第3章 第5节 生态系统的稳定性-【大鹏生物】新教材高中生物同步选择性必修2 生物与环境

51 第 5 节 生态系统的稳定性 5.1 生态平衡与生态系统的稳定性 1.生态平衡的含义及特征 （1）概念：生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。 （2）处于生态平衡的生态系统的特征 ①结构平衡：生态系统的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：在某生态系统中，植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳 定的状态。 2.生态平衡的调节机制——负反馈调节 （1）概念：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。 （2）示例：森林中的食虫鸟和害虫的数量变化。 （3）结果：对抗破坏或干扰，使生态系统恢复平衡。 （4）意义：负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础。 3.生态系统的稳定性 （1）概念：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。 （2）形成原因：生态系统具有一定的自我调节能力。 （3）基础：负反馈调节。 （4）特点：生态系统的自我调节能力是有限的，当外界干扰因素的强度超 过一定限度时，生态系统的 稳定性急剧下降，生态平衡就会遭到严重的破坏。 52 5.2 生态系统的稳定性的类型 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）规律：生态系统中的组分越多，营养结构越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越 高，反之则越低 2.恢复力稳定性 （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）规律：干扰程度不同，其恢复的速度和时间也不一样。 （3）与抵抗力稳定性的关系：二者一般存在着相反的关系，抵抗力稳定性较高的生态系统，恢复力稳 定性一般较低，反之亦然。 抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系 （1）T 值代表抵抗力稳定性外界干扰大小，T 值越大，抵抗力稳定性越弱，反之越强。 （2）S 值代表恢复原状所经历的时间，即恢复力稳定性，S 值越小，恢复越快。 （3）TS 值可代表该生态系统的总稳定性大小，TS 值越小，稳定性越强。 （4）与草原生态系统相比，农田生态系统的 T 值更大，S 值更小。 （5）实例——生态系统的自我调节 ①河流 ②森林 53 5.3 提高生态系统的稳定性 1.维持生态平衡的重要意义 （1）处于生态平衡的生态系统可以持续不断地满足人类生活所需。 （2）处于生态平衡中的生态系统能够使人类生活与生产的环境保持稳定。 2.破坏生态系统稳定性的因素 （1）自然因素（火山爆发、地震、台风流行病等）对生态系统的危害是有限的。 （2）人为因素对生态系统稳定性的影响更广泛、更直接、更大，主要是人类对自然资源的不合理开发 和利用，常常造成森林毁灭、水土流失、草原退化，加上人类对自然环境的污染，造成对生态系统的破 坏。 3.提高生态系统稳定性的措施 （1）控制对生态系统的干扰强度，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。例如：对过度利用的森林与草原，首先应封育，待恢复到较好状态时再适度利用。 （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。例如： ①对单一作物的农田生态系统不断施肥 灌溉、控制病虫害。 ②人工建造“生态屏障”。我国已经建造了大规模的“三北”防护林，防护林有效地防风阻沙，保护了这些 地区的草原与农田。 54 5.4 设计并制作生态缸，观察其稳定性（实验） 1.实验目的：设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性。 2.实验原理 （1）生态系统的稳定性是其结构与功能发展协调的标志。 （2）观察生态缸中生物的生存状况和存活时间的长短，了解生态系统的稳定性及影响稳定性的因素。 3.实验流程 制作生态缸框架，进行生态缸底部的铺垫一层花土，一层细沙，细沙在上，底部呈斜面状 ↓ 注水：注入适量的河水或池塘水，使缸内有陆上与水下之分 ↓ 放置动植物：根据生物本身的生活习性正确放置适量的生物个体 ↓ 密封生态缸：用胶带将生态缸口密封 ↓ 移置生态缸：将生态缸放置在通风、光线良好的散射光下 ↓ 观察记录：每周定时观察，记录生态缸中生物种类与数量的变化 4.设计要求和相关分析 设计要求 相关分析 生态缸一般是封闭的 防止外界生物或非生物因素的干扰 生态缸中投放的几种生物必须具有很强 的生活力,成分齐全 生态缸中能够进行物质循环和能量流动