内容正文:
第三章生态系统及其稳定性
第5节 生态系统的稳定性
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。
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?
紫茎泽兰的繁殖和适应能力很强,在入侵地没有天敌等因素的制约。
泽兰实蝇(上)与紫茎泽兰(下)
泽兰实蝇也属于入侵种,由于它的繁殖、适应的能力也很强,而且没有天敌等制约因素,因此一旦蔓延,也会严重干扰入侵地的生态系统,破坏当地的生态平衡。
问题探讨:
2.我国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?
一、生态平衡与生态系统的稳定性
(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量,处于比较稳定的状态。
动态平衡
1.概念:
这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢?
负反馈调节
实例1:
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,它可使系统保持稳定。
3.动态平衡的调节机制---负反馈调节
兔增加
狼增加
草减少,兔的生存空间和资源减少
兔减少
草增加,兔的生存空间和资源增加
狼减少
发生偏离
一、生态平衡与生态系统的稳定性
(一)生态平衡
动态平衡
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,还导致枯枝落叶的积累,不久,一场森林火灾发生了,灾后由于光照更加充足,土壤的无机养料增多,于是许多种子萌发,幼苗迅速成长,森林面貌逐渐恢复。
种群密度降低
种群密度升高(郁闭)
种子萌发,长成新植株
阳光.养料充足
火灾
实例2:
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,它可使系统保持稳定。
3.动态平衡的调节机制---负反馈调节
一、生态平衡与生态系统的稳定性
(一)生态平衡
动态平衡
(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,它可使系统保持稳定。
3.动态平衡的调节机制---负反馈调节
一、生态平衡与生态系统的稳定性
(一)生态平衡
正反馈调节实例:
湖泊受到了污染
鱼类等生物死亡
死鱼等生物腐烂
正反馈:使生态系统常常远离稳态,对生态平衡有极大破坏作用。
+
+
结果:
动态平衡
(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!
3.动态平衡的调节机制---负反馈调节
一、生态平衡与生态系统的稳定性
(一)生态平衡
动态平衡
1.小组合作,尝试用文字、线框、箭头等符号,简要描述上述例子中的负反馈调节的过程
原方向
发生偏离
负反馈调节
回到原来方向
改邪归正
原方向
发生偏离
正反馈调节
偏离原来方向
错上加错
区别于正反馈调节的过程
思考·讨论·分析反馈调节的过程
原因
基础
(二)生态系统的稳定性
生态系统维持或恢复自身结构与功能相对平衡状态的能力。
也就是说生态系统维持生态平衡的能力。
1.概念:
3.机理:
生态系统稳定性
自我调节能力
负反馈调节
4.自调能力有限:
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。
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
2.两个方面:
一、生态平衡与生态系统的稳定性
实例:我国西北的黄土高原
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。
当外界干扰因素超过一定限度时,自我调节能力会迅速丧失!!
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
1.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。
蝗虫采食下,草原植物再生能力增强
干旱时树木扩展根系的分布空间
(2)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。
例如,在热带雨林中,动植物种类繁多,营养结构非常复杂,假如其中的某种植食性动物大量减少,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。
二、抵抗力稳定性和