生态系统的稳定性 课件(自用)

1、学习目标学习目标1.1.理解生态系统稳定性的概念。理解生态系统稳定性的概念。2.2.理解抵抗力稳定性和恢复力稳定性概念，二者理解抵抗力稳定性和恢复力稳定性概念，二者区别、联系。区别、联系。3.3.理解对生态系统稳定性的保护。理解对生态系统稳定性的保护。 什么是生态系统的稳定性？什么是生态系统的稳定性？ 为什么生态系统具有稳定性？为什么生态系统具有稳定性？ 生态系统具有生态系统具有保持或恢复保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。自身结构和功能相对稳定的能力。生态系统具有生态系统具有自我调节能力自我调节能力。 生态系统都有在生态系统都有在一定的范围内一定的范围内消除外来干扰的能力，消除外来干扰的

2、能力，称之为称之为自我调节能力自我调节能力。 自我调节有自我调节有正反馈正反馈和和负反馈负反馈调节。调节。害虫增加害虫增加食虫鸟的食物增加食虫鸟的食物增加食虫鸟数量增加食虫鸟数量增加鸟吃大量害虫鸟吃大量害虫害虫减少害虫减少食虫鸟因饥饿死亡食虫鸟因饥饿死亡鸟吃少量害虫鸟吃少量害虫食虫鸟与害虫的关系食虫鸟与害虫的关系课本课本P109P109，思考与讨论，思考与讨论意义：生态系统自我调节能力的意义：生态系统自我调节能力的基础基础结果：结果：抑制或减弱抑制或减弱了最初发生的变化，使生态系统达到或保持稳定。了最初发生的变化，使生态系统达到或保持稳定。负负反反馈馈调调节节正反馈正反馈湖泊受到了污染湖泊受到

3、了污染鱼类等生物死亡鱼类等生物死亡死鱼等生物腐烂死鱼等生物腐烂（+）结果：使生态系统远离稳态，对生态系统有极大破坏作用。结果：使生态系统远离稳态，对生态系统有极大破坏作用。原方向原方向原方向原方向发生偏离发生偏离发生偏离发生偏离正反馈调节正反馈调节更加偏离更加偏离负反馈调节负反馈调节回到原来方向回到原来方向错上加错错上加错改邪归正改邪归正 苏州苏州江南水乡江南水乡, ,小桥流水人家。话小桥流水人家。话说乾隆下江南时，说乾隆下江南时，到了苏州。看到水到了苏州。看到水乡人家上游淘米洗乡人家上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，菜，下游洗澡洗衣，可是即便如此，水可是即便如此，水仍然很清澈。这番仍然很清澈。这番

4、景象让乾隆大为惊景象让乾隆大为惊奇。奇。 可是，他也发现可是，他也发现苏州虎丘外围的河流苏州虎丘外围的河流被众多染坊流出的废被众多染坊流出的废水污染得肮脏不堪、水污染得肮脏不堪、臭气熏天，于是他立臭气熏天，于是他立即下令严禁商贾平民即下令严禁商贾平民在虎丘一带开设染坊。在虎丘一带开设染坊。虎丘一带原有的数十虎丘一带原有的数十家染坊搬迁至远离虎家染坊搬迁至远离虎丘的苏州远郊，从此丘的苏州远郊，从此以后虎丘重现绿水青以后虎丘重现绿水青山。山。思考与讨论思考与讨论1.1.水乡人在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水为何仍水乡人在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水为何仍 能保持清澈？能保持清澈？ 2.2.虎丘外

5、围河流在染坊废水污染下，还能保持稳定吗？虎丘外围河流在染坊废水污染下，还能保持稳定吗？ 这说明了什么问题？这说明了什么问题？3.3.染坊停止排污后，虎丘外围的河流出现了什么变化染坊停止排污后，虎丘外围的河流出现了什么变化? ? 这说明了什么？这说明了什么？ 1.1.水乡人在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水为何仍水乡人在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水为何仍 能保持清澈？能保持清澈？ 河流受到河流受到轻微轻微的污染时，能通过的污染时，能通过物理沉降物理沉降、化学分解化学分解和和微生物分解微生物分解，很快消除污染。，很快消除污染。 这说明生态系统在受到外界这说明生态系统在受到外界轻度干扰轻度干扰时，时

6、，具有抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原具有抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状的能力，我们可称之为状的能力，我们可称之为抵抗力稳定性抵抗力稳定性。思考与讨论思考与讨论2.2.虎丘外围的河流在染坊废水的污染下，还能保持虎丘外围的河流在染坊废水的污染下，还能保持 稳定性吗？这又说明了什么问题？稳定性吗？这又说明了什么问题？ 不能，这说明一个生态系统的不能，这说明一个生态系统的自我调节能力是自我调节能力是有一定限度的有一定限度的，如果外界因素的干扰超过了这个限，如果外界因素的干扰超过了这个限度，生态系统的相对稳定状态就会遭到破坏。度，生态系统的相对稳定状态就会遭到破坏。 这种自我调节能力取决于

