生态系统中的稳定性

生态系统的稳定性生态系统具有的保持和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.一、什么是生态系统的稳定性?1、概念2、如何理解生态系统的稳定性？结构稳定是指生产者、消费者、分解者在种类和数量上的动态平衡；功能稳定是指生态系统中的物质和能量的输入和输出基本相等，保持相对稳定。3、达到稳定状态的生态系统的特点？（1）生态系统内生物种类和数量比例相对稳定（2）有完整的营养结构和典型的食物链食物网关系（3）物质和能量的输入和输出基本相等，保持相对稳定。（4）能量收支随气候周期性变化而波动（5）有一定限度的自我调节和恢复能力二、为什么生态系统具有稳定性?生态系统具有自我调节能力负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统具有自我调节能力的基础.负反馈调节使生态系统达到并保持平衡和稳态，正反馈调节使生态系统远离平衡和稳态。举例说明什么是负反馈调节？珠江是我国南方的母亲河，过去人们在珠江水中淘米、洗菜、洗澡、洗衣，也捕鱼，而珠江水仍能保持清澈，鱼也不会减少。思考与讨论1、人们在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水为何仍能保持清澈？物理沉降化学分解微生物分解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。抵抗力稳定性（维持原状的能力）草食草动物过度放牧食物短缺意义:生态系统自我调节能力的基础负反馈调节结果: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。思考：生态系统自我调节能力的大小与什么有关？牧草鼠蛇猫头鹰自我调节能力大小与生态系统的物种组成、营养结构有关。一般来说，生态系统的组成成分越多样，能量流动和物质循环的途径越复杂，其调节能力越强。相反，成分越单纯，其营养结构越简单，其调节能力也越小。但能力是有限度的，超过限度的干扰会使生态系统崩溃。生物种类多营养结构复杂强自我调节能力抵抗力稳定性高热带雨林生态系统生物种类稀少营养结构简单弱自我调节能力抵抗力稳定性低八十年代初，珠江沿岸陆续建立起许多的工厂，每天工厂都放出大量的废气、废渣、废水，废气会污染大气，而废渣与废水却未经过处理与净化，直接排放到珠江里，加上大量的生活污水排放，导致生长在珠江内的生物渐渐死亡，水也越来越浑浊。正反馈湖泊受到了污染鱼类等生物死亡死鱼等生物腐烂（+）使生态系统常常远离稳态，对生态系统有极大破坏作用。结果：+2、既然生态系统具有抵抗力稳定性，为什么珠江还会出现“严重水污染”这种情景呢？这说明了什么问题？生态系统的自我调节能力具有一定的限度思考与讨论近十年来，广东省提出了一系列整治珠江的举措，包括禁止排放生活污水，撤走环保不合格的工厂企业等，提出“一年初见成效、三年不黑不臭、八年江水变清”的目标。到目前为止，广东共投资了190多亿元，打造了30多项珠江整治工程。如今的珠江，是另一番风景……广州第十六届亚运会开幕式之珠江巡游，45个代表团的灯光彩船畅游珠江3、这几年，经过合理的整治，珠江逐渐恢复了原貌，这是为什么？说明外界因素的干扰消除后，生态系统具有重建稳态的能力。思考与讨论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。恢复力稳定性（恢复原状的能力）生态系统在受到不同的干扰（破坏）后，其恢复速度与恢复时间是不一样的。恢复力稳定性: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。生态系统的稳定性表现在两个方面：抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能维持原状的能力。（抵抗干扰，维持原状）（遭到破坏，恢复原状）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生物量、生态系统复杂程度等生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能维持原状的能力。