第五節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性市級(jí)公開(kāi)課好

1、少量砍伐森林中的樹(shù)木，森林的結(jié)構(gòu)功能不會(huì)破壞。草原上適量放養(yǎng)牲畜，草原不至于破壞。適度捕捉生態(tài)系統(tǒng)中的動(dòng)物，也不會(huì)導(dǎo)致種群嚴(yán)重減小，更不會(huì)滅絕。問(wèn)題探討：為什么這些生態(tài)系統(tǒng)在受到干擾后，仍能保持相對(duì)穩(wěn)定？ 生態(tài)系統(tǒng)在不斷地發(fā)展變化著。但對(duì)于一個(gè)相對(duì)成熟的生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)中的各種變化只要不超出一定限度，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能就不會(huì)發(fā)生大的改變。這就是生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)：生物多樣化； 結(jié)構(gòu)復(fù)雜化； 功能完善化第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性穩(wěn)定性(穩(wěn)態(tài))自我調(diào)節(jié)能力原因抵抗力穩(wěn)定性?xún)?nèi)容概念如何提高？恢復(fù)力穩(wěn)定性 生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力，稱(chēng)為生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

2、。一、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念組成成分、食物鏈和食物網(wǎng)能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)信息傳遞Go back2、穩(wěn)定性的表現(xiàn)（1）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定：Go back生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者在種類(lèi)和數(shù)量上保持動(dòng)態(tài)平衡（2）功能穩(wěn)定：生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的輸入與輸出基本相等，保持相對(duì)穩(wěn)定1、穩(wěn)定性的形成生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到成熟階段，生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者齊全，能量輸入保持穩(wěn)定，物質(zhì)的輸入與輸出相對(duì)平衡為什么生態(tài)系統(tǒng)具有穩(wěn)定性？生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力1、河流受到輕度污染后，為什么生物種類(lèi)和數(shù)量不會(huì)受到明顯影響？2、如何解釋森林生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)“有蟲(chóng)不成災(zāi)”現(xiàn)象？3、森林局部大火后，為什么植株能較快生長(zhǎng)？負(fù)反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我

3、調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)二、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原因外來(lái)影響不超限度，稱(chēng)為外來(lái)影響超過(guò)限度，稱(chēng)為“干擾”“破壞”基礎(chǔ)或主要機(jī)制3.自我調(diào)節(jié)能力有限例2：河流受到輕度污染，能通過(guò)（ ）、（ ） 和 （ ） ，很快消除污染，河流中的生物種類(lèi)和數(shù)量不會(huì)受到明顯的影響。物理沉降化學(xué)分解微生物的分解例1：兔子增加，導(dǎo)致狐貍增加，導(dǎo)致兔子減少兔子增加，導(dǎo)致草減少，導(dǎo)致兔子減少例3：火災(zāi)后，種群密度陽(yáng)光充沛，土壤肥沃 植物生長(zhǎng)導(dǎo)致種群密度導(dǎo)致如我國(guó)西北的黃土高原自我調(diào)節(jié)能力存在于：群落內(nèi)部、群落與環(huán)境之間負(fù)反饋調(diào)節(jié)-具有自我調(diào)節(jié)能力草食草動(dòng)物過(guò)度放牧食物短缺意義:生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)負(fù)反饋調(diào)節(jié)結(jié)果:抑制或減弱了最初

4、發(fā)生的變化，使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到或保持穩(wěn)定。實(shí)例一:正反饋湖泊受到了污染魚(yú)類(lèi)等生物死亡死魚(yú)等生物腐爛（+）實(shí)例二：使生態(tài)系統(tǒng)常常遠(yuǎn)離穩(wěn)態(tài)，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)有極大破壞作用。結(jié)果：+原方向原方向發(fā)生偏離發(fā)生偏離正反饋調(diào)節(jié)更加偏離負(fù)反饋調(diào)節(jié)回到原來(lái)方向錯(cuò)上加錯(cuò)改邪歸正（1)負(fù)反饋調(diào)節(jié)：作用：能使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到相對(duì)平衡。實(shí)例：草原上的兔與植物的數(shù)量變化調(diào)節(jié)。結(jié)果：抑制和減弱最初發(fā)生變化的那種成分的變化，從而保持穩(wěn)態(tài)平衡。(2)正反饋調(diào)節(jié)作用：使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)。結(jié)果：加速最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化實(shí)例：若一個(gè)湖泊受到了污染，魚(yú)類(lèi)的數(shù)量就會(huì)因?yàn)樗劳龆鴾p少，魚(yú)體死亡腐爛后又會(huì)進(jìn)一步加重污染并引起更多魚(yú)類(lèi)死亡

