【生物】生态系统的稳定性 2023-2024学年高二生物同步教学课件（2019人教版选择性必修2）.pptx

新教材 选择性必修二 生物与环境 第3章 生态系统及其稳定性3.5 3.5 生态系统的稳定性生态系统的稳定性Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性核心素养目标1.1.运用结构与功能观，分析实例理解生态平衡的特征、生态系统运用结构与功能观，分析实例理解生态平衡的特征、生态系统稳定性的概念和机理。（生命观念）稳定性的概念和机理。（生命观念）2.2.设计并制作生态缸，观察比较不同生态缸中生态系统的稳定性，设计并制作生态缸，观察比较不同生态缸中生态系统的稳定性，并尝试解释原因。（科学思维）并尝试解释原因。（科学思维）3.3.基于对生态系统稳定性的理解，构建模型辨析抵抗力稳定性和基于对生态系统稳定性的理解，构建模型辨析抵抗力稳定性和恢复力稳定性的机理。（科学思维）恢复力稳定性的机理。（科学思维）4.4.基于对生态系统的理论学习，设计保持和提高某个生态系统稳基于对生态系统的理论学习，设计保持和提高某个生态系统稳定性的方案，树立科学的发展观。（社会责任）定性的方案，树立科学的发展观。（社会责任）Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性 紫茎泽兰原分布于中美洲，传入我国后，紫茎泽兰原分布于中美洲，传入我国后，先是在云南疯长蔓延，现已扩散至广西、贵先是在云南疯长蔓延，现已扩散至广西、贵州、四川等多个省份，对当地林木、牧草和州、四川等多个省份，对当地林木、牧草和农作物造成严重危害，在农作物造成严重危害，在中国第一批外来中国第一批外来入侵物种名单入侵物种名单中名列榜首。中名列榜首。2.2.我国曾引入紫茎泽兰专食性天敌我国曾引入紫茎泽兰专食性天敌泽兰实蝇来防治紫茎泽兰。泽兰实蝇泽兰实蝇来防治紫茎泽兰。泽兰实蝇也是一种外来生物，对这种方法，你怎么看？也是一种外来生物，对这种方法，你怎么看？繁殖、适应能力很强，没有天敌等制约因素的制约。繁殖、适应能力很强，没有天敌等制约因素的制约。泽兰实蝇可以抑制紫茎泽兰生长，但是泽兰实蝇是一种外来物种，也有可能影响入侵泽兰实蝇可以抑制紫茎泽兰生长，但是泽兰实蝇是一种外来物种，也有可能影响入侵地的生态系统，因此在释放泽兰实蝇之前，应做好相关研究，如泽兰实蝇的生物安全地的生态系统，因此在释放泽兰实蝇之前，应做好相关研究，如泽兰实蝇的生物安全性研究，野外如何布点释放泽兰实蝇，定点释放的虫量应当为多少等等，即在确保利性研究，野外如何布点释放泽兰实蝇，定点释放的虫量应当为多少等等，即在确保利用泽兰实蝇的安全性后，再利用它进行防治。用泽兰实蝇的安全性后，再利用它进行防治。问题探讨讨论：讨论：1.1.紫茎泽兰在原产地没有大肆繁殖，为什么在入侵地可以疯长蔓延？紫茎泽兰在原产地没有大肆繁殖，为什么在入侵地可以疯长蔓延？Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性 像紫茎泽兰这样的入侵种，由于它的繁殖、适应的能力很强，像紫茎泽兰这样的入侵种，由于它的繁殖、适应的能力很强，而且没有天敌等制约因素，因此一旦蔓延，就会严重干扰入侵地而且没有天敌等制约因素，因此一旦蔓延，就会严重干扰入侵地的生态系统，破坏生态平衡。的生态系统，破坏生态平衡。Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性生态平衡生态平衡生态系统的结构和功能处于相对稳定的生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种一种状态状态。（动态平衡）。（动态平衡）2 2、特征：、特征：1 1）结构平衡）结构平衡:生态系统各组分保持相对稳定。生态系统各组分保持相对稳定。2 2）功能平衡）功能平衡:生产生产消费消费分解的生态过程正常进行，保证了物质分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。3 3）收支平衡）收支平衡:生产者在一定时间内制造的可供其他生物利用的生产者在一定时间内制造的可供其他生物利用的量，处于比较稳定的状态。量，处于比较稳定的状态。(物质和能量的输入与输物质和能量的输入与输出达到平衡）出达到平衡）1 1、概念：、概念：Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性经过锦江时，经常看见经过锦江时，经常看见很多渔友在垂钓。很多渔友在垂钓。锦江被彻底锦江被彻底破坏破坏了吗？了吗？Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性适度捕捉海洋生态适度捕捉海洋生态系统中的鱼类，海系统中的鱼类，海洋鱼类种群会不会洋鱼类种群会不会灭绝？灭绝？Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性生态系统具有一定的生态系统具有一定的 能力。能力。自我调节自我调节Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性河流的自我净化能力：河流受到轻微河流的自我净化能力：河流受到轻微污染时，能通过污染时，能通过物理沉降、化学分解物理沉降、化学分解和微生物分解和微生物分解等途径，很快消除污染。等途径，很快消除污染。生物种类数量不会受到影响。生物种类数量不会受到影响。思考：思考：淘米洗菜有没有破坏环境？淘米洗菜有没有破坏环境？没有。由于生态系统有一定的自我调节自我调节能力能力，所以它能保持一定的稳定稳定性性。对于河水来说，怎么调节？Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性藻类藻类泥鳅泥鳅小白鹭小白鹭分析一个简单的食物链：泥鳅泥鳅减少减少藻类增加藻类增加泥鳅泥鳅增加增加藻类减少藻类减少反馈：在一个系统中，系统工作的效果，反过来反馈：在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。结果结果:抑制或减弱了最初发生的变化，使生态系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。统达到或保持稳定。Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性1 1、生态系统自我调节能力：调节机制、生态系统自我调节能力：调节机制 负反馈调节负反馈调节概念：在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的概念：在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。思考：思考：负反馈调节仅存在生物群落内部之间吗？举例：负反馈调节仅存在生物群落内部之间吗？举例：生物群落与无机环境之间也存在着负反馈调节。生物群落与无机环境之间也存在着负反馈调节。负反馈调节意义：负反馈调节意义：负反馈调节在生态系统中负反馈调节在生态系统中普遍存在普遍存在，是生态系统具备，是生态系统具备自我调节能力的基础。自我调节能力的基础。Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性1 1、生态系统自我调节能力：调节机制、生态系统自我调节能力：调节机制 负反馈调节负反馈调节兔子数兔子数量量增加增加狼狼增增加加草草减少减少，兔，兔的的生存空间生存空间和资源减少和资源减少兔子数兔子数量量减少减少草草增加增加，兔，兔的的生存空间生存空间和资源增加和资源增加狼狼增增加加实例实例1:1:兔子数兔子数量量增加增加狼狼增增加加草草减少，兔减少，兔的的生存空间生存空间和资源减少和资源减少兔子数兔子数量量减少减少草草增加，增加，兔兔的的生存空间生存空间和资源增加和资源增加狼狼减减少少说明在生态系统中，说明在生态系统中，生物群落内部生物群落内部能够进行能够进行自我调节自我调节，以维持生态平衡。以维持生态平衡。1 1、生态系统自我调节能力：调节机制、生态系统自我调节能力：调节机制 负反馈调节负反馈调节群落内部负反馈调节的实例群落内部负反馈调节的实例Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性1 1、生态系统自我调节能力：调节机制、生态系统自我调节能力：调节机制 负反馈调节负反馈调节生物群落与非生物机环境之间负反馈调节的实例生物群落与非生物机环境之间负反馈调节的实例实例实例2:2:森林植被森林植被大量生长大量生长林下光照减少，林下光照减少，树苗生长受限，树苗生长受限，枯枝落叶增加枯枝落叶增加自然自然火灾火灾光照光照充足充足土壤养土壤养料增多料增多种子萌发，幼种子萌发，幼苗迅速成长苗迅速成长植被逐植被逐渐恢复渐恢复说明在生态系统中，说明在生态系统中，生物群落与无机环境之间生物群落与无机环境之间也能够也能够自我调节自我调节，以维持生态平衡。，以维持生态平衡。Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性蛙减少蛙减少昆虫和蜘昆虫和蜘蛛增加蛛增加捕食昆虫和蜘捕食昆虫和蜘蛛的鸟增加蛛的鸟增加鹰增加鹰增加蛇减少蛇减少蛙增加蛙增加昆虫和蜘昆虫和蜘蛛减少蛛减少捕食昆虫和蜘捕食昆虫和蜘蛛的鸟减少蛛的鸟减少鹰减少鹰减少蛇增加蛇增加原方向原方向发生偏离发生偏离负反馈调节负反馈调节回到原来方向回到原来方向改邪归正改邪归正思考思考讨论讨论 分析负反馈调节的过程分析负反馈调节的过程 Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性思考思考讨论讨论 分析正反馈调节的过程分析正反馈调节的过程 使生态系统远离平衡状态使生态系统远离平衡状态调节调节:结果结果:原方向原方向发生偏离发生偏离正反馈调节正反馈调节更加偏离更加偏离破坏稳态破坏稳态(错上加错错上加错)湖泊受到了污染湖泊受到了污染鱼类等生物死亡鱼类等生物死亡鱼类等尸体腐烂鱼类等尸体腐烂加重污染加重污染更多鱼死亡更多鱼死亡+污污染染更更重重模型：模型：Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性原方向原方向原方向原方向发生偏离发生偏离发生偏离发生偏离正反馈调节正反馈调节更加更加偏离偏离负反馈调节负反馈调节回到回到原方向原方向破坏稳态破坏稳态(错上加错错上加错)调节稳态调节稳态(“(“改邪归正改邪归正”)”)掠夺式开发后的掠夺式开发后的黄土高原黄土高原美丽的呼伦贝尔草原美丽的呼伦贝尔草原正反馈调节:具有破坏性。负反馈调节负反馈调节:生态系统生态系统自我调节能力自我调节能力的基础的基础。18正反馈和负反馈模型正反馈和负反馈模型反馈分为反馈分为正反馈（正反馈（positive feedbackpositive feedback）和和负反馈（负反馈（negative feedbacknegative feedback），生态系统同时存在正反馈和负反馈两种机制，发挥着不同的功能。生态系统同时存在正反馈和负反馈两种机制，发挥着不同的功能。负反馈负反馈的作用是的作用是抑制抑制和减弱和减弱最初发生变化的那最初发生变化的那种成分所发生的变化，不种成分所发生的变化，不断减小与平衡状态的距离，断减小与平衡状态的距离，使生态系统达到并使生态系统达到并保持稳保持稳定状态定状态。正反馈正反馈的作用与负反的作用与负反馈恰好相反，它会加速最馈恰好相反，它会加速最初发生变化的那种成分所初发生变化的那种成分所引发的变化，使生态系统引发的变化，使生态系统远离原有的平衡状态远离原有的平衡状态。正。正反馈往往具有滚雪球式的反馈往往具有滚雪球式的效应，导致系统越来越偏效应，导致系统越来越偏离平衡。离平衡。19精精讲讲点点拨拨Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性比较项比较项目目正反馈正反馈负反馈负反馈调节方调节方式式结果结果实例分实例分析析 加速最初发生变化的那加速最初发生变化的那种成分所发生的变化种成分所发生的变化抵制和减弱最初发生变抵制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的化的那种成分所发生的变化变化常使生态系统远常使生态系统远离稳态离稳态有利于生态系统保持相有利于生态系统保持相对稳定对稳定总结、生态系统自我调节能力的基础：负反馈总结、生态系统自我调节能力的基础：负反馈调节。调节。Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性生态系统所具有的生态系统所具有的保持保持或或恢复恢复自身自身结构结构和和功能功能相对稳定的相对稳定的能力能力组成成分、组成成分、组成成分、组成成分、食物链和食物网食物链和食物网食物链和食物网食物链和食物网能量流动能量流动能量流动能量流动物质循环物质循环物质循环物质循环信息传递信息传递信息传递信息传递 生态系统稳定性概念生态系统稳定性概念结构结构稳定和稳定和功能功能稳定分别指什么？稳定分别指什么？结构结构稳定：稳定：_功能功能稳定：稳定：_指生态系统的指生态系统的组成成分组成成分及及营养结构，营养结构，即即生物种类生物种类和和数目相对稳定。数目相对稳定。指生态系统中指生态系统中物质和能量物质和能量的的输入与输出输入与输出的相对稳定。的相对稳定。笔记Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性负反馈调节负反馈调节严重污染后，动植物大量死亡，消除污染后，可用的资源和严重污染后，动植物大量死亡，消除污染后，可用的资源和空间更充裕，动植物快速繁殖，逐渐增多。空间更充裕，动植物快速繁殖，逐渐增多。、生物与无机环境间的调节：、生物与无机环境间的调节：、河流的自我净化能力：河流受到轻微污染时，能通过、河流的自我净化能力：河流受到轻微污染时，能通过物理物理沉降、化学分解和微生物分解沉降、化学分解和微生物分解等途径，很快消除污染。等途径，很快消除污染。、群落内部的调节：、群落内部的调节：生态系统破坏后，通过自我生态系统破坏后，通过自我调节能力，恢复原状调节能力，恢复原状生态系统通过自我调节能力生态系统通过自我调节能力抵抗干扰，维持原状抵抗干扰，维持原状1 1、生态系统自我调节能力：调节机制、生态系统自我调节能力：调节机制 负反馈调节负反馈调节Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性二、生态系统的稳定性二、生态系统的稳定性1.1.