内容正文:
第5节 生态系统的稳定性
生物圈Ⅱ号实验室
生物圈2号是美国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的一座微型人工生态循环系统,因把地球本身称作生物圈1号而得此名,它由美国前橄榄球运动员约翰•艾伦发起,并与几家财团联手出资,委托空间生物圈风险投资公司承建,历时8年,耗资1 .5亿美元。
生物圈2号
1991年,8位科学家及其家人被送进“生物圈2号”,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,“生物圈二号”系统严重失去平衡:氧气浓度从21%降至14%,不足以维持研究者的生命,输入氧气加以补救也无济于事;原有的25种小动物,19种灭绝;为植物传播花粉的昆虫全部死亡,植物也无法繁殖。事后的研究发现:细菌在分解土壤中大量有机质的过程中,耗费了大量的氧气;而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用,被“生物圈二号”的混凝土墙所吸收,又打破了循环。
生物圈2号的启示
地球上生态系统内的生物间关系很复杂,目前人类还未全面了解生物间的协调性。它最重要的启示在于:在现代技术条件下,人类还无法模拟出类似地球的生存环境。地球仍是人类唯一的家园,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续发展的必由之路。
生态系统稳定性的概念
生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,叫做生态系统的稳定。
少量砍伐森林中的树木,森林的结构功能会不会遭到破坏?
草原上适量放养牲畜,草原会被破坏吗?
适度捕捉生态系统中的动物,会不会导致种群严重减小,甚至灭绝呢?
为什么这些生态系统在受到干扰后,仍能保持相对稳定呢?
原因:生态系统的自我调节能力
负反馈调节
害虫增加
鸟数目增加
鸟食物增加
鸟少食吃害虫
害虫减少
鸟饥饿死亡
鸟数目减少
鸟多吃害虫
生态系统的自我调节能力
有一定的限度
由于生态系统具有自我调节能力,生态系统才能维持相对稳定。
生态系统的稳定性来自抵抗力稳定性和恢复力稳定性两个方面。
(一)抵抗力稳定性
概念:
核心:
“干扰”是指:
“保持”是指原因:
抵抗力稳定性高的生态系统特征:
各营养级的生物种类多,食物网结构复杂,物质循环与能量流动的渠道多(营养结构复杂)。
生态系统抵抗外界干扰并使自身结构
和功能保持原状的能力。