第5节生态系统的稳定性

新课导入

1987年5月6日，黑龙江省大兴安岭地区的西林吉、图强、阿尔木和塔河4个林业局所属的几处林场，同时起火，引起建国以来最严重的一次特大森林火灾。大火持续燃烧了21天，过火森林面积达56万公顷，投入灭火人员共约3万多人，直接经济损失约5亿元人民币。为什么森林生态系统受到干扰后，仍能保持相对稳定呢？火灾过后的森林第5节生态系统的稳定性一、生态系统的自我调节能力二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性三、提高生态系统的稳定性教学目标知识目标3.简述提高生态系统稳定性的措施。1.阐明生态系统的自我调节能力。2.举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。能力目标1.设计并制作生态缸，观察其稳定性。

2.培养“自主、合作、探究”的学习方法，初步具有收集和利用课内外图文资料及信息的能力。情感态度与价值观目标

1.认同生态系统稳定性的重要性，关注人类活动对生态系统稳定性的影响。

2.形成生命科学价值观，树立人与自然和谐统一、协调发展的观点。重点难点教学重难点1.阐明生态系统的自我调节能力。2.破坏生态系统稳定性的因素。1.生态系统维持稳定性的原因。2.抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。一、生态系统的自我调节能力1.生态系统的稳定性：是指生态系统所具有的保持和恢复自身结构和功能相对稳定的能力。生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有自我调节能力。实例1同种生物的种群密度的调控过密的鹿群当环境不能承受种群密度时，种群内能进行自我调节。鹿群因为食物的不足等原因，能通过降低出生率，增加死亡等方式，降低种群密度。实例2异种生物种群之间的数量调控当害虫数量增加时，食虫鸟类由于食物丰富，数量也会增加，这样害虫的数量就会受到抑制。

当害虫数量稳定时，食虫鸟类数量也相对稳定，生态系统又恢复了稳定。被污染的河流变成红色实例3被蓝藻覆盖的河面生物与环境之间的相互调控一段时间后有变清澈

河流受到轻微污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物分解，很快消除污染，河流中的生物种类和数量不会受到明显影响。注意生态系统的自我调节能力是有限的。黄土高原就的原有森林生态系统崩溃的例子。不同生态系统的自我调节能力是不同的。

物种丰富的热带雨林生态系统要比物种单一的农田生态系统的自我调节能力强。有研究表明，黄土高原在最初的时候并不姓“黄”，在4.6万年的历史中，有一多半的时间，黄土高原是森林和草原的成分相互消长，在这段时间里，黄土高原经历过多次快速的“变脸”———历经过草原、森林草原、针叶林以及荒漠化草原和荒漠等多次转换。黄土高原读一读2.生态系统反馈（feedback）调节（2）负反馈（negativefeedback）（1）正反馈（positivefeedback）反馈负反馈对生态系统达到和保持平衡是必不可少的。正负反馈的相互作用和转化，保证了生态系统可以达到一定的稳态。作用：(1)正反馈湖泊污染鱼类死亡鱼类尸体腐烂加重污染更多(2)负反馈食草动物增加植物减少过度啃食抑制动物的数量1).是同种生物的种群密度的调控，这是在有限空间内比较普遍存在的种群变化规律。2).是异种生物种群之间的数量调控，多出现于植物与动物或动物与动物之间，常有食物链关系。3).是生物与环境之间的相互调控。总结生态系统的自我调节能力主要表现在3个方面：

右图是美国科学家于1984年开始兴建的“生物圈Ⅱ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，结构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。读一读该实验说明，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。二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能保持原状的能力。恢复力稳定性: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。抵抗力稳定性恢复力稳定性生态系统的稳定性概念：1.抵抗力稳定性：抵抗干扰，保持原状特点：（２）.生态系统的生物种类多，食物网结构复杂。（１）.生态系统的组分多，占有的能量多。

热带雨林动植物种类多，营养结构复杂，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可以有这个营养级的多种生物来代替，生态系统的结构和功能仍能维持相对稳定。实例1

苔原生态系统中动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是地衣，假如地衣受大面积破坏，整个生态系统就会崩溃。实例22.恢复力稳定性：遭到破坏，恢复原状(2).生态系统的生物种类较少，物种扩张受到的制约小。(１).生态系统的生物个体小，数量多，繁殖快。特点：河流和土壤被有毒物质轻微污染，能通过自身的净化作用，恢复到接近原来的状态。实例1

热带雨林和森林遭到严重砍伐，草原受到极度放牧后，恢复原状的时间满长，难度极大。实例2抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系

一般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。抵抗力稳定性恢复力稳定性稳定性营养级程度抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较抵抗力稳定性恢复力稳定性概念影响因素联系抵抗干扰，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。注意在热带雨林受到一定强度的破坏后，也能较快地恢复。相反，对于极地苔原（冻原），由于其物种组分单一、结构简单，它的抵抗力稳定性很低，在遭到过度放牧、火灾等干扰后，恢复的时间也十分漫长。因此，直接将抵抗力稳定性与恢复力稳定性比较，可能这种分析本身就不合适。如果要对一个生态系统的两个方面进行说明，则必须强调它们所处的环境条件。比较草原、北极苔原、森林生态系统，抵抗力稳定性谁强谁弱？恢复力稳定性谁高谁低？生态系统的稳定性也取决于外界因素的影响程度。抵抗力稳定性：森林生态系统﹥草原﹥北极苔原恢复力稳定性：北极苔原﹥草原﹥森林生态系统注意：比一比三、提高生态系统的稳定性

