内容正文:
第3章 生态系统及其稳定性
第5节 生态系统的稳定性
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
中国第一批外来入侵物种名单(16种)
资料1: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。
1.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?
适应、繁殖能力强,没有天敌等制约因素
2.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。
资料2:云蒙山国家森林公园位于密云县西部。那里害虫种类非常多,它们以林木为食,但是在那里从未出现重大虫灾,也从未造成大的伤害。
01
生态平衡与生态系统的稳定性
一、生态平衡
1.生态系统的 和 处于相对稳定的状态,就是生态平衡。
结构
功能
生态系统的组成成分和营养结构(食物链、食物网)
能量流动
物质循环
信息传递
群落总生产量和总呼吸量的变化曲线图
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?
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。
一、生态平衡
2.特征:
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
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。
这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢?
一、生态平衡
实例一:
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
草增加
兔的生存空间和资源增加
草减少
兔的生存空间和资源减少
兔增加
兔减少
狼减少
狼增加
一、生态平衡
实例二:
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
一、生态平衡
说明在生态系统中,
生物群落与无机环境之间也能够自我调节,以维持生态平衡
3.生态平衡的调节机制
——负反馈机制
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。
①概念:
②模型图:
原方向
发生偏离
负反馈调节
回到原来方向
“改邪归正”
③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。
一、生态平衡
当干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力迅速丧失,生态系统就到了难以恢复的程度。
生态系统的自我调节能力是有一定限度的
发生偏离
正反馈调节
更加偏离
破坏稳态(错上加错)
原方向
思考:生态系统的自我调节能力是无限的吗?
一、生态平衡
溶解氧下降
鱼类大量死亡
湖泊受到污染
分解作用加快,水体发臭
(+)
(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。强调的是生态系统维持生态平衡的能力。
(2)原因:
生态系统具有一定的自我调节能力
(3)类型:
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
二、生态系统的稳定性
②表现
③特点
生态系统维持生态平衡的能力
生态系统的自我调节能力是有限的
①基础
负反馈调节
02
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
①抵抗力稳定性:
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
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。
(抵抗干扰,维持原状)
二、生态系统的稳定性
②恢复力稳定性:
生态系统中的组分越少
食物网越简单
自我调节能力就越弱
抵抗力稳定性就越低
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;
(遭到破坏,恢复原状)
二、生态系统的稳定性
生态系统在受到不同的干扰(破坏)后,其恢复速度与恢复时间是不一样的
河流土壤
轻微污染
自身净化作用
恢复
重度污染
自身净化作用不足以消除
恢复力稳定性就被破坏了
热带雨林在遭到严重砍伐,草原极度放牧后,它们恢复原状的时间很漫长,难度极大!
②恢复力稳定性:
二、生态系统的稳定性
抵抗力稳定性
营养结构复杂程度
一般来说,生态系统的抵抗力稳定性越 高 ,恢复力稳定性往往越 低