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1、第3节 生态系统的稳定性生物圈2号n美国橄榄球员约翰艾伦发起n建于亚利桑那州图森市以北沙漠中n耗资15亿美元，历时8年n1991年9月26日美国8名科学家进驻n占地128公顷，有7种生态群落区（5个野 生生物群落：热带雨林、热带草原、海洋 、沼泽、沙漠和2个人工生物群落：农业 区和居住区）n非生物的物质和能量、生产者、消费者和 分解者应有尽有（4000多物种）n进一步了解生态系统的结构与功能n试验人类离开地球能否生存n八位科学家原打算在“生物圈II号”中 自给自足生活两年n实际是1993年6月走出出现的问题：1由于土壤中的碳与氧气反应生成 二氧化碳，部分二氧化碳又与建“生物圈II 号”的混凝土
2、中的钙反应生成碳酸钙，导 致氧气含量由21下降到14，二氧化碳 含量猛增。2昆虫中除了白蚁、蟑螂和蝈蝈外 基本死亡，食物链等营养结构联系中断。3靠花粉传播繁殖的植物都灭绝了 ，粮食严重减产。n实验的失败表明，在现有技术条件下，人 类还无法建造一个脱离地球自然环境而又 能让人类休养生息的生态系统。n地球是人类唯一的家园，要珍惜爱护它。少量砍伐森林中的树木，森林的 结构功能不会破坏。草原上适量放养牲畜，草原不至 于破坏。适度捕捉生态系统中的动物 ，也不会导致种群严重减小，更 不会灭绝。n1906年以前，美国亚利桑那州北部的凯巴森 林还是松杉葱郁，生机勃勃。大约有4000头 左右的鹿在林间出没，以贪
3、婪的目光蹑足尾随 鹿群的是以凶恶残忍著称的狼。 美国总统西奥多罗斯福很想让凯巴森林 里的鹿能得到有效的保护，能繁殖得更多，以 使人们可以捕猎到更多的鹿。狩猎在当时人们 的生产生活中占有很重要的位置，人们对这一 行业无论从道义上还是法律上都持宽容的态度 ，罗斯福宣布凯巴伯森林为全国狩猎保护区， 并决定由政府雇请猎人到那里消灭狼。 n枪声在森林中震荡。这场剿灭恶狼的行动持续了 25年。在猎人们冰冷的枪口下，森林中的狼接连 发出惨叫，一命呜呼。在25年的猎捕过程中，有 6000多只狼先后毙命。森林中其他以鹿为捕食对 象的野兽（如豹子）也被猎杀了很多。 n得到特别保护的鹿成了凯巴森林中的“宠儿” 。在
4、这个“自由王国”中，它们自由自在地生 长繁育，自由自在地啃食树木，过着没有危险 而又有着充足食物来源的幸福生活。很快，森 林中的鹿群飞快地繁殖起来，总数超过了1O 万只。n1O万多只鹿在森林中东啃西啃，使森林开始 承受不住了。林中的灌木丛被吃光，鹿群开始 啃食小树；小树吃光后，又开始啃食树皮 一切鹿能吃得到而且吃得下的食物都难逃厄运 。森林中的绿色植被在一天天减少，大地露出 的枯黄在一天天扩大。 n灾难终于降临到鹿群头上。先是饥饿造 成鹿的大量死亡，接着又是疾病流行， 使无数只鹿消失了踪影。两年之后，鹿 群的总数由10万只锐减到4万只。到 1942年，整个凯巴森林中只剩下不到 8000只病鹿在
5、苟延残喘。 想一想为什么鹿的数量不断减少？凯巴森 林系统在30多年中发生了什么变化？是什 么因素导致这种变化的？n生态系统中的生物既有出生也有死亡， 既有迁入也有迁出；阳光、温度、水分 等无机环境因素也在不断地改变。n生态系统在不断地发展变化着。但对于 一个相对成熟的生态系统来说，系统中 的各种变化只要不超出一定限度，生态 系统的结构与功能就不会发生大的改变 。 由于生态系统中生物的迁入，迁出及其它 变化使生态系统总是在发展变化的，我们 就把：生态系统发展到一定阶段时，它的 结构和功能能够保持相对稳定（即：生物 与非生物物质和能量之间、生物与生物之 间相对稳定平衡）称为生态系统的稳定性 。生态
6、系统为什么能保持一定的稳定性呢？n来看一个简单草原生态系统模型：n草羊狼思考：当该草原迁入一群羊后，将发生什么样的变化？ n当生态系统发生一定的变化或受到外来因素干扰 时，由于生态系统调整本身各成分的数量，克服 了系统内部的变化及外界的干扰，维持相对稳定 和平衡的状态。n生态系统具有一定的自我调节能力。 哪个生态系统调节能力强？森林 & 农田讨 论n讨论：这个水域在环 境污染下，还能保持 稳定性吗？ n不能，一个生态系统 的自动调节能力是有 一定限度的，如果外 界因素的干扰超过了 这个限度，生态系统 的相对稳定状态就会 遭到破坏。n哪些因素会导致生态系统稳定性被破坏？ 1、自然因素：火山爆发、
7、地震、泥石流、 洪水、台风海啸等。 2、人为因素：过度开发、环境污染等破坏因素：n1生态系统的结构和功能总是处于不断 变化的过程中，生态系统的稳定只是相 对的。n2生态系统能保持一定的稳定性是因为 生态系统具有一定的自我调节能力。n3生物圈是人类生存的唯一家园，而人 类活动的干扰正在全球范围内使生态系 统偏离稳态，我们要保护并提高生态系 统的稳定性。生 态 系 统结构功能平衡物种种类相对稳定种群数量相对稳定有典型完整的食物链能量流动物质循环白 桦 林 生 态 系 统结构功能 平衡物种种类相对稳定种群数量相对稳定有典型完整的食物链能量输入、输出接近相等物质输入、输出接近相等平衡河流方向相 对 数 值溶解氧藻类有机物细菌无机离子污 水草鼠狐鼠鼠草 狐狐草 鼠时间数 量生态系统的反馈机制草鼠狐猫头鹰蛇昆虫食虫鸟蟾蜍兔自动调节能力与营养结构的关系
