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1、第第5 5节节 生态系统的稳定性生态系统的稳定性第第5 5章章 生态系统及其稳定性生态系统及其稳定性对几个常用生态系统的简单区别：热带雨林：动植物种类繁多，营养结构非常复杂；草原生态系统：生物种类、营养结构较森林简单；农田生态系统：生物种类单一、营养结构简单，人的作用非常突出； 北极苔原生态系统：动植物种类稀少，营养结构简单，生产者主要是地衣。 少量砍伐森林中的树木，森林的 结构功能会不会遭到破坏？草原上适量放养牲畜，草原会被 破坏吗？适度捕捉生态系统中的动物 ，会不会导致种群严重减小，甚 至灭绝呢？为什么这些生态系统在受到 干扰后，仍能保持相对稳定呢？生态系统稳定性的概念生态系统稳定性的概念
2、生态系统所具有的保持或恢复自身结构 和功能相对稳定的能力，叫做生态系统的稳 定性（stability of ecosystem）。生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态 系统具有自我调节（self-regulating）能力。一、生态系统的自我调节能力l阅读课文l生态系统具有自我调节能力的实例有哪些？l生态系统自我调节能力的基础是什么？l思考讨论：构建负反馈调节的概念模型。l大小：一般，生态系统组成成分越多样，能 量流动和物质循环的途径越复杂，其调节能 力越强？生态系统的自我调节能力是无限的吗？负反馈二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性概念：生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能维持原状的能力。原因：
3、、生物的种类、数量多，一定外来干扰造成的变化占总量的比例小。、能量流动与物质循环的途径多，一条途径中断后还有其他途径来代替。、生物代谢旺盛，能通过代谢消除各种干扰造成的不利影响。抵抗力稳定性高的生态系统特征：抵抗力很强抵抗力较弱、生物的种类、数量多。抵抗力稳定性高的生态系统特征：抵抗力较强抵抗力较弱、生物的种类、数量多。抵抗力稳定性高的生态系统特征： 、生物种类多，食物网复杂，物质循环与能量流动的渠道多。抵抗力很强抵抗力较弱抵抗力稳定性高的生态系统特征： 、生物种类多，食物网复杂，物质循环与能量流动的渠道多。 抵抗力较强抵抗力较弱可见，抵抗力稳定性高的生态系统特征有：、各营养级的生物种类多，食
4、物网结构复杂。、生物的种类、数量多。概念：生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复原状的能力。原因：、生物繁殖的速度快，产生后代多，能迅速恢复原有的数量。、物种变异能力强，能适应新环境的类型。、生态系统结构简单，生物受到的制约小。恢复力稳定性高的生态系统特征： 、各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快。生物种类较少，物种扩张受到的制约较小。恢复力强恢复力弱恢复力稳定性高的生态系统特征：、生物能以休眠方式渡过不利时期或产生适应新环境的新类型。恢复力强恢复力较弱可见，恢复力稳定性高的生态系统特征：、生物种类较少，物种扩张受到的制约小。、各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快。、各营养级生物能以休眠方式渡过
5、不利时期或产生适应新环境的新类型。抵抗力稳定性和恢复力稳定性关系：抵抗力弱 恢复力强抵抗力强 恢复力弱讨论、河流、草原、森林生态系统哪些具有抵抗 力稳定性？哪些具有恢复力稳定性？抵抗力稳定性和恢复力稳定性是生态 系统中同时存在的两种稳定能力。 、比较草原、北极苔原、森林生态系统抵抗力 稳定性谁强谁弱？恢复力稳定性谁高谁低？对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢 复力稳定性存在相反关系。抵抗力 稳定性恢复力 稳定性稳 定 性营养结构的复杂程度（1）造成生态系统稳定性遭到破坏的原因：自然因素：人为因素：主要指自然界发生的异常变化，如火山 爆发 地震等使生态系统遭到破坏，甚至毁灭。人类的活动改变着生态
6、系统的稳定性，造成全球性的 环境危机。总之，生态系统稳定性的破坏是自然因素和人为因素共同作用的结果。触目惊心的淮河污染 一方面要控制对生态系统干扰的程度 ，对生态系统的利用应适度，不应超过生 态系统的自我调节能力。另一方面，对人类利用强度大的生态 系统，应实施相应的物质、能量投入，保 证生态系统内部结构与功能的协调。一、生态系统的稳定性的概念 二、抵抗力稳定性小结、概念 、生态系统具有稳定性的原因 、不同生态系统的自动调节能力不同 三、恢复力稳定性 、概念 、抵抗力稳定性与恢复力稳定性的相互 关系 四、生态系统稳定性的保护生物圈II号生物圈生物圈2 2号号1991年，8个人被送进“生物圈二 号
