生态结构的稳定性

1993年，8个人被送进“生物圈二号”，本来预期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，呼吸植物释放的氧气，饮用生态系统自然净化的水生存。但18个月之后，“生物圈二号”系统严重失去平衡：氧气浓度从21%降至14%，不足以维持研究者的生命，输入氧气加以补救也无济于事；原有的25种小动物，19种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，植物也无法繁殖。事后的研究发现：细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被“生物圈二号”的混凝土墙所吸收，又打破了循环。

为了做人类离开地球能否生存的实验，美国花费2亿美元于1984年建造了一个完全封闭的生态实验基地。由于该实验室是模拟生物圈的结构和功能而建造的，因此叫做“生物圈Ⅱ号”。这是一个占地1.3亿平方米的钢架结构的玻璃建筑，远远望去仿佛是一个巨大的温室。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？为什么？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。生态系统的稳定性南宁二中生物组生态系统的稳定性概念：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内容：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：反相关生态系统抵抗力稳定性较低，则恢复力稳定性较_____。较低生态系统抵抗力稳定性较高，则恢复力稳定性较_____。较高提高生态系统稳定性

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。一、生态系统稳定性的概念思考:1.你能列举出生态系统在受到干扰后,仍能保持和恢复相对稳定的实例吗?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思考:2.生态系统在受到干扰后，为何仍能保持或恢复相对稳定呢？生态系统能维持相对稳定是由于生态系统具有自我调节能力如河流被有毒物质重度污染后还能自动恢复吗？自我调节能力是有限的概念：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。二.抵抗力稳定性*生态系统为什么具有抵抗力？什么是自动调节？雨季，草食动物大量繁殖，会不会把草吃光？生态系统成分各营养级生物种类

营养结构自动调节能力

抵抗力稳定性

越简单越小越低越复杂越大越高越单少

越多抵抗力稳定性的高低与什么有关？左，生物种类多，营养结构（食物网）复杂，自动调节能力强。天然林人工林*哪一个生态系统抵抗力稳定性强？为什么？*为什么生物种类越多，营养结构（食物网）越复杂，自动调节能力就越强？某种生物消失，它的位置可以由这个营养级的其他生物来代替。*消费者1消失，生态系统会被破坏吗？１、生物的种类、数量多，一定外来干扰造成

的变化占总量的比例小。

２、能量流动与物质循环的途径多，一条途径

中断后还有其他途径来代替。

３、生物代谢旺盛，能通过代谢消除各种干扰

造成的不利影响。抵抗力稳定性强的生态系统特征：记下列哪一种生态系统的抵抗力稳定性最低AA、热带雨林生态系统B、北方针叶林生态系统C、温带草原生态系统D、北极冻原生态系统A＞B＞C＞D如加选项E、温带阔叶林呢？A下列哪项措施能提高一个生态系统的稳定性？A、减少捕食者和寄生生物的数量。B、使生产者和消费者的数量保持稳定。C、增加物种数目。D、限制生态系统中生产者的数量。物种数目越多，生态系统中的能量流动途径和物质循环的渠道就越多，每个物种所起的作用就越小，部分物种的减少、消失或绝灭……概念：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。三.恢复力稳定性*哪一个生态系统恢复力稳定性强？恢复力强恢复力较弱抵抗力稳定性:抵抗干扰,保持原状恢复力稳定性:遭到破坏,恢复原状如何绘制曲线？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。恢复力稳定性稳定性生物量、生态系统复杂程度等抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系抵抗力稳定性记森林生态系统人工林生态系统低抵抗力稳定性较高抵抗力稳定性较恢复力稳定性较恢复力稳定性较低高比较抵抗性稳定性的高低荒漠生态系统低恢复力稳定性较高恢复力稳定性较草原生态系统抵抗力稳定性较抵抗力稳定性较低高比较恢复性稳定性的高低抵抗力稳定性和恢复力稳定性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,恢复原状成分越复杂,抵抗力稳定性越强成分越简单,恢复力稳定性越强①两者同时存在于同一个生态系统中②一般情况下，两者关系相反,抵抗力稳定性强,则恢复力稳定性弱四、提高生态系统的稳定性思考:我们将采取什么措施来提高生态系统的稳定性？