7、生态系统的这种自我调节能力取决于生态系统的自身净化作用自身净化作用和和完善的营养结构完善的营养结构思考与讨论思考与讨论3.3.染坊停止排污后，虎丘外围的河流出现了什么变化染坊停止排污后，虎丘外围的河流出现了什么变化? ? 这说明了什么？这说明了什么？ 恢复了原状。说明外界因素的干扰消除后，恢复了原状。说明外界因素的干扰消除后，生态系统具有重建稳态的能力。生态系统具有重建稳态的能力。 生态系统在遭到外界干扰因素的生态系统在遭到外界干扰因素的破坏后破坏后恢复恢复到原状的能力，叫做到原状的能力，叫做恢复力稳定性恢复力稳定性。思考与讨论思考与讨论恢复力稳定性恢复力稳定性: :遭到破坏，恢复原状遭到破坏

8、，恢复原状生生态态系系统统的的稳稳定定性性抵抗力稳定性抵抗力稳定性: :抵抗干扰，维持原状抵抗干扰，维持原状来源：来源： . .生物的生物的种类、数量多种类、数量多，一定外来干扰造成的变化占总，一定外来干扰造成的变化占总 量的比例小。量的比例小。. .能量流动与物质循环的能量流动与物质循环的途径多途径多，一条途径中断后还有其，一条途径中断后还有其他他 途径来代替。途径来代替。. .生物生物代谢旺盛代谢旺盛，能通过代谢消除各种干扰造成的不利影，能通过代谢消除各种干扰造成的不利影响。响。来源：来源： . .生物生物繁殖速度快繁殖速度快, ,产生后代多产生后代多, ,能迅速恢复原有的数量。能迅速恢复

9、原有的数量。. .物种物种变异能力强变异能力强，能迅速出现适应新环境的新类型。，能迅速出现适应新环境的新类型。比较：抵抗力稳定性比较：抵抗力稳定性生态系统的成分越生态系统的成分越多多，营养结构越营养结构越复杂复杂，自动调节能力越自动调节能力越强强，抵抗力稳定性越抵抗力稳定性越高高；比较：恢复力稳定性比较：恢复力稳定性生态系统的成分越生态系统的成分越多多，营养结构越营养结构越复杂复杂，遭到破坏后恢复原状越遭到破坏后恢复原状越难难 ，所以恢复力稳定性越所以恢复力稳定性越低低；森林生态系统森林生态系统人工林生态系统人工林生态系统课堂巩固课堂巩固 低低抵抗力稳定性较抵抗力稳定性较高高抵抗力稳定性较抵抗

10、力稳定性较低低恢复力稳定性较恢复力稳定性较高高恢复力稳定性较恢复力稳定性较 一般情况下，生态系统的生物种类少，一般情况下，生态系统的生物种类少，营养结构简单，如果遭到破坏，比较容易恢复。营养结构简单，如果遭到破坏，比较容易恢复。 设疑：这个一般规律是否适用于所有的设疑：这个一般规律是否适用于所有的生态系统呢？生态系统呢？沙漠生态系统沙漠生态系统草原生态系统草原生态系统 2. 2.比较同等强度干扰下，草原生态系统和比较同等强度干扰下，草原生态系统和沙漠生态系统恢复力稳定性的高低？沙漠生态系统恢复力稳定性的高低？ 虽然虽然草原生态系统草原生态系统较沙漠生态系统的生物种类较沙漠生态系统的生物种类多，

11、营养结构复杂，但因多，营养结构复杂，但因所处的环境条件适宜所处的环境条件适宜，在，在受到破坏后较受到破坏后较容易恢复容易恢复。 比较恢复力稳定性时，除了考虑比较恢复力稳定性时，除了考虑营养结构营养结构的复杂程度外，的复杂程度外，生态系统所处的生态系统所处的环境条件环境条件也是一个重要的因素。也是一个重要的因素。北极苔原（冬季）北极苔原（冬季）北极苔原（夏季）北极苔原（夏季）恢复力稳定性较恢复力稳定性较 恢复力稳定性较恢复力稳定性较高高低低 一般一般来说，一个生态系统的抵抗力稳定性与恢复力稳定性来说，一个生态系统的抵抗力稳定性与恢复力稳定性存在存在相反相反关系。关系。 人工生态系统，如果没有人为

12、的帮助，其抵抗人工生态系统，如果没有人为的帮助，其抵抗力稳定性与恢复力稳定性如何？力稳定性与恢复力稳定性如何？都很低都很低抵抗力抵抗力稳定性稳定性恢复力恢复力稳定性稳定性稳稳定定性性生物量、营养结构的复杂程度等生物量、营养结构的复杂程度等3 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性实质实质核心核心联系联系保持保持自身结构功能相对稳定自身结构功能相对稳定恢复恢复自身结构功能相对稳定自身结构功能相对稳定抵抗干扰抵抗干扰 保持保持原状原状遭到破坏遭到破坏 恢复恢复原状原状1. 相反关系相反关系2. 同时存在于同一系统中的两种截同

