生态系统的平衡.ppt

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1、第三节 生态系统的平衡一、生态平衡的概念一、生态平衡的概念n n 生态系统各组分得以正常发展生态系统各组分得以正常发展生态系统各组分得以正常发展生态系统各组分得以正常发展,各种功能得以正各种功能得以正各种功能得以正各种功能得以正常进行常进行常进行常进行,系统发育过程和趋势正常系统发育过程和趋势正常系统发育过程和趋势正常系统发育过程和趋势正常,即种类多样化即种类多样化即种类多样化即种类多样化,结构复杂化结构复杂化结构复杂化结构复杂化,功能完善化功能完善化功能完善化功能完善化,直到生态系统达到成熟直到生态系统达到成熟直到生态系统达到成熟直到生态系统达到成熟稳定状态稳定状态稳定状态稳定状态.n n

2、生态系统通过发育和调节达到的一种稳定状态生态系统通过发育和调节达到的一种稳定状态生态系统通过发育和调节达到的一种稳定状态生态系统通过发育和调节达到的一种稳定状态,包括结构上的稳定包括结构上的稳定包括结构上的稳定包括结构上的稳定,功能上的稳定功能上的稳定功能上的稳定功能上的稳定,是一种动态的是一种动态的是一种动态的是一种动态的平衡平衡平衡平衡.n n 生态系统中各个组分之间，通过物质循环、能生态系统中各个组分之间，通过物质循环、能生态系统中各个组分之间，通过物质循环、能生态系统中各个组分之间，通过物质循环、能量流动和信息传递，达到相互适应、协调统一的量流动和信息传递，达到相互适应、协调统一的量流

3、动和信息传递，达到相互适应、协调统一的量流动和信息传递，达到相互适应、协调统一的状态。状态。状态。状态。二、生态平衡的标志n n即结构与功能的协调。主要表现：即结构与功能的协调。主要表现：即结构与功能的协调。主要表现：即结构与功能的协调。主要表现：n n1 1、具有完整协调的营养结构，生产者、消费者和、具有完整协调的营养结构，生产者、消费者和、具有完整协调的营养结构，生产者、消费者和、具有完整协调的营养结构，生产者、消费者和分解者之间比例协调；分解者之间比例协调；分解者之间比例协调；分解者之间比例协调；n n2 2、生物种类和数量相对稳定，形成相互促进相互、生物种类和数量相对稳定，形成相互促进

4、相互、生物种类和数量相对稳定，形成相互促进相互、生物种类和数量相对稳定，形成相互促进相互制约的协调机制，防止物种消亡或大量孳生；制约的协调机制，防止物种消亡或大量孳生；制约的协调机制，防止物种消亡或大量孳生；制约的协调机制，防止物种消亡或大量孳生；n n3 3、生态系统之间的大小和空间布局协调，如森林、生态系统之间的大小和空间布局协调，如森林、生态系统之间的大小和空间布局协调，如森林、生态系统之间的大小和空间布局协调，如森林、农田、草地、湿地等；农田、草地、湿地等；农田、草地、湿地等；农田、草地、湿地等；n n4 4、基本功能平衡，特别是物质循环利用率高，能、基本功能平衡，特别是物质循环利用率

5、高，能、基本功能平衡，特别是物质循环利用率高，能、基本功能平衡，特别是物质循环利用率高，能量流动环节多，输入输出平衡。量流动环节多，输入输出平衡。量流动环节多，输入输出平衡。量流动环节多，输入输出平衡。n n完完整整协协调调的的营营养养结结构构生物种类生物种类生物种类生物种类和数量和数量和数量和数量相对稳定，相对稳定，相对稳定，相对稳定，形成形成形成形成相互促进相互促进相互促进相互促进相互制约相互制约相互制约相互制约协调机制协调机制协调机制协调机制生态系统之间的大小和空间布局协调生态系统之间的大小和空间布局协调物质循环利用率高，能量流动环节多，输入输出平衡物质循环利用率高，能量流动环节多，输入

6、输出平衡物质循环利用率高，能量流动环节多，输入输出平衡物质循环利用率高，能量流动环节多，输入输出平衡n n三三.生态系统平衡的基本特征生态系统平衡的基本特征n n1.1.生态能量学指标生态能量学指标:群落初级生产与呼吸消耗接近群落初级生产与呼吸消耗接近.P/R1.P/R1。n n2.2.营养物质循环特征营养物质循环特征:趋于趋于”封闭式封闭式”.”.n n3.3.生物群落的结构特征生物群落的结构特征:多样性丰富多样性丰富,包括包括:物种多物种多样性丰富样性丰富;有机物有机物(代谢产物或分泌物质代谢产物或分泌物质)多样性多样性,系统信息丰富系统信息丰富,反馈机制完善反馈机制完善;垂直分层复杂导致

7、垂直分层复杂导致小生境多样化小生境多样化.n n4.4.稳态稳态:系统结构和功能高度发展和协调系统结构和功能高度发展和协调,自我调节自我调节能力强能力强.种内种间关系复杂种内种间关系复杂,共生关系发达共生关系发达,熵值低熵值低,抗干扰能力强抗干扰能力强.n n5.5.选择能力选择能力:生态条件稳定生态条件稳定,有利于高竞争能力的有利于高竞争能力的K-K-选择的物种选择的物种.n n四四.生态平衡的调节生态平衡的调节n n1.1.生态系统的内稳定及其基础生态系统的内稳定及其基础n n生态系统内稳定含义生态系统内稳定含义生态系统内稳定含义生态系统内稳定含义:生态系统保持结构稳定生态系统保持结构稳定

