生物：5.5《生态系统的稳定性》课件(新人教版必修3).ppt

生态系统的稳定性,一、生态系统的自我调节能力,生态系统所具有的保持或恢复自身 相对稳定的能力，叫做生态系统的 。生态系统之所以能够保持相对稳定，是由于生态系统具有 能力。 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。不仅生物群落内部是这样，生物群落与 之间也存在负反馈调节。生态系统的自我调节能力不是无限的。当 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。 （1）实例 河流：河流受到轻度污染时，可通过 、 和 很快消除污染，河流中生物种类与数量 受到严重影响。 森林：当害虫数量增加时，食虫鸟由于食物丰富， ，这样害虫种群数量就会受到抑制。,数量也会增多,结构和功能,稳定性,自我调节,无机环境,外界干扰,因素的强度,物理沉降,化学分解,微生物的分解,不会,预习纲要,（2）基础： 调节。 （3）调节限度：生态系统自我调节能力是 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 ，生态系统难以恢复。,二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性,（1）抵抗力稳定性 概念：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能的 能力。 规律：生态系统中的组分越多，食物网越 ，其自我调节能力就 ，抵抗力稳定性就 。 （2）恢复力稳定性 概念：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后 的能力。,恢复到原状,负反馈,有限度,迅速丧失,保持原状,复杂,越强,越高,特点：生态系统在受到外界不同的干扰(破坏)后，其恢复速度与恢复时间是 。,三、提高生态系统的稳定性,（1）控制对生态系统 的程度，对生态系统的利用应该 ，不应超过生态系统的 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，保证生态系统内部 的协调。,不一样的,适度,干扰,自我调节,物质,能量,结构和功能,一、生态系统的稳定性,1.稳定性的形成：生态系统发展到成熟稳定阶段，生产者、消费者和分解者三大类群齐全，能量输入保持相对稳定，物质的输入和输出相对稳定。 2.具有稳定性的原因：生态系统具有一定的自我调节能力。 3.稳定性出现的时间：生态系统发展到成熟阶段。这时，生态系统中所有的生活空间都被各种生物占据，环境资源被最合理、最有效地利用，生物彼此间协调生存。 4.稳定性的内容 (1)保持自身结构和功能的相对稳定，即抵抗力稳定性。 (2)恢复自身结构和功能的相对稳定，即恢复力稳定性。,要点整合,5.稳定性的表现 (1)结构的相对稳定：生态系统中动、植物种类及数量一般不会有太大的变化，一般相关种群数量呈现周期性变化，可用如图曲线表示： (2)功能稳定：生态系统中的物质和能量的输入与输出基本相等。 (3)相对稳定：生态系统的结构和功能总是处于动态变化的过程中。这种动态的变化表现为生态系统中的生物个体不断地出生和死亡，迁入和迁出；物质和能量不断地从无机环境进入生物群落，又不断地从生物群落返回到无机环境中去。 (4)可打破重建：在遵循生态系统规律的前提下，可根据人类的需要，打破原有的稳态，建立更加高效的、具有稳定性的生态系统。,特别说明： 生态系统的稳定性指的是生态系统的一种能力或特性，而不是一种状态。 生态系统稳定性的关系可用下图表示 生态系统的自我调节能力与生态系统结构的复杂程度有关，要提高生态系统的稳定性，就必须在减少对环境破坏的同时，增加生物的种类。例如，对森林生态系统的利用，应该有计划地采伐，要防止过度采伐，并且要伐种兼顾。对草原生态系统则应合理确定载畜量，防止过度放牧，并且要推广轮牧制度，进行圈养试验。对水域（海洋、湖泊、河流）生态系统，要大力推行休渔制度，发展海水养殖和海水增殖等，并且要防止水域污染。,【例1】自然生态系统大都能在较长时间内保持相对的稳定性，其 主要原因是 ( ) A.具有复杂的营养结构 B.生产者种类和数量都多 C.物质和能量都能反复被利用 D.具有一定的自我调节能力,D,【解析】自然生态系统之所以能够维持稳定，本身就说明它是一个比较成熟的生态系统，它具备成熟生态系统的所有条件，如：生物种类和数量相对稳定，营养结构比较复杂，能量和物质的输入和输出相对平衡等等，这些条件促成它具有一定的自我调节能力。,Content,1.