概念：概念：生态系统生态系统维持维持或或恢复恢复自身结构与功能处于相对平衡状态自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。强调的是生态系统维持的能力。强调的是生态系统维持生态平衡生态平衡的能力。的能力。2.2.原因：原因：。生态系统具有一定的自我调节能力生态系统具有一定的自我调节能力生态系统的自我调节能力的基础是生态系统的自我调节能力的基础是_；负反馈调节负反馈调节 生态系统的自我调节能力是生态系统的自我调节能力是_的。的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的稳定性急剧下降，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的稳定性急剧下降，生态平衡遭破坏生态平衡遭破坏。有限有限3.3.类型：类型：抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性抵抗力抵抗力稳定性和稳定性和恢复力恢复力稳定性稳定性评价：评价：生态系统的稳定性是以生态系统的稳定性是以抵抗干扰，保持原状抵抗干扰，保持原状或或受到破受到破坏，恢复原状坏，恢复原状的表现来的表现来评价评价的。的。生态系统的生态系统的稳定性：稳定性：包括包括抵抗力抵抗力稳定性和稳定性和恢复力恢复力稳定性两个方面。稳定性两个方面。恢复力稳定性恢复力稳定性:生态系统在受到外界干扰因素的破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。坏后恢复到原状的能力。抵抗力稳定性抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构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。与功能维持原状的能力。（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）二、生态系统的稳定性二、生态系统的稳定性Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性（一）抵抗力稳定性（一）抵抗力稳定性1.1.概念：概念：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状（不受损生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状（不受损害）的能力。害）的能力。发达根系抗干旱发达根系抗干旱蝗虫采食下，草原植物再生能力增强蝗虫采食下，草原植物再生能力增强（抵抗干扰，维持原状）（抵抗干扰，维持原状）这些都反映生态系统本身对外界干扰具有一定的抵抗能力。这些都反映生态系统本身对外界干扰具有一定的抵抗能力。二、生态系统的稳定性二、生态系统的稳定性Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性 热带雨林热带雨林北极冻原生态系统北极冻原生态系统2.2.规律：规律：生物种类生物种类越多越多（物种的丰富度（物种的丰富度越大越大）营养结构营养结构越越复杂复杂自动调节自动调节能力能力越强越强抵抗力抵抗力稳定性稳定性越高越高Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性（二（二）恢复力稳定性恢复力稳定性1.1.概念：概念：生态系统在受到外界干扰因素的生态系统在受到外界干扰因素的破坏破坏后后恢复到原状恢复到原状的的能力。能力。（遭到破坏，恢复原状）（遭到破坏，恢复原状）实例：淮河流域污染严重，水生生物大量死亡；停止污染物的排放后，实例：淮河流域污染严重，水生生物大量死亡；停止污染物的排放后，淮河的水环境又逐渐恢复到原来的状态。淮河的水环境又逐渐恢复到原来的状态。二、生态系统的稳定性二、生态系统的稳定性大兴安岭大兴安岭19871987火灾俯瞰图火灾俯瞰图若干年后，大兴安岭的植被若干年后，大兴安岭的植被Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性2.2.与抵抗力稳定性的关系：与抵抗力稳定性的关系：。低低抵抗力稳定性较抵抗力稳定性较高高抵抗力稳定性较抵抗力稳定性较低低恢复力稳定性较恢复力稳定性较高高恢复力稳定性较恢复力稳定性较往往往往相反相反生物种类生物种类越少越少（物种的丰富度（物种的丰富度越小越小）营养结构营养结构越越简单简单自动调节自动调节能力能力越弱越弱恢复力恢复力稳定性稳定性越高越高（二（二）恢复力稳定性恢复力稳定性Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性3.3.