陈焕程生态系统的稳定性.ppt

Welcome to study biology !,第五节 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。,适度捕捉生态系统中的动物，也不会导致种群严重减小更不会灭绝。,生态系统中的生物既有出生也有死亡，既有迁入也有迁出；阳光、温度、水分等无机环境因素也在不断地改变。,生态系统在不断地发展变化着。但对于一个相对成熟的生态系统来说，系统中的各种变化只要不超出一定限度，生态系统的结构与功能就不会发生大的改变。 这，就是生态系统的稳定性。,右图是美国科学家于1984年开始兴建的“生物圈号”实验室，1993年1月建成后8位科学家入住里面欲通过自己生产各种生存所需在里面生活两年，结果才过了一年多一点就因里面,氧气减少、粮食 减产不得不撒出。 该实验说明，在目前技术条件下要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。,生物圈II号,生物圈2号的启示,自然界不同于人工控制系统，大而全的设计导致了顾此失彼。生物圈二号内的土壤均来自一个地方，不像地球那样不同地带有不同的土壤类型。模拟的各类生态系统的空间分布格局及大小比例不合理。地球上生态系统内的生物间关系很复杂，目前人类还未全面了解生物间的协调性。它最重要的启示在于：我们人类目前对地球的了解还是远远不够的，目前最好的办法还是保护和利用好地球，进行环境保护和生态恢复是实现人类可持续发展的必由之路。,生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫生态系统的稳定性。,原理： 生态系统内部具有一定的自我调节能力,生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。大小取决于生态系统自身的净化能力和完善的营养结构。一般情况下，生态系统的物种组成越复杂，结构越稳定，功能越健全，生产能力越高，它的自我调节能力也越高。,河流受到轻微污染时，如何恢复正常？,物理沉降 化学分解 微生物分解,鸟与虫,生态系统的自我调节能力,与外界调节,火灾,生态系统的自我调节能力,生态系统自动调节的几个实例,当河流受到轻微污染时，能通过物理沉降、化学分析和微生物分解等途径，很快消除污染，河流中的生物种类和数量不会受到明显的影响。这是净化作用的实例。 在森林中，当害虫数量增加时，食虫鸟由于食物丰富，数量也会增多，这样，害虫种群的增长就会受到抑制。这是生物群落内部负反馈调节的实例。 一场大火过后，森林中种群密度降低，但是由于阳光充沛、土壤中无机养料增多，许多种子萌发后，迅速长成新的植株。这是生物群落与无机环境之间负反馈调节的实例。,正反馈例子：有一个湖泊受到了污染，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。,植物增加,兔的食物增加,兔的数量增加,兔吃大量植物,植物减少,兔因饥饿死亡,兔吃少量植物,兔与植物的关系,生态系统的自我调节能力不是无限的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力迅速丧失，生态系统就到了难以恢复的程度。我国西北的黄土高原，就是原有森林生态系统崩溃的鲜明例子。,抵抗力稳定性,概念：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和 功能保持原状的能力。,特点：抵抗干扰，保持原状,原因：生态系统之所以具有抵抗力稳定性，是因为生态系统内部自动调解能力。 生态系统的自动调解能力有大有小，因此抵抗力稳定性有高有低,生态系统的稳定性来自抵抗力稳定性和恢复力稳定性两个方面。,、一般来说，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自动调解能力就越小，抵抗力稳定性就越低。,抵抗力稳定性,2、相反，生态系统的各个营养级的生物种类越多，营养结构越复杂，自动调解能力就越大，抵抗力稳定性就越高。,抵抗力稳定性高的生态系统特征：,、各营养级的生物数量多，占有的能量多。,抵抗力稳定性高的生态系统特征：,、各营养级的生物数量多，占有的能量多。,、生物种类多，食物网复杂，物质循环与能 量流动的渠道多。,抵抗力稳定性高的生态系统特征：,、生物种类多，食物网复杂，物质循环与能 量流动的渠道多。