片,一棵“一枝黄花”能结两万多粒种子,极易和其他作物争光、争肥,形成强大的生长优势,对绿化灌林乃至棉化、玉米、大豆等农作物产生严重影响,并能改变道路、宅旁、荒地的景观。下列有关“一枝黄花”的叙述中正确的是( )
A.“一枝黄花”属于外来物种,进入我国后可以增加我国生物多样性
B.“一枝黄花”成灾最可能的原因是本地缺乏其天敌
C.为控制“一枝黄花”可以再从原产地引进其天敌
D.为控制“一枝黄花”应从本地寻找其天敌BD确认“生物圈2号”实验失败
在1991至1993年的实验中,由于研究人员发现:生物圈2号的氧气与二氧化碳的大气组成比例,无法自行达到平衡;生物圈2号内的水泥建筑物影响到正常的碳循环;多数动植物无法正常生长或生殖,其灭绝的速度比预期的还要快。经广泛讨论,确认“生物圈2号”实验失败,未达到原先设计者的预定目标。
证明人类离开了地球将难以永续生存生物种类关系的失调
除了二氧化碳多、氧气少、水循环失调等原因以外,生物种类关系的失调也是重要的原因。
原来,设计者虽然在“生物圈II号”内模拟了多种生态系统,但引进的生物却主要是生产者,动物、真菌和细菌的种类和数量都较少。传粉的昆虫死去了,有些植物就只开花不结果了。由于动物的种类和数量减少了,植物很少被动物取食,加之缺少细菌和真菌的分解,导致枯枝落叶大量堆积,物质循环不能正常进行。
环境资源与人的比例严重偏小
恐怕还有比例不对的原因,在真的生物圈中平均每人所对应的大气,水,植物等是那么的广阔,而二号呢?环境资源与人的比例严重偏小,就那点大气,水,植物等,哪怕就是生活一个人也已严重不够了,更何况是几个人.
二氧化碳多、氧气少是结果而非原因,二氧化碳多、氧气少是因为植物相对太少了,不足以将人和植物自身产生的那么多二氧化碳转化并释放氧气.氧气的消耗速度高于产生速度,而二氧化碳的产生高于消耗. 原因课件44张PPT。第5节 生态系统的稳定性学习目标 1、阐明生态系统的自我调节能力。
2、举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
3、简述提高生态系统稳定性的措施。学习方法1、结合正反实例理解生态系统具有相对稳定性。
2、通过建构负反馈调节模型理解生态系统如何通过负反馈调节机制完成自我调节。
3、运用对比的方法理解抵抗力稳定性和恢复力稳定性。自主学习快速阅读课文,
提炼核心概念,
完成学案问题。生态系统稳定性的概念 生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,叫做生态系统的稳定性。知识梳理亚马逊森林欧亚大陆草原苔原景观思考:地球上,亚马逊森林,欧亚大陆草原,以及极地附近的苔原,都已存在至少上千万年了,这些自然生态系统尽管经常遭受洪涝、火烧、虫害,也遭受人类的砍伐与放牧等活动的干扰,但是现在依然基本保持着正常的森林、草原与苔原景观,仍能维持生态系统的正常功能。
思考:为什么这些生态系统在受到干扰后,仍能保持相对稳定?河流受到轻微污染时,如何恢复正常?物理沉降
化学分解
微生物分解一、生态系统的自我调节能力思考:1、草原中生活着野兔和狼,由于狼的捕食,野兔数量减少,分析草、野兔、狼的种群数量是如何逐步达到稳定的?
2、为什么森林中的害虫数量不会大幅度增长?
3、森林局部大火后,为什么植株能较快生长?负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础。生态系统的自我调节能力1、同种生物的种群密度的调控
2、异种生物种群之间的数量调控
3、生物与环境之间的相互调控生物群落与无机环境之间也存在负反馈调节。 自然界中的正反馈调节很少见,往往具有一定的破坏性。(08年海南)某池塘中早期藻类大量繁殖,食藻浮游动物水蚤大量繁殖,藻类减少,接着又引起水蚤减少。后期排入污水,引起部分水蚤死亡,加重了污染,导致更多水蚤死亡。关于过程的叙述,正确的是(??)
