内容正文:
第5节 生态系统的稳定性
第3章 生态系统及其稳定性
问题探讨
讨论1:紫茎泽兰在原产地没有大肆繁殖,为什么在入侵地可以疯长蔓延?
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。
适应能力强、繁殖能力强,没有天敌等制约因素。
问题探讨
讨论2:我们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?
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。
可以起效,因为泽兰实蝇是专食性天敌,但是需要警惕造成新的外来物种入侵。一定在确保利用泽兰实蝇的安全性后,再利用它进行防治。
紫茎泽兰
薇甘菊
空心莲子草
豚草
互花米草
飞机草
凤眼莲
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)
一、生态平衡与生态系统的稳定性
(1)概念: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。
1. 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
能量流动
物质循环
信息传递
结构
功能
(食物链和食物网)
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呼伦贝尔草原
1. 生态平衡
森林适当砍伐
草原适当放牧
海洋适当捕捞
大兴安岭的森林
地球上许多生态系统不时受到外来干扰,但只要这种干扰没有超过限度,生态系统就可以通过自我调节得以恢复,从而维持相对稳定的结构和功能。
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①结构平衡:生态系统各组分保持相对稳定。
(2)特征:
1. 生态平衡
非生物物质和能量
生产者
消费者
分解者
生态系统
的结构
组成成分
营养结构
食物网
食物链
交织
生态系统的各组分保持相对稳定,意味着生产—消费—分解的过程可以正常进行。
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②功能平衡: 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—消费—分解
(2)特征:
1. 生态平衡
物质循环
能量流动
信息传递
载体 动力
生态系统
的功能
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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。
(2)特征:
1. 生态平衡
③收支平衡: 在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量,处于比较稳定的状态。
生产者
相对值
早期阶段 成熟阶段
演替进程(时间)
群落总呼吸量
群落总生产量
(光合作用)
群落总生产量和总呼吸量的变化曲线图
注意:生态平衡并不是指生态系统一成不变,而是一种动态平衡。
群落总生产量和总呼吸量的变化曲线图
思考:
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?
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。
(2)功能平衡:
(1)结构平衡:
(3)收支平衡:
动态平衡
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(3)调节机制
〖实例1〗在一片草地上,如果兔大量增加,草就会被大量啃食,于是兔之间对食物等资源的竞争就会加剧,导致兔的生存空间和资源减少;同时,捕食者狼因为食物(兔)丰富而数量增多,它们也会捕食更多的兔。这样经过一段时间后,兔的数量又会恢复或接近原来的水平。
兔数量增加
狼增加
草减少,
兔的食物减少
兔数量减少
草增加,兔的食物增加
狼减少
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。调节过程在生态系统受到干扰后自动进行。
1. 生态平衡
〖实例2〗在森林中,随着植被的大量生长,森林逐渐变得郁闭,林间阳光减少,制约了林下树苗的成长,还导致枯枝败叶的积累,增加了发生自然火灾的可能性。不久,一场森林火灾发生了,灾后由于光照更加充足,土壤的无机养分增多,于是许多种子萌发,幼苗迅速生长,森林面貌逐渐恢复。
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
植被减少
林下光照充足
土壤无机养料增多
种子萌发,幼苗迅速成长
植被逐渐恢复
在生态系统中,生物群落与非生物环境之间也能够自我调节,以维持生态平衡。
(3)调节机制
1. 生态平衡
①概念:负反馈是指在一个系统中,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。
(3)调节机制——负反馈调节
1. 生态平衡
稳态
倾斜
负反馈调节
改斜归正
甲状腺激素、性激素、肾上腺皮质激素的分泌调节均存在负反馈机制。
②实例:
兔子数量增加
狼增加
草减少,兔的生存空间和资源减少