特点：特点：生态系统在受到不同的干扰（破坏）后，其生态系统在受到不同的干扰（破坏）后，其恢复速度恢复速度与与恢复恢复时间时间是是不一样不一样的。的。河流受到轻微的污染时，能通过自身河流受到轻微的污染时，能通过自身净化（如净化（如物理沉降、化学分解和微生物理沉降、化学分解和微生物分解物分解），可以很快恢复到接近原来），可以很快恢复到接近原来的状态。的状态。如果被有毒物质重度污染，自身的如果被有毒物质重度污染，自身的净化作用已不足以消除大部分有毒物净化作用已不足以消除大部分有毒物质，质，恢复力稳定性被破坏恢复力稳定性被破坏，恢复原状，恢复原状的时间漫长，难度极大！的时间漫长，难度极大！Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性“上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，水仍然很清澈。”河流受到轻微污染,通过自身净化，能够很快消除污染。苏州苏州“江南水乡，小桥流水人家江南水乡，小桥流水人家”Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性河流重度污染，恢复力稳定性被破坏河流重度污染，恢复力稳定性被破坏垃圾污染垃圾污染打捞垃圾打捞垃圾下令拆迁下令拆迁污水排放污水排放Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系(1)(1)抵抵抗抗力力稳稳定定性性的的核核心心是是“抵抵抗抗干干扰扰，保保持持原原状状”。“干干扰扰”指指的的是是破破坏坏生生态态系系统统稳稳定定性性的的外外界界因因素素，如如食食物物链链被被破破坏坏；“保保持持”是是指指与与干干扰扰同同时时出出现现的的系系统统内内在在的的自自我我调调节节能能力力。如如食食物物链链上上某某生生物物不不存存在在时时，同同一一营营养养级的其他生物可以保证食物链依然存在。级的其他生物可以保证食物链依然存在。(2)(2)恢恢复复力力稳稳定定性性的的核核心心是是“遭遭到到破破坏坏，恢恢复复原原状状”。“破破坏坏”是是指指外外界界因因素素的的干干扰扰已已经经使使生生态态系系统统较较远远地地偏偏离离了了原原来来的的状状态态范范目目，如如有有机机污污染染物物污污染染水水体体；“恢恢复复”是是指指外外界界因因素素的的干干扰扰消消除除后后，生生态态系系统统重重建建稳稳态态的的能能力力，如被污染的河流通过自身净化作用，可恢复到污染前。如被污染的河流通过自身净化作用，可恢复到污染前。（三）不同生态系统两种稳定性的差异（三）不同生态系统两种稳定性的差异二、生态系统的稳定性二、生态系统的稳定性Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性【思思考考讨讨论论】在在个个体体水水平平稳稳态态的的维维持持上上，有有没没有有类类似似生生态态系系统统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的情况？抵抗力稳定性和恢复力稳定性的情况？人人体体在在遇遇到到病病原原体体入入侵侵时时，免免疫疫系系统统会会抵抵抗抗病病原原体体的的入入侵侵，这这与与生生态态系系统统的的抵抵抗抗力力稳稳定定性性相相似似；人人体体也也有有恢恢复复稳稳态态的的机机制制和和趋趋势势，在在大大病病初初愈愈时时，有有些些功功能能需需要要恢恢复复到到正正常常水水平，这与恢复力稳定性相似。平，这与恢复力稳定性相似。二、生态系统的稳定性二、生态系统的稳定性 森林遭遇持续的干旱气候时，树木往往扩展根系的分布空间，以保证获得足够森林遭遇持续的干旱气候时，树木往往扩展根系的分布空间，以保证获得足够的水分，维持生态系统的正常功能。的水分，维持生态系统的正常功能。一场火过后，森林中的种群密度降低，但是由于光照更加充足、土壤中无机一场火过后，森林中的种群密度降低，但是由于光照更加充足、土壤中无机养料增多，许多种子萌发后，迅速长成新植株。养料增多，许多种子萌发后，迅速长成新植株。抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性（三）不同生态系统两种稳定性的差异（三）不同生态系统两种稳定性的差异二、生态系统的稳定性二、生态系统的稳定性草原遭受蝗虫的采食后，草原植物就会增强其再生能力，尽可能减缓种群数量的下降。草原遭受蝗虫的采食后，草原植物就会增强其再生能力，尽可能减缓种群数量的下降。草原大火过后，草原大火过后，“野火烧不尽，春风吹又生野火烧不尽，春风吹又生”。抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性（三）不同生态系统两种稳定性的差异（三）不同生态系统两种稳定性的差异二、生态系统的稳定性二、生态系统的稳定性北极苔原生态系统中，动植物种类稀少，营养结构简单，其生产北极苔原生态系统中，动植物种类稀少，营养结构简单，其生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣生活。