抵抗力稳定性的概念：抵抗力稳定性的来源：１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。２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。３生物代谢旺盛，能通过代谢消除各种干扰造成的不利影响。成分越单纯、营养结构越简单，自我调节能力就越小、抵抗力稳定性就越低；生物种类越多、营养结构越复杂，物质循环与能量流动的渠道越多，自我调节能力就越大、抵抗力稳定性就越高；自动调节能力是有限的，一旦外界干扰超过这个限度，生态系统的稳定状态就将被打破。规律：生态系统受到外界干扰使自身结构功能破坏后恢复原状的能力。恢复力稳定性的概念：恢复力稳定性的来源：１生物繁殖的速度快，产生后代多，能迅速恢复原有的数量。２物种变异能力强，能迅速出现适应新环境的新类型。３生态系统结构简单，生物受到的制约小。森林生态系统人工林生态系统低抵抗力稳定性较高抵抗力稳定性较低恢复力稳定性较高恢复力稳定性较沙漠生态系统对一些特殊的生态系统比如极地苔原生态系统，沙漠生态系统，由于物种组分单一，营养结构简单，他们的抵抗力稳定性和恢复力稳定性。人工生态系统，如果没有人为的帮助，其抵抗力稳定性与恢复力稳定性如何？都很低易错警示与生态系统稳定性有关的4个易错点(1)对于极地苔原(冻原)，由于物种组分单一、结构简单，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。(2)生态系统的稳定性主要与生物种类有关，还要考虑生物的个体数量。(3)生态系统的稳定性不是恒定不变的，因为生态系统的自我调节能力具有一定的限度。(4)负反馈调节并非破坏生态系统的稳定性，而是使最初发生的那种变化向相反方向发展，使生态系统达到并保持相对稳定。生态系统遭到破坏的原因是什么？外来的干扰超过了生态系统的自我调节能力的限度。引起生态平衡破坏的因素：①自然因素：地震、海啸、火山、泥石流、流行病等。森林植被破坏土地沙漠化藏羚羊的呼唤垃圾成灾人类对地球的破坏②人为因素：过度采伐、放牧、捕猎、环境污染等。环境污染自然资源的不合理利用人为因素物种的无节制捕杀和物种的盲目引进生物种类的变化环境因素的变化设计制作生态瓶(缸),观察其稳定性目标：通过动手自制小型生态瓶(缸)，认真观察记录这一人工生态系统的稳定性。讨论：如何制作小型生态瓶，才能使它在较长时间内维持相对稳定?实验材料:罐头瓶（透明的饮料瓶等），棕色瓶，柳条鱼，小田螺，小虾，水草，浮萍，砂土，池塘水足量,自来水足量。设计制作生态瓶,观察其稳定性提示：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。二）方法步骤1.按100cm*70cm*50cm的标准制作生态缸框架。2.在生态缸底部铺垫沙土和花土，在下，一边高，一边低；在上，层厚5~10cm。3.在缸内低处倒进水。4.将收集或购买的动物和植物放在生态缸中，其中浮萍、水草与小乌龟放在，仙人掌或仙人球移植到上，蕨类植物和杂草移植到上，蚯蚓与蜗牛也放置在上。5.封上生态缸盖。将生态缸放置于、的地方，但要避免阳光直接照射。花土沙土沙土水中沙土花土花土室内通风光线良好五、研究生态缸中群落演替设计要求相关分析小生态瓶中所形成的生态系统,必须是封闭的防止外界生物或非生物因素的干扰投放的生物,必须具有很强的生活力，成分齐全。要能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定。小生态瓶必须是透明的为光合作用提供光能，便于观察。生态瓶宜小不宜大，瓶中的水量应为容器的4/5。便于操作；缸内储备一定量的空气将小生态瓶放在有较强散射光的地方。防止水温过高,而使水草死亡。动物不宜太多，个体不宜太大减少对O2的消耗以免破坏食物链。1）生态缸中能不能添加食物和气体?2）为什么生态缸必须是透明的?3）在生态缸投放的生物种类和标准是什么?本实验操作中的注意事项：制作完成的生态缸必须是封闭的，不能添加食物和气体，唯一可进入系统的只有光线，整个系统也是靠光线作能量推动的。既让里面的植物见光，又便于进行观察。生态缸中投放的生物要种类齐全，具有很强的生活力。投放的动物数量不宜过多，以免破坏食物链。4）生态缸能不能经常搬动或放在直接照射的阳光下?5）本组制作的生态缸中哪种生物最先死亡？分析其主要原因。