生态系统的稳定性.ppt

第5章 生态系统及其稳定性,第5节 生态系统的稳定性,问题探讨,生态系统具有一定的稳定性,地球上，各种自然生态系统都已经存在至少上千万年了，尽管经常遭受洪涝、火烧、虫害，也遭受人类的砍伐与放牧等活动的干扰，但依然基本保持着正常自然景观，仍能维系生态系统的正常功能，并不断地发展变化着。,为什么这些生态系统在受到干扰后，仍能保持相对稳定呢？,亚马逊热带雨林生态系统,一、生态系统的稳定性,1、概念：,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。,2、原因：,生态系统具有一定的自我调节能力,什么是生态系统的自我调节能力呢？,二、生态系统的自我调节能力,例1： 轻微的污染（洗衣服、淘米等） ， 河流的自身净化作用,生物种类和数量 不会受到明显影响,1、表现：,物理沉降,化学分解,微生物分解,轻微污染,河流受到轻度污染后，为什么生物种类和数量不会受到明显影响？,(1)生物群落内部的调节,污染物被清除,例2：森林中害虫和食虫鸟的数量变化,鸟食物 增加,鸟因饥 饿死亡,鸟吃少 量害虫,鸟吃大 量害虫,害虫减少,害虫增加,鸟数量下降,鸟数量增加,负反馈调节,结果：抑制或减弱了最初发生的变化，使生态系统达到或保持稳定。,二、生态系统的自我调节能力,1、表现：,(1)生物群落内部的调节,例2：森林中害虫和食虫鸟的数量变化,负反馈调节,结果：抑制或减弱了最初发生的变化， 使生态系统达到或保持稳定。,二、生态系统的自我调节能力,1、表现：,(1)生物群落内部的调节,害虫,食虫鸟,（-）,食物短缺,食物充足,捕食量增加,如何解释森林生态系统出现“有虫不成灾”现象？,(2)生物群落与无机环境之间的调节,火灾,二、生态系统的自我调节能力,1、表现：,森林局部大火后，为什么植株能较快生长？,2、调节基础：,负反馈调节,反馈调节有正反馈调节和负反馈调节。负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础。,在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节。,二、生态系统的自我调节能力,负反馈调节与正反馈调节有什么不同呢？,正反馈调节,湖泊受到污染,鱼类等生物死亡,污染程度加剧,结果：使生态系统常常远离相对稳定状态，对生态系统有极大破坏作用。,鱼类等数量减少,生态系统崩溃,例：湖泊受到严重污染后发生的变化,原方向,发生偏离,正反馈调节,更加偏离,“错上加错”,原方向,发生偏离,负反馈调节,回到原来方向,“改邪归正”,负反馈调节与正反馈调节的比较,3、特点：,自我调节能力是有一定限度的,二、生态系统的自我调节能力,历史上的黄土高原,现在的黄土高原,生态系统的自我调节能力是有一定限度的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力会迅速丧失，这样，生态系统就到了难以恢复的程度。,生态系统的自我调节能力是无限的吗？,苏州江南水乡，小桥流水人家。 话说乾隆下江南时，到了江苏苏州。看到水乡人家上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，可是即便如此，水仍然很清澈。这番景象让乾隆大为惊奇。,不同的生态系统自我调节能力相同吗？ 自我调节能力的大小与什么有关？ 生态系统的稳定性有哪些类型？有何特点？,抵抗力稳定性,资料分析,问题1： 水乡人在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水仍能保持清澈,这说明了什么？,可是，他也发现苏州虎丘外围的河流被众多染坊流出的废水污染得肮脏不堪、臭气熏天，于是他立即下令严禁商贾平民在虎丘一带开设染坊。迫于官府的法令，虎丘一带原有的数十家染坊不得不搬迁至远离虎丘的苏州远郊，从此以后虎丘重现绿水青山。,资料分析,问题2： 染坊停止排污后，虎丘外围的河流出现的变化说明了什么？,恢复力稳定性,一般来说，生态系统中的组分（生物种类）越多，营养结构（食物网）越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高；反之则越低。,三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性,生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。,1、抵抗力稳定性,生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。,2、恢复力稳定性,规律:,多,复杂,强,高,低,比较生态系统的稳定性,少,较简单,弱,低,高,热带雨林生态系统,草原生态系统,森林生态系统,人工林生态系统,低,高,低,高,比较生态系统的稳定性,抵抗力稳定性和恢复力稳定性是什么关系呢？