假如地衣者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣生活。假如地衣受到大面积破坏，整个生态系统就会崩溃。因此，受到大面积破坏，整个生态系统就会崩溃。因此，苔原生态系统的抵苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低抗力稳定性和恢复力稳定性都很低。Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性 抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性区区别别实质实质_自身结构和功能相对稳定自身结构和功能相对稳定 _自身结构和功能相对稳定自身结构和功能相对稳定核心核心影响影响因素因素保持保持恢复恢复抵抗干扰，保持原状抵抗干扰，保持原状受到破坏，恢复原状受到破坏，恢复原状生态系统中生态系统中组分越多，食物网组分越多，食物网越复杂越复杂，其自我调节能力就越，其自我调节能力就越强，强，抵抗力稳定性越抵抗力稳定性越高高生态系统中生态系统中组分越少组分越少，营养营养结构越简单结构越简单，恢复力稳定性恢复力稳定性越越高高抵抗力稳定性抵抗力稳定性稳稳定定性性营养结构复杂程度营养结构复杂程度一般为一般为负相关负相关关系关系恢复力稳定性恢复力稳定性小结：小结：抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较注意：注意：注意：注意：环境恶劣地带的生环境恶劣地带的生态系统（北极冻原、荒漠态系统（北极冻原、荒漠)，往往恢复力稳定性和抵，往往恢复力稳定性和抵抗力稳定性都比较弱！抗力稳定性都比较弱！二、生态系统的稳定性二、生态系统的稳定性Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性【小贴士小贴士】有关生态系统稳定性的三点提示有关生态系统稳定性的三点提示(1)(1)生态系统的稳定性是生态系统的稳定性是一种相对一种相对稳定状态稳定状态，不是绝对，不是绝对不变的。不变的。(2)(2)判断抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关键是判断抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关键是“保持保持”还是还是“恢复恢复”。(3)(3)抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系并抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系并不一定不一定都是都是相反的相反的，如，如苔原苔原生态系统生态系统的的两种稳定性两种稳定性都都较小较小。Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性【模型构建模型构建】生态系统的抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系生态系统的抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系(1)(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。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(2)y的大小可以作为的大小可以作为 稳定性强弱的指标稳定性强弱的指标,偏离大说明该稳定性偏离大说明该稳定性 ;反之反之,该稳定性该稳定性 。例如。例如,热带雨林与草原生态系统相比热带雨林与草原生态系统相比,受到相同干受到相同干扰扰,草原生态系统的草原生态系统的y y值要值要 （填（填“大于大于”或或“小于小于”）热带雨林）热带雨林的的y y值。值。抵抗力抵抗力大于大于弱弱强强Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性(3)x3)x可可以以表表示示恢恢复复到到原原状状所所需需的的时时间间,x,x越越大大,表表示示 越越弱弱;反反之之,该该稳稳定定性性越强。越强。(4)(4)对于同一个生态系统来说，对于同一个生态系统来说，x x与与y y的关系是的关系是 相关。相关。(5)TS(5)TS表表示示曲曲线线与与正正常常范范围围之之间间所所围围成成的的面面积积,可可作作为为 的的定定量量指指标标,这这一一面积越大面积越大,说明这个生态系统的总稳定性说明这个生态系统的总稳定性 。