生物必修3課堂教學課件生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

1、第5節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,高中生物必修3 第5章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性,2020/6/25,主要 內(nèi)容,2020/6/25,生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力； 抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性； 提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。,地球上亞馬遜森林，歐亞大陸草原，以及極地附近苔原，都已經(jīng)存在至少上千萬年了，這些自然生態(tài)系統(tǒng)盡管經(jīng)常受到洪澇、火燒、蟲害，也受到人類的砍伐與放牧等活動的干擾，但是現(xiàn)在依然基本保持著正常的森林、草原與苔原景觀、仍能維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。說明生態(tài)系統(tǒng)具有一定的穩(wěn)定性。,亞馬遜原始森林,歐亞大陸草原,北極苔原,生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力,1、生態(tài)系統(tǒng)的重要特點是趨向于達到一種穩(wěn)定或平衡狀態(tài),生態(tài)系統(tǒng)的自

2、我調(diào)節(jié)能力,此圖是美國科學家于1984年開始興建的“生物圈號”實驗室，1993年1月建成后8位科學家入住里面，想通過自己生產(chǎn)各種生存所需，計劃在里面生活兩年。結果才過了一年多一點就因里面氧氣減少、糧食減產(chǎn)不得不撤出。,說明在目前技術條件下要在生物圈之外建一個適于人類生活的生態(tài)系統(tǒng)是非常困難的。生物圈號不具有生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。,生物圈II號,生態(tài)系統(tǒng)中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。因而生態(tài)系統(tǒng)也在不斷地發(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)的結構與功能就不會發(fā)生大的改變。這就是生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)

3、定性。,2、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念,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，叫做生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。,少量砍伐,適量放養(yǎng)牲畜,適度捕捉,例1：河流受到輕度污染后，可通過物理沉降、化學分解和微生物的分解來消除污染，使河流中的生物種類和數(shù)量不受到明顯的影響。,例2：森林生態(tài)系統(tǒng)中，當害蟲增加時，食蟲鳥也隨之增加，從而使樹木不會受到大的損害。,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性來自抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性兩個方面。生態(tài)系統(tǒng)之所以能維持相對穩(wěn)定，是由于生態(tài)系統(tǒng)具有自動調(diào)節(jié)能力。,3、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力,生物群落中的這種調(diào)節(jié)方式稱為負反饋調(diào)節(jié)（抑制食草動物的增加）。生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力主要是通過反饋來實現(xiàn)

4、的。其中負反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，它是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎。,過度放牧,食物減少,減少,減少,生物群落與無機環(huán)境之間也存在著這種負反饋調(diào)節(jié)。例3：森林火災之后，森林中種群密度降低，但于陽光充沛、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（抑制植株的減少）。,在生態(tài)系統(tǒng)中關于正反饋的例子不多。例4，有一個湖泊受到了污染，魚類的數(shù)量就會因為死亡而減少，魚類死亡的尸體腐爛，又進一步加重污染，引起更多的魚類的死亡（促進魚類的減少）。,生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力的大小與自身的營養(yǎng)結構成正相關。,生態(tài)系統(tǒng)中生物的種類、數(shù)量越多，營養(yǎng)結構越復雜，其自動調(diào)節(jié)能力就越強。,生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力

5、主要表現(xiàn)在三個方面： 1）對同種生物的種群密度的調(diào)控，這是在有限空間內(nèi)普遍存在的種群變化規(guī)律。 2）對異種生物種群之間數(shù)量的調(diào)控，其常見于植物與動物或動物與動物之間，常有食物鏈關系。 3）對生物與環(huán)境之間的相互調(diào)控。,生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)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(diào)節(jié)能力會迅速喪失，這樣，生態(tài)系統(tǒng)就到了難以恢復的程度。,黃土高原,哪些因素會導致生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性被破壞？,沙化的耕地,洪 災,旱 災,雷電,泥石流,臺風,概念：生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身結構與功能保持原狀的能力。,來源： ）生物的種類、數(shù)量多，一定外來干擾造成的變化占總量的比例小。 ）能量流動與