,比较生态系统的稳定性,低,高,低,低,低,高,抵抗力稳定性和恢复力稳定性关系？,比较恢复力稳定性时，除了考虑营养结构的复杂程度外，生态系统所处的环境条件也是一个重要的因素。,湿地生态系统,北极苔原生态系统,夏季,冬季,稳定性和生态系统复杂程度的关系,抵抗力稳定性,恢复力稳定性,(1)往往存在相反的关系。,(2)同时存在，相互作用，共同维持生态系统的相对稳定。,3、抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系,适量砍伐森林中的树木，森林的结构功能不会破坏，还能促进森林的更新。,1、控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力。,三、提高生态系统的稳定性,科学合理的载畜量，不会破坏草原，又可以获得稳定的畜牧产品。,1、控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力。,三、提高生态系统的稳定性,适度捕捞海洋系统中成鱼，不仅可以促进海洋鱼类资源的更新，还能不断获得各类产品。,1、控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力。,三、提高生态系统的稳定性,2、对人类利用强度较大的生态系统，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。,三、提高生态系统的稳定性,对农田生态系统要不断施肥、灌溉，增加投入，控制病虫害，才能保证高产出。,2、对人类利用强度较大的生态系统，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。,三、提高生态系统的稳定性,农田防护林,2、对人类利用强度较大的生态系统，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。,三、提高生态系统的稳定性,1.实验原理 (1)生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素都有着密切的关系。 (2)将少量植物、以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密封的生态缸中，便形成一个人工模拟的微型生态系统。 (3)观察生态缸中生物的生存状况和存活时间的长短，了解生态系统的稳定性及影响稳定性的因素。,设计制作生态缸(瓶)，观察其稳定性,在罐头瓶或透明的饮料瓶下边放上沙子，植入水草，装进池塘水（里边有小型动物和藻类植物）放进健康的小鱼。最后，封上生态瓶盖。,设计制作生态缸(瓶)，观察其稳定性,操作提示：,设计制作生态缸(瓶)，观察其稳定性,注意：,1、瓶中生物的生活力要强,成分齐全，各营养级生物的数量比例合适。,2、生态瓶要放在有充足散射光照射的地方。,3、瓶中水量不能超过容积的4/5。,4、小生态瓶必须是透明的。,5、一般是封闭的。,设计制作生态缸(瓶)，观察其稳定性,(2)生态缸稳定性观察与分析 观察稳定性，可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。 由于生态缸中的生态系统极为简单，自我调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。 如果生态缸是一个开放的生态系统，则生态系统的成分复杂，自我调节、自我修复和自我延续的能力强，在没有巨大外界环境干扰的情况下会长期保持相对稳定。,课堂小结,1、人造马尾松林比天然混交林易遭松毛虫危害，其主要原因是（ ） A、马尾松林营养结构复杂 B、马尾松林适应环境的能力弱 C、马尾松林营养结构简单 D、松毛虫适应环境弱,C,随堂练习,2、下列哪一生态系统的抵抗力稳定性最低( ) A、温带草原 B、北极冻原 C、热带雨林 D、北方针叶林 3、生态系统能够保持稳定的原因主要是( ) A、相对稳定的物质循环 B、缺水干旱 C、自我调节能力 D、食物被破坏,B,C,4、在草原上人工种草，为了防止鸟把草籽吃掉，用网把试验区罩上，后来发现，草的叶子几乎被虫吃光，而没加网罩的草地反而长得较好。造成这种现象的原因是( ) A、植被破坏 B、环境污染 C、食物链被破坏 D、缺水干旱 5、河流受到轻度污染时，能通过自身的物理沉降，化学分解和微生物的分解很快消除污染，这是由于生态系统具有（ ） A、抵抗力稳定性 B、恢复力稳定性 C、抗污染能力 D、保持相对稳定的能力,C,A,6、某池塘生态系统的结构和功能由于污染物的排放遭到破坏，停止排放污染物后，由于自身的净化作用，逐步恢复原状，这是由于生态系统具有（ ） A、抵抗力稳定性 B、恢复力稳定性 C、抗污染能力 D