,抵抗力稳定性高的生态系统特征：,、生物种类多，食物网复杂，物质循环与能 量流动的渠道多。,抵抗力稳定性高的生态系统特征：,恢复力稳定性,概念：生态系统受到外界干扰使自身结构功能破 坏后恢复原状的能力。,来源： 、生物繁殖的速度快，产生后代多，能迅速 恢复原有的数量。 、物种变异能力强，能迅速出现适应新环境 的新类型。 、生态系统结构简单，生物受到的制约小。,特点：遭到破坏，恢复原状,恢复力稳定性高的生态系统特征：,、生物种类较少，物种扩张 受到的制约小。,、各营养级的生物个体小， 数量多，繁殖快。,、各营养级生物能以休眠方 式渡过不利时期或产生适 应新环境的新类型。,恢复力稳定性高的生态系统特征：,、各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快。 生物种类较少，物种扩张受到的制约较小。,、生物能以休眠方式渡过不利时期或产生适 应新环境的新类型。,恢复力稳定性高的生态系统特征：,抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系,对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性存在相反关系。,抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较,抵抗干扰，保持原状,遭到破坏，恢复原状,生态系统的成分越复杂,抵抗力稳定性越强,生态系统的成分越简单,恢复力稳定性越强。与自身调节能力有关,相反关系 同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定。 二者之间与营养结构的关系，如右图所示：,提高生态系统的稳定性,思考：为什么要 提高生态系统的稳定性,提高生态系统的稳定性,意 义,人类的生存离不开一个适宜稳定的环境。,人类的发展离不开一个适宜稳定的环境。,走持续发展的道路需要一个适宜稳定的环境。,Yes!,No!,意 义,生态系统内部平衡的状态是长期生态适应的结果，生产者和分解者是生态系统保持平衡的关键。在这个生态系统当中，能量流动和物质循环能够较长时间地保持一种动态平衡；生态系统中的动物和植物在数量上也保持一种动态的平衡。但是，生态系统的平衡并不是绝对的，破坏生态平衡的因素包括了自然因素和人为因素，以人为的因素为主。生态平衡遭到破坏的三个基本环节是：植被的破坏、食物链的破坏和环境的污染。,提高生态系统稳定性的关键是人！,提高生态系统的稳定性：,一方面要控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力；,另一方面要对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。,提高生态系统的稳定性,措 施,保持与提高生物的数量，保护生物的多样性，提高生态系统的抵抗力稳定性。,提高生态系统的稳定性,措 施,保护草本、苔藓、地衣等耐性强，繁殖快的小植物和各种小型动物，提高生态系统的恢复力稳定性。,提高生态系统的稳定性,措 施,保护和建设多种不同类型的局部生态系统，形成互补生态。提高生态系统的综合稳定性。,1、下列哪项措施最能提高一个生态系统的 稳定性？（ ） A、减少肉食性动物和寄生生物的数量 B、平衡生产者和消费者的数量。 C、增加物种的数量 D、植树造林，增加绿色植物的数量,2、下列是几种生态系统所具有的特点，你认为 哪一种较为稳定？（ ） A、食物链较长 B、食物链中消费者较多 C、生物种类较少 D、生物种类多，营养结构复杂,练习题：,3、在一个处于平衡状态的封闭生态系统内，要 使其中的动物能长时间存活，必须提供（ ）。 A、太阳能 B、足够的有机物 C、氧气 D、水分,4、用英文字母表示不同的生物，用箭头表示食性 关系，当环境发生变化时，下列哪种食物链或食 物网中a种群较为稳定？（ ）,练习题：,5、在一个养分充足的淡水湖中，有很多绿藻， 使得这一水域不适合人们消遣。下列方法中， 能够在最短时间内大量减少这些藻类的是（ ）。 A、大量引入肉食性鱼类 B、完全除去吃浮游动物的鱼类 C、完全除去肉食性鱼类 D、大量引入吃浮游动物的鱼类,练习题：,6、下图是我国南方某地区人工建立的“桑基鱼塘” 农业生态系统图解，可获得稻、鱼、蚕茧三丰收， 请据图回