6、物質(zhì)循環(huán)的途徑多，一條途徑中斷后還有其他途徑來代替。 ）生物代謝旺盛，能通過代謝消除各種干擾造成的不利影響。,1、抵抗力穩(wěn)定性,抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性,核心：“抵抗干擾，保持原狀”。,抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：,a、各營養(yǎng)級的生物數(shù)量多，占有的能量多。,b、生物種類多，食物網(wǎng)復雜，物質(zhì)循環(huán)與能量流動的渠道多。,生態(tài)系統(tǒng)中生物的種類、數(shù)量越多，營養(yǎng)結構越復雜，其自動調(diào)節(jié)能力就越強，抵抗力穩(wěn)定性就越高，整個生態(tài)系統(tǒng)就會越穩(wěn)定。,概念：生態(tài)系統(tǒng)在遭到外界干擾因素的破壞以后恢復到原狀的能力。,來源： a、生物繁殖的速度快，產(chǎn)生后代多，能迅速恢復原有的數(shù)量。 b、物種變異能力強，能迅速出現(xiàn)適應新

7、環(huán)境的新類型。 c、生態(tài)系統(tǒng)結構簡單，生物受到的制約小。,2、恢復力穩(wěn)定性,核心： “遭到破壞，恢復原狀”。,恢復力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：,a、各營養(yǎng)級的生物個體小，數(shù)量多，繁殖快。生物種類較少，物種擴張受到的制約較小。,b、生物能以休眠方式渡過不利時期或產(chǎn)生適應新環(huán)境的新類型。,生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性呈相反關系。抵抗力穩(wěn)定性越高的生態(tài)系統(tǒng)，其恢復力穩(wěn)定性越低。,森林生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)比較，那種生態(tài)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)能力較強？,森林生態(tài)系統(tǒng)比農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性高，當遭受嚴重破壞時，要想再恢復到原來的結構和功能，哪一種系統(tǒng)更難？,抵抗力穩(wěn)定性,恢復力穩(wěn)定性,抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定

8、性的關系,抵抗力穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力成正相關，與恢復力穩(wěn)定性成反相關。,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的原理,生態(tài)系統(tǒng)之所以具有抵抗力穩(wěn)定性，是因為生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部具一定的自我調(diào)節(jié)能力。自動調(diào)節(jié)能力的大小取決于生態(tài)系統(tǒng)自身的凈化能力（抗污染）和營養(yǎng)結構（抗干擾）。,人類活動對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響,1、破壞生態(tài)平衡的因素：自然因素和人為因素。,其中人為因素的影響尤為突出，主要表現(xiàn)在兩個方面： 1）人類對自然資源不合理地開發(fā)和利用。常常會造成森林毀滅、水土流失和草原退化。 2）人類活動對自然環(huán)境的污染，也常破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。如工業(yè)廢水、農(nóng)藥、化肥等污染物的排放，使水生生物因缺氧或中毒而死亡，造成生態(tài)系

9、統(tǒng)穩(wěn)定性的破壞。 人類在發(fā)展經(jīng)濟的同時，應當針對各種生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的特點，采取相應的保護措施，保護各種生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，這樣才能使人和自然協(xié)調(diào)發(fā)展。,1）自然生態(tài)系統(tǒng)是人類生存的基本環(huán)境。,2）人類的活動正在改變著自然界中各種生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性導致出現(xiàn)了全球性的環(huán)境危機。,3）人類生存與發(fā)展的命運就掌握在自己手中，但又受到自然規(guī)律的制約。,2、提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的意義,1）控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度，對生態(tài)系統(tǒng)的利用應該適度，不能超過生態(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)，應實施相應的物資、能量投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結構與功能的協(xié)調(diào)。,3、提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施,如對農(nóng)田不斷施肥、灌溉，控制病蟲害；人工建造防護林等“生態(tài)屏障”。,措 施,保持與提高生物的數(shù)量，保護生物的多