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文档简介
3.5生态系统的稳定性学问梳理1.生态系统的稳定性(1)概念:生态系统所具有的保持或复原自身结构和功能相对稳定的实力。对生态系统稳定性的理解:①稳定是相对的,总处于动态改变中。②结构的相对稳定:生产者、消费者和分解者的种类和数量相对稳定。③功能的相对稳定:物质与能量的输入和输出相对平衡。从能量流淌角度分析,若能量的输入大于输出,则生态系统处于发展阶段;若能量的输入等于输出,则生态系统处于平衡状态;若能量的输入小于能量的输出,说生态平衡已被破坏。(2)缘由:生态系统具有肯定的自我调整实力。2.生态系统的自我调整实力(1)调整基础:负反馈调整。负反馈调整在生态系统中普遍存在,不仅存在于生物群落内部,还存在于生物群落与无机环境之间。(2)实例分析生态系统在受到外界干扰时,依靠自我调整实力来维持自身的相对稳定。实例1:河流受到稍微的污染时,能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解,很快消退污染,河流中的生物种类和数量不会受到明显的影响。实例2: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。实例3:一场火灾过后,森林中种群密度降低;但由于光照更加足够、土壤中无机养料增多,很多种子萌发后,快速长成新植株。(3)特点:生态系统的自我调整实力不是无限的。当外界干扰强度超过肯定限度时,生态系统的自我调整实力会快速丢失。例如,我国西北的黄土高原,就是原有森林生态系统崩溃的显明例子。3.反抗力稳定性和复原力稳定性(1)反抗力稳定性①概念:生态系统反抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状(不受损害)的实力。②特点:一般来说,生态系统的组分越多,食物网越困难,其自我调整实力就越强,反抗力稳定性就越高,反之则越低。(2)复原力稳定性:生态系统受到外界干扰因素的破坏后复原到原状的实力。如“离离原上草,一岁一枯荣。野火烧不尽,春风吹又生。”的缘由是生态系统具有复原力稳定性。(3)两者关系:一般呈相反关系。(在右图中绘出关系曲线)生物种类越多→食物网越困难(即养分结构越困难)→自我调整实力越强→反抗力稳定性越高,而复原力稳定性越低。如:热带雨林生态系统系统反抗力稳定性高,但复原力稳定性低;草原生态系统反抗力稳定性低,但复原力稳定性高。但对于一些特别的生态系统,如极地苔原生态系统,由于物种组分单一,养分结构简洁,它的反抗力稳定性和复原力稳定性都较低。4.提高生态系统的稳定性(1)一方面,要限制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应当适度,不应超过生态系统的自我调整实力。(2)另一方面,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。(3)提高生态系统(反抗力)稳定性的主要措施是增加该生态系统内各养分级生物的种类。在生物种类相同的状况下,生物的数量也会影响生态系统的稳定性。避开盲目引入外来物种,使原有物种的生存受到威逼。5.生态系统反抗力稳定性、复原力稳定性和总稳定性的关系(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。(2)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小。y值的大小可以作为反抗力稳定性强弱的衡量指标,y值越大,说明该生态系统的反抗力稳定性越低,反之,反抗力稳定越高。如热带雨林生态系统与草原生态系统受到相同干扰,草原生态系统的y值要大于热带雨林生态系统的y值。(3)x表示复原到原状态所需的时间。x值的大小可以作为复原力稳定性强弱的衡量指标,x值越大,说明该生态系统的复原力稳定性越低;反之,复原力稳定性越高。(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积,可以作为总稳定性的定量指标。TS值越大,即x与y越大,则说明这个生态系统的总稳定性越低。6.【制作】设计并制作生态缸,视察其稳定性(1)试验原理①在有限空间内,依据生态系统原理,将生态系统具有的基本成分进行组织,构建人工微生态系统。②要使人工微生态系统正常运转,设计时要留意系统内不同养分级生物之间的合适比例。③生态系统的稳定程度,取决于它的物种组成、养分结构和非生物因素之间的协调关系。④视察生态缸中生物的生存状况和存活时间长短,了解生态系统的稳定性及影响稳定性的因素。(2)生态缸的设计要求及分析设计要求相关分析①生态缸必需是封闭的防止外界生物或非生物因素的干扰②生态缸中能够进行物质循环和能量流淌,在肯定时期内保持稳定③生态缸的材料必需透亮为绿色植物光合作用供应光能,保持生态缸内温度,便于视察④生态缸宜小不宜大,缸中的水量应相宜,要留出肯定的空间便于操作,缸内储备肯定量的空气⑤生态缸放置于室内通风、光线良好的地方
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