第五章第五节生态系统的稳定性课件.ppt

第五章第五章 第五节第五节 生态系统的稳定性生态系统的稳定性问题探讨问题探讨课本P109页讨论:为什么这些生态系统在受到干扰后，仍能保持相对的稳定？亚马逊森林亚欧大陆草原极地苔原生态系统的稳定性生态系统中的生物和非生物都在不断地发展变化着。当生态系统发展到一定阶段时，它的结构和功能就能在一定的水平上保持相对稳定而不发生大的变化。生态系统的发展趋势：生物种类多样化；结构复杂化；功能完善化生态系统的稳定性概念概念(stability of ecosystem)：生态系统具有：生态系统具有_或或_自身结构和功能相对稳定的自身结构和功能相对稳定的能力。能力。保持保持 恢复恢复为什么生态系统具有稳定性？原因：生态系统具有原因：生态系统具有_自我调节能力自我调节能力负反馈调节负反馈调节 1、为什么森林中害虫数量不会持续大幅度增长？2、森林局部大火后，为什么植株能较快生长？生态系统的自我调节能力 负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础。羊群迁入后，一方面吃草增多，草在短期内数量减少，造成羊群食物相对短缺；另一方面狼的食物充足，在一定时间内繁殖增多，两方面的结果使羊的数量又减少。随着羊的数量减少，狼食物短缺，种内斗争加剧，数量也减少，而草的数量由于羊的减少而逐渐增多，最后三者的数量保持在一定范围内。练习：当该草原迁入一群羊后，将发生什么样的变化？返回 当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。生态系统的自我调节能力（1）与生态系统的生物种类多少和营养结构的复杂程度有关；（2）自我调节能力有一定限度。1.1.抵抗力稳定性抵抗力稳定性(resistance stability)：生态系统抵抗外界：生态系统抵抗外界干扰并使自身结构功能保持原状的能力。干扰并使自身结构功能保持原状的能力。2.2.恢复力稳定性恢复力稳定性(resilience stability)：生态系统在受到外：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。界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。抵抗干扰，保持原状抵抗干扰，保持原状遭到破坏，恢复原状遭到破坏，恢复原状生态系统稳定性表现在哪些方面来源：、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。、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。、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。抵抗力很强抵抗力较弱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。抵抗力很强抵抗力较弱抵抗力稳定性高的生态系统特征：、生物种类多，食物网复杂，物质循环与能量流动的渠道多。抵抗力很强抵抗力较弱抵抗力稳定性高的生态系统特征：、生物种类多，食物网复杂，物质循环与能量流动的渠道多。抵抗力很强抵抗力较弱来源：、生物繁殖的速度快，产生后代多，能迅速恢复原有的数量。、物种变异能力强，能迅速出现适应新环境的新类型。、生态系统结构简单，生物受到的制约小。恢复力稳定性恢复力稳定性高的生态系统特征：、各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快。生物种类较少，物种扩张受到的制约较小。恢复力强恢复力弱恢复力稳定性高的生态系统特征：、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。恢复力强恢复力较弱生态系统的组分生态系统的组分越多越多，食物网越，食物网越复杂复杂，自我，自我调节能力调节能力越强越强，抵抗力稳定性越强抵抗力稳定性越强。生态系统的组分生态系统的组分越多越多，食物网越，食物网越复杂复杂，自我，自我调节能力调节能力越强越强，恢复力稳定性越弱恢复力稳定性越弱。抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳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。定性存在相反关系。抵抗力稳抵抗力稳定性定性恢复力稳恢复力稳定性定性稳稳定定性性生物量、生态系统复杂程度等生物量、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人类的生存离不开一个适宜稳定人类的生存离不开一个适宜稳定的环境。的环境。人类的发展离不开一个适宜稳定人类的发展离不开一个适宜稳定的环境。的环境。走持续发展的道路需要一个适宜走持续发展的道路需要一个适宜稳定的环境。稳定的环境。提高生态系统的稳定性意义：提高生态系统的稳定性：提高生态系统的稳定性：一方面要控制对生态系统干扰的程度，一方面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；系统的自我调节能力；另一方面要对人类利用强度较大的生态另一方面要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。生态系统内部结构与功能的协调。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。提高生态系统的稳定性保护草本、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。提高生态系统的稳定性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。提高生态系统的稳定性 1.1.如果一个生态系统中有如果一个生态系统中有4 4种生物，它们可种生物，它们可以形成下面几种营养结构，如图所示，其以形成下面几种营养结构，如图所示，其中最稳定的是中最稳定的是()()甲甲乙乙丙丙丁丁甲甲乙乙丙丙丁丁甲甲乙乙丙丙丁丁甲甲丁丁乙乙丙丙ABCDB课堂练习 2.2.下列哪种措施能提高生态系统的稳定性（下列哪种措施能提高生态系统的稳定性（）A A减少寄生生物和捕食者的数量减少寄生生物和捕食者的数量 B B平衡生产者和消费者的数量平衡生产者和消费者的数量C C增加物种的数目增加物种的数目 D D对生态演替进行限制对生态演替进行限制C3.20023.2002年底年底“食人鱼食人鱼”的报道随处可见，外来物种入侵的报道随处可见，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（原因是（）A A使入侵地食物链破坏使入侵地食物链破坏B B会破坏入侵地的非生物因素会破坏入侵地的非生物因素C C未认识其价值所以人为干扰少未认识其价值所以人为干扰少D D增加物种多样性，使当地生态平衡更稳定增加物种多样性，使当地生态平衡更稳定A4 4、某生态学家以、某生态学家以“保护和利用草原生态系统保护和利用草原生态系统”为课题，为课题，对某草原进行了几项专题研究，并绘制了如下两图。其对某草原进行了几项专题研究，并绘制了如下两图。其中：甲图表示一个鼠群迁入一个新的生态系统后的种群中：甲图表示一个鼠群迁入一个新的生态系统后的种群增长曲线；乙图表示单位面积的放牧量与生产者的净生增长曲线；乙图表示单位面积的放牧量与生产者的净生产量的关系，图中的虚线代表未放牧时，草原中生产者产量的关系，图中的虚线代表未放牧时，草原中生产者的净生产量，请据图分析并回答下列问题：的净生产量，请据图分析并回答下列问题：（1 1）草原生态系统与森林生态系统相比较，其自我调节）草原生态系统与森林生态系统相比较，其自我调节能力较小，原因是能力较小，原因是 。（2 2）甲图中，最可能表示因种内斗争而限制鼠群数量增）甲图中，最可能表示因种内斗争而限制鼠群数量增长的曲线段是长的曲线段是 。草原生态系统的营养结构简单草原生态系统的营养结构简单CD 合理确定载牧量，防止过度放牧。合理确定载牧量，防止过度放牧。发展季节性放牧。发展季节性放牧。提倡划区轮牧。提倡划区轮牧。