A早期不属于负反馈,后期属于负反馈???????
B早期属于负反馈,后期不属于负反馈
C早期后期均属于负反馈????????????????????
D早期后期均不属于负反馈黄土高原由于植被破坏造成水土流失 生态系统的自我调节能力是有一定限度的。当外界干扰因素的强度超过这一限度时,生态系统就到了难以恢复的程度。二、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和功能保持原状(不受损害)的能力。 适量砍伐森林中的树木,森林的结构功能不会破坏。 草原上适量放养牲畜,草原不会被破坏。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。 例如:森林局部火灾后,能够逐步恢复原状。 一般来说,生态系统的组分越多,食物网越复杂,自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。抵抗力稳定性高抵抗力稳定性低草原生态系统森林生态系统 但与此同时,由于生态系统的成分多,营养结构复杂,遭到破坏后恢复原状也越难 ,所以恢复力稳定性也越低; 一般来说,一个生态系统的抵抗力稳定性与恢复力稳定性存在相反关系。 当然,恢复力稳定性的强弱也与该生态系统所处的环境条件有关。抵抗力稳定性强抵抗力稳定性弱恢复力稳定性弱恢复力稳定性强草原沙漠生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系生态系统在受到不同程度干扰时,其恢复速度和恢复时间是不一样的。河流西安护城河旧貌西安护城河新颜启示如何提高生态系统的稳定性?三、提高生态系统的稳定性1、一方面要控制对生态系统干扰的程度,不应超过其自我调节能力2、另一方面,对于人类利用强度较大的生态系统,实施相应的物质和能量投入,保证生态系统内部结构和功能的协调。垃圾围城的浐灞河道变身环保新区西安世园会景观“河流治理带动区域发展,新区开发支撑生态建设”
合作完成调研报告:浐灞新区生态建设的启示
补充1、自然生态系统是人类生存的基本环境
2、人类活动的干扰正在全球范围内使生态系统偏离稳定状态
3、人类生存与发展的命运就掌握在自己手中,但又受到自然规律的制约课堂达标练习1、A 2、B 3、D 4、D 5、B
6、(1)生物防治,农药对有抗药性的松毛虫不起作用
(2)次级,二 (3)生物种类单一、自我调节能力差
7、(1)调整生态系统能量流动关系,是能量流向对人类对有益的部分
(2)破坏了原有的稳定性
(3)分解者
(4)生态系统的自我调节能力有一定限度,
(5)遵循生态规律,实现生态系统的良好循环反思总结1、审题失误
2、知识错误
3、方法错误
4、粗心错误
5、不严谨不规范
6、时间搭配不当
7、心理状态不佳小结1.下列各种生态系统自动调节能力最大的是( )
A. 池塘生态系统
B. 北极冻原生态系统
C. 热带雨林生态系统
D. 温带草原生态系统练 习C2.自然林区内的马尾松林一般不容易发生虫害,但在一些人工马尾松林中却常会发生严重的松毛虫危害,其主要原因是( )
A. 松毛虫繁殖力强
B. 马尾松抗虫害能力差
C.人工林营养结构简单
D.当时气候适宜松毛虫生长C3.下列生态系统稳定性的说法正确的是( )
A. 生态系统稳定性是指生态系统所具有的保持自身结构和功能相对稳定的能力
B. 森林生态系统的稳定性较高
C. 草原生态系统的恢复力稳定性比森林生态系统的稳定性高
D. 在草原上适当栽种防护林,可以有效的提高草原生态系统的抵抗力稳定性D4.对于一个处于稳定状态的生态系统,下列说法不正确的是( )
A.由幼年向成熟过渡阶段出现稳定的状态
B.有一定生物组成、数量比例及典型的食物链
C.物质和能量的输入和输出大体相等