6）根据生态缸中生物存活时间的长短，分析如何改进实验装置以延长生态缸中生态系统的持续时间。生态缸制作完毕后，应该贴上标签，写上制作者的姓名与日期，然后将生态缸放在有较强散射光的地方。要注意不能将生态缸放在阳光能够直接照射到的地方，否则会导致水温过高，而使水草死亡。另外，在整个实验过程中，不要随意移动生态缸的位置。蜗牛可能先死亡。在生态缸中，蜗牛属于消费者，消耗氧气较多生态系统中分解者作用不可忽视，可适当增加生态缸中分解者的数量。生态瓶生态系统稳定性的维持需要有足够的持续稳定的能量（太阳光能）输入、具有一定营养关系的生产者、消费者和分解者，并且各生物成分之间还应保持一定的相对稳定比例等条件。生态系统中的生物多样性是保持生态系统稳态的重要条件工业废水生活污水农田排水池塘湖泊海湾(N.P元素增多)有氧呼吸生物遗体死亡有毒物质需氧微生物分解微生物厌氧鱼类其他水生生物死亡(水华或赤潮)藻类浮游植物浮游动物大量繁殖汇集451．概念：生态系统所具有的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能力。3．调节基础：调节。4．特点：调节能力有一定的。保持或恢复自我调节负反馈限度5．生态系统的稳定性(1)种类①抵抗力稳定性：生态系统抵抗并使自身的结构与功能的能力。②恢复力稳定性：生态系统在受到因素的破坏后的能力。(2)提高措施①控制对生态系统的程度，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。②对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的投入，保证生态系统的协调。外界干扰保持原状外界干扰恢复到原状物质、能量内部结构与功能干扰1．生态系统稳定性的具体表现(1)由下面的图示可得出生态系统在相对稳定。(2)生物群落的能量输入与输出相对平衡，物质的输入与输出保持相对平衡，可得出生态系统在相对稳定。结构上功能上例2、在光照条件下培养藻类；在培养液中加入足量的离子和足量的氮和磷，实验过程中，光照适宜，每天测定四项数据；藻类数量的变化、水中有机物总量的变化、细菌的数量变化、溶氧量的变化。根据实测数据绘制出相关的四条曲线，如下图表示。据此回答：•(1)从图A曲线可以看出，藻类数量增长曲线呈“S”型增长，增长速度最快的是第________天，从第6天起种群数量不再增加的原因是______________________________________________________________________•(2)从图B可以看出水中有机物的含量不断增加，这是由_______________________引起的。受环境因素的限制达到了培养液所能容纳种群数量的最大值(K值)3藻类光合作用•(3)图C反映的是细菌数量变化的情况，藻类的大量增加与细菌数量变化之间存在着什么联系?______________，理由是•___________________________________•(4)随水中藻类的增加，光合作用制造出大量氧气，理应会使水中溶氧量迅速增加，但为什么出现图D的变化?__________________________________。前者为后者提供有机营养物质正相关；细菌分解有机物时氧气消耗1.在图中，小方格代表不同的环境因子（空间、温度等），4个不规则的图形代表了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个生物在生态系统中的环境因子的情况。如果资源是有限的，最有可能被排除的生物是（）A.ⅠB.ⅡC.ⅢD.ⅣA2.如果一个生态系统中有4种生物，它们可以形成下面几种营养结构，如图所示，其中最稳定的是()甲乙丙丁甲乙丙丁甲乙丙丁甲丁乙丙ABCDB3.下列哪种措施能提高生态系统的稳定性（）A．减少寄生生物和捕食者的数量B．平衡生产者和消费者的数量C．增加物种的数目D．对生态演替进行限制C4.2002年底“食人鱼”的报道随处可见，外来物种入侵或引种不当，会给当地生态环境造成重大影响，其主要原因是（）A．使入侵地食物链破坏B．会破坏入侵地的非生物因素C．未认识其价值所以人为干扰少D．增加物种多样性，使当地生态平衡更稳定A5．（多选题）“加拿大一枝黄花”原产北美，最早于1935年作为观赏值物引进，上世纪80年代扩散蔓延到河滩、