我生态系统的稳定性.pptx
微生物微生物(分解分解)生态瓶中各成分之间有何联系？第1页/共59页 地球上，亚马逊森林、欧亚大陆草原以及北极苔原，都已经存在至少上千万年地球上，亚马逊森林、欧亚大陆草原以及北极苔原，都已经存在至少上千万年了，这些自然生态系统虽然经常遭受到洪涝、火烧、虫害，也遭受人类的砍伐与了，这些自然生态系统虽然经常遭受到洪涝、火烧、虫害，也遭受人类的砍伐与放牧等活动的干扰，但是现在仍能基本保持原有的景观，维持生态系统的正常功放牧等活动的干扰，但是现在仍能基本保持原有的景观，维持生态系统的正常功能。能。第2页/共59页生态系统具有保持或恢复自身结构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，叫生态系统的和功能相对稳定的能力，叫生态系统的稳定性（稳态）。稳定性（稳态）。一、生态系统稳定性的概念第3页/共59页 活动：四人一组，每组要能列活动：四人一组，每组要能列举两个实例，并对实例进行分析。举两个实例，并对实例进行分析。思考思考:1.你能列举出生态系统在受到干扰后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仍能保持和恢复相对稳定的实例吗?2.为什么生态系统具有这样的能力呢为什么生态系统具有这样的能力呢?第4页/共59页草草食草动物食草动物过度放牧过度放牧食物短缺食物短缺意义意义:生态系统自我调节能力的基础生态系统自我调节能力的基础负反馈调节结果结果:抑制或减弱了最初发生的变化，使生抑制或减弱了最初发生的变化，使生态系统达到或保持稳定。态系统达到或保持稳定。实例一实例一:第5页/共59页实例二实例二:苏州江南水乡,小桥流水人家。话说乾隆下江南时，到了苏州。看到水乡人家上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，可是即便如此，水仍然很清澈。这番景象让乾隆大为惊奇。第6页/共59页 可是，他也发现苏州虎丘外围的河流被众多染坊流出的废水污染得肮脏不堪、臭气熏天，于是他立即下令严禁商贾平民在虎丘一带开设染坊。迫于官府的法令，虎丘一带原有的数十家染坊不得不搬迁至远离虎丘的苏州远郊，从此以后虎丘重现绿水青山。第7页/共59页思考与讨论：思考与讨论：1.1.水乡人在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水为何仍能保持清澈？河流受到轻微的污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解，很快消除污染。归纳概念：这说明生态系统在受到外界轻度干扰时，具有抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状的能力，我们把生态系统的这种能力，称之为抵抗力稳定性。第8页/共59页思考与讨论：思考与讨论：2.虎丘外围的河流在染坊废水的污染下，还能保持稳定性吗？这又说明了什么问题？不能，这说明一个生态系统的自动调节能力是有一定限度的，如果外界因素的干扰超过了这个限度，生态系统的相对稳定状态就会遭到破坏。第9页/共59页正反馈湖泊受到了污染鱼类等生物死亡死鱼等生物腐烂（+）实例：使生态系统常常远离稳态，对生态系统有极大破坏作用。结果：+第10页/共59页原方向原方向发生偏离发生偏离正反馈调节更加偏离负反馈调节回到原来方向错上加错改邪归正第11页/共59页3.染坊停止排污后，虎丘外围的河流出现了什么变化，这说明了什么？恢复了原状。说明外界因素的干扰消除后，生态系统具有重建稳态的能力。归纳概念：我们把生态系统在遭到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力，叫做恢复力稳定性。第12页/共59页恢复力稳定性恢复力稳定性: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界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。的能力。生态系统的稳定性表现在两个方面：抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能维持原状的能力。（抵抗干扰，维持原状）（遭到破坏，恢复原状）第13页/共59页不同的生态系统的稳定性 一样吗？