D.能量的收支随气候周期性变化而波动A5.某池塘生态系统的结构和功能由于污染物的排放遭到破坏,停止排放污染物后,由于自身的净化作用,逐步恢复原状,这是由于生态系统有( )
A.抵抗力稳定性 B.恢复力稳定性 C.抗污染能力 D.抗干扰能力B澳洲草原广阔,天然牧草资源十分丰富。自1925年起,从印度和马来西亚引入当地没有的牛,羊等家畜,大力发展畜牧业。几年后,千万头牛的粪便覆盖了草场,牧草大量枯死,同时蝇子蔓延,成为澳洲牧区的一大公害。整修澳洲草原生态系统处于崩溃的边缘。后来,从亚洲引进蜣螂,它们把牛粪推运到地下,既消除了牛粪,又肥沃了土壤,还控制了蝇子。有效地解决了生态危机问题,使澳洲草原又呈现出生机蓬勃的景象。(1)从生态学的角度看,人们引进牛.羊的目的是__________
(2)引进牛.羊后导致生态危机的主要原因是______________
(3)蜣螂是这个草原生态系统的____功能类群的重要成分
(4)以上事实说明,生态系统的自动调节能力具有____________
(5)引进牛羊发生生态危机这一事实给人们的启示是人类的生产活动要_____ ___制 作设计并制作生态缸,观察其稳定性 1.在制作生态缸时,除了参考教材中的方法步骤外,还要注意以下几点:
(1)生态缸可制作成封闭型,也可制作成开放型(即不加盖)。前者对生态系统的基本成分及其比例有着更严格的要求。
(2)生态缸中放置的生物必须具有较强的生活力,放置生物的数量要合适。
(3)为了使生态缸内的沙地保持干燥,可在沙土下铺垫一张塑料布,以防止缸中水(气)渗透上来。
(4)生态缸制作完毕后,应该贴上标签,在上面写上制作者的姓名与制作日期。(1)设计一份观察记录表,内容包括植物、动物的生活情况,水质情况(由颜色变化进行判别)及基质变化等。
(2)定期观察,同时做好观察记录。
(3)如果发现生态缸中的生物已经全部死亡,说明此时该生态系统的稳定性已被破坏,记录下发现的时间。
(4)依据观察记录,对不同生态缸进行比较、分析,说明生态缸中生态系统稳定性差异的原因。2. 观察生态缸的稳定性时,要注意以下几点:课件27张PPT。第5节 生态系统的稳定性多年来,人类梦寐以求地憧憬着冲出地球,向宇宙进军。随着地球环境的恶化,这种愿望里似乎又加进了欲逃离的色彩,人们上下求索,加快了寻找“诺亚方舟”的步伐。“生物圈二号” 生物圈2号
(Biosphere 2)是美
国建于亚利桑那州图
森市以北沙漠中的一
座微型人工生态循环系统,因把地球本身称作生物圈1号而得此名,它由美国前橄榄球运动员约翰?艾伦发起,并与几家财团联手出资,委托空间生物圈风险投资公司承建,占地1.28公顷,历时8年,耗资1 .5亿美元。 生物圈2号计划设计
密闭状态下进行生态
与环境研究,帮助人
类了解地球是如何运
作,并研究在仿真地球
生态环境的条件下,人类是否适合生存的问题。更为重要的是, 它将作为首例永久性生物再生式生保系统的地面模拟装置,而有可能应用于人类未来的地外星球定居和宇宙载人探险。
圈内共有约4000个物种,其中动物(包括:软体、节肢、昆虫、鱼类、两栖、爬行、鸟类 、哺乳等)、植物(包括浮游、苔藓、蕨类、裸子和被子等)约3000种,微生物(包括细菌、粘菌、真菌、微藻等)约1000种。与地球生物圈类同,生物圈2号在物质上闭环,通过工程手段禁止它与外界大气和地下土壤进行物质变换。在能量上开环,允许太阳光通过玻璃结构供植物进行光合作用。生态系统的稳定性:生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力生态系统稳态:生态系统自身结构和功能发展到相对稳定的状态原理:生态系统内部具有一定的
自我调节能力河流受到轻微污染时,此河流会被破坏吗?物理沉降
化学分解