7、”，本来预期他们与世隔绝两年， 可以靠吃自己生产的粮食，呼吸植 物释放的氧气，饮用生态系统自然 净化的水生存。但18个月之后，“ 生物圈二号”系统严重失去平衡：氧 气浓度从21%降至14%，不足以 维持研究者的生命，输入氧气加以 补救也无济于事；原有的25种小动 物，19种灭绝；为植物传播花粉的 昆虫全部死亡，植物也无法繁殖。 事后的研究发现：细菌在分解土壤 中大量有机质的过程中，耗费了大 量的氧气；而细菌所释放出的二氧 化碳经过化学作用，被“生物圈二号 ”的混凝土墙所吸收，又打破了循环 。 生物圈号生物圈生物圈2 2号的启示号的启示自然界不同于人工控制系统，大而全的设计导致了顾此失彼。生物圈
8、二号内的土壤均来自一个地方，不像地球那样不同地带有不同的土壤类型。模拟的各类生态系统的空间分布格局及大小比例不合理。地球上生态系统内的生物间关系很复杂，目前人类还未全面了解生物间的协调性。它最重要的启示在于：我们人类目前对地球的了解还是远远不够的，目前最好的办法还是保护和利用好地球，进行环境保护和生态恢复是实现人类可持续发展的必由之路。生物圈生物圈2 2号的启示号的启示人类应保持对自然的敬畏，不 满300万岁的人类想对45亿高龄的 地球指手划脚当家作主，为时尚早 。人类要避免对自然环境的种种自 作聪明，否则，人们很可能不会再 有下一个五千年文明。通过本节的学习，要明确以下观点： （1）自然生态
9、系统是人类生存的基本环境； （2）人类活动的干扰正在全球范围内使生态 系统偏离稳定状态； （3）人类生存与发展的命运就掌握在自己手 中，但又受到自然规律的制约。 课题：设计并制作生态缸，观察其稳定性。 1.在制作生态缸时，除了参考教材中的方法步骤 外，还要注意以下几点:l（1）生态缸可制作成封闭型，也可制作成开放型（ 即不加盖）。前者对生态系统的基本成分及其比例有 着更严格的要求。l（2）生态缸中放置的生物必须具有较强的生活力， 放置生物的数量要合适。l（3）为了使生态缸内的沙地保持干燥，可在沙土下 铺垫一张塑料布，以防止缸中水（气）渗透上来。l（4）生态缸制作完毕后，应该贴上标签，在上面写
10、上制作者的姓名与制作日期。2. 观察生态缸的稳定性时，要注意以下几点:l（1）设计一份观察记录表，内容包括植物、动物的 生活情况，水质情况（由颜色变化进行判别）及基质 变化等。l（2）定期观察，同时做好观察记录。l（3）如果发现生态缸中的生物已经全部死亡，说明 此时该生态系统的稳定性已被破坏，记录下发现的时 间。l（4）依据观察记录，对不同生态缸进行比较、分析 ，说明生态缸中生态系统稳定性差异的原因。练习l基础题 1.（1）；（2）；（3）。 2.自我调节能力最强的两个生态系统是（1、8）； 人的作用突出的生态系统有（6、7、9、11）； 陆地生态系统中抵抗力稳定性较强的是（1、2），较弱的是
11、 （3、5、6、7、11）； 水域生态系统在遭到较严重的破坏后，恢复较快的是（4、9 ），恢复较慢的是（8）。l拓展题 提示：生态系统中的生物种类越多，食物链越复杂，系统的自 我调节能力就越强；反之，生物种类越少，食物链越简单 ，则调节平衡的能力越弱。例如在马尾松纯林中，松毛虫 常常会产生爆发性的危害；如果是针阔混交林，单一的有 害种群不可能大发生，因为多种树混交，害虫的天敌种类 和数量随之增加，进而限制了该种害虫的扩展和蔓延。负反馈调节负反馈调节返回使生态系统达到并保持平衡。不仅发生于 群落中，也发生于群落与无机环境之间。正反馈调节使生态系统远离平衡状态或稳态。自我检测的答案和提示l一、概念
12、检测l1.（1）；（2）；（3）；l （4）；（5）。l2.（1）B；（2）C。3.（1）例如：（2）生态系统 的信息传递 l二、知识迁移l1.这是一道开放性非常大的题，可以让学生充分 发挥创造力去设计。 l2.提示：l（1）藻类数量减少；需氧型细菌大量繁殖，溶 解氧随有机物被细菌分解而大量消耗。l（2）有机物分解后形成的大量的NH+4等无机盐 离子，有利于藻类的大量繁殖。l（3）藻类通过光合作用释放氧气；有机物减少 ，需氧型细菌数量下降，因而对溶解氧的消耗量 减少。l（4）河流中生物大量死亡，该生态系统的稳定 性遭到破坏。l三、技能应用 1.略l2.放养赤眼蜂。因为喷洒高效农药，在消灭棉铃 虫的同时，也会杀死大量的棉铃虫的天敌。棉铃 虫失去了天敌的控制，就容易再度大发生。在棉 田中放养赤眼蜂，由于棉铃虫和赤眼蜂在数量上 存在相互制约的关系，因此，能够将棉铃虫的数 量长期控制在较低水平。从这个角度看，这个方 案有利于提高农田生态系统的稳定性。四、思维 拓展（1）属于自养生物。（2）一般生态系统的 能量来自太阳，由绿色植物进行光合作用固定， 但深海热泉生态系统中的能量却是来自硫化物， 由硫细菌通过氧化硫化物获得。（3）对于研究生 命的起源和演化，研究地球上生态系统的结构、 规律具有重要的意义。