第14页/共59页 结合书上的相关介绍，你认为该生态系统的生物种类多吗？营养结构如何？种类稀少，营养结构简单。其中生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。第15页/共59页假设地衣大面积死亡，将产生什么结果？整个生态系统就会崩溃。由此可见，该生态系统的自动调节能力如何？抵抗力稳定性又如何？自动调节能力小，抵抗力稳定性低。第16页/共59页 师生共同归纳：看来，一个生态系统的生物种类越少，营养结构越简单，自我调节能力越小，抵抗力稳定性越低。第17页/共59页热带雨林生态系统热带雨林生态系统你能以相同的方式，归纳一下热带雨林生态系统的情况吗？与北极苔原生态系统相比，热带雨林生态系统的生物种类多，营养结构复杂，自我调节能力大，抵抗力稳定性高。第18页/共59页 热带雨林生态系统的生物种类热带雨林生态系统的生物种类多，营养结构复杂，是众所周知的多，营养结构复杂，是众所周知的事实。但为什么说它的自我调节能事实。但为什么说它的自我调节能力大，抵抗力稳定性高呢？力大，抵抗力稳定性高呢？假如其中的某种植食性动物大量减少，它在食物网中的位置还可以由这个营养假如其中的某种植食性动物大量减少，它在食物网中的位置还可以由这个营养级的多种生物来代替，整个生态系统的结构和功能仍然能够维持在相对稳定的状级的多种生物来代替，整个生态系统的结构和功能仍然能够维持在相对稳定的状态。态。第19页/共59页森林生态系统森林生态系统人工林生态系统人工林生态系统课堂巩固：1.比较森林生态系统和人工林生态系统抵抗力稳定性的高低？那么，恢复力稳定性又是谁高谁低呢？为什么？人工林，因为人工林的生物种类少，营养结构简单，如果遭到破坏，比较容易恢复。第20页/共59页 小结：的确，一般情况下，生态系统的生物种类少，营养结构简单，如果遭到破坏，比较容易恢复。设疑：这个一般规律是否适用于所有的生态系统呢？第21页/共59页沙漠生态系统沙漠生态系统草原生态系统草原生态系统 2.比较同等强度干扰下，草原生态系统和沙漠生态系统恢复力稳定性的高低？虽然草原生态系统较沙漠生态系统的生物种类多，营养结构复杂，但因所处的环境条件适宜，在受到破坏后较容易恢复。第22页/共59页 比较恢复力稳定性时，除了考虑营养结构的复杂程度外，生态系统所处的环境条件也是一个重要的因素。北极苔原（冬季）北极苔原（夏季）恢复力稳定性较 恢复力稳定性较高低第23页/共59页对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般存在相反关系。抵抗力稳定性恢复力稳定性稳定性生物量、营养结构的杂程度等人工生态系统，如果没有人为的帮助，其抵抗力稳定性与恢复力稳定性如何？都很低第24页/共59页讨论：生态系统遭到破坏的原因讨论：生态系统遭到破坏的原因是什么？是什么？是外来的干扰超过了生态系是外来的干扰超过了生态系统的自我调节能力的限度。统的自我调节能力的限度。第25页/共59页引起生态平衡破坏的因素：引起生态平衡破坏的因素：自然因素：地震、海啸、火山、泥石流、自然因素：地震、海啸、火山、泥石流、流行病等。流行病等。第26页/共59页第27页/共59页人为因素：过度采伐、放牧、捕人为因素：过度采伐、放牧、捕猎、环境污染等。猎、环境污染等。环境污染环境污染自然资源的不合理利用自然资源的不合理利用人人为为因因素素物种的无节制捕杀和物物种的无节制捕杀和物种的盲目引进种的盲目引进 生物种类生物种类的变化的变化环境因素环境因素的变化的变化第28页/共59页森林植被破坏森林植被破坏土地沙漠化土地沙漠化藏羚羊的呼唤藏羚羊的呼唤垃圾成灾垃圾成灾 人类对地球的破坏第29页/共59页 黄土高原过去不仅有茂密的森林，还有茂密的草原。但是，经过几百年的掠夺式开发，盲目砍伐森林和滥垦草原，结果植被破坏殆尽，引起水土流失，因而成为一片荒山秃岭。青青山山绿绿水水穷穷山山恶恶水水黄土高原的历史变迁黄土高原的历史变迁第30页/共59页想一想：想一想：图片中的画面给大家留下了深图片中的画面给大家留下了深刻的印象，看来提高生态系统的刻的印象，看来提高生态系统的稳定性势在必行。稳定性势在必行。如果你是环保局长，你将采取什么措施来提高生态系统的稳定性？第31页/共59页1.1.