微生物分解生态系统自我调节的实例 在森林中,当害虫数量增加时,食虫鸟由于食物丰富,数量也会增多,这样,害虫种群的增长就会受到抑制。负反馈调节生态系统自我调节的实例反馈调节一场大火过后,森林中种群密度降低,但是由于阳光充沛、土壤中无机养料增多,许多种子萌发后,迅速长成新的植株。? 负反馈调节生态系统自我调节的实例生态系统自动调节的几个实例当河流受到轻微污染时,能通过物理沉降、化学分解和微生物分解等途径,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。
这是净化作用的实例。
在森林中,当害虫数量增加时,食虫鸟由于食物丰富,数量也会增多,这样,害虫种群的增长就会受到抑制。
这是生物群落内部负反馈调节的实例。
一场大火过后,森林中种群密度降低,但是由于阳光充沛、土壤中无机养料增多,许多种子萌发后,迅速长成新的植株。
这是生物群落与无机环境之间负反馈调节的实例。? 总结
负反馈调节:生态系统自我调节能力的基础。
有一个湖泊受到了污染,鱼类的数量就会因死亡而减少,鱼类死亡的尸体腐烂,又会进一步加重污染,引起更多的鱼类死亡,活鱼就更少了。正反馈调节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来方向破坏稳态调节稳态稳定性抵抗力稳定性:
抵抗干扰,保持原状
恢复力稳定性:
受到破坏,恢复原状比较:抵抗力稳定性生态系统的组分越 ,食物网越 ,自我调节能力越 ,抵抗力稳定性越高;比较:恢复力稳定性一般营养结构 ,遭到破坏后比较容易恢复
但生态系统所处的环境条件也是一个重要的因素稳定性抵抗力稳定性:
抵抗干扰,保持原状
恢复力稳定性:
受到破坏,恢复原状影响因素:食物网的复杂程度;
环境条件等;
外界干扰的强度;
生态系统的自我调节能力不是无限的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力迅速丧失,生态系统就到了难以恢复的程度。黄土高原在1991至1993年的实验中,由于研究人员发现:生物圈2号的氧气与二氧化碳的大气组成比例,无法自行达到平衡;生物圈2号内的水泥建筑物影响到正常的碳循环;多数动植物无法正常生长或生殖,其灭绝的速度比预期的还要快。经广泛讨论,确认“生物圈2号”实验失败,未达到原先设计者的预定目标。提高生态系统的稳定性 人类的生存离不开一个适宜稳定的环境。 人类的发展离不开一个适宜稳定的环境。 走持续发展的道路需要一个适宜稳定的环境意义:提高生态系统的稳定性提高生态系统的稳定性: 一方面要控制对生态系统 的程度,对生态系统的利用应该 ,不应超过生态系统的 能力; 另一方面要对人类 较大的生态系统,应实施相应的 、 投入,保证生态系统内部 与 的协调。措
施 保持与提高生物的数量,保护生物的多样性,提高生态系统的抵抗力稳定性。提高生态系统的稳定性措
施 保护草本、苔藓、地衣等耐性强,繁殖快的小植物和各种小型动物,提高生态系统的恢复力稳定性。提高生态系统的稳定性措
施 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。提高生态系统的稳定性生态瓶课件45张PPT。人类能否在生物圈之外建造一个适于人类长期生活的生态系统呢?为什么?美国科学家于1984
兴建的
“生物圈Ⅱ号”实验室为了做人类离开地球能否生存的实验,美国花费2亿美元于1984年建造了一个完全封闭的生态实验基地。由于该实验室是模拟生物圈的结构和功能而建造的,因此叫做“生物圈Ⅱ号”。这是一个占地1.3亿平方米 的钢架结构的玻璃建筑,远远望去仿佛是一个巨大的温室。1993年,8个人被送进“生物圈二号”,本来预期他们与世隔绝两年,可以靠吃自己生产的粮食,呼吸植物释放的氧气,饮用生态系统自然净化的水生存。但18个月之后,“生物圈二号”系统严重失去平衡:氧气浓度从21%降至14%,不足以维持研究者的生命,输入氧气加以补救也无济于事;原有的25种小动物,19种灭绝;为植物传播花粉的昆虫全部死亡,植物也无法繁殖。