内容正文:
第五节 生态系统的稳态及维持
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。
像紫茎泽兰这样的入侵种,由于它的繁殖、适应的能力很强,而且没有天敌等制约因素,因此一旦蔓延,就会严重干扰入侵地的生态系统,破坏生态平衡。
生态平衡
一、生态平衡
生态系统中的的结构和功能处于相对稳定的一种状态,就是生态平衡;
1、生态平衡的概念:
(1)结构平衡:
生态系统各组分保持相对稳定;
呼伦贝尔的草原
大兴安岭的森林
2、生态平衡的特征:
(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;
生物圈Ⅱ号:
(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量,
处于比较稳定的状态;
注:生态平衡并不是指生态系统一成不变,而是一种动态平衡;
这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢?
3、动态平衡的调节机制:
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。
(1)负反馈概念:
实例1:
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
生物群落内部能够进行自我调节,以维持生态平衡
负反馈调节
实例2:
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
光照充足
土壤养料增多
种子萌发,幼苗迅速成长
植被逐渐恢复
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。
(2)负反馈调节意义
负反馈调节在生态系统中普遍存在,是生态系统具备自我调节能力的基础。
正是由于生态系统具有自我调节能力,生态系统才能维持相对稳定。
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。
补充:正反馈调节:
使生态系统远离平衡状态
调节:
实例:
湖泊受到了污染
鱼类等生物死亡
鱼类等尸体腐烂
结果:
加重污染
更多鱼死亡
污染更重
正反馈调节和负反馈调节模型:
原方向
发生偏离
1、正反馈调节
更加偏离
错上加错
原方向
发生偏离
回到原来方向
改邪归正
2、负反馈调节
抵抗力稳定性和恢复力稳定性;
3、生态系统的稳定性表现为两个方面:
1、生态系统的稳定性的概念:
二、生态系统的稳定性
2、生态系统具有稳定性的原因:
生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,也称生态系统的稳态。
生态系统具有自我调节能力;
(1)抵抗力稳定性
②本质:
①概念:
生态系统抵抗外界干扰并使自身结构与功能保持原状的能力。
抵抗干扰,保持原状;
发达根系抗干旱
蝗灾过后草又青
③特点:
例如:热带雨林中,动植物种类繁多,营养结构非常的复杂,假如其中某种生物大量减少,它在食物网中的位置还可以由这个营养级的多种生物来代替,整个生态系统的结构和功能仍然能够维持在相对稳定的状态。
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,抵抗力稳定性就越越高;
②本质:
野火烧不尽,春风吹又生
污染后,经治理的河流
生态系统在受到不同的干扰(破坏)后,其恢复速度与恢复时间是不一样的;
(2)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;
遭到破坏,恢复原状;
①概念:
③特点:
4、抵抗力稳定性和恢复力稳定性比较
人工林:
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_____
热带雨林:
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
高
多
复杂
强
高
低
抵抗力稳定性 恢复力稳定性
区
别 实质 保持自身结构和功能相对稳定 恢复自身结构和功能相对稳定
核心
影响
因素
抵抗干扰,保持原状
遭到破坏,恢复原状
生态系统中组分越多,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
一般为负相关关系
恢复力稳定性
注: 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;
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,生态系统平衡就会遭到严重的破坏。
5、生态系统的自我调节能力是有限的
黄土高原经过几百年的掠夺式开发,植被破坏造成水土流失,成为一片荒山秃岭。
1、自然因素影响生态系统的稳定性
自然因素包括气候变化和自然事件等;