生态系统的稳定性是生态系统 的表现，其稳定性的内容表现为 、 。 2.生态系统的稳定性包括 和 两个方面。,1.下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是 ( ) A.在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提高 B.在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力稳定性 提高 C.在一块牧草地上栽种乔木形成树林后，其恢复力稳定性下降 D.一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力稳定性提高,恢复力稳定性,自我调节能力,结构的稳定性,功能的稳定性,抵抗力稳定性,B,即学即练,Content,二、生态系统的自我调节能力,1.生态系统的反馈调节 （1）含义：当生态系统中某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分，这个过程就叫反馈。反馈有两种类型，即负反馈和正反馈。 （2）负反馈调节 作用：是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统达到和保持平衡和稳态。 结果：抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。 实例： 在一个草原生态系统中，生产者、初级消费者和次级消费者之间的负反馈调节，使得生态系统处于一种相对稳定的平衡状态（如图所示）,Content,（3）正反馈调节 作用：使生态系统远离平衡状态。 结果：加速最初发生变化的那种成分所发生的变化。,一个草原生态系统中的负反馈调节,注意：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。,Content,实例： 如果一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼类死亡（如图所示）。由于正反馈的作用，污染会越来越严重，鱼类的死亡速度也会越来越快。可见，正反馈往往具有极大的破坏作用，但是它常常是爆发性的，经历的时间也很短。从长远看，生态系统中的负反馈和自我调节将起主要作用。,一个湖泊生态系统中 发生的正反馈调节,Content,2.自我调节能力的大小,说明： 生态系统的自我调节能力有大有小，抵抗力有高有低，恢复时间和速度各异。 生态系统的自我调节能力不是无限的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时，其自我调节能力会丧失，生态系统难以恢复。,【例2】某池塘内，早期藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤大量 繁殖，藻类减少，接着又引起水蚤减少。后期排入污水，引 起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡。关于上 述过程的叙述，正确的是 ( ) A.早期不属于负反馈，后期属于负反馈 B.早期属于负反馈，后期不属于负反馈 C.早期、后期均属于负反馈 D.早期、后期均不属于负反馈,B,【解析】本题考查生态系统的调节方式的有关知识。生态系统的自我调节属于反馈调节。当生态系统中某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来影响最初发生的那种成分，这个过程就叫反馈。反馈有两种类型，即负反馈和正反馈。负反馈是比较常见的一种调节方式。它的作用是能够使生态系统达到和保持平衡或稳态，反馈的结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。如题中某池塘中存在着藻类水溞的食物链，当藻类增多，水溞的食物充足，又会使水溞的数量增多，但水溞增多后反过来对藻类的捕食增多，又会使藻类的数量减少，水溞因食物不足数量会有所下降。另一种反馈叫正反馈，正反馈是比较少见的，它的作用与负反馈相反，即生态系统中某一成分的变化所引起的其他一系列变化，反过来不是抑制而是加速最初发生变化的成分所发生的变化，因此正反馈的作用常常使生态系统远离平衡状态或稳态。如池塘被污染后，水溞因生活环境发生了改变而死亡，死亡的个体又加剧了污染，使生活环境更恶化，会造成更多的水溞死亡。,1.生态系统的反馈调节包括 和 调节。其中 使生态系统远离平衡状态。 2.生态系统自动调节能力大小与成 正比，但自我调节能力是有限度的。,2.