5.5 生态系统的稳定性ppt课件.ppt

1、,1,1993年，8个人被送进“生物圈二号”，本来预期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，呼吸植物释放的氧气，饮用生态系统自然净化的水生存。但18个月之后就因里面氧气减少、粮食减产不得不撒出。,为了做人类离开地球能否生存的实验，美国花费2亿美元于1984年建造了一个完全封闭的生态实验基地。由于该实验室是模拟生物圈的结构和功能而建造的，因此叫做“生物圈号”。这是一个占地1.3亿平方米 的钢架结构的玻璃建筑，远远望去仿佛是一个巨大的温室。,2,生物圈2号的启示,它最重要的启示在于：我们人类目前对地球的了解还是远远不够的，目前最好的办法还是保护和利用好地球，进行环境保护和生态恢复是实现人类可持

2、续发展的必由之路。,该实验说明，在目前技术条件下要在生物圈之外建一个适于人类生活的生态系统是非常困难的。因为系统的稳定性很难做到。,3,生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。,生态系统稳定性,4,一、生态系统稳定性,1.概念：,生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。,结构稳定性：,功能稳定性：,2.表现：,物质和能量输入、输出相对平衡,动植物种类和数目不会有太大变化,生态系统具有一定的自我调节能力,3.原因：,5,食物链： 草 兔 狐,负反馈调节,1.自我调节的基础：,二、生态系统自我调节能力,6,河流受到轻微污染时，此河流会被破坏吗？,物理沉降 化学分解 微生物分

3、解,2.自我调节的实例：,净化作用,7,森林中，如果害虫数量增加，那么森林会被破坏吗？,群落内部的调节,8,一场大火过后，森林会被破坏吗？,群落与环境间的调节,9,自动调节能力大小与生态系统的物种组成、营养结构有关。,自我调节能力是有一定限度的，超过限度的干扰会使生态系统崩溃。,例如：我国西北的黄土高原！,3.自我调节的特点：,一般情况下，生态系统的组成成分越多，营养结构越复杂，自我调节能力也越强。,10,黄土高原过去不仅有茂密的森林，还有茂密的草原。 但是，经过几百年的掠夺式开发，盲目砍伐森林和滥垦草原，结果植被破坏殆尽，引起水土流失，因而成为一片荒山秃岭。,穷山恶水,11,负反馈：使生态系

4、统达到和保持稳定。 正反馈：使生态系统远离平衡状态。,环境进一步恶化,更多生物死亡,生物死亡， 物种减少。,环境污染， 环境恶化,更好或更坏,实例1：,12,湖泊受到了污染,鱼类等生物死亡,死鱼等生物腐烂,（+）,实例2：,正反馈在生态系统调节中一般具有破坏性。,+,13,三、生态系统稳定性的类型,1.抵抗力稳定性,（1）概念：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。,（2）特点：抵抗破坏，维持原状,生态系统各营养级的生物种类越多，营养结构越复杂，自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高。,（3）大小：与自我调节能力有关,14,（4）抵抗力稳定性高的生态特征：,各营养级的生物数量多，

5、占有的能量多。,相比较而言,15,生物种类多，食物网复杂，物质循环与能量流动的渠道多。,相比较而言,16,（1）概念：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,（2）特点：遭到破坏，恢复原状,（3）大小：,生态系统各营养级的生物种类越多，营养结构越复杂，恢复力稳定性越低。,17,（4）恢复力稳定性高的生态特征：,各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快。生物种类较少，物种扩张受到的制约较小。,相比较而言,18,生物能以休眠方式渡过不利时期或产生适应新环境的新类型。,北极苔原,热带雨林,相比较而言,19,抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系,对一个生态系统来说，抵抗力稳定性

6、与恢复力稳定性存在相反关系。,20,抵抗力弱恢复力强,抵抗力强恢复力弱,相比较而言,21,稀少,简单,弱,低,若经过度放牧，环境遭破坏，恢复的时间也是相当长的。,单独来看,恢复力稳定性？,22,生态系统成分多,营养结构较复杂,自我调节能力大,抵抗力稳定性高,物种丰富的热带雨林,恢复力稳定性低,23,一个生态系统 遭破坏之后， 恢复力稳定性需要依据所处的 环境条件来判断： 环境条件好，恢复力稳定性较高。,24,四、提高生态系统的稳定性,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。,1.措施：,草原上适量放养牲畜，草原不至于破坏。,少量砍伐森林中的树木，森林

7、的结构功能不会破坏。,25,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。,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。,农田防护林,26,人类的生存和发展离不开一个适宜稳定的环境。,走持续发展的道路需要一个适宜稳定的环境。,2.意义：,27,3.引起生态平衡破坏的因素：,自然因素：地震、海啸、火山、泥石流、流行病等。,印度洋海啸,地震,28,火山爆发,泥石流,台风,洪水,29,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,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,3

8、0,河流污染,森林植被破坏,藏羚羊的呼唤,垃圾成堆,31,有人说：“破坏环境是眨眼之间的事情，而恢复生态环境则要付出艰辛的努力，一个伐木工人砍伐一棵大树仅需要几分钟，而我们栽种一棵小树直至长成一棵参天大树则需要几年甚至几十年的时间。”因此，我们再也不能破坏我们赖以生存的环境了。,启示,32,五、设计制作生态缸,观察其稳定性,33,（一）实验目的： 探究封闭生态系统保持相对稳定的条件。,（三）实验材料: 生态缸材料、生物、沙土、花土、自来水等。,（二）实验原理： 生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物的因素有密切关系。 将少量植物、一些植食性动物、微生物、其他非生物成分放入一个生态缸中

9、，便成为一个人工模拟的生态系统。 观察生物生存状况和时间，了解生态系统的稳定性及影响因素。,34,（四）实验流程：,制作生态缸框架,标准：100cm70cm50cm,缸底部的铺垫,花土在下，一边高一边低。 沙土在上，沙土层厚510cm,注入水,从缸底注入,放入动、植物,水中放浮萍、水草、小乌龟，沙土 植上仙人掌，花土植上蕨类植物和 杂草，放置蚯蚓和蜗牛。,用胶带密封生态缸,将生态缸放置在室内通风、光线良好的散射光下,观察、记录生物种类和数量变化及水质、基质的变化,35,（五）设计要求及分析：,36,37,38,39,开放生态系统，可以保存较长时间,40,生态系统稳定性的维持需要有足够的持续稳定

10、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。,41,讨论：,1.设计时要考虑的生态系统各组成成分有哪些？,生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量；保证植物和动物之间能构成食物链（网）。,2.生态缸经过多长时间才能达到比较稳定的状态？,大概一周，缸内生物相互适应和依存。,3.达到稳定状态后，生态缸内的生物种类和数量有无变化？如有，是怎样变化的？,有。浮游生物种类和数量少，水中溶解氧逐渐减少，以浮游生物为食的小型动物先死亡。,42,1.生态系统能保持稳定的原因主要是（ ） A 相对稳定的物质循环 B 缺少干旱 C 有自我调节能力 D 食物链破坏,练习,2.自然林区的马尾松一般不易发生虫害，而人工马尾松林常会发生严重的松毛虫危害，其主要原因是（ ） A 松毛虫繁殖力强 B 马尾松抗虫能力差 C 人工林营养结构简单 D 当