事后的研究发现:细菌在分解土壤中大量有机质的过程中,耗费了大量的氧气;而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用,被“生物圈二号”的混凝土墙所吸收,又打破了循环。 生物圈2号的启示人工控制系统不同于自然界,大而全的设计导致了顾此失彼。模拟的各类生态系统的空间分布格局及大小比例不合理。地球上生态系统内的生物间关系很复杂,目前人类还未全面了解生物间的协调性,生态系统的稳定性很难做到 。它最重要的启示在于:我们人类目前对地球的了解还是远远不够的,目前最好的办法还是保护和利用好地球,进行环境保护和生态恢复是实现人类可持续发展的必由之路。一.生态系统稳定性的概念当生态系统发展到一定阶段时,所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性。生态系统中的生物和非生物都在不断地发展变化着。但对于一个相对成熟的生态系统来说,系统中的各种变化只要不超出一定限度,生态系统的结构与功能就不会发生大的改变。表现:
1.生态系统的生产者、消费者和分解者的种类和数量保持相对稳定。
(结构上的平衡)
2.具有比较稳定的食物链和食物网。生态系统的各个成分之间,物质和能量的输入和输出之间保持相对的平衡。
(功能上的平衡)
补充:1.生态系统的结构和功能总是处于不断变化的过程中,所以生态系统的稳定性是相对的。
生态系统发展的发展趋势:生物种类多样化;结构复杂化;功能完善化
2.生态系统的稳定性是一种能力,生态平衡是一种状态。
3、生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。二.生态系统的自我调节能力生态系统的稳定性的原因:是由于生态系统具有自我调节能力。
生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。大小取决于生态系统自身的净化能力和完善的营养结构。一般情况下,生态系统的物种组成越复杂,结构越稳定,功能越健全,生产力越高,它的自我调节能力也越高。过度放牧食物短缺意义:生态系统自我调节能力的基础负反馈调节结果:抑制或减弱了最初发生的变化,使生态系统达到或保持稳定。正反馈湖泊受到了污染鱼类等生物死亡死鱼等生物腐烂(+)实例:使生态系统常常远离稳态,对生态系统有极大破坏作用。结果:+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来方向错上加错改邪归正植物增加兔的食物增加兔的数量增加兔吃大量植物植物减少兔因饥饿死亡兔吃少量植物兔与植物的关系生态系统自动调节的几个实例
当河流受到轻微污染时,能通过物理沉降、化学分析和微生物分解等途径,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。这是净化作用的实例。
在森林中,当害虫数量增加时,食虫鸟由于食物丰富,数量也会增多,这样,害虫种群的增长就会受到抑制。这是生物群落内部负反馈调节的实例。
一场大火过后,森林中种群密度降低,但是由于阳光充沛、土壤中无机养料增多,许多种子萌发后,迅速长成新的植株。这是生物群落与无机环境之间负反馈调节的实例。 少量砍伐森林中的树木,森林的结构功能不会破坏。 草原上适量放养牲畜,草原不至于破坏。 适度捕捉利用生态系统中的动物,也不会导致种群严重减小,更不会灭绝。生态系统的自动调节能力都有一定的限度,如果人为或自然因素的干预超过了这个限度,生态系统的稳定性就会被破坏。我国西北的黄土高原,就是原有森林生态系统崩溃的鲜明例子。 黄土高原过去不仅有茂密的森林,还有茂密的草原。但是,经过几百年的掠夺式开发,盲目砍伐森林和滥垦草原,结果植被破坏殆尽,引起水土流失,因而成为一片荒山秃岭。青山绿水穷山恶水黄土高原的历史变迁三.抵抗力稳定性和恢复力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。生态系统的稳定性表现在两个方面: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的能力。(抵抗干扰,维持原状)(遭到破坏,恢复原状)1.抵抗力稳定性抵抗力稳定性高的生态系统特征:
