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
什么是生态平衡?
生态系统如何自我调节?
本节聚焦
1
2
3
怎样理解生态系统的稳定性?
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怎样提高生态系统的稳定性?
少量砍伐森林中的树木,森林的结构功能不会破坏。
. . .
草原上适量放养牲畜,草原不至于破坏。
. . .
适度捕捉海洋生态系统中的鱼类,也不会导致种群严重减小,更不会灭绝。
. . .
一、生态平衡
生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。
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有机物的量,处于比较稳定的状态。
(物质和能量的输入与输出达到平衡)
1.概念:
这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢?
由此可见,生态平衡并不是指生态系统一成不变,而是一种动态的平衡。
兔子数量增加
狼增加
草减少,兔的生存空间和资源减少
兔子数量减少
草增加,兔的生存空间和资源增加
狼减少
实例1:
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。
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森林面貌遭到破坏
种子萌发,幼苗生长
森林植被大量生长
郁闭,林间阳光减少
枯枝落叶增多
增加了发生火灾的可能性
阳光、养料充足
(-)
(-)
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
实例2:
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原方向
发生偏离
负反馈调节
回到原来方向
“改邪归正”
(4)模型:
(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。
(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。
3.生态平衡的调节机制——
负反馈调节
(2)结果:
可使生态系统保持稳定。
有一个湖泊受到了严重污染,鱼类的数量就会因死亡而减少,鱼类死亡的尸体腐烂,又会进一步加重污染,引起更多的鱼类死亡,活鱼就更少了。
使生态系统远离平衡状态
1.实例:
2.结果:
3.模型:
补充:正反馈调节
发生偏离
正反馈调节
更加偏离
“错上加错”
原方向
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10
二、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。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
①生态系统的自我调节能力的基础是___________;
负反馈调节
②生态系统的自我调节能力是_____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,生态平衡遭破坏。
有限
掠夺式开发后的黄土高原
3.类型
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
(一)抵抗力稳定性
1.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。
(抵抗干扰,维持原状)
干旱时树木扩展根系的分布空间
蝗虫采食下,草原植物再生能力增强
这些都反映生态系统本身对外界干扰具有一定的抵抗能力
三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
大兴安岭1987火灾俯瞰图
若干年后,大兴安岭的植被逐步恢复原状
(二)恢复力稳定性
1.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。
(受到破坏,恢复原状)
【思考讨论】在个体水平稳态的维持上,有没有类似生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的情况?
人体在遇到病原体入侵时,免疫系统会抵抗病原体的入侵,这与生态系统的抵抗力稳定性相似;人体也有恢复稳态的机制和趋势,在大病初愈时,有些功能需要恢复到正常水平,这与恢复力稳定性相似。
不同的生态系统的这两种稳定性一样吗?
热带雨林生态系统
人工林生态系统
. . .
自我调节能力
自我调节能力
生物种类
多
营养结构
复杂
强
抵抗力稳定性
高
热带雨林生态系统
恢复力稳定性
低
生物种类
少
营养结构
简单
弱
抵抗力稳定性
低
恢复力稳定性
高
人工林生态系统
(三)两种稳定性的关系: 。
往往相反
. . .
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抵抗力稳定性 恢复力稳定性
区别 实质 _____自身结构和功能相对稳定 _____自身结构和功能相对稳定
核心
影响
因素
联系
保持
恢复
抵抗干扰,保持原状
受到破坏,恢复原状
生态系统中组分越多,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越高
生态系统中组分越少,营养结构越简单,恢复力稳定性越高
抵抗力稳定性
稳定性
营养结构复杂程度
恢复力稳定性
注意:对于环境条件极其恶劣的生态系统(北极冻原、荒漠),其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低!
抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较
对一个生态系统来说,二者同时存在但关系相反
(四)特