1.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。

2.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。原则：

三北防护林，可以有效得防风阻沙，保护草原和农田。

要保持单一作物的农田生态系统相对稳定，需要不断施肥、灌溉，以及控制病虫害。措施：1.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。森林中的动物2.保护和建设多种不同类型的局部生态系统，形成互补生态，提高综合稳定性。针对各种生态系统稳定性的特点，采取相应的对策，保持各种生态系统的相对稳定。在草原上适当栽种防护林避免过量砍伐森林控制污染物的排放方法

在日常生活中你能为保护动植物资源做些什么？

讨论读一读三北防护林又称修造绿色万里长城活动。1979年，国家决定在西北、华北北部、东北西部风沙危害、水土流失严重的地区，建设大型防护林工程，即带、片、网相结合的“绿色万里长城”。规划范围包括新疆、青海、宁夏、内蒙古、甘肃中北部、陕西、晋北坝上地区和东北三省的西部共324个县（旗），农村人口4400万，总面积39亿亩。以求能锁住风沙，减轻自然灾害。

三北防护林生物材料：蚯蚓、蜗牛、小乌龟、浮萍、水草、蕨类植物、低矮植物、仙人掌或仙人球等备选。制作设计并制作生态缸，观察其稳定性一、目的要求设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性。二、实验材料想一想要放什么生物进去，有什么作用？物理材料：玻璃板、黏胶、沙土、土壤、水等。三、方法步骤1.制作生态缸框架。2.沙土、水等材料放入生态缸。3.挑选合适的动植物放入生态缸。4.将生态缸放置在室内通风，光照良好的地方。四、观察记录数据定期观察，同时做好观察记录。课堂小结生态系统的稳定性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。具有一定的自我调节能力，基础是负反馈调节，大小取决于自身的净化能力和完善的营养结构。表现：抵抗力稳定性：抵抗干扰，保持原状恢复力稳定性：遭到破坏，恢复原状两稳定性表现之间的关系：反相关提高生态系统稳定性概念：原理：（2009福建）下列有关生态系统稳定性的叙述，不正确的是（）A.生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础B.生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性C.生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用，体现了其间接价值D.生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性就越强高考链接D解析：生态系统的组成成分越多，食物网越复杂，其抵抗力稳定性就越强而恢复力稳定性就越弱。由此可见D错。（2008四川）下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是（）A.在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提高

B.在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力稳定性提高C.在一块牧草地上栽种乔木形成树林后，其恢复力稳定性下降D.一块牧弃耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力稳定性提高B

解析：在一块牧草地上，通过管理提高某种牧草的产量，则需对该草地进行除虫、除其他杂草等，使该牧草地的成分变的单纯，故其抵抗力稳定性降低了。课堂练习

1.在一个处于平衡状态的封闭生态系统内，要其中的动物能长时间存活，必须提供()A.O2B.H2OC.有足够的有机物D.太阳能D

2.生态系统能够保持稳定的原因主要是()A.相对稳定的物质循环B.缺少干旱C.自动调节能力D.食物链破坏C

3.在草原上人工种草，为了防止鸟把草籽吃掉，用网把试验区罩上，后来发现，草的叶子几乎被虫吃光，而没有加网罩的草地反而长的较好。造成这种现象的原因是（）AA.植被破坏B.环境污染C.食物链被破坏D.缺水干旱

4.在图中，小方格代表不同的环境因子（空间、温度等），4个不规则的图形代表了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个生物在生态系统中的环境因子的情况。如果资源是有限的，最有可能被排除的生物是（）A.ⅠB.ⅡC.ⅢD.ⅣA

5.如果一个生态系统中有4种生物，它们可以形成下面几种营养结构，如图所示，其中最稳定的是()甲乙丙丁A甲乙丙丁B甲乙丙丁C甲丁乙丙DB

6.2002年底“食人鱼”的报道随处可见，外来物种入侵或引种不当，会给当地生态环境造成重大影响，其主要原因是（）A.使入侵地食物链破坏 B.会破坏入侵地的非生物因素C.未认识其价值所以人为干扰少 D.增加物种多样性，使当地生态平衡更稳定A

7.某山区，砍伐了一定量的树木，但并没有破坏森林生态系统，根本原因是()A.森林生态系统具有一定的自我调节能力B.森林中剩下的树能进行光合作用C.森林生态系统中有物质和能量的流动D.森林生态系统的恢复力稳定性高A

8.森林生态系统能长期维持相对稳定状态的原因是()生物多样性是自我调节能力的基础其抵抗力稳定性高其恢复力稳定性高有比较复杂的营养结构太阳能是维持生态系统正常运转的动力生产者和分解者构成生物圈中无机物和有机物的循环回路一种生物大量减少后，其位置可由同一营养级的多种生物取代能量可随季节的变动而处于稳定状态

A.B.C.D.C

9.生物系统的稳定性是指()A.所具有的保持自身结构和功能相对稳定的能力B.所具有的维持自身结构和功能相对稳定的能力C.生态系统所具有的自我调节能力D.所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力A