(1)生物的种类、数量多,一定外来干扰造成的变化占总量的比例小。(2)能量流动与物质循环的途径多,一条途径中断后还有其他途径来代替。(3)生物代谢旺盛,能通过代谢消除各种干扰造成的不利影响。1.在下列四种措施中,能提高区域生态系统 自 动调节能力的是( )
A.减少该生态系统内生物的种类
B.增加该生态系统内各营养级生物的种类
C.使该生态系统内生产者和消费者在数量上保持平衡
D.减少该生态系统内捕食者和寄生生物的数量
B2.恢复力稳定性
恢复力稳定性高的生态系统特征:
(1)生物繁殖的速度快,产生后代多,能迅速恢复原有的数量。(2)生态系统结构简单,物种扩张受到的制约小。
(3)各营养级生物能以休眠方式渡过不利时期或产生适应新环境的新类型。2.草原上人工种草,为了防止鸟把草籽 吃掉,用网把试验区罩上,后来发现,草的叶子几乎被虫吃光,而没加网罩的草地反而长得较好。造成这种现象的原因是( )
A.植被破坏 B.环境污染
C.食物链被破坏 D.缺水干旱C稀少简单弱低多复杂强高热带雨林生态系统森林生态系统人工林生态系统低高低高人工生态系统,如果没有人为的帮助,其抵抗
力稳定性与恢复力稳定性如何?都很低 对一个生态系统来说,一般抵抗力稳定性与恢复力稳定性存在相反关系。抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系(一般)抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较抵抗干扰,保持原状遭到破坏,恢复原状生态系统的成分越复杂,抵抗力稳定性越强生态系统的成分越简单,恢复力稳定性越强。与自身调节能力有关相反关系
同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力,它们相互作用,共同维持生态系统的稳定。
二者之间与营养结构的关系,如右图所示:生态系统遭到破坏的原因
是什么? 是外来的干扰超过了生态系统的自我调节能力的限度。引起生态平衡破坏的因素:①自然因素:地震、海啸、火山、泥石流、流行病等。②人为因素
指人类对自然资源的不合理开发和人类活动造成的环境污染等。
(1)人类对自然资源的不合理开发包括:A、对森林的过量采伐、对草原的过度放牧、对石油海洋的过度开发造成植被破坏。
B、对某些动物的过度围猎造成食物链破坏
(2)人类活动造成的环境污染主要指:工业三废、农药化肥、生活垃圾、生活废水、
汽车排放尾气而造成的大气、水和土壤污染。②人为因素:过度采伐、放牧、捕
猎、环境污染等。环境污染
自然资源的不合理利用人为因素
物种的无节制捕杀和物
种的盲目引进
生物种类的变化环境因素的变化森林植被破坏土地沙漠化藏羚羊的呼唤垃圾成灾 人类对地球的破坏补充:破坏生态平衡的因素包括了自然因素和人为的因素,以人为的因素为主。生态平衡遭到破坏的三个基本环节是:植被的破坏、食物链的破坏和环境的污染。四.提高生态系统的稳定性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。
这一措施主要应该针对哪一类生态系统?恢复力稳定性低的生态系统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。如氮元素和碳元素一样也在生物群落和无机环境之间不断循环,热带雨林是不要施氮肥的,但农田中却还要不断的施加氮肥。
对抵抗力稳定性低的生态系统又该如何?进行保护,如建立自然保护区或防护林
