内容正文:
第5节 生态系统的稳定性
第三章
问题探讨
紫茎泽兰原分布于中美洲,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,在《中国第一批外来入侵物种名单》中名列榜首。
泽兰实蝇
紫茎泽兰
讨论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
问题探讨
紫茎泽兰原分布于中美洲,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,在《中国第一批外来入侵物种名单》中名列榜首。
泽兰实蝇
紫茎泽兰
讨论2.我国曾引入紫茎泽兰的专食性天敌——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?
泽兰实蝇是一种外来物种,也有可能影响入侵地的生态系统,确保利用泽兰实蝇的安全性后,再利用它进行防治。
生态平衡概念及特征
1.概念:
生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,就是生态平衡
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
结构
食物链和食物网
能量流动
物质循环
信息传递
功能
2.特征:
第一,结构平衡:
生态系统的各组分保持相对稳定
第二,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。
第三,收支平衡:
如在某生态系统中,植物在一定时间内制造的可供生物利用的有机物的量,处于比较稳定的状态。
生态平衡并不是指生态系统一成不变,而是一种动态平衡。
(-)
(-)
生态平衡的调节机制
实例1:
兔大量增加
某种原因
兔生存资源减少 草减少
狼对兔捕食
(+)
兔数量恢复
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2:
植物大量生长
林下枝叶积累
自然火灾
土壤无机养料增加
光照充足
种子萌发,幼苗生长迅速
植被逐渐恢复
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。
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。
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.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。
生态系统的正反馈调节和负反馈调节的比较
生态平衡的稳定性
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.原因:
生态系统具有一定的自我调节能力
基础
负反馈调节
3.特点:
生态系统的自我调节能力是有限的
4.两个方面:
抵抗力稳定性 恢复力稳定性
抵抗力稳定性和恢复力稳定性
抵抗力稳定性:
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
核心:抵抗干扰,保持原状
干扰:破坏稳定状态的外界因素
保持:与干扰同时表现的系统内在的自动调节能力
蝗虫捕食过后草又青
发达根系抗干旱
恢复力稳定性:
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。
破坏:受外界干扰因素影响,生态系统较远的偏离了原来的稳定范围
恢复:外界干扰因素消除后,生态系统重新建立起相对稳定的状态
大兴安岭1987火灾,大量植被遭到破坏
若干年后,大兴安岭的植被有所恢复
核心:遭到破坏,恢复原状
影响因素
热带雨林
北极冻原
生物种类_____
营养结构_____
自我调节能力_____抵抗力稳定性_____恢复力稳定性_____
多
复杂
强
高
低
生物种类_____
营养结构_____
自我调节能力_____抵抗力稳定性_____恢复力稳定性_____
少
简单
弱
低
低
一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高
影响因素
二者之间的联系
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
①一般二者呈负相关
②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弱。
抵抗力指标
恢复力指标
(1)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小,偏离大说明抵抗力稳定性弱,反之抵抗力稳定性强。
(2)x可以表示恢复到原状所需的时间,x越大,表示恢复力稳定性越弱,反之恢复力稳定性越强。
(3)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积,可以作为总稳定性的定量指标,这一面积越大,即x与y越大,说明这个生态系统的总稳定性越弱。
提高生态系统的稳定性
1、提高生态系统的稳定性的意义
①可以持续不断地满足人类生活所需;
②能够使人类生活与生产的环境保持稳定。
2. 提高生态系统的稳定性的