恢复力稳定性恢复力稳定性总稳定性总稳定性越低越低正正Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性三、提高生态系统的稳定性三、提高生态系统的稳定性（1 1）可以持续不断地满足人类生活所需；）可以持续不断地满足人类生活所需；1.1.提高生态系统的稳定性的意义提高生态系统的稳定性的意义（2 2）能够使人类生活与生产的环境保持稳定。）能够使人类生活与生产的环境保持稳定。适量砍伐适量砍伐合理放牧合理放牧适度捕捞适度捕捞Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性2.2.提高生态系统稳定性的措施提高生态系统稳定性的措施（1 1）控制对生态系统的控制对生态系统的干扰强干扰强度，度，在在不超过生态系统的不超过生态系统的自我自我调节能力调节能力的范围内，合理适度利用生态系统；的范围内，合理适度利用生态系统；合理放牧合理放牧封山育林封山育林Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性（2 2）对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质物质、能量能量的的投入，保证生态系统内部投入，保证生态系统内部结构与功能结构与功能的协调。的协调。对农田生态系统要不断施肥、灌溉，对农田生态系统要不断施肥、灌溉，增加投入，控制病虫害，才能保证高增加投入，控制病虫害，才能保证高产出。产出。防护林防风阻沙防护林防风阻沙Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性讨论讨论1 1：物种多样性及经济效益角度物种多样性及经济效益角度：可以间种其他树种及一些：可以间种其他树种及一些经济作物，适当增加草本和灌木数量；经济作物，适当增加草本和灌木数量；从保持土壤肥力角度从保持土壤肥力角度：土壤中接种固氮菌。：土壤中接种固氮菌。Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性1.1.基本原理基本原理 在在有限的空间有限的空间内，依据内，依据生态系统原理生态系统原理，将生态系统的，将生态系统的基本成分基本成分进行组织，构建一个人进行组织，构建一个人工微生态系统是可能的。要使人工微生态系统正常运转，在设计时还要考虑工微生态系统是可能的。要使人工微生态系统正常运转，在设计时还要考虑系统内组分及系统内组分及营养级之间的合适比例营养级之间的合适比例。应该注意，人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的。应该注意，人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的。设计生态缸并观察其稳定性设计生态缸并观察其稳定性探究探究实践实践Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性设计生态缸并观察其稳定性设计生态缸并观察其稳定性探究探究实践实践设计要求设计要求相关分析相关分析生态缸必须是封闭的生态缸必须是封闭的生态缸中的生物必须有很强的生活能力，生态缸中的生物必须有很强的生活能力，且成分要齐全（有生产者、消费者、分解且成分要齐全（有生产者、消费者、分解者）者）生态缸的材料必须透明，且要采用较强的生态缸的材料必须透明，且要采用较强的散射光散射光生态缸宜小不宜大，缸中的水量应占其容生态缸宜小不宜大，缸中的水量应占其容积的积的4/54/5，留出一定空间，留出一定空间选择的动物不宜太多，个体不宜太大。选择的动物不宜太多，个体不宜太大。防止外界生物或非生物因素的干扰防止外界生物或非生物因素的干扰为光合作用提供光照，便于观察；防止水为光合作用提供光照，便于观察；防止水温过高导致水生植物死亡温过高导致水生植物死亡便于操作，缸内储备一定量的空气便于操作，缸内储备一定量的空气减少对氧气的消耗，防止生产量小于消耗量减少对氧气的消耗，防止生产量小于消耗量保证物质循环和能量流动，在一定时期内保保证物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定持稳定Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性确定生态缸的类型查找资料设计方案制作生态缸记录实验结果撰写实验报告分享交流实验成果反馈评价提示：提示：1.结合本地的生态环境，确定生态缸的类型。2.尽量做到废物利用，降低成本。3.应用生态系统的物质循环和能量流动规律、生态平衡规律进行设计。设计生态缸并观察其稳定性设计生态缸并观察其稳定性探究探究实践实践Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性2.2.