以增加物种数,提高抵抗力稳定性。 对农田生态系统要不断施肥、灌溉,增加投入,控制病虫害,才能保证高产出。 生态系统稳定性的维持需要有足够的持续稳定的能量(太阳光能)输入、具有一定营养关系的生产者、消费者和分解者,并且各生物成分之间还应保持一定的相对稳定比例等条件。
生态系统中的生物多样性是保持生态系统稳态的重要条件。补充:提高生态系统的稳定性的措施1.保持与提高生物的数量,保护生物的多样性,提高生态系统的抵抗力稳定性。2.保护草本、苔藓、地衣等耐性强,繁殖快的小植物和各种小型动物,提高生态系统的恢复力稳定性。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。设计并制作生态缸,观察其稳定性
生态系统的结构:生产者,消费者,分解者搭配的比例应合理,要有非生物的物质和能量。
生态系统的功能:能量流动和物质循环能正常的进行。课件22张PPT。第5节 生态系统的稳定性知识回顾生态系统结构功能组成成分营养结构食物链食物网能量流动物质循环信息传递生物成分非生物成分生态系统的稳定概念:生态系统具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。含义:
1、它是生态系统发展到一定阶段所具有的一种综合能力,而非一种状态。
2、结构上相对稳定:物种种类相对稳定;种群数量相对稳定;有典型完整的食物链和食物网。
3、功能上相对稳定:物质和能量的输入和输出相对稳定。
4、是自我调节的结果,主要依靠种内斗争和种间关系。
原因:生态系统具有自我调节能力生态系统的自我调节能力自我调节能力主要表现在3个方面:
1、同种生物的种群密度的调控,这是在有限空
间内比较普遍存在的种群变化规律;
2、异种生物种群之间的数量调控,多出现于植
与动物或动物与动物之间,常有食物链关系;
3、生物与环境之间的相互调控。
4、自我调节有正反馈和负反馈调节。负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础。
正反馈:意义在于使生理过程不断加强,
直至最终完成生理功能 负反馈调节害虫增加鸟数目增加鸟食物增加鸟少吃害虫害虫减少鸟饥饿死亡鸟数目减少鸟多吃害虫作用:使生态系统达到或保持平衡或稳态,
结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化。 物种丰富的热带雨林生态系统成分越多 营养结构越复杂自我调节能力越大物种单一的农田生态系统 生态系统的自我调节能力都有一定的限度,如果
人为或自然因素的干预超过了这个限度,生态系统的
稳定性就会被破坏。生态系统的自我调节能力抵抗力稳定性和恢复力稳定性阅读教材相关内容,回答以下问题:什么是抵抗力稳定性?
抵抗力稳定性的核心是什么?
森林生态系统、北极苔原抵抗力稳定性谁强谁弱?
总结“抵抗力稳定性与生态系统自身的组分和营养结构之间关系”概念:生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能维持原状的能力。抵抗力稳定性 特 征
成分越单纯、营养结构越简单,自我调节能
力就越小、抵抗力稳定性就越低;生物种类越多、营养结构越复杂,物质循环
与能量流动的渠道越多,自我调节能力就越
大、抵抗力稳定性就越高;“抵抗力稳定性”的核心是“抵抗干扰,保持原状。自动调节能力是有限的,一旦外界干扰超过这个限度,生态系统的稳定状态就将被打破。物种丰富的热带雨林Ⅰ北极苔原生态系统生态系统成分越多 营养结构越复杂自我调节能力越大抵抗力稳定性越高五十年代淘米洗菜, 六十年代洗衣灌溉,
七十年代水质败坏, 八十年代鱼虾绝代,
九十年代拉稀生癌…….
——一首广泛流传于淮河边的民谣
恢复力稳定性阅读教材相关内容,回答以下问题:什么是恢复力稳定性?
恢复力稳定性的核心是什么?