5、。因此，由于正反饋的作用，污染會(huì)越來(lái)越重，魚(yú)類(lèi)的死亡速度也會(huì)越來(lái)越快。實(shí)例三: 蘇州江南水鄉(xiāng),小橋流水人家。話說(shuō)乾隆下江南時(shí)，到了蘇州?？吹剿l(xiāng)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。這番景象讓乾隆大為驚奇。 可是，他也發(fā)現(xiàn)蘇州虎丘外圍的河流被眾多染坊流出的廢水污染得骯臟不堪、臭氣熏天，于是他立即下令嚴(yán)禁商賈平民在虎丘一帶開(kāi)設(shè)染坊。迫于官府的法令，虎丘一帶原有的數(shù)十家染坊不得不搬遷至遠(yuǎn)離虎丘的蘇州遠(yuǎn)郊，從此以后虎丘重現(xiàn)綠水青山。思考與討論：1.水鄉(xiāng)人在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣， 河水為何仍能保持清澈？ 河流受到輕微的污染時(shí)，能通過(guò)物理沉降、化學(xué)分解和微生物的分解，很快消除污

6、染。 這說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)在受到外界輕度干擾時(shí)，具有抵抗外界干擾并使自身結(jié)構(gòu)和功能保持原狀的能力，我們可稱(chēng)之為抵抗力穩(wěn)定性。思考與討論：2.虎丘外圍的河流在染坊廢水的污染下，還能保持穩(wěn)定性嗎？這又說(shuō)明了什么問(wèn)題？ 不能，這說(shuō)明一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有一定限度的，如果外界因素的干擾超過(guò)了這個(gè)限度，生態(tài)系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)就會(huì)遭到破壞。 這種自我調(diào)節(jié)能力取決于生態(tài)系統(tǒng)的自身凈化作用和完善的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)太湖美現(xiàn)在的太湖這是還是那美麗的太湖嗎？生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力是有限的！Go back三、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的內(nèi)容抵抗力穩(wěn)定性抵抗干擾，保持原狀生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身結(jié)構(gòu)與功能保持原狀的能力恢復(fù)力穩(wěn)定性生態(tài)系

7、統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)原狀的能力遭到破壞，恢復(fù)原狀生態(tài)系統(tǒng)組成成分的復(fù)雜程度抵抗力穩(wěn)定性大小的影響因素恢復(fù)力穩(wěn)定性其恢復(fù)速度、時(shí)間長(zhǎng)短的影響因素與營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度有關(guān)與生態(tài)系統(tǒng)所處的環(huán)境有關(guān)例如：沙漠、苔原生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)難 結(jié)合書(shū)上的相關(guān)介紹，你認(rèn)為該生態(tài)系統(tǒng)的生物種類(lèi)多嗎？營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)如何？ 種類(lèi)稀少，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。其中生產(chǎn)者主要是地衣，其他生物大都直接或間接地依靠地衣來(lái)維持生活。假設(shè)地衣大面積死亡，將產(chǎn)生什么結(jié)果？整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)崩潰。 由此可見(jiàn)，該生態(tài)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力如何？抵抗力穩(wěn)定性又如何？自動(dòng)調(diào)節(jié)能力小，抵抗力穩(wěn)定性低。生物種類(lèi) 稀少營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單弱自我調(diào)節(jié)能力 抵抗力穩(wěn)定性

8、 低恢復(fù)力穩(wěn)定性低生物種類(lèi) 多營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu) 復(fù)雜強(qiáng)自我調(diào)節(jié)能力 抵抗力穩(wěn)定性 高熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力穩(wěn)定性低二者表現(xiàn)時(shí)候和作用不一樣： 恢復(fù)力：指 后 抵抗力：指 后同一生態(tài)系統(tǒng)中，能力高低一般存在 關(guān)系； 相反遭到破壞再恢復(fù)原狀受到干擾能維持原狀Go back兩者的關(guān)系 一般情況下，生態(tài)系統(tǒng)的生物種類(lèi)少，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，如果遭到破壞，比較容易恢復(fù)。 設(shè)疑：這個(gè)一般規(guī)律是否適用于所有的生態(tài)系統(tǒng)呢？沙漠生態(tài)系統(tǒng)草原生態(tài)系統(tǒng) 2.比較同等強(qiáng)度干擾下，草原生態(tài)系統(tǒng)和沙漠生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力穩(wěn)定性的高低？ 雖然草原生態(tài)系統(tǒng)較沙漠生態(tài)系統(tǒng)的生物種類(lèi)多，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但因所處的環(huán)境條件適宜，在受到破壞后較容易恢復(fù)。

