内容正文:
该实验说明:目前技术条件下,在生物圈之外建一个适于人类生活的生态系统是非常困难的。因为系统的稳定性很难做到。
生态系统的稳定性
第3章 生态系统及其稳定性
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课标要求
1.阐明生态平衡与生态系统的稳定性(重点)。
2.举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性(重、难点)。
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生态系统的结构和功能处于相对稳定的状态,就是生态平衡。
生态系统
组成成分
生态系统
营养结构
非生物物质和能量
生产者
消费者
分解者
能量流动
物质循环
信息传递
结构
功能
(食物链和食物网)
一、生态平衡
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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。
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。
③收支平衡:
生态平衡并不是指生态系统一成不变,而是一种动态平衡。
一、生态平衡与生态系统稳定性
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一、生态平衡
思考1:生态系统能够维持生态平衡原因是?
实例
森林
森林火灾
灾后恢复
自我调节能力
思考2:自我调节能力的基础?
存在负反馈调节机制
原方向
发生偏离
负反馈调节
回到原来方向
一、生态平衡与生态系统稳定性
发生偏离
破坏稳态(错上加错)
原方向
正反馈调节
这种调节能力是无限的吗?
鱼等生物死亡
尸体腐烂
湖泊污染
(+)
(+)
(+)
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。
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
二、生态系统稳定性
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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)
当草原遭受蝗虫的采食后,草原植物会增强其再生能力,尽可能减缓种群数量的下降;
当森林遭遇持续的干旱气候时,树木往往扩展根系的分布空间,以保证获得足够的水分,维持生态系统正常的功能。
抵抗力稳定性:
二、生态系统稳定性
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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
规律:
森林生态系统
北极苔原生态系统
草原生态系统
思考:当遭遇干旱或虫害时,谁抵抗力更强?
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)
恢复力稳定性:
二、生态系统稳定性
森林局部火灾
若干年后恢复原状
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森林生态系统
人工林生态系统
思考:遭受火灾后,谁更容易恢复原貌?
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
恢复力稳定性就越低
二、生态系统稳定性
稳定性
营养结构复杂程度
0
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
①一般呈负相关关系
环境恶劣地带的生态系统(北极冻原、荒漠),往往恢复力稳定性和抵抗力稳定性都比较弱!
思考:所有生态系统的稳定性都如上所述吗?
一般来说,生态系统中的物种越多, 越丰富,食物链、食物网所构成的营养结构越 ,环境条件相对稳定,抵抗力稳定性就越高。反之,抵抗力稳定性高的生态系统往往恢复力稳定性较低。
遗传基因库
复杂
二、生态系统稳定性
②相互作用共同维持生态系统的稳定
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生态系统的抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系
(1)两条虚线之间部分表示生态系统功能正常作用范围
(2)y的大小可以作为 稳定性强弱的指标,
偏离大说明该稳定性 ;反之,该稳定性 。
例如,热带雨林与草原生态系统相比,受到相同干扰,
草原生态系统的y值要 (填“大于”或“小于”
热带雨林的y值。
抵抗力
大于
弱
强
(3)x可以表示恢复到原状所需的时间,x越大,表示 越弱。
(4)对于同一个生态系统来说,x与y的关系是 相关。
(5)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积,可作为 的定量指标,这一面积越大,说明这个生态系统的总稳定性 。
恢复力稳定性
正
总稳定性
越低
二、生态系统稳定性
归纳比较:抵抗力稳定性和恢复力稳定性比较:
项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
概念 生态系统 外界干扰并使自身的结构与功能 的能力 生态系统在受到外界干扰因素的_____
后 的能力
实质
核心
特点 生态系统中的组分越多,食物网越 ,其自我调节能力就 ,抵抗力稳定性就越高 生态系统的物种丰富度越小,营养结构越 ,恢复力稳定性越 。
抵抗干扰,维持原状
遭到破坏,恢复原状
抵抗
保持原状
破坏
恢复到原状
保持自身结