新建生态系统的稳定性

第5节生态系统的稳定性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。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。一：生态系统的稳定性（一）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。(二）具有稳定性的原因生态系统具有自我调节能力1自我调节的基础负反馈调节负反馈调节（1）生物群落内部存在（2）生物群落与无机环境存在存在于2自我调节能力大小的决定因素（1）自身净化能力（2）完善的营养结构物理沉淀化学分解微生物分解包括（三）：稳定性的类型抵抗力稳定性恢复力稳定性1：抵抗力稳定性（1）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（不受损害）的能力。（2）规律生态系统生物种类、数量越多，营养结构越复杂，自身调节能力越大，抵抗力稳定性就越高，反之，越低。2：恢复力稳定性（1）概念生态系统受到外界干扰因素的破坏后，恢复到原状的能力（2）规律生态系统内部的成分越单纯，营养结构越简单，自身调节能力越小，恢复力稳定性就越高，反之，越低。与抵抗力稳定性相反。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（或负相关）关系。抵抗力稳定性恢复力稳定性稳定性生物量、生态系统复杂程度等3抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系注：在自然环境恶劣的环境下形成的生态系统（如:北极冻原生态系统）两种稳定性都很低。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。二者之间与营养结构的关系，如右图所示：抵抗力稳定性恢复力稳定性稳定性生物量、生态系统复杂程度等（1）人类的生存离不开一个适宜稳定的环境。（2）人类的发展离不开一个适宜稳定的环境。（3）走持续发展的道路需要一个适宜稳定的环境。二：提高生态系统的稳定性1：意义2：措施（1）控制对生态系统的干扰程度，对生态系统的利用应适度。（2）对人类利用强度大的生态系统，应实施相应的物质和能量的投入，保证生态系统内部结构和功能的协调。（3）保持与提高生物的数量，保护生物的多样性，使营养结构复杂化，提高生态系统的抵抗力稳定性。（4）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。（5）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。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

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

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.

当河流受到轻度污染时，很快消除污染的方式是：

A.物理沉降

B.化学分解

C.微生物分解

D.物理沉降、化学分解、微生物分解

在一个生态系统中的“甲、乙、丙、丁”四种生物，由于食物关系相互形成以下几种类型的结构，其中最稳定的是：丙

A.甲

乙

丙

丁B.甲丁乙丁丁

C.甲乙丙

D.甲乙丙

埃及的阿斯旺大坝建成后，尽管改善了电力和灌溉条件，取得了明显的经济效益，但巨大的水库沿岸水草丛生，使血吸虫发病率高达80％～100％，尼罗河下游农田失去了肥源等，说明该工程：

A.经济效益和生态效益良好

B.在一定程度上破坏了生态系统的自我调节能力

C.维持了原来的生态系统的自我调节能力

D.使生态系统的结构变得复杂

生态群落K到N包含数字1到8代表物种，每个物种的密度不同。下表中给出了这些物种的密度（个/m2）。当受到大规模害虫的袭击（危害程度逐步增加）时，这些群落中受影响最小的是：

A.KB.LC.MD.N

群落种1种2种3种4种5种6种7种8K502501001000L905011122M805445000N0242520200025对生态系统稳定性的理解：1生态系统发展到一定阶段（成熟阶段）它的结构和功能保持相对稳定.2稳定性的表现：结构稳定：生态系统中的生产者消费者和分解者种类和数量上保持动态平衡。功能稳定：生态系统中的物质和能量的输入和输出保持基本相等保持相对稳定。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。

原因：

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。抵抗力稳定性高的生态系统特征：１、各营养级的生物数量多，占有的能量多。２、各营养级的生物种类多，食物网结构复杂。抵抗力很强抵抗力较弱抵抗力很强抵抗力较弱来源：

１、生物繁殖的速度快，产生后代多，能迅速恢复原有的数量。

２、物种变异能力强，能迅速出现适应新环境的新类型。

３、生态系统结构简单，生物受到的制约小。恢复力稳定性高的生态系统特征：１、各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快。２、生物种类较少，物种扩张受到的制约小。３、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。恢复力强恢复力弱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。

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