控制对生态系统干扰的程度控制对生态系统干扰的程度,对生态系统对生态系统的利用应该适度的利用应该适度,不应超过生态系统的自我不应超过生态系统的自我调节能力。调节能力。这一措施主要应该针对哪一类生态系统？恢复力稳定性低的生态系统第32页/共59页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。第33页/共59页 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。第34页/共59页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。第35页/共59页1.1.控制对生态系统干扰的程度控制对生态系统干扰的程度,对生态系统对生态系统的利用应该适度的利用应该适度,不应超过生态系统的自我不应超过生态系统的自我调节能力。调节能力。2.2.对人类利用强度较大的生态系统，应实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。内部结构与功能的协调。对抵抗力稳定性低的生态系统又该如何？进行保护，如建立自然保护区或防护林以增加物种数，提高抵抗力稳定性。第36页/共59页 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。第37页/共59页农田防护林第38页/共59页第39页/共59页基础练习基础练习1.在生态系统的下列基本特征中，能成为自我维持基础的是在生态系统的下列基本特征中，能成为自我维持基础的是（）A物种结构有一定的区域性特征物种结构有一定的区域性特征B内在的动态发展变化的能力内在的动态发展变化的能力C连续的物质交换和能量传递的能力连续的物质交换和能量传递的能力D一定的自我调节能力一定的自我调节能力D第40页/共59页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C第41页/共59页3.20023.2002年底年底“食人鱼食人鱼”的报道随处可见，外来物的报道随处可见，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，其主要原因是（影响，其主要原因是（）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A第42页/共59页4、下列生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较低的是A.热带雨林 B.温带草原 C.北极冻原 D.温带森林第43页/共59页生态系统稳定性的维持需要有生态系统稳定性的维持需要有足够的持续足够的持续稳定的能量稳定的能量（太阳光能）（太阳光能）输入、具有输入、具有一定营养关系的生产者、一定营养关系的生产者、消费者和分解者消费者和分解者，并且各生物成分，并且各生物成分之间还应保持一定的之间还应保持一定的相对稳定比例相对稳定比例等条件。生态系统中的等条件。生态系统中的生物多样性生物多样性是保持生态系统稳态的重要条件是保持生态系统稳态的重要条件第44页/共59页 为了进一步加深对生态系统稳定性的了解，我们可以自制生态瓶，观察其稳定性。第45页/共59页设计制作生态瓶设计制作生态瓶(缸缸),),观察其稳定性观察其稳定性 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:罐头瓶（透明的饮料瓶等），棕色瓶，柳条鱼，小田螺，小虾，水草，浮萍，砂土，池塘水足量,自来水足量。第46页/共59页提示：在罐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：设计制作生态瓶设计制作生态瓶设计制作生态瓶设计制作生态瓶,观察其稳定性观察其稳定性观察其稳定性观察其稳定性 第47页/共59页设计要求设计要求相关分析相关分析小生态瓶中所形成的生态系统小生态瓶中所形成的生态系统,必须是封闭的必须是封闭的防止外界生物或非生物因素的防止外界生物或非生物因素的干扰干扰投放的生物投放的生物,必须具有很强的生必须具有很强的生活力，成分齐全。活力，成分齐全。要能够进行物质循环和能量流要能够进行物质循环和能量流动，以免破坏食物链。动，以免破坏食物链。小生态瓶必须是透明的小生态瓶必须是透明的让里面的植物见光让里面的植物见光,又便于学生又便于学生进行观察。