（3 3）适宜的放牧量控制在乙图的适宜的放牧量控制在乙图的b b点和点和c c点之间，为什么？点之间，为什么？（4 4）如果该草原生态系统的放牧量长期在乙图中）如果该草原生态系统的放牧量长期在乙图中c c点以上，会造点以上，会造成怎样的后果？成怎样的后果？（5 5）请举两项合理利用草原生态系统的措施。）请举两项合理利用草原生态系统的措施。既能保持草原生态系统的稳定性，又能获得较高的畜牧产量既能保持草原生态系统的稳定性，又能获得较高的畜牧产量草原退化，严重时会导致草场的沙漠化草原退化，严重时会导致草场的沙漠化6 6、如图是某温带草原生态系统中一个食物网简图。请据图、如图是某温带草原生态系统中一个食物网简图。请据图回答：回答：（1 1）在生态系统稳定性方面，该生态系统）在生态系统稳定性方面，该生态系统 _ _ 比森林生态系统要强。比森林生态系统要强。（2 2）已知各营养级之间能量的传递效率为）已知各营养级之间能量的传递效率为1010，若一种生，若一种生物通过食物链平均分配至后一营养级的话，如蛇增加物通过食物链平均分配至后一营养级的话，如蛇增加44.2kg44.2kg体重，则该生态系统生产者共需增加体重，则该生态系统生产者共需增加 _ kg_ kg质量。质量。（3 3）猫头鹰和蛇的关系属于）猫头鹰和蛇的关系属于_。该生态系统成分。该生态系统成分中未表示的成分有中未表示的成分有 。恢复力稳定性恢复力稳定性4800048000捕食、竞争捕食、竞争非生物物质和能量、分解者非生物物质和能量、分解者7 7根据下列材料，回答问题：根据下列材料，回答问题：材料一材料一 红树林是生长在热带、亚热带海岸潮间带红树林是生长在热带、亚热带海岸潮间带特有的植被，具有丰富的动植物资源。广东是我国红树特有的植被，具有丰富的动植物资源。广东是我国红树林资源最丰富的省份之一，其中雷州半岛和深圳湾的红林资源最丰富的省份之一，其中雷州半岛和深圳湾的红树林分布区被列为国家级红树林自然保护区，红树林的树林分布区被列为国家级红树林自然保护区，红树林的保护和发展也被列为广东建设林业生态省的八大工程之保护和发展也被列为广东建设林业生态省的八大工程之一。一。材料二材料二 20042004年年1212月，印度洋地震引起的海啸导致月，印度洋地震引起的海啸导致死亡十多万人，几百万人无家可归。但因为有茂密的红死亡十多万人，几百万人无家可归。但因为有茂密的红树林，印度泰米尔纳德邦一个渔村里的树林，印度泰米尔纳德邦一个渔村里的172172户人家在这次户人家在这次海啸中幸免遇难。海啸中幸免遇难。（1 1）红树林属于）红树林属于 生态系统。生态系统。（2 2）红树林的）红树林的 稳定性较强而稳定性较强而 稳定稳定性较弱，原因是红树林性较弱，原因是红树林 。湿地湿地 抵抗力抵抗力 恢复力恢复力 生物种类较多，营养结构复杂生物种类较多，营养结构复杂（3 3）海啸过后，灾区沿海的多种生态系统遭到了毁灭性）海啸过后，灾区沿海的多种生态系统遭到了毁灭性破坏，短期内难以恢复。这一事实说明任何生态系统的破坏，短期内难以恢复。这一事实说明任何生态系统的 都是有限的。都是有限的。（4 4）在海啸中被海水浸泡过的农田为什么不宜直接种植）在海啸中被海水浸泡过的农田为什么不宜直接种植农作物？请从生物学角度分析其原因。农作物？请从生物学角度分析其原因。自动调节能力自动调节能力 被海水浸泡过的土壤，无机盐浓度过高，使农作物被海水浸泡过的土壤，无机盐浓度过高，使农作物无法通过渗透作用吸收水分无法通过渗透作用吸收水分 基础题基础题1.（1）；（2）；（3）。2.自我调节能力最强的两个生态系统是（1、8）；人的作用突出的生态系统有（6、7、9、11）；陆地生态系统中抵抗力稳定性较强的是（1、2），较弱的是（3、5、6、7、11）；水域生态系统在遭到较严重的破坏后，恢复较快的是（4、9），恢复较慢的是（8）。拓展题拓展题生态系统中的生物种类越多，食物链越复杂，系统的自我调节能力就越强；反之，生物种类越少，食物链越简单，则调节平衡的能力越弱。例如在马尾松纯林中，松毛虫常常会产生爆发性的危害；如果是针阔混交林，单一的有害种群不可能大发生，因为多种树混交，害虫的天敌种类和数量随之增加，进而限制了该种害虫的扩展和蔓延。课后答案