生态系统的平衡

生态系统的平衡第1页/共36页第2页/共36页第3页/共36页第4页/共36页一、生态平衡的概念

生态系统各组分得以正常发展,各种功能得以正常进行,系统发育过程和趋势正常,即种类多样化,结构复杂化,功能完善化,直到生态系统达到成熟稳定状态.

生态系统通过发育和调节达到的一种稳定状态,包括结构上的稳定,功能上的稳定,是一种动态的平衡.

生态系统中各个组分之间，通过物质循环、能量流动和信息传递，达到相互适应、协调统一的状态。第5页/共36页二、生态平衡的标志即结构与功能的协调。主要表现：1、具有完整协调的营养结构，生产者、消费者和分解者之间比例协调；2、生物种类和数量相对稳定，形成相互促进相互制约的协调机制，防止物种消亡或大量孳生；3、生态系统之间的大小和空间布局协调，如森林、农田、草地、湿地等；4、基本功能平衡，特别是物质循环利用率高，能量流动环节多，输入输出平衡。第6页/共36页完整协调的营养结构第7页/共36页生物种类和数量相对稳定，形成相互促进相互制约协调机制第8页/共36页生态系统之间的大小和空间布局协调第9页/共36页物质循环利用率高，能量流动环节多，输入输出平衡第10页/共36页三.生态系统平衡的基本特征1.生态能量学指标:群落初级生产与呼吸消耗接近.P/R≈1。2.营养物质循环特征:趋于”封闭式”.3.生物群落的结构特征:多样性丰富,包括:物种多样性丰富;有机物(代谢产物或分泌物质)多样性,系统信息丰富,反馈机制完善;垂直分层复杂导致小生境多样化.4.稳态:系统结构和功能高度发展和协调,自我调节能力强.种内种间关系复杂,共生关系发达,熵值低,抗干扰能力强.5.选择能力:生态条件稳定,有利于高竞争能力的K-选择的物种.第11页/共36页四.生态平衡的调节1.生态系统的内稳定及其基础生态系统内稳定含义:生态系统保持结构稳定,功能协调,抵抗干扰,维持内部稳定的能力.生态系统内稳定基础:(1)物质循环保护原则:维持物质高利用率.(2)生产保护原则:具有一定的生产量储存.(3)结构保护原则:所有生态系统都有趋于恢复因突变事件造成的破坏的机制.(4)生态平衡原则:发生在生态系统中的所有过程,都是由负责结构稳定和物质循环及能量流动的群落机制控制的.第12页/共36页2.生态平衡的调节机制(1)反馈调节机制:负反馈使系统保持稳定的反馈,忍受一定的外来压力，自我调节恢复一定干扰作用影响，维持生态平衡。如种间竞争、密度调节等。(2)抵抗力:生态系统抵抗外干扰并维持系统结构和功能原状的能力.与发育成熟程度,结构复杂性有关.如环境容量,自净能力等.(3)恢复力:生态系统遭受干扰破坏后,系统恢复到原状的能力.系统结构简单,物种生活世代短,如草原破坏后恢复快,而结构复杂物种生活世代长破坏后恢复困难,如热带雨林.第13页/共36页五、生态平衡失调1.生态平衡失调：当外界干扰所施加的压力超过生态系统的自我调节能力和补偿能力后，将造成生态系统的结构破坏，功能受阻，正常的生态功能被打乱，反馈自控能力下降，此现象即是生态平衡失调。2.生态平衡阈值:不使生态系统丧失调节能力或未超过恢复力的外干扰及破坏作用的强度.第14页/共36页人类干扰破坏物种灭绝加速第15页/共36页2、生态平衡失调的标志：1.结构上：缺损一个或几个组分；如澳洲原草原生态系统缺少分解者－蜣螂（屎壳郎）2.功能上：能量留在某一营养层受阻，初级生产力下降，物质循环正常途径中断，循环再生利用率低。初级生产力下降第16页/共36页3、导致生态平衡失调的原因围湖造田第17页/共36页5.12汶川大地震第18页/共36页第19页/共36页第20页/共36页过度放牧，草原退化第21页/共36页第22页/共36页森林破坏，水源干枯，物种灭绝第23页/共36页祁连山植被破坏、水土流失第24页/共36页湖区水污染严重，鱼类大量死亡第25页/共36页导致生态平衡失调的原因1.自然原因：火山、山崩、海啸、地震、台风、洪涝、干旱等2.人为原因：改变物种、改变环境因素、破坏信息系统等。第26页/共36页六、生态学的一般规律1、相互依存与相互制约规律：生态系统中生物与生物之间、生物与环境之间相互依存、相互制约，具有和谐协调的关系，是构成生态系统或生物群落的基础。可以分为通过食物链或否的2类。（1）普遍的依存与制约关系（物物相关规律）：生态系统内同种生物不同个体之间、不同物种之间，生态系统之间普遍存在直接和间接的相互影响。（2）通过食物链而相互联系与制约的协调关系（相生相克规律）：每种生物在食物链和食物网中都占据一定的位置，并有特定的作用，各种生物因此相互依赖、彼此制约、协同进化。第27页/共36页2、物质循环与再生规律－充分利用能量第28页/共36页3、物质输入与输出动态平衡规律－协调稳定规律物质输入输出保持平衡输入＞输出：富营养化输入＜输出：生产力下降，系统退化输入输出输出输入第29页/共36页4、相互适应与补偿的协同进化规律生物与生物之间、生物与环境之间存在作用与反作用过程。造成：（1）生物从低级到高级、生态系统从简单到复杂；（2）环境从裸岩、干旱、剧变到良好土壤、湿润、温和。土壤第30页/共36页协同进化带来群落演替第31页/共36页5、环境资源的有效极限规律生态系统中，生物赖以生存的各种环境资源在质量、数量、空间和时间等方面，都有其一定的限度，不能无限供给，造成其生产力有一个上限，对外来干扰有一定忍耐极限。淡水的有限性固氮能力有限带来氮有第32页/共36页6、反馈调节规律控制系统：具有调节其功能的反馈机制的开放系统。反馈：系统的输出可以决定系统未来的输入；一个系统，如果其状态能够决定输入，则其具有反馈机制的存在。正反馈：使偏离加剧的反馈。数量或结构剧变，如生物个体长大、群落结构越来越复杂等过程，是有机体存活、生长、提高竞争力所必须的。负反馈：使系统保持稳定的反馈。使生态系统能够忍受一定的外来压力，一定干扰作用影响可以通过自我调节恢复，维持生态平衡。如种间竞争、密度调节。系统第33页/共36页