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。提高生态系统的稳定性措施1.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。

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。生态系统的稳定性与营养结构复杂程度的关系曲线正确的是1.生态系统的稳定性与营养结构复杂程度的关系曲线正确的是()A巩固练习2.在一个生态系统中a,b,c,d四种生物,由于食物关系形成如下几种结构,其中最稳定的是()AabcdBabcdCabcdDabcdB设计制作生态瓶(缸),观察其稳定性

目标：通过动手自制小型生态瓶(缸)，认真观察记录这一人工生态系统的稳定性。讨论：如何制作小型生态瓶，才能使它在较长时间内维持相对稳定?实验材料:灌头瓶（透明的饮料瓶等

），柳条鱼，小田螺，小虾，水草，浮萍，砂土，池塘水足量。

提示：在灌头瓶或透明的饮料瓶下边放上沙子，植入水草，装进池塘水（里边有小型动物和藻类植物）放进健康的小鱼。最后，封上生态瓶盖。注意：1.瓶中生物的生活力要强,并且数量不能过多。2.生态瓶要放在有充足阳光照射的地方（如窗台上）。3.瓶中水量不能超过容积的4/5。设计制作生态瓶(缸),观察其稳定性

拓展延伸：1.提出与维持生态瓶内稳定性相关的问题,例如：

A.生态系统的稳定性与生物种类的多少有关吗？

B.生态系统的稳定性与阳光有关系吗？设计制作生态瓶(缸),观察其稳定性

2.根据提的问题作出假设

3.小组讨论，设计探究方案

（课本P95）下图是河流生态系统受到生活污水（含大量有机物）轻度污染后的净化过程示意图。请据图回答：（1）在该河流的AB段上，溶解氧大量减少的主要原因是什么？（2）藻类大量繁殖的主要原因是什么？（3）水中溶解氧含量逐渐恢复的主要原因是什么？（4）若酿造厂或味精厂将大量含有机物的废水排入该河流，对河流生态系统可能造成的最严重的后果是什么？请运用生态平衡原理分析造成这种后果的原因。（1）藻类数量减少（1分）需氧型细菌大量繁殖（1分）溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗（1分）

（2）有机物分解后形成大量的NH4+等无机盐离子，有利于藻类的大量繁殖（1分）（3）藻类通过光合作用释放氧气（1分）有机物减少，需氧型细菌数量下降，因而对溶解氧的消耗量减少（1分）（4）河流中的生物大量死亡，生态平衡遭到破坏（2分）因为生态系统的自动调节能力有一定限度，当外来干扰超过这个限度时，生态平衡就会遭到破坏（3分）AA生态系统的稳定性自动调节污水污水生产者A√A下列不属于稳定的生态系统特征的是广州南沙区拥有200多公顷的湿地，是多种候鸟南下过冬的重要栖息地，被誉为广州的“南肾”。但是近年来多项大型石油化工项目落户南沙，引起环保专家对南沙自然环境的关注。下列有关叙述不正确的是(

A．湿地生态系统由于工业污水的排放，受到很大的污染，距排污口越近的水体中溶解氧越多，N、P等无机盐也越多B．负反馈调节是湿地生态系统自我调节能力的基础C．由于污染而死亡的鱼腐烂后会加重污染并导致更多鱼类死亡属于正反馈调节D．南沙湿地生态系统如果遭受严重破坏，物种数可能大量减少，抵抗力稳定性降低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，可以提高生态系统的稳定性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随着城市化的发展，城市水污染问题日益突出。建立人工湿地公园是解决城市水污染的一种有效途径，下面是人工湿地处理城市污水的示意图。则下列有关说法正确的是A．人工湿地净化污水时，体现了该湿地生态系统的抵抗力稳定性B．流经该生态系统的总能量是该系统生产者所固定的全部太阳能C．绿藻、黑藻可吸收城市污水中的有机物，并用于自身的光合作用D．挺水植物芦苇在湿地边沿随地势高