生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生物圈Ⅱ號生態(tài)系統(tǒng)中的生物既有出生也有死亡，既有遷入也有遷出；陽光、溫度、水分等無機環(huán)境因素也在不斷地改變。生態(tài)系統(tǒng)在不斷地發(fā)展變化著。但對于一個相對成熟的生態(tài)系統(tǒng)來說，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)與功能就不會發(fā)生大的改變。我們把生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力，叫做生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。少量砍伐森林中的樹木，森林的結(jié)構(gòu)功能不會破壞。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)中的動物，也不會導(dǎo)致種群嚴(yán)重減小，更不會滅絕。生態(tài)系統(tǒng)的的自我調(diào)節(jié)能力

概念：不同的生態(tài)系統(tǒng)都有在一定的范圍內(nèi)消除外來干擾的能力，我們把這種現(xiàn)象稱之為自我調(diào)節(jié)能力。

大小：一般來說，生態(tài)系統(tǒng)的組成成分越多樣，能量流動和物質(zhì)循環(huán)的途徑越復(fù)雜，其調(diào)節(jié)能力越強。相反，成分越單純，其營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單，其調(diào)節(jié)能力也越小。鳥與蟲過去水鄉(xiāng)人在太湖中淘米洗菜、洗澡洗衣，太湖為何仍能保持清澈？物理沉降化學(xué)分解微生物分解思考1過去，太湖邊的漁民一直以捕魚為生，為什么那時太湖中的魚不會絕跡呢？如果將太湖的食物鏈簡化為“水生植物→植食性魚”，請用文字、箭頭，構(gòu)建這兩者的數(shù)量調(diào)節(jié)關(guān)系的概念模型。思考2食物短缺意義：生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)負反饋調(diào)節(jié)結(jié)果：抑制或減弱了最初發(fā)生的變化，使生態(tài)系統(tǒng)達到或保持穩(wěn)定。水生植物魚生態(tài)系統(tǒng)具有抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀的能力。抵抗力穩(wěn)定性通過以上例子，你可得出什么結(jié)論？思考3

規(guī)律：生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單，自動調(diào)節(jié)能力就越小，抵抗力穩(wěn)定性就越低。生態(tài)系統(tǒng)中各個營養(yǎng)級的生物種類越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自動調(diào)節(jié)能力就越大，抵抗力穩(wěn)定性就越高。既然生態(tài)系統(tǒng)具有抵抗力穩(wěn)定性，為什么還會出現(xiàn)“水華”這種嚴(yán)重的現(xiàn)象呢？這說明了什么問題？

思考4正反饋湖泊受到了污染魚類等生物死亡死魚等生物腐爛（+）實例：使生態(tài)系統(tǒng)常常遠離穩(wěn)態(tài)。+原方向原方向發(fā)生偏離發(fā)生偏離正反饋調(diào)節(jié)偏離更遠負反饋調(diào)節(jié)回到原方向太湖遭到嚴(yán)重的水污染后，通過多年的治理，可以恢復(fù)到原來的樣子，說明了生態(tài)系統(tǒng)具有什么特性?思考5恢復(fù)力穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)受到外界干擾使自身結(jié)構(gòu)功能破壞后恢復(fù)原狀的能力。機理：自身凈化與恢復(fù)黃土高原過去不僅有茂密的森林，還有茂密的草原。但是，經(jīng)過幾百年的掠奪式開發(fā)，盲目砍伐森林和濫墾草原，結(jié)果植被破壞殆盡，引起水土流失，因而成為一片荒山禿嶺。青山綠水窮山惡水黃土高原的歷史變遷恢復(fù)力穩(wěn)定性遭到破壞，恢復(fù)原狀抵抗干擾，保持原狀抵抗力穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性不同的生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性一樣嗎？思考6熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)草原生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)人工林生態(tài)系統(tǒng)低抵抗力穩(wěn)定性較高抵抗力穩(wěn)定性較低恢復(fù)力穩(wěn)定性較高恢復(fù)力穩(wěn)定性較生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性的關(guān)系對一個生態(tài)系統(tǒng)來說，抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性一般存在相反關(guān)系。抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性穩(wěn)定性生物多樣性偏離的大小可以作為抵抗力穩(wěn)定性的定量指標(biāo)，而恢復(fù)到原狀所需要的時間可以作為恢復(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總穩(wěn)定性的定量指標(biāo)(TS)，這一面積越大，說明這個生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越低。思考：如果你是環(huán)保局長，將采取什么措施來提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性？提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1、控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度，對生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)該適度，不應(yīng)超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。2、對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)實施相應(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)。

