2019年春季学期人教版高二生物必修3第五章第5节 生态系统的稳定性

第5节 生态系统的稳定性
　　少量砍伐森林中的树木，森林的结构功能会不会遭到破坏？
　　草原上适量放养牲畜，草原会被破坏吗？
　　适度捕捉生态系统中的动物，会不会导致种群严重减小，甚至灭绝呢？
　　为什么这些生态系统在受到干扰后，仍能保持相对稳定呢？
生物圈Ⅱ号
以及供人居住的房子。科学家利用计算机来控制射入的阳光，调节各区所需的温度。
8名科学家进入“生物圈Ⅱ号”，他们计划在里面呆上两年，一边从事科学研究，一边养猪养鸭，耕种收获。遗憾的是，一年多以后，“生物圈Ⅱ号”中氧气含量大幅度下降，粮食严重减产，科学家在里面无法再生活下去，不得不提前撤出。
20世纪80年代，美国在亚利桑那州的沙漠上建造了一个实验基地。为了与地球生物圈——科学家将它称为“生物圈Ⅰ号”相区别，人们将这座建筑称为“生物圈Ⅱ号”。“生物圈Ⅱ号”几乎是完全密封的，占地12?000平方米，容积达141 600立方米，由80 000根白漆钢梁和6 000块玻璃组成。里面有微型的森林、沙漠、农田、海洋和溪流，还有猪、牛、羊、鸡、鸭等家畜家禽，
讨论
１.科学家为什么要建造“生物圈Ⅱ号”？
２.在“生物圈Ⅱ号”中模拟生物圈建立了哪些生态系统？里面有哪些成分？
３.8位科学家原打算在“生物圈Ⅱ号”中自给自足生活两年，为何中途撤出？
４.“生物圈Ⅰ号”出现这些问题了吗？ “生物圈Ⅱ号”失败说明什么？
生态系统的自我调节能力是无限的吗？
一、生态系统的自我调节能力
阅读课文
生态系统具有自我调节能力的实例有哪些？
生态系统自我调节能力的基础是什么？
思考与讨论：构建负反馈调节的概念模型。
不仅生物群落内部是这样，生物群落与无机环境之间也存在负反馈调节。
森林火灾（左）和火烧后的恢复（右）
火灾后，种群密度降低

光照更充足，土壤中养料增多
(+)

(+)
种子萌发



(-)


生态系统中普遍存在负反馈调节。
这种调节是自动发生的，即生态系统具有自我调节能力。
正是这种能力使得生态系统的结构和功能保持相对稳定，这种稳定性即“生态系统的稳定性”。
——这种“受到干扰，保持原状”的能力即生态系统的抵抗力稳定性。
苏州——江南水乡,小桥流水人家。话说乾隆下江南时，到了苏州。看到水乡人家上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，可是即便如此，水仍然很清澈。这番景象让乾隆大为惊奇。
二、抵抗力稳定性
概念：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。
来源：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.代谢旺盛，能通过代谢消除各种干扰造成的不利影响。

实例2:森林生态系统出现“有虫不成灾”现象 。
　森林生态系统中各营
养级的生物种类多，营
养结构复杂，自我调节
能力大。
实例1:河流生态系统轻度污染后,污染会被很快
　　　消除。
河流生态系统自我调节的途径有物理沉降、化学分解和生物分解三个方面，使河流轻度污染后,能自身净化。
实例3:北极苔原生态系统
　　　易破坏的原因是
　　　什么?
　　北极苔原生态系统的生产者只有地衣,这样的生态系 统成分非常简单,营养结构 也很简单,自我调节能力很 小,抵抗力稳定性低,如果地衣受到损伤,整个生态系统就崩溃。
抵抗力稳定性高的生态系统特征：
抵抗力稳定性
很强
抵抗力稳定性
较弱
1.生物的种类、数量多。
稳定性
2.生物种类多，食物网复杂，物质循环与能量流动的渠道多。
抵抗力稳定性
很强
抵抗力稳定性
较弱
可见，抵抗力稳定性高的生态系统特征有：
1.生物的种类、数量多。
2.各营养级的生物种类多，食物网结构复杂。
哪个生态系统调节能力强？
森林 & 农田
讨 论

这种“遭到破坏，恢复原状”的能力即生态系统的恢复力稳定性。

乾隆下江南，看到了苏州山清水秀，同时也发现苏州虎丘外围的河流被众多染坊流出的废水污染得肮脏不堪、臭气熏天，于是他立即下令严禁商贾平民在虎丘一带开设染坊。迫于官府的法令，虎丘一带原有的数十家染坊不得不搬迁至远离虎丘的苏州远郊，从此以后虎丘重现绿水青山。
三、恢复力稳定性
概念：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。
来源：
　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，产生能适应新环境的类型。
　3.生态系统结构简单，生物受到的制约小。
恢复力稳定性高的生态系统特征：
1.各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快。生物种类较少，物种扩张受到的制约较小。
恢复力稳定性
强
恢复力稳定性
弱
2.生物能以休眠方式度过不利时期或产生适应新环境的新类型。
恢复力稳定性
强
恢复力稳定性
较弱
　　对一个生态系统来说，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
恢复力稳定性

稳定性

生物量、生态系统复杂程度等
抵抗力稳定性弱
恢复力稳定性强
抵抗力稳定性强
恢复力稳定性弱
比较恢复力稳定性时，除了考虑营养结构的复杂程度外，生态系统所处的环境条件也是一个重要的因素。
北极苔原（冬季）
北极苔原（夏季）
恢复力稳定性较
恢复力稳定性较
高
低
哪些因素会导致生态系统稳定性被破坏？
我们仍然处在沙尘暴的威胁之下，沙尘暴只是一个符号，真正威胁我们的是生态环境的持续恶化。
破坏因素：
1.自然因素：火山爆发、地震、泥石流、
洪水、台风、海啸等。
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
　　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该适度，不应超过生态系统的自我调节能力。
四、提高生态系统稳定性的措施：
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。
科学合理的载畜量，不会破坏草原，又可以获得稳定的畜牧产品。
适度捕捞海洋系统中的成鱼，不仅可以促进海洋鱼类资源的更新，还能不断获得各类产品。
　　另一方面，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。
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。
农田防护林
生态系统的稳定性

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
包括

抵抗力稳定性

概念

生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力
原因

具有一定的自我调节能力
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
二者相互关系

相反
提高生态系统的稳定性

遵循生态系统的自身规律



B
1.如图为某一生态系统稳定性图解。对此理解不正
确的是(　　)
A.a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性
B.a为恢复力稳定性，b为抵抗力稳定性
C.恢复力稳定性与营养结构复杂程度呈
相反关系
D.抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈相反关系
B
2.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( )
甲
乙
丙
丁
甲
乙
丙
丁
甲
乙
丙
丁
甲
丁
乙
丙














A
B
C
D
3.森林遭到持续干旱，树木往往扩展根系的分布空间，
保证获得足够水分，维持生态系统的正常功能。这反映
了森林生态系统（ ）
A．恢复力稳定性较强
B．抵抗力稳定性较强
C．恢复力稳定性较弱
D．抵抗力稳定性较弱
B
4.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
A
5.达到生态平衡的生态系统具备的特征是( )
①该系统处于幼年到成年的过渡阶段
②生态系统内生物的种类和数量比例相对稳定
③物质和能量的输入和输出相对平衡
④有完整的食物链和食物网
⑤能量的收支随气候周期性变化
⑥有一定的自我调节能力
A.①②③④⑤ B.②③④⑤⑥
C.①②③④⑥ D.①②④⑤⑥
B