森林生态系统、草原生态系统恢复力稳定性谁强谁弱? 生态系统受到外界干扰使自身结构功能破坏后恢复原状的能力。恢复力稳定性的概念 恢复力稳定性高的生态系统: 1生物繁殖的速度快,产生后代多,能迅速 恢复原有的数量。 2物种变异能力强,能迅速出现适应新环境 的新类型。 3生态系统结构简单,生物受到的制约小。恢复力稳定性弱的生态系统特征: 生态系统的组分越多,食物网越复杂,自我调节能力越强,恢复力稳定性越弱。“恢复力稳定性”的核心是“遭到破坏,恢复原状恢复力弱草原生态系统森林生态系统抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系 一般的,对一个生态系统来说,抵抗力稳定性与恢复力稳定性存在负相关关系。抵抗力稳定性恢复力稳定性稳定性 生态系统营养结构复杂程度 抵抗力稳定性和恢复力稳定性是生态系统中同时存在的两种稳定能力。抵抗力弱、恢复力强抵抗力强、恢复力弱结构单一的人工马尾松林结构复杂的森林生态系统 注意:不能泛泛的说某个生态系统比另一个生态 系统稳定性强小结生态系统的稳定性结构稳定功能稳定生产者消费者分解者非生物的物质和能量群落能量流动物质循环渠道食物链(网)构成抵抗力稳定性恢复力稳定性决定于净化作用物理、化学、生物提高生态系统的稳定性 另一方面,对人类利用强度大的生态系统,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。 一方面要控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应适度,不应超过生态系统的自我调节能力。课题:设计并制作生态缸,观察其稳定性 1. 在制作生态缸时,除了参考教材中的方法步骤外,还要注意以下几点:
(1)生态缸可制作成封闭型,也可制作成开放型(即不加盖)。前者对生态系统的基本成分及其比例有着更严格的要求。
(2)生态缸中放置的生物必须具有较强的生活力,放置生物的数量要合适。
(3)为了使生态缸内的沙地保持干燥,可在沙土下铺垫一张塑料布,以防止缸中水(气)渗透上来。
(4)生态缸制作完毕后,应该贴上标签,在上面写上制作者的姓名与制作日期。2. 观察生态缸的稳定性时,要注意以下几点:
(1)设计一份观察记录表,内容包括植物、动物的生活
情况,水质情况(由颜色变化进行判别)及基质变化
等。
(2)定期观察,同时做好观察记录。
(3)如果发现生态缸中的生物已经全部死亡,说明此时该
生态系统的稳定性已被破坏,记录下发现的时间。
(4)依据观察记录,对不同生态缸进行比较、分析,说明
生态缸中生态系统稳定性差异的原因。练习
基础题
1.(1)√;(2)×;(3)√。
2.自我调节能力最强的两个生态系统是(1、8);
人的作用突出的生态系统有(6、7、9、11);
陆地生态系统中抵抗力稳定性较强的是(1、2),较弱的是(3、5、6、7、11);
水域生态系统在遭到较严重的破坏后,恢复较快的是(4、9),恢复较慢的是(8)。
拓展题
提示:生态系统中的生物种类越多,食物链越复杂,系统的自我调节能力就越强;反之,生物种类越少,食物链越简单,则调节平衡的能力越弱。例如在马尾松纯林中,松毛虫常常会产生爆发性的危害;如果是针阔混交林,单一的有害种群不可能大发生,因为多种树混交,害虫的天敌种类和数量随之增加,进而限制了该种害虫的扩展和蔓延。一、概念检测
1.(1)×(2)√(3)√(4)×(5)√
2.(1)B (2)C
3.举例:略 4.略
二、知识迁移
1.略
2.提示(1)藻类数量减少;需氧型细菌大量繁殖,溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗。(2)有机物分解后形成的大量的NH4+ 等无机盐离子,有利于遭类的大量繁殖。(3)藻类通过光合作用释放氧气;有机物减少,需氧型细菌数量下降,因而对溶解氧的消耗量减少。(4)河流中生物大量死亡,该生态系统的稳定性遭到破坏。
三、技能应用
1.略
2.放养赤眼蜂。因为喷洒高效农药,在消灭棉铃虫的同时,也会杀死大量棉铃虫的天敌。棉铃虫失去天敌的控制,就容易再度大发生。在棉田里放养赤眼蜂,由于棉铃虫和赤眼蜂在数量上存在相互制约的关系,因此,能够将棉铃虫的数量长期控制在较低水平。从这个角度看,这个方案有利于提高农田生态系统的稳定性。
四、思维拓展
(1)属于自养生物。
(2)一般生态系统的能量来自太阳能,由绿色植物进行光合作用固定,但深海热泉生态系统中的能量却来自硫化物,由硫细菌通过氧化硫化物获得。
(3)对于研究生命的起源和演化,研究地球上生态系统的结构、规律具有重要意义。
自我检测的答案和提示