(共23张PPT)
第3章 生态系统及其稳定性
第5节 生态系统的稳定性
本节聚焦
什么是生态平衡?
01
生态系统如何自我调节?
02
03
怎样理解生态系统的稳定性?
问题探讨
紫基泽兰原产于中美洲,传入我国后,先是在云南疯长蔓廷,现已扩数至广西、贵州、四川等多个省份,对当地林木、线草和农作物造成严重危害,在《中国第一批外来入经物种名单》中名列榜首。
讨论:
1.紫茎泽兰在原产地没有大肆繁殖,为什么在入侵地可以疯长蔓延?
繁殖、适应能力很强,没有天敌等制约因素的制约
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?
讨论:
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
·千百年来,虽然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,生态系统就能够通过自我调节得以恢复,从而维持相对稳定的结构和功能。像这样,生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,就是生态平衡。
·像紫茎泽兰这样的入侵种,由于它的繁殖、适应的能力很强,而且没有天敌等制约因素,因此一旦蔓延,就会严重干扰入侵地的生态系统,破坏生态平衡。
一、生态平衡与生态系统的自我调节能力
1.生态平衡的特征
(1)结构平衡:生态系统的各组分保持相对稳定
(2)功能平衡:生产一消费一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:物质和能量的输入与输出平衡
一、生态平衡与生态系统的自我调节能力
2.生态系统平衡的调节机制—负反馈调节
(1)概念: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
(2)作用:它是生态系统具备自我调节能力的基础
一、生态平衡与生态系统的自我调节能力
(3)特点:生态系统的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,生态系统的稳定性急剧下降,生态平衡就会遭到严重的破坏
(4)负反馈调节的实例
一、生态平衡与生态系统的自我调节能力
实例1:
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。
一、生态平衡与生态系统的自我调节能力
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。
森林
森林火灾
灾后恢复
火灾
实例2:
种群密度降低
阳光、养料充足
种子萌发,长成新植株
种群密度升高(郁闭)
一、生态平衡与生态系统的自我调节能力
生态系统的自我调节能力是无限的吗?
生态系统的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,生态系统的稳定性急剧下降,生态平衡就会遭到严重的破坏
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
(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。
1.生态系统的稳定性
(2)两个方面
a.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。
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
b.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
(3)影响生态系统稳定性的原因:
一般来说,生态系统的组分越多,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。
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较
比较项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
实质 使自身结构与功能保持原状的能力 遭到破坏后恢复原状的能力
核心 抵抗干扰,保持原状 遭到破坏,恢复原状
影响 因素 一般来说,生态系统的丰富度越大,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越高 一般来说,生态系统的丰富度越小,营养结构越简单,恢复力稳定性越高
三、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
1.提高生态系统的稳定性的措施
适度放牧,划区轮牧
适度砍伐
适量捕捞
三、提高生态系统的稳定性
(2)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
施肥、灌溉、控制病虫害
防护林防风阻沙
课堂练习
1.生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态就是生态平衡。呼伦贝尔草原就是一种处于生态平衡的系统。下列说法错误的是( )
A. 呼伦贝尔草原的四季中,物质和能量的输入与输出都基本相同
B. 对抗破坏或干扰使该草原恢复平衡的调节机制是负反馈机制
C. 该草原处于生态平衡时表现为结构平衡、功能平衡和收支平衡
D. 过度放牧可能导致生态系统的稳定性下降,破坏草原生态平衡
A
2.下列关于生态系统自我调节能力的叙述中,错误的是( )
A.森林中,害虫数量增加时食虫鸟也会增多,害虫种群的增长就受到抑制,这属于生物群落内的负反馈调节
B.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
C.自我调节能力强的生态系统,其稳定性也高
D.当外界干扰强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力将会丧失
C
3.以下实例可以说明生态系统具有自我调节能力的是( )
A.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
B.河流受到轻微污染时,能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解消除污染
C.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
D.山区植被遭到掠夺式砍伐后,出现水土流失甚至发生泥石流
B
4.“牵一发而动全身”,生态系统中的每一个结构的变化都有可能引起整个系统的改变。如表为1960-2002年太湖生态系统相关特征的变化情况,其中“连接指数”是反映系统内部联系复杂程度的指标,“平均路径长度”指每个循环流经食物链的平均长度。以下说法错误的是( )
食物网连接指数 下降13.49%
食物网平均路径长度 下降28.12%
物质循环指数 下降55.71%
A.食物网连接指数越大说明生态系统的抵抗力稳定性越强
B.生态系统的成分—结构—功能是一个统一的整体
C.以上数据说明太湖生态系统的稳定性受到了干扰
D.对抗破坏或干扰使生态系统恢复平衡的调节机制是正反馈调节
D
5.如图表示正常生态系统受到一定程度的干扰后,生态系统稳定性的变化,S1、S2、S3代表所在区域的面积。下列说法错误的是( )
A.在受到干扰之前,曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调节能力
B.在受到干扰后,曲线偏离正常范围越晚和幅度越小,说明生态系统的抵抗力稳定性越强
C.S2越大,生态系统的恢复力稳定性越强
D.S3越小,生态系统的总稳定性越高
C