13、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，然不同的作用力，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定。共同维持生态系统的稳定。3. 二者之间与营养结构的关系，如二者之间与营养结构的关系，如右图所示：右图所示：抵抗力抵抗力稳定性稳定性恢复力恢复力稳定性稳定性稳稳定定性性生物量、生态系统复杂程度等生物量、生态系统复杂程度等生态系统遭到破坏的原因是什么？生态系统遭到破坏的原因是什么？ 外来的干扰超过了生态系统的外来的干扰超过了生态系统的自我调节能力的限度！自我调节能力的限度！引起生态平衡破坏的因素：引起生态平衡破坏的因素：自然因素：地震、海啸、火山、泥石流、流行病等。自然因素：地震、海啸、火

14、山、泥石流、流行病等。森林植被破坏森林植被破坏土地沙漠化土地沙漠化藏羚羊的呼唤藏羚羊的呼唤垃圾成灾垃圾成灾引起生态平衡破坏的因素：引起生态平衡破坏的因素：人为因素：过度采伐、放牧、捕猎、环境污染等。人为因素：过度采伐、放牧、捕猎、环境污染等。 黄土高原过去黄土高原过去不仅有茂密的森林，不仅有茂密的森林，还有茂密的草原。还有茂密的草原。但是，经过几百年但是，经过几百年的掠夺式开发，盲的掠夺式开发，盲目砍伐森林和滥垦目砍伐森林和滥垦草原，结果植被破草原，结果植被破坏殆尽，引起水土坏殆尽，引起水土流失，因而成为一流失，因而成为一片荒山秃岭。片荒山秃岭。青山绿水青山绿水穷山恶水穷山恶水黄土高原的历史变

15、迁黄土高原的历史变迁1.1.控制对生态系统干扰的程度控制对生态系统干扰的程度, ,对生态系统对生态系统的利用应该适度的利用应该适度, ,不应超过生态系统的自我不应超过生态系统的自我调节能力。调节能力。适量砍伐森林中的树木，森林的结构功能不会破坏，还能促进森林的更新。 科学合理的载畜量，不会破坏草原，又可以获得稳定的畜牧产品。适度捕捞海洋系统中成鱼，不仅可以促进海洋鱼类资源的更新，还能不断获得各类产品。1.1.控制对生态系统干扰的程度控制对生态系统干扰的程度, ,对生态系统的利用应该对生态系统的利用应该适度适度, ,不应超过生态系统的自我调节能力。不应超过生态系统的自我调节能力。2.2.对人类利

16、用强度较大的生态系统，应实施相应的物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。质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。对对抵抗力抵抗力稳定性稳定性低低的生态系统又该如何？的生态系统又该如何？进行保护，如建立自然保护区或防护林进行保护，如建立自然保护区或防护林以增加物种数，提高抵抗力稳定性。以增加物种数，提高抵抗力稳定性。这一措施主要应该针对这一措施主要应该针对恢复力恢复力稳定性稳定性低低的生态系统的生态系统 对农田生态系统要不断施肥、灌溉，增加投入，控制病虫害，才能保证高产出。农田防护林 人类能否在生物圈之外建造一个适于人类长期生活的生

17、态系统呢？人类能否在生物圈之外建造一个适于人类长期生活的生态系统呢？美国生物圈美国生物圈号实验室号实验室 为了做人类离开地球能否生存的实验，美国花费为了做人类离开地球能否生存的实验，美国花费2 2亿美元于亿美元于19841984年建造了一个年建造了一个完全封闭完全封闭的生态实验基地。由于该实验室是的生态实验基地。由于该实验室是模拟生模拟生物圈的结构和功能物圈的结构和功能而建造的，因此叫做而建造的，因此叫做“生物圈生物圈号号”。这是一。这是一个钢架结构的玻璃建筑，远远望去仿佛是一个巨大的温室。个钢架结构的玻璃建筑，远远望去仿佛是一个巨大的温室。 但是，仅仅过了一年多，这个实验室内的氧气含但是，仅

18、仅过了一年多，这个实验室内的氧气含量大幅度减少，粮食也严重减产，生态系统严重不平衡，量大幅度减少，粮食也严重减产，生态系统严重不平衡，这八位科学家只好提前撤出。这八位科学家只好提前撤出。 在巨大的玻璃罩里面，有微型的森林、沙漠、农田、在巨大的玻璃罩里面，有微型的森林、沙漠、农田、海洋和溪流。海洋和溪流。 1993年年1月，八位科学家进入这个实验室。月，八位科学家进入这个实验室。他们计划在完全与外界隔绝的情况下，自己生产食物，喝他们计划在完全与外界隔绝的情况下，自己生产食物，喝溪流中的水，吸收植物释放的氧，预计在这个实验室内生溪流中的水，吸收植物释放的氧，预计在这个实验室内生活两年。活两年。生物圈生物圈号的启示号的启示 “生物圈生物圈号号”实验说明，我们人类目前对实验说明，我们人类目前对地球的了解还是远远不够的，这证明了在