對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)要不斷施肥、灌溉，增加投入，控制病蟲害，才能保證高產(chǎn)出。設(shè)計時要考慮的生態(tài)系統(tǒng)成分有哪些？實驗材料:p112達到穩(wěn)定狀態(tài)后，生態(tài)缸內(nèi)的生物種類和數(shù)量有無變化？設(shè)計制作生態(tài)瓶(缸),觀察其穩(wěn)定性目標(biāo)：通過動手自制小型生態(tài)瓶(缸)，認真觀察記錄這一人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。微生物(分解)生態(tài)瓶設(shè)計要求相關(guān)分析生態(tài)缸必須是封閉的生態(tài)缸中投放的幾種生物必須具有很強的生活力，成分齊全（具有生產(chǎn)者、消費者和分解者）生態(tài)缸的材料必須透明生態(tài)缸宜小不宜大，缸中的水量應(yīng)占其容積的4/5，要留出一定的空間生態(tài)缸的采光用散射光選擇生命力強的生物，動物不宜太多，個體不宜太大生態(tài)缸的設(shè)計要求與分析防止外界生物或非生物因素的干擾生態(tài)缸中能夠進行物質(zhì)循環(huán)和能量流動，在一定時期內(nèi)保持穩(wěn)定為光合作用提供光能；保持生態(tài)缸內(nèi)溫度；便于觀察便于操作；缸內(nèi)儲備一定量的空氣防止水溫過高導(dǎo)致水生植物死亡減少對O2的消耗，防止產(chǎn)生量<消耗量生態(tài)缸穩(wěn)定性觀察與分析

(1)觀察穩(wěn)定性，可通過觀察動植物的生活情況、水質(zhì)變化、基質(zhì)變化等判斷生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

(2)由于生態(tài)缸中的生態(tài)系統(tǒng)極為簡單，自我調(diào)節(jié)能力極差，所以抵抗力穩(wěn)定性極低，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性極易被破壞。因此，生態(tài)缸內(nèi)的生物只能保持一定時間的活性。

(3)如果生態(tài)缸是一個開放的生態(tài)系統(tǒng)，則生態(tài)系統(tǒng)的成分復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)、自我修復(fù)和自我延續(xù)的能力強，在沒有巨大外界環(huán)境干擾的情況下會長期保持相對穩(wěn)定。1．生態(tài)群落A、B、C、D含有以數(shù)字1到8代表的物種，每個物種的密度不同，下表給出了這些物種的密度（每平方米的個體數(shù)），當(dāng)受到大規(guī)模蟲害襲擊（危害程度逐步增加）時，這些群落中受影響最大和最小的是()

群落種1種2種3種4種5種6種7種8①924001111②025202020500③0235405000④06520103200A．①和②B．③和④ C．①和④D．②和③2.下圖表示氣候變化對甲、乙生態(tài)系統(tǒng)中種群類型數(shù)量的影響。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是()①甲生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性一定較乙生態(tài)系統(tǒng)強②甲生態(tài)系統(tǒng)中生物群落的營養(yǎng)關(guān)系一定較乙復(fù)雜③乙生態(tài)系統(tǒng)在S點后一定有新的物種產(chǎn)生④乙生態(tài)系統(tǒng)在S點后一定經(jīng)歷次生演替過程A.①③B.①④C.②③D.②④3．下圖表示處于平衡狀態(tài)的某生物種群因某些外界環(huán)境變化導(dǎo)致種群中生物個體數(shù)量改變時