内容正文:
第5节 生态系统的稳定性
学习目标
1.概述生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。
2.通过分析生态系统中的反馈调节过程,阐明生态系统具有维持或恢复生态平衡的能力。
3.举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
4.通过设计提高生态系统稳定性的方案,关注人类活动对生态系统稳定性的影响。
5.设计并制作生态缸,观察其稳定性。
开卷预习一刻钟
(一)生态平衡与生态系统的稳定性
1.生态平衡
2.生态平衡的调节机制
(1)负反馈: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)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)原因:生态系统具有自我调节能力。
(3)生态系统的自我调节能力
基础
负反馈调节
表现
生态系统维持生态平衡的能力
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
(二)抵抗力稳定性和恢复力稳定性
抵抗力稳定性
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(不受损害)的能力
特点
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
恢复力稳定性
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
特点
生态系统的组分越简单,一般越容易恢复;反之越难
(三)提高生态系统的稳定性
原因
(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
措施
(1)要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;
(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
(四)设计制作生态缸,观察其稳定性
1.目的要求
设计一个生态缸,观察这一人工生态系统的稳定性。
2.基本原理
(1)在有限的空间内,依据生态系统原理,将生态系统的基本成分进行组织。
(2)在设计时,还要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。
3.实验步骤
(1)制作生态缸框架:利用玻璃板和粘胶制作生态缸框架。
(2)铺土:铺垫石块后,先铺一层颗粒较细的沙土,再铺一层含腐殖质较多的土。铺垫好的土和石块整体呈坡状。
(3)在土坡上放假山石。
(4)倒水:向缸内倒入自来水,在水中放鹅卵石。
(5)放置生物:依据生物生活习性合理放置。
(6)放置生态缸:封上生态缸盖,将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直接照射。
1.(教材第74页“思考·讨论”拓展思考)生态系统的稳态离不开反馈调节,人体的稳态也存在反馈调节,请以甲状腺激素的分泌说明反馈调节的过程。
提示:当机体感受到寒冷等刺激时,相应的神经冲动传到下丘脑,下丘脑分泌TRH;TRH运输到并作用于垂体,促使垂体分泌TSH;TSH随血液循环到达甲状腺,促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素的分泌减少而不至于浓度过高。(如图所示)
2.(教材第77页“思考·讨论”拓展)某地农业部门在防治棉铃虫的问题上提出了两种方案——Ⅰ.喷洒高效农药;Ⅱ.放养赤眼蜂(其为棉铃虫天敌)。请评价哪种方案更有利于提高农田生态系统的稳定性?说明理由。
提示:放养赤眼蜂。因为喷洒高效农药,在消灭棉铃虫的同时,也会杀死大量的棉铃虫的天敌。棉铃虫失去了天敌的控制,就容易再度大爆发。在棉田中放养赤眼蜂,由于棉铃虫和赤眼蜂在数量上存在相互制约的关系,因此,能够将棉铃虫的数量长期控制在较低水平。从长远角度看,方案Ⅱ有利于提高农田生态系统的稳定性。
掩卷归拢5分钟
1.生态平衡是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具有结构平衡、功能平衡、收支平衡三个特征。
3.负反馈调节是生态系统具备自我调节能力的基础。
4.生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
5.一般来说,抵抗力稳定性与生态系统的成分和营养结构复杂程度呈正相关。
提能点(一) 理解生态平衡与生态系统的稳定性
[任务驱动]
亚马孙森林已经存在至少上千万年了,尽管曾经遭受洪涝、火烧、虫害,也遭受人类的砍伐与放牧等活动的干扰,但现在依然保持着热带雨林景观(如图)。
(1)处于生态平衡的亚马孙森林应具有哪些特征?
提示:结构平衡、功能平衡和收支平衡。
(2)分析热带雨林生态系统具有稳定性的原因是什么?
提示: