新建生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1993年，8個人被送進“生物圈二號”，本來預期他們與世隔絕兩年，可以靠吃自己生產的糧食，呼吸植物釋放的氧氣，飲用生態(tài)系統(tǒng)自然凈化的水生存。但18個月之后，“生物圈二號”系統(tǒng)嚴重失去平衡：氧氣濃度從21%降至14%，不足以維持研究者的生命，輸入氧氣加以補救也無濟于事；原有的25種小動物，19種滅絕；為植物傳播花粉的昆蟲全部死亡，植物也無法繁殖。事后的研究發(fā)現：細菌在分解土壤中大量有機質的過程中，耗費了大量的氧氣；而細菌所釋放出的二氧化碳經過化學作用，被“生物圈二號”的混凝土墻所吸收，又打破了循環(huán)。

為了做人類離開地球能否生存的實驗，美國花費2億美元于1984年建造了一個完全封閉的生態(tài)實驗基地。由于該實驗室是模擬生物圈的結構和功能而建造的，因此叫做“生物圈Ⅱ號”。這是一個占地1.3億平方米的鋼架結構的玻璃建筑，遠遠望去仿佛是一個巨大的溫室。生物圈2號的啟示自然界不同于人工控制系統(tǒng)，大而全的設計導致了顧此失彼。生物圈二號內的土壤均來自一個地方，不像地球那樣不同地帶有不同的土壤類型。模擬的各類生態(tài)系統(tǒng)的空間分布格局及大小比例不合理。地球上生態(tài)系統(tǒng)內的生物間關系很復雜，目前人類還未全面了解生物間的協(xié)調性。它最重要的啟示在于：我們人類目前對地球的了解還是遠遠不夠的，目前最好的辦法還是保護和利用好地球，進行環(huán)境保護和生態(tài)恢復是實現人類可持續(xù)發(fā)展的必由之路。一：生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（一）概念：生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復自身結構和功能相對穩(wěn)定的能力。(二）具有穩(wěn)定性的原因生態(tài)系統(tǒng)具有自我調節(jié)能力1自我調節(jié)的基礎負反饋調節(jié)負反饋調節(jié)（1）生物群落內部存在（2）生物群落與無機環(huán)境存在存在于2自我調節(jié)能力大小的決定因素（1）自身凈化能力（2）完善的營養(yǎng)結構物理沉淀化學分解微生物分解包括（三）：穩(wěn)定性的類型抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性1：抵抗力穩(wěn)定性（1）概念生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結構和功能保持原狀（不受損害）的能力。（2）規(guī)律生態(tài)系統(tǒng)生物種類、數量越多，營養(yǎng)結構越復雜，自身調節(jié)能力越大，抵抗力穩(wěn)定性就越高，反之，越低。2：恢復力穩(wěn)定性（1）概念生態(tài)系統(tǒng)受到外界干擾因素的破壞后，恢復到原狀的能力（2）規(guī)律生態(tài)系統(tǒng)內部的成分越單純，營養(yǎng)結構越簡單，自身調節(jié)能力越小，恢復力穩(wěn)定性就越高，反之，越低。與抵抗力穩(wěn)定性相反。對一個生態(tài)系統(tǒng)來說，抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性存在相反（或負相關）關系。抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性穩(wěn)定性生物量、生態(tài)系統(tǒng)復雜程度等3抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性的關系注：在自然環(huán)境惡劣的環(huán)境下形成的生態(tài)系統(tǒng)（如:北極凍原生態(tài)系統(tǒng)）兩種穩(wěn)定性都很低。抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性的比較抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性概念影響因素聯系抵抗干擾，保持原狀遭到破壞，恢復原狀生態(tài)系統(tǒng)的成分越復雜,抵抗力穩(wěn)定性越強生態(tài)系統(tǒng)的成分越簡單,恢復力穩(wěn)定性越強。與自身調節(jié)能力有關相反關系同時存在于同一系統(tǒng)中的兩種截然不同的作用力，它們相互作用，共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。二者之間與營養(yǎng)結構的關系，如右圖所示：抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性穩(wěn)定性生物量、生態(tài)系統(tǒng)復雜程度等（1）人類的生存離不開一個適宜穩(wěn)定的環(huán)境。（2）人類的發(fā)展離不開一個適宜穩(wěn)定的環(huán)境。（3）走持續(xù)發(fā)展的道路需要一個適宜穩(wěn)定的環(huán)境。二：提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1：意義2：措施（1）控制對生態(tài)系統(tǒng)的干擾程度，對生態(tài)系統(tǒng)的利用應適度。（2）對人類利用強度大的生態(tài)系統(tǒng)，應實施相應的物質和能量的投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內部結構和功能的協(xié)調。（3）保持與提高生物的數量，保護生物的多樣性，使營養(yǎng)結構復雜化，提高生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性。（4）保護草本、苔蘚、地衣等耐性強，繁殖快的小植物和各種小型動物，提高生態(tài)系統(tǒng)的恢復力穩(wěn)定性。（5）保護和建設多種不同類型的局部生態(tài)系統(tǒng)，形成互補生態(tài)。提高生態(tài)系統(tǒng)的綜合穩(wěn)定性。生物系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指：