9、 對(duì)同一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性存在相反關(guān)系。抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性穩(wěn)定性生物量、生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜程度等GO BACK想一想：苔原、沙漠生態(tài)系統(tǒng)也是這樣嗎？ 比較恢復(fù)力穩(wěn)定性時(shí)，除了考慮營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度外，生態(tài)系統(tǒng)所處的環(huán)境條件也是一個(gè)重要的因素。北極苔原（冬季）北極苔原（夏季）恢復(fù)力穩(wěn)定性較 恢復(fù)力穩(wěn)定性較高低生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性、恢復(fù)力穩(wěn)定性和總穩(wěn)定性的關(guān)系圖中兩條虛線之間的部分表示生態(tài)系統(tǒng)功能正常的作用范圍，當(dāng)一個(gè)擾動(dòng)偏離這個(gè)范圍時(shí)，偏離的大小y可以作為抵抗力穩(wěn)定性的定量指標(biāo)，而恢復(fù)到原狀所需要的時(shí)間x可以作為恢復(fù)力大小的定量指標(biāo)。曲線與正常范圍之間所夾的面積則可以作為

10、總穩(wěn)定性的定量指標(biāo)(TS)，這一面積越大，說(shuō)明這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越低。 如何要提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性？ 一方面要控制對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的干擾程度，適度利用。防止植被破壞防止食物鏈破壞防止環(huán)境污染 另一方面，對(duì)人類(lèi)利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的物質(zhì)、能量投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)。提高抵抗力穩(wěn)定性是要提高抵抗力穩(wěn)定性還是恢復(fù)力穩(wěn)定性？思考：四、提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性措施第三方面，需要增加物種種類(lèi)進(jìn)而使?fàn)I養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化 對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)要不斷施肥、灌溉，增加投入，控制病蟲(chóng)害，才能保證高產(chǎn)出。第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性穩(wěn)定性(穩(wěn)態(tài))自我調(diào)節(jié)能力原因抵抗力穩(wěn)定性?xún)?nèi)容概念如何提高？恢復(fù)力穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)原理

11、 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與它的物種組成、營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)、非生物因素密切相關(guān)；必須考慮物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的相對(duì)平衡。四、制作生態(tài)缸四、生態(tài)缸的設(shè)計(jì)制作要求及分析 設(shè)計(jì)要求 分析生態(tài)缸是封閉的防止外界生物或非生物因素的干擾生態(tài)缸中投放的幾種生物必須具有很強(qiáng)的生活力,成分齊全(要有生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者)生態(tài)缸中能夠進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，在一定時(shí)期內(nèi)保持穩(wěn)定生態(tài)缸的材料須透明為光合作用提供光能；保持生態(tài)缸內(nèi)溫度；便于觀察生態(tài)缸宜小不宜大，缸中水量應(yīng)占其容積的4/5，要留一定空間便于操作，缸內(nèi)儲(chǔ)備一定量的空氣生態(tài)缸的采光用較強(qiáng)的散射光防止水溫過(guò)高,導(dǎo)致水生植物死亡選擇的動(dòng)物不宜太多，個(gè)體不宜太大減少對(duì)O2消耗，防止

12、生產(chǎn)量消耗量設(shè)計(jì)制作生態(tài)缸,觀察其穩(wěn)定性 粘貼標(biāo)簽：貼上標(biāo)簽，填寫(xiě)姓名、日期等，放在陽(yáng)面陽(yáng)臺(tái)上(光不能直射)觀察記錄：每天觀察一次并作記錄，直至瓶中生物全部死亡為止，即為生態(tài)系統(tǒng)保持相對(duì)穩(wěn)定性的時(shí)間投放生物：將一棵長(zhǎng)勢(shì)良好的金魚(yú)藻、絲螺12只(或一只小蝦)放入瓶中加蓋封口：在瓶蓋周?chē)可戏彩苛?，蓋緊瓶口過(guò)程設(shè)計(jì)瓶子處理：取250 mL或500 mL的平底廣口瓶，將其洗凈，用開(kāi)水燙一下瓶子和瓶蓋放砂注水：加入1 cm厚的洗凈的細(xì)砂，再注入河水（占溶積的4/5仿河流生態(tài)系統(tǒng)）基礎(chǔ)練習(xí)1.在生態(tài)系統(tǒng)的下列基本特征中，能成為自我維持基礎(chǔ)的是（ ）A物種結(jié)構(gòu)有一定的區(qū)域性特征B內(nèi)在的動(dòng)態(tài)發(fā)展變化的能力C

13、連續(xù)的物質(zhì)交換和能量傳遞的能力D一定的自我調(diào)節(jié)能力D2.下列哪種措施能提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（ ）A減少寄生生物和捕食者的數(shù)量 B平衡生產(chǎn)者和消費(fèi)者的數(shù)量C增加物種的數(shù)目 D對(duì)生態(tài)演替進(jìn)行限制C3.2002年底“食人魚(yú)”的報(bào)道隨處可見(jiàn)，外來(lái)物種入侵或引種不當(dāng)，會(huì)給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成重大影響，其主要原因是（ ）A使入侵地食物鏈破壞B會(huì)破壞入侵地的非生物因素C未認(rèn)識(shí)其價(jià)值所以人為干擾少D增加物種多樣性，使當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡更穩(wěn)定A4、下列生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性都比較低的是A.熱帶雨林 B.溫帶草原 C.北極凍原 D.溫帶森林2、某生態(tài)學(xué)家以“保護(hù)和利用草原生態(tài)系統(tǒng)”為課題，對(duì)某草原進(jìn)行了幾項(xiàng)專(zhuān)