观察生态缸的稳定性时，要注意以下几点观察生态缸的稳定性时，要注意以下几点:（1 1）设计一份观察记录表，内容包括植物、动物的生活情况，水质情况）设计一份观察记录表，内容包括植物、动物的生活情况，水质情况 （由颜色变化进行判别）及基质变化等。（由颜色变化进行判别）及基质变化等。（2 2）定期观察，同时做好观察记录。）定期观察，同时做好观察记录。（3 3）如果发现生态缸中的生物已经全部死亡，说明此时该生态系统的稳）如果发现生态缸中的生物已经全部死亡，说明此时该生态系统的稳 定性已被破坏，记录下发现的时间。定性已被破坏，记录下发现的时间。（4 4）依据观察记录，对不同生态缸进行比较、分析，说明生态缸中生态）依据观察记录，对不同生态缸进行比较、分析，说明生态缸中生态 系统稳定性差异的原因。系统稳定性差异的原因。Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性讨论：讨论：1 1.设计时要考虑的生态系统各组成成分有哪些？设计时要考虑的生态系统各组成成分有哪些？非生物的物质和能量非生物的物质和能量生产者生产者消费者消费者分解者分解者 生产者、消费者、分解者三者之间应保持适宜比生产者、消费者、分解者三者之间应保持适宜比例，以维持生态例，以维持生态 系统的相对稳定。系统的相对稳定。2.2.生态缸经过多长时间后才能达到比较稳定的状态？生态缸经过多长时间后才能达到比较稳定的状态？一般等到缸内务生物相互适应及依存后，生态缸才能达到比较稳定一般等到缸内务生物相互适应及依存后，生态缸才能达到比较稳定的状态，大多在的状态，大多在1 1个星期以后。个星期以后。3.3.达到稳定状态后，生态缸内的生物的种类和数量有无变化达到稳定状态后，生态缸内的生物的种类和数量有无变化？如有，是怎样变化的？如有，是怎样变化的？有。浮游生物种类和数量少有。浮游生物种类和数量少,水中溶解氧逐渐减少水中溶解氧逐渐减少,以浮游生物为食的小以浮游生物为食的小型动物先死亡。型动物先死亡。设计生态缸并观察其稳定性设计生态缸并观察其稳定性探究探究实践实践Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性3.3.结论结论（1 1）人工生态系统可以保持较长时间的相对稳定但不是永久；）人工生态系统可以保持较长时间的相对稳定但不是永久；（2 2）人工生态系统的稳定性是有条件的。）人工生态系统的稳定性是有条件的。设计生态缸并观察其稳定性设计生态缸并观察其稳定性探究探究实践实践Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性讨论1.实验设计时要考虑的生态系统各组成成分有哪些？【提示】要有生产者、消费者、分解者，还要有水、无机盐、空气、光等非生物因素。2.生态缸经过多长时间后才能达到比较稳定的状态？3.达到稳定状态后，生态缸内的生物种类与数量有无变化？如有，是怎样变化的？4.在生态缸中，最后留下来的生物在这个人工生态系统中分别起什么作用？设计生态缸并观察其稳定性设计生态缸并观察其稳定性探究探究实践实践Stability of ecosystems生态系统的稳定性生态系统的稳定性抵抗干扰，维持原状抵抗干扰，维持原状抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性生态系统生态系统的稳定性的稳定性原因原因内内容容遭到破坏，恢复原状遭到破坏，恢复原状自我调节能力自我调节能力构建概念图：构建概念图：基础基础负反馈调节负反馈调节提高提高控制对生态系统干扰的程度控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应该适度对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自我调不应超过生态系统的自我调节能力。节能力。对人类利用强度较大的生态系对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。与功能的协调。53生物多样性的价值生物多样性的价值生物多样性还具有许多目前人们尚不太清楚的生物多样性还具有许多目前人们尚不太清楚的潜在价值潜在价值。例如，某。例如，某种目前没有直接价值的植物，有可能在未来被发现含有治疗某种疾病的种目前没有直接价值的植物，有可能在未来被发现含有治疗某种疾病的重要成分。重要成分。阿凡达阿凡达电影中奇幻生物电影中奇幻生物54生物多样性的保护生物多样性的保护就地保护就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等，这是对生物多样性护区以及国家公园等，这是对生物多样性最有效最有效的保护。的保护。射阳丹顶鹤自然保护区射阳丹顶鹤自然保护区（江苏（江苏盐城）盐城）大丰麋鹿自然保护区大丰麋鹿自然保护区（江苏（江苏盐城）盐城）55生物多样性的保护生物多样性的保护易地保护易地保护是指把保护对象从原地迁出