A.所具有的保持自身結構和功能相對穩(wěn)定的能力

B.所具有的維持自身結構和功能相對穩(wěn)定的能力

C.生態(tài)系統(tǒng)所具有的自我調節(jié)能力

D.所具有的保持或恢復自身結構和功能相對穩(wěn)定的能力

某山區(qū)，砍伐了一定量的樹木，但并沒有破壞森林生態(tài)系統(tǒng)，根本原因是：

A.森林生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調節(jié)能力

B.森林中剩下的樹能進行光合作用

C.森林生態(tài)系統(tǒng)中有物質和能量的流動

D.森林生態(tài)系統(tǒng)的恢復力穩(wěn)定性高

森林生態(tài)系統(tǒng)能長期維持相對穩(wěn)定狀態(tài)的原因是：

生物多樣性是自我調節(jié)能力的基礎

其抵抗力穩(wěn)定性高

其恢復力穩(wěn)定性高

有比較復雜的營養(yǎng)結構

太陽能是維持生態(tài)系統(tǒng)正常運轉的動力

生產者和分解者構成生物圈中無機物和有機物的循環(huán)回路

一種生物大量減少后，其位置可由同一營養(yǎng)級的多種生物取代

能量可隨季節(jié)的變動而處于穩(wěn)定狀態(tài)

A.

B.

C.

D.

當河流受到輕度污染時，很快消除污染的方式是：

A.物理沉降

B.化學分解

C.微生物分解

D.物理沉降、化學分解、微生物分解

在一個生態(tài)系統(tǒng)中的“甲、乙、丙、丁”四種生物，由于食物關系相互形成以下幾種類型的結構，其中最穩(wěn)定的是：丙

A.甲

乙

丙

丁B.甲丁乙丁丁

C.甲乙丙

D.甲乙丙

埃及的阿斯旺大壩建成后，盡管改善了電力和灌溉條件，取得了明顯的經濟效益，但巨大的水庫沿岸水草叢生，使血吸蟲發(fā)病率高達80％～100％，尼羅河下游農田失去了肥源等，說明該工程：

A.經濟效益和生態(tài)效益良好

B.在一定程度上破壞了生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力

C.維持了原來的生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力

D.使生態(tài)系統(tǒng)的結構變得復雜

生態(tài)群落K到N包含數字1到8代表物種，每個物種的密度不同。下表中給出了這些物種的密度（個/m2）。當受到大規(guī)模害蟲的襲擊（危害程度逐步增加）時，這些群落中受影響最小的是：

A.KB.LC.MD.N

群落種1種2種3種4種5種6種7種8K502501001000L905011122M805445000N0242520200025對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的理解：1生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段（成熟階段）它的結構和功能保持相對穩(wěn)定.2穩(wěn)定性的表現：結構穩(wěn)定：生態(tài)系統(tǒng)中的生產者消費者和分解者種類和數量上保持動態(tài)平衡。功能穩(wěn)定：生態(tài)系統(tǒng)中的物質和能量的輸入和輸出保持基本相等保持相對穩(wěn)定。植物增加兔的食物增加兔的數量增加兔吃大量植物植物減少兔因饑餓死亡兔吃少量植物兔與植物的關系生態(tài)系統(tǒng)自動調節(jié)的幾個實例當河流受到輕微污染時，能通過物理沉降、化學分析和微生物分解等途徑，很快消除污染，河流中的生物種類和數量不會受到明顯的影響。這是凈化作用的實例。在森林中，當害蟲數量增加時，食蟲鳥由于食物豐富，數量也會增多，這樣，害蟲種群的增長就會受到抑制。這是生物群落內部負反饋調節(jié)的實例。一場大火過后，森林中種群密度降低，但是由于陽光充沛、土壤中無機養(yǎng)料增多，許多種子萌發(fā)后，迅速長成新的植株。這是生物群落與無機環(huán)境之間負反饋調節(jié)的實例。

原因：

１、生物的種類、數量多，一定外來干擾造成的變化占總量的比例小。

２、能量流動與物質循環(huán)的途徑多，一條途徑中斷后還有其他途徑來代替。

３、生物代謝旺盛，能通過代謝消除各種干擾造成的不利影響。抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：１、各營養(yǎng)級的生物數量多，占有的能量多。２、各營養(yǎng)級的生物種類多，食物網結構復雜。抵抗力很強抵抗力較弱抵抗力很強抵抗力較弱來源：

１、生物繁殖的速度快，產生后代多，能迅速恢復原有的數量。

２、物種變異能力強，能迅速出現適應新環(huán)境的新類型。

３、生態(tài)系統(tǒng)結構簡單，生物受到的制約小?；謴土Ψ€(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：１、各營養(yǎng)級的生物個體小，數量多，繁殖快。２、生物種類較少，物種擴張受到的制約小。３、各營養(yǎng)級生物能以休眠方式渡過不利時期或產生適

應新環(huán)境的新類型?；謴土娀謴土θ跎鷳B(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力不是無限的。當外界干擾因素的強度超過一定限度時，生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力迅速喪失，生態(tài)系統(tǒng)就到了難以恢復的程度。我國西北的黃土高原，就是原有森林生態(tài)系統(tǒng)崩潰的鮮明例子。

生態(tài)系統(tǒng)內部平衡的狀態(tài)是長期生態(tài)適應的結果，生產者和分解者是生態(tài)系統(tǒng)保持平衡的關鍵。在這個生態(tài)系統(tǒng)當中，能量流動和物質循環(huán)能夠較長時間地保持一種