14、題研究，并繪制了如下兩圖。其中：甲圖表示一個(gè)鼠群遷入一個(gè)新的生態(tài)系統(tǒng)后的種群增長(zhǎng)曲線；乙圖表示單位面積的放牧量與生產(chǎn)者的凈生產(chǎn)量的關(guān)系，圖中的虛線代表未放牧?xí)r，草原中生產(chǎn)者的凈生產(chǎn)量，請(qǐng)據(jù)圖分析并回答下列問(wèn)題：（1）草原生態(tài)系統(tǒng)與森林生態(tài)系統(tǒng)相比較，其自我調(diào)節(jié)能力較小，原因是 。（2）甲圖中，最可能表示因種內(nèi)斗爭(zhēng)而限制鼠群數(shù)量增長(zhǎng)的曲線段是 。草原生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單CD 合理確定載牧量，防止過(guò)度放牧。 發(fā)展季節(jié)性放牧。提倡劃區(qū)輪牧。（3）適宜的放牧量控制在乙圖的b點(diǎn)和c點(diǎn)之間，為什么？（4）如果該草原生態(tài)系統(tǒng)的放牧量長(zhǎng)期在乙圖中c點(diǎn)以上，會(huì)造成怎樣的后果？（5）請(qǐng)舉兩項(xiàng)合理利用草原生態(tài)系統(tǒng)

15、的措施。 既能保持草原生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，又能獲得較高的畜牧產(chǎn)量草原退化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致草場(chǎng)的沙漠化3根據(jù)下列材料，回答問(wèn)題： 材料一 紅樹(shù)林是生長(zhǎng)在熱帶、亞熱帶海岸潮間帶特有的植被，具有豐富的動(dòng)植物資源。廣東是我國(guó)紅樹(shù)林資源最豐富的省份之一，其中雷州半島和深圳灣的紅樹(shù)林分布區(qū)被列為國(guó)家級(jí)紅樹(shù)林自然保護(hù)區(qū)，紅樹(shù)林的保護(hù)和發(fā)展也被列為廣東建設(shè)林業(yè)生態(tài)省的八大工程之一。 材料二 2004年12月，印度洋地震引起的海嘯導(dǎo)致死亡十多萬(wàn)人，幾百萬(wàn)人無(wú)家可歸。但因?yàn)橛忻艿募t樹(shù)林，印度泰米爾納德邦一個(gè)漁村里的172戶人家在這次海嘯中幸免遇難。（1）紅樹(shù)林屬于 生態(tài)系統(tǒng)。（2）紅樹(shù)林的 穩(wěn)定性較強(qiáng)而 穩(wěn)定性較弱

16、，原因是紅樹(shù)林 。濕地 抵抗力 恢復(fù)力 生物種類(lèi)較多，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜 （3）海嘯過(guò)后，災(zāi)區(qū)沿海的多種生態(tài)系統(tǒng)遭到了毀滅性破壞，短期內(nèi)難以恢復(fù)。這一事實(shí)說(shuō)明任何生態(tài)系統(tǒng)的 都是有限的。（4）在海嘯中被海水浸泡過(guò)的農(nóng)田為什么不宜直接種植農(nóng)作物？請(qǐng)從生物學(xué)角度分析其原因。自動(dòng)調(diào)節(jié)能力 被海水浸泡過(guò)的土壤，無(wú)機(jī)鹽濃度過(guò)高，使農(nóng)作物無(wú)法通過(guò)滲透作用吸收水分 4. 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行農(nóng)藥防治(噴灑DDT)和生物防治(引入無(wú)數(shù)捕食者)害蟲(chóng)過(guò)程中，害蟲(chóng)種群密度消長(zhǎng)示意圖： (1)A點(diǎn)開(kāi)始的是防治； E點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行的是防治。(2)A點(diǎn)開(kāi)始的防治中，害蟲(chóng)數(shù)量越來(lái)越多，其原因是：一方面害蟲(chóng) ；另一方面是害蟲(chóng)的天敵因 。(3)指出E點(diǎn)開(kāi)始的防治有何突出的優(yōu)點(diǎn) 。(4)F-I段種數(shù)量已無(wú)明顯波動(dòng)，說(shuō)明 （5）圖中“經(jīng)濟(jì)閾值”是指害蟲(chóng)種群密度已經(jīng)達(dá)到了影響農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益的最低