进行观察。生态瓶宜小不宜大，瓶中的水生态瓶宜小不宜大，瓶中的水量应为容器的量应为容器的4/54/5。便于操作；缸内储备一定量的便于操作；缸内储备一定量的空气空气将小生态瓶放在有较强散射光将小生态瓶放在有较强散射光的地方。的地方。防止水温过高防止水温过高,而使水草死亡。而使水草死亡。动物不宜太多，个体不宜太大动物不宜太多，个体不宜太大减少对减少对O O2 2 的消耗的消耗以免破坏食物以免破坏食物链。链。第48页/共59页拓展延伸：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？设计制作生态瓶设计制作生态瓶,观察其稳定性观察其稳定性 2.根据提的问题作出假设 3.小组讨论，设计探究方案 第49页/共59页第50页/共59页生态瓶第51页/共59页1、设计并制作生态缸，观察其稳定性设计要求设计要求相关分析相关分析生态缸需是生态缸需是 ；防止外界因素的干扰防止外界因素的干扰生物的种类要生物的种类要 ；生物要有很强的生活力生物要有很强的生活力能够进行能够进行 ，一定时期内保持稳定；，一定时期内保持稳定；生态缸的材料生态缸的材料 ；为光合作用提供光能；保为光合作用提供光能；保持缸内的温度；便于观察持缸内的温度；便于观察生态缸在生态缸在 ，避免阳光直射避免阳光直射防止水温，导致水生植物防止水温，导致水生植物死亡死亡封闭齐全物质循环和能量流动透明光线良好的地方第52页/共59页2 2、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 第53页/共59页合理确定载牧量，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点以点以上，会造成怎样的后果？上，会造成怎样的后果？（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第54页/共59页3 3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 第55页/共59页（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 第56页/共59页4.农业生态系统内进行农业生态系统内进行农药防治农药防治(喷洒喷洒DDT)和和生物防治生物防治(引入无数捕引入无数捕食者食者)害虫过程中，害虫种群密度消长示意图：害虫过程中，害虫种群密度消长示意图：(1)A点开始的是防治；点开始的是防治；E点开始进行的是防治。点开始进行的是防治。(2)A点开始的防治中，害虫数量点开始的防治中，害虫数量越来越多，其原因是：一方面害越来越多，其原因是：一方面害虫虫 ；另一方面是害虫的天敌因另一方面是害虫的天敌因 。(3)指出指出E点开始的防治有何突出的优点点开始的防治有何突出的优点 。(4)F-I段种数量已无明显波动，说明段种数量已无明显波动，说明 （5）图中）图中“经济阈值经济阈值”是指害虫种群密度已经达到了影响农业生是指害虫种群密度已经达到了影响农业生态系统经济效益的最低值，因此图中需要防治害虫的时间点是态系统经济效益的最低值，因此图中需要防治害虫的时间点是 农药农药生物生物由于由于DDT的选择作用使害虫的抗药性越来越强的选择作用使害虫的抗药性越来越强DDT的毒害而大量死亡的毒害而大量死亡避免对环境的污染避免对环境的污染引入害虫天敌后，生态系统又保持了相对的稳定引入害虫天敌后，生态系统又保持了相对的稳定A D E第57页/共59页(6)一般认为害虫防治主要是控制害虫种群的大小而不是彻底消灭一般认为害虫防治主要是控制害虫种群的大小而不是彻底消灭害虫，用生态学原理进行解释其目的在于害虫，用生态学原理进行解释其目的在于 在使虫害尽可能降低的同时，尽可能增加生物在使虫害尽可能降低的同时，尽可能增加生物种类，保护生物的多样性，丰富营养结构，使生种类，保护生物的多样性，丰富营养结构，使生态系统具有较强的自动调节能力。态系统具有较强的自动调节能力。或：或：在使虫害尽可能降低的同时，保护食物链，在使虫害尽可能降低的同时，保护食物链，害虫作为食物链中的一环，如果消灭了害虫就会害虫作为食物链中的一环，如果消灭了害虫就会破坏食物链，从而破坏生态系统的稳定性。破坏食物链，从而破坏生态系统的稳定性。第58页/共59页感谢您的观看！第59页/共59页
