3.5生态系统的稳定性课件-高二上学期生物人教版选择性必修2

第5节

生态系统的稳定性第3章

生态系统及其稳定性紫茎泽兰薇甘菊空心莲子草豚草毒麦互花米草飞机草凤眼莲石矛蔗扁蛾湿地松粉蚧强大小蠹美国白蛾非洲大蜗牛福寿螺牛蛙中国第一批外来入侵物种名单（16种）思考：为什么紫茎泽兰在原产地没有大肆繁殖，在入侵地可以疯长蔓延？紫茎泽兰原产于中美洲。传入我国后，先是在云南疯长蔓延，现已扩散至广西、贵州、四川等多个省份，对当地林木、牧草和农作物造成严重危害。适应、繁殖能力强，没有天敌等制约因素。问题·探讨紫茎泽兰问题探讨我国曾引入紫茎泽兰专食性天敌——泽兰实蝇来防治紫茎泽兰。泽兰实蝇也是一种外来生物，对这种方法，你怎么看？

泽兰实蝇可以抑制紫茎泽兰生长，但是泽兰实蝇是一种外来物种，也有可能影响入侵地的生态系统，因此在释放泽兰实蝇之前，应做好相关研究，即在确保利用泽兰实蝇的安全性后，再利用它进行防治

像紫茎泽兰这样的入侵种，由于它的繁殖、适应的能力很强，而且没有天敌等制约因素，因此一旦蔓延，就会严重干扰入侵地的生态系统，破坏生态平衡。什么是生态平衡紫茎泽兰这些生态系统哪个处于生态平衡？一、生态平衡1.生态平衡(1)概念：组成成分营养结构非生物物质和能量生产者消费者分解者能量流动物质循环信息传递结构功能——食物链和食物网

生态系统的结构和功能处于相对稳定的状态。一、生态平衡与生态系统的稳定性①结构平衡:生态系统各组分保持相对稳定。②功能平衡:生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。③收支平衡:生产者在一定时间内制造的可供其他生物利用的量，处于比较稳定的状态。思考：在成熟阶段，群落的总生产量和总呼吸量呈现怎样的趋势？这说明了什么？

由此可见，生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态平衡。2、生态平衡特征：总生产量和总呼吸量均趋于稳定，且相对值接近。说明群落在输入和输出上趋于平衡状态，即生态系统表现为收支平衡。这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？一、生态平衡（3）调节机制：兔的数量能够维持相对稳定的原因？

兔狼实例一

草一、生态平衡与生态系统的稳定性实例二森林森林火灾灾后恢复森林火灾多发的原因和灾后恢复的过程？兔子数量增加狼增加草减少，兔的生存空间和资源减少兔子数量减少草增加，兔的生存空间和资源增加狼减少说明在生态系统中，生物群落内部能够进行自我调节，以维持生态平衡实例1:（群落内部）负反馈调节一、生态平衡3、生态平衡的调节机制森林植被大量生长林下光照减少，树苗生长受限，枯枝落叶增加自然火灾光照充足土壤养料增多种子萌发，幼苗迅速成长植被逐渐恢复说明在生态系统中，生物群落与非生物环境之间也能够自我调节，以维持生态平衡。实例2:（生物群落和非生物环境之间）负反馈调节

上述生态系统都遇到了破坏或干扰，而对抗这种破坏或干扰，使生态系统恢复平衡的调节机制，是负反馈调节机制。什么是负反馈？其意义是什么？一、生态平衡3、生态平衡的调节机制在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。（3）调节机制：负反馈调节一、生态平衡与生态系统的稳定性补充：正反馈调节的过程（水华）实例：鱼等生物死亡尸体腐烂湖泊污染（+）（+）（+）3.生态平衡的调节机制一、生态平衡与生态系统的稳定性原方向发生偏离正反馈调节更加偏离破坏稳态（错上加错）结果：使生态系统远离平衡状态1.生态系统的稳定性概念：生态系统

或

自身结构和功能处于相对平衡状态的能力。2.生态系统的稳定性调节机制：自我调节能力是有限的生态系统的稳定性原因基础抵抗力稳定性恢复力稳定性维持恢复自我调节能力负反馈调节一、生态平衡与生态系统的稳定性掠夺式开发后的黄土高原资料1：当草原遭受蝗虫的采食后，草原植物会增强其再生能力，尽可能减缓种群数量的下降。当森林遭遇持续的干早气候时，树木往往扩展根系的分布空间，以保证获得足够的水分，维持生态系统正常的功能。这体现了生态系统哪方面能力？生态系统本身对外界干扰具有一定的抵抗力资料2：生态系统遭到一定程度的破坏后，经过一段时间，可以恢复到原来的状态。如前述的森林局部火灾后，森林仍能逐步恢复原状。这体现了生态系统哪方面能力？生态系统具有恢复原状的能力抵抗力稳定性恢复力稳定性二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性1.抵抗力稳定性：