一般来说，生物种类繁多的生态系统自我调节能力较强。当某种生物 减少或灭绝，生态系统仍能很快恢复稳定状态，根本原因是（ ） A.自净化和恢复力强 B.负反馈调节及时 C.至顶级动物的食物链多 D.同一营养级生物的替代作用,物种丰富度,正反馈,负反馈,正反馈,D,即学即练,Content,三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较,1.抵抗力稳定性与恢复力稳定性,Content,2.生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系，如图所示：,（1）图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。 （2）y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱，反之，抵抗力稳定性强，如热带雨林与草原生态系统相比受到相同干扰，草原生态系统的y值要大于热带雨林的y值。 （3）x表示可以恢复到原状所需的时间；x越大，表示恢复力稳定性越弱，反之，恢复力稳定性越强。 （4）TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为总稳定性的定量指标，这一面积越大，即x与y越大，则说明这个生态系统的总稳定性越低。,【例3】下列事例中，属于恢复力稳定性的是 （ ） .由于滥砍乱伐，长江流域森林面积急剧减少，引发了百 年不遇的洪涝灾害 B.当天气干旱时，森林生态系统中的动植物种类和数量一 般不会有太大变化 C.某乡村一个池塘，每天都有人到池塘边洗东西，可每天 早晨池水依然清澈如故 D.一个相对封闭的生态系统中闯入某种大型肉食动物后， 生态系统的各种成分相互作用直到恢复原来的状态,D,【解析】所谓恢复力稳定性主要强调两点：遭到破坏，恢复原状。具备这两个条件的只有D。,Content,1.生态系统的食物链 营养结构越稳定；生产者 营养结构越稳定；生产种类 营养结构越稳定；生物关系越 ，营养结构越稳定。 2.在自然条件下，生态系统总是朝着物种 、结构 和功能 的方向发展，直至稳定。,3.关于生态系统稳定性的说法，错误的是 ( ) A.生态系统的稳定性表现在抵抗力稳定性和恢复力稳定性这两个方面 B.并不是所有生态系统都具有恢复力稳定性 C.外界干扰刚产生时，主要是抵抗力稳定性起作用 D.某生态系统中，生物个体数目的多少并不能说明其稳定性大小,完善化,越短,越多,越多,复杂,多样化,复杂化,B,即学即练,Content,四、提高生态系统的稳定性,各种生态系统的形成，都是长期自然选择的结果，一般情况下，都能保持相对的稳定状态。人类对自然资源的任何开发和利用，都是在一定程度上对生态系统的干扰和破坏。所以，人类在开发和利用自然资源时，如果不遵循生态系统的规律，就会导致生态系统稳定性的破坏。要提高生态系统的稳定性，主要有两种做法： 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。 例如，对森林生态系统的利用，应该有计划地采伐，要防止过度采伐，并且要伐种兼顾。对草原生态系统则应合理确定载畜量，防止过度放牧，并且要推广轮牧制度，进行圈养试验。对水域（海洋、湖泊、河流）生态系统，要大力推行休渔制度，发展海水养殖和海水增殖等，并且要防止水域污染。,Content,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和功能的协调。 例如农田生态系统需要不断地施肥、灌溉、控制病虫害等，并且推广秸秆还田，以减少农田的输出。,特别提醒： 对于生态系统的稳定性，一定要注意它包涵两方面的内容，要提高生态系统的稳定性，主要是指提高抵抗力稳定性。,【例4】采取下列措施，能提高一个生态系统的稳定性的是( ) A.减少捕食者和寄生者的数量 B.使生产者和消费者的数量保持平衡 C.适当增加物种数目 D.限制一个演替系列的演替过程,C,【解析】考查生态系统的稳定性的原理。生态系统的成分越复杂，营养结构越复杂，生态系统的稳定性就越强。减少捕食者和寄生者的数量不仅减少了生态系统的物种数目，而且还有可能影响甚至破坏原有的生态平衡；使生产者和消费者的数量保持平衡，只能保持原有状态，不会使生态系统的稳定性进一步提高；限制一个演替系列的演替过程，只能干扰生态系统的演替规律，反而降低了稳定性；只有适当增加物种的数目，使生态系统的食物链增多，使食物网更加复杂化，才能使生态系统的自我调节能力增强，从而提高生态系统的稳定性。,1.简单地说，维持生态系统的稳定性就是要减少对生态系