高中生物 人教版 选修二《生态系统及其稳定性》 第3章第5节生态系统的稳定性（第2课时）

高中生物学人民教育出版社选择性必修2第3章第5节

生态系统的稳定性（第2课时）黄山市歙县中学吴俊伟生态平衡与生态系统的稳定性大兴安岭森林和呼伦贝尔草原黄山市新安江流域准备打捞水草的环卫工人为什么新安江流域没有一直处于生态平衡？是因为稳定性太低了吗？生态系统的稳定性：

是指生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。干旱的森林干旱的草原【情境1】当遭遇持续干旱天气，森林和草原，谁更能维持生态原貌？为什么？【情境1】当遭遇持续干旱天气，森林和草原，谁更能维持生态原貌？为什么？森林草原植被根系土壤湿度保持能力乔木根系发达，根系扩展来维持水分的供给。分层明显，郁闭度高，且有落叶层，保持了一定的土壤湿度。多数草本植物根系不发达。分层不明显，郁闭度低，表层土壤水分难保持。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保持原状（不受损害）的能力。火灾后的森林发生火灾的草原【情境2】当遭遇火灾破坏后，森林和草原哪个能更快恢复原貌？为什么？【情境2】当遭遇火灾破坏后，森林和草原哪个能更快恢复原貌？为什么？森林草原生态系统结构植被生活型（植物形态、生长、繁殖等特性）物种组成较多，营养结构较复杂。乔木高大，生长周期长。物种组成较少，营养结构较简单。多数草本植株矮小，生长周期短，且种子数量多，扩散能力强。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。【思考】问题1：森林和草原在遭受相同的外界干扰后，两种稳定性表现一致吗？

不一致。森林的抵抗力稳定性较高，恢复力稳定性较低；草原则相反。【思考】问题1：森林和草原在遭受相同的外界干扰后，两种稳定性表现一致吗？问题2：同一生态系统的两种稳定性是否存在负相关？亚马逊热带雨林北极冻原【情境3】热带雨林与北极冻原两种稳定性的差异问题1：

一般而言，生态系统中组分越多，食物网越复杂，抵抗力稳定性就越高。如果热带雨林中蜘蛛大量减少，食草昆虫数量会急剧上升吗？问题2：抵抗力稳定性和恢复力稳定性没有明确的负相关。研究表明，全球温室效应会导致北极冻原苔藓、地衣大面积消失，这对此地动物有什么影响？相较于热带雨林，北极冻原的两种稳定性均较弱。【思考】问题1：森林和草原在遭受相同的外界干扰后，两种稳定性表现一致吗？问题2：同一生态系统的两种稳定性是否存在负相关？问题3：生态系统的恢复力稳定性与哪些因素有关？恢复力稳定性的影响因素分析环境条件生物生活型物种多样性干扰（破坏）强度【思考】问题1：森林和草原在遭受相同的外界干扰后，两种稳定性表现一致吗？问题2：同一生态系统的两种稳定性是否存在负相关？问题3：生态系统的恢复力稳定性与哪些因素有关？

综合上述讨论，通过小组交流方式，归纳生态系统的两种稳定性表现的一般规律。【归纳】二、不同生态系统两种稳定性表现的一般规律1.不同生态系统在遭受相同的外界干扰后，两种稳定性表现不一致。2.一般而言，生态系统中组分越多，食物网越复杂，抵抗力稳定性就越高。3.恢复力稳定性与物种多样性、生物自身特性、环境条件、干扰（破坏）强度有关。4.抵抗力稳定性有一定限度，干扰强度过大，生态平衡将遭受破坏。5.恢复力稳定性也有一定限度，破坏越严重，恢复力稳定性也越低，甚至无法恢复。

【情境4】2012年综合治理前，新安江水体氮、磷含量偏高，富营养化严重，水生植物疯长，渔资源减少，生态平衡面临严峻挑战。三、提高生态系统的稳定性问题1：从生态系统稳定性分析，新安江流域存在哪些问题？外界干扰强度过大。物种多样性降低，生态系统的抵抗力稳定性下降。生态系统结构失衡，物质循环、能量流动等功能异常。（1）富营养化；（2）藻类疯长；（3）渔资源枯竭；

【调查分析】

新安江流域综合治理之前，水体富营养化严重，生物多样性锐减。经调查，沿岸有200多家小型污染企业排放废水，城乡生活污水直接排放和固体垃圾沿河倾倒现象明显。上游农田、茶园施用有机磷农药、化肥现象普遍。两岸渔民以拦网捕捞及网箱养殖作为主要经济收入来源，造成有滤食藻类、净化水体作用的鲢、鳙数量锐减，网箱养殖进一步加重了水体有机污染。三、提高生态系统的稳定性问题2：从资料分析，导致新安江流域稳定性差的原因有哪些？（1）富营养化；（2）藻类疯长；（3）渔资源枯竭；（1）小型企业排污；生活污水、固体垃圾倾倒；有机磷农药、化肥过量施用；网箱养殖。（2）水体氮、磷偏高；鲢、鳙等滤食性鱼类减少。（3）主要是过度捕捞。问题：原因：问题2：从资料分析，导致新安江流域稳定性差的原因有哪些？（1）富营养化；（2）藻类疯长；（3）渔资源枯竭；（1）关闭小型重污染企业；污水净化处理；固体垃圾回收；推广物理治虫，减少农药施用；禁止网箱养殖。（2）打捞水草；投放鲢、鳙等滤食性鱼类。（3）禁渔；投放本地鱼类的鱼苗。问题：具体措施：为提高新安江流域稳定性，可采取哪些具体措施？问题3：1.对自然生态系统，应控制对生态系统的干扰程度；在不超过生态系统自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统。2.对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。（一）提高生态系统稳定性的一般原则：三、提高生态系统的稳定性(生态平衡的三个特征：结构平衡、功能平衡、收支平衡)（二）设计提高生态系统稳定性方案调查分析，明确原因。提出具体提高措施。试点实验，完善措施。1.设计思路：三、提高生态系统的稳定性应依据生态学原理，重点考虑物种多样性、结构复杂性，兼顾社会和谐、经济效益与生态保护的整体性平衡。2.方案需要进行论证或实验。

【情境5】新安江水体富营养化，导致藻类植物疯长。有些人认为需要人工打捞，也有人认为植物可以光合作用，提高水体溶氧，有利于生物多样性保持，不需要打捞。问题1：哪一种观点才是正确的呢？（二）设计提高生态系统稳定性方案1.设计思路为研究水生植物疯长对生态系统的影响，生物兴趣小组开展了一项实践活动。该小组制作了3组水生生态缸。

生态缸底部铺上砂石，灌入河水，种植金鱼藻、黑藻，放入虾虎鱼、黑壳虾、螺蛳、鳑鲏等。各组放入的水藻量递增，以模拟水生植物量不同。密封生态缸，放置光线良好但阳光不能直射的地方。每天观察水体颜色、水生动物的生活状况并记录结果。虾虎鱼黑壳虾螺蛳鳑鲏问题2：实验结果支持哪种观点？

水生植物更茂盛的第3组，24小时后虾全部死亡，48小时后所有水生动物死亡，且水体开始变浑浊。第1组、第2组在一周内仍维持基本稳定状态。四、制作生态缸以小组为单位，尝试设计并制作水生生态缸。从本组设计提高新安江流域稳定性的方案中，选择某项具体措施作为自变量，探究该措施对生态系统稳定性的影响。【课外实践