生态系统

并使自身的结构与功能

的能力。抵抗干扰，维持原状干扰抵抗外界干扰保持原状(不受损害)二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性蝗虫采食下，草原植物再生能力增强干旱时树木扩展根系的分布空间遭到破坏，恢复原状生态系统在

后

的能力。干扰2.恢复力稳定性：受到外界干扰因素的破坏恢复到原状二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性大兴安岭1987火灾俯瞰图若干年后，大兴安岭的植被大兴安岭1987火灾（3）规律：森林生态系统草原生态系统如果热带雨林生态系统和草原生态系统发生同等强度的火灾，哪个容易恢复到原状？特点1：不同的生态系统一般在这两种稳定性的表现上有着一定差别。生态系统中的组分越多食物网越复杂自我调节能力就越强抵抗力稳定性就越高，恢复力稳定性越低关系抵抗力稳定性恢复力稳定性稳定性营养结构复杂程度二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定。二、生态系统的稳定性注意:环境恶劣地带的生态系统(北极冻原、荒漠)，往往恢复力稳定性和抵抗力稳定性都比较弱！

北极冻原生态系统，动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活，假如地衣受到大面积破坏，整个生态系统就会崩溃。思考：结构简单的生态系统抵抗力稳定性低，恢复力稳定性一定高吗？

3.稳定性特点：二、生态系统的稳定性4.抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较：

抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质_____自身结构和功能相对稳定_____自身结构和功能相对稳定核心影响因素模型保持恢复抵抗干扰，保持原状受到破坏，恢复原状生物种类越多、营养结构越复杂→自我调节能力越强→抵抗力稳定性越高生物种类越少、营养结构越简单→自我调节能力越弱→恢复力稳定性越高稳定性营养结构复杂程度抵抗力稳定性恢复力稳定性

注意:对于环境条件极其恶劣的生态系统，如北极苔原生态系统，其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低！二、生态系统的稳定性区分抵抗力稳定性与恢复力稳定性：“一直撑着就是抵抗力稳定性！被打倒了再爬起来就是恢复力稳定性！”【模型构建】生态系统的抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系

在受到干扰之前，曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有

。（两条虚线之间的部分）自我调节能力二、生态系统的稳定性生态系统的功能时间TSyx干扰正常作用范围①y：表示一个外来干扰使生态系统偏离正常范围（两虚线之间）时，偏离范围的大小可以作为

稳定性的定量指标。（y越大

稳定性越

；反之越强）

抵抗力抵抗力

低②x：表示生态系统从破坏到恢复所需要的时间。x的大小可作为

稳定性的定量指标。（x越大

稳定性越

；反之越强）

恢复力

恢复力

低③TS：表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为____稳定性的定量指标。（TS的面积越大，说明这个生态系统的总稳定性____）总低干扰越大，y越大，偏离正常范围越远，恢复所需时间越长，x越大对于同一个生态系统来说，x与y的关系是呈

相关。正生态系统在受到不同程度的干扰或破坏后，恢复速度和恢复时间一样？河流土壤自身净化作用自身净化作用不足以消除恢复恢复力稳定性遭到破坏，难以自动修复轻微污染重度污染生态系统的自我调节能力是有限的二、生态系统的稳定性特点2：生态系统受到不同的干扰(破坏)后，其恢复速度与恢复时间是不一样的。封山育林、休牧育草、围栏封育控制对生态系统的干扰强度

施肥、灌溉、控制病虫害、

人工建造“生态屏障”给予相应的物质、能量的投入措施原则1、控制对生态系统的

，在不超过生态系统自我调节能力的范围内，

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

、

的投入，保证生态系统内部

与

的协调。干扰强度合理适度物质能量结构功能三、提高生态系统的稳定性1.实验原理

在有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统的基本成分进行组织，构建一个人工微生态系统是可能的。要使人工微生态系统正常运转，在设计时还要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。应该注意，人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的。四、设计并制作生态缸，观察其稳定性制作生态缸框架用玻璃板和粘胶制作生态缸的框架铺土注水放入动物、植物密封生态缸移置生态缸观察记录沙土在下，含腐殖质较多的土在上依据生物生活习性