8、,功功能协调能协调,抵抗干扰抵抗干扰,维持内部稳定的能力维持内部稳定的能力.n n生态系统内稳定基础生态系统内稳定基础生态系统内稳定基础生态系统内稳定基础:n n(1)(1)物质循环保护原则物质循环保护原则:维持物质高利用率维持物质高利用率.n n(2)(2)生产保护原则生产保护原则:具有一定的生产量储存具有一定的生产量储存.n n(3)(3)结构保护原则结构保护原则:所有生态系统都有趋于恢复因所有生态系统都有趋于恢复因突变事件造成的破坏的机制突变事件造成的破坏的机制.n n(4)(4)生态平衡原则生态平衡原则:发生在生态系统中的所有过程发生在生态系统中的所有过程,都是由负责结构稳定和物质循环

9、及能量流动的群都是由负责结构稳定和物质循环及能量流动的群落机制控制的落机制控制的.n n2.2.生态平衡的调节机制生态平衡的调节机制n n(1)(1)反馈调节机制反馈调节机制:负反馈使系统保持稳定的反馈负反馈使系统保持稳定的反馈负反馈使系统保持稳定的反馈负反馈使系统保持稳定的反馈,忍受一定的外来压力，自我调节恢复一定干扰作忍受一定的外来压力，自我调节恢复一定干扰作忍受一定的外来压力，自我调节恢复一定干扰作忍受一定的外来压力，自我调节恢复一定干扰作用影响，维持生态平衡。如种间竞争、密度调节用影响，维持生态平衡。如种间竞争、密度调节用影响，维持生态平衡。如种间竞争、密度调节用影响，维持生态平衡。如

10、种间竞争、密度调节等。等。等。等。n n(2)(2)抵抗力抵抗力抵抗力抵抗力:生态系统抵抗外干扰并维持系统结构生态系统抵抗外干扰并维持系统结构生态系统抵抗外干扰并维持系统结构生态系统抵抗外干扰并维持系统结构和功能原状的能力和功能原状的能力和功能原状的能力和功能原状的能力.与发育成熟程度与发育成熟程度与发育成熟程度与发育成熟程度,结构复杂性结构复杂性结构复杂性结构复杂性有关有关有关有关.如环境容量如环境容量如环境容量如环境容量,自净能力等自净能力等自净能力等自净能力等.n n(3)(3)恢复力恢复力恢复力恢复力:生态系统遭受干扰破坏后生态系统遭受干扰破坏后生态系统遭受干扰破坏后生态系统遭受干扰破

11、坏后,系统恢复到系统恢复到系统恢复到系统恢复到原状的能力原状的能力原状的能力原状的能力.系统结构简单系统结构简单系统结构简单系统结构简单,物种生活世代短物种生活世代短物种生活世代短物种生活世代短,如草如草如草如草原破坏后恢复快原破坏后恢复快原破坏后恢复快原破坏后恢复快,而结构复杂物种生活世代长破坏而结构复杂物种生活世代长破坏而结构复杂物种生活世代长破坏而结构复杂物种生活世代长破坏后恢复困难后恢复困难后恢复困难后恢复困难,如热带雨林如热带雨林如热带雨林如热带雨林.五、生态平衡失调n n1.生态平衡失调：当外界干扰所施加的压力生态平衡失调：当外界干扰所施加的压力超过生态系统的自我调节能力和补偿能力

12、超过生态系统的自我调节能力和补偿能力后，将造成生态系统的结构破坏，功能受后，将造成生态系统的结构破坏，功能受阻，正常的生态功能被打乱，反馈自控能阻，正常的生态功能被打乱，反馈自控能力下降，此现象即是生态平衡失调。力下降，此现象即是生态平衡失调。n n2.生态平衡阈值生态平衡阈值:不使生态系统丧失调节能不使生态系统丧失调节能力或未超过恢复力的外干扰及破坏作用的力或未超过恢复力的外干扰及破坏作用的强度强度.n n人类人类干扰干扰破坏破坏物种物种灭绝灭绝加速加速2、生态平衡失调的标志：n n1.结构上：缺损一个或几个组分；如澳洲原结构上：缺损一个或几个组分；如澳洲原草原生态系统缺少分解者蜣螂（屎壳郎

13、）草原生态系统缺少分解者蜣螂（屎壳郎）n n2.功能上：能量留在某一营养层受阻，初级功能上：能量留在某一营养层受阻，初级生产力下降，物质循环正常途径中断，循生产力下降，物质循环正常途径中断，循环再生利用率低。环再生利用率低。初级生产力下降初级生产力下降初级生产力下降初级生产力下降n n3、导致生态平衡、导致生态平衡失调的原因失调的原因围湖造田围湖造田5.12汶川大地震汶川大地震过度放牧，草原退化过度放牧，草原退化森林破坏，水源干枯，物种灭绝森林破坏，水源干枯，物种灭绝祁连山植被破坏、水土流失祁连山植被破坏、水土流失湖区水污染严重，鱼类大湖区水污染严重，鱼类大量死亡量死亡导致生态平衡失调的原因n

14、 n1.自然原因：火山、山崩、海啸、地震、台自然原因：火山、山崩、海啸、地震、台风、洪涝、干旱等风、洪涝、干旱等n n2.人为原因：改变物种、改变环境因素、破人为原因：改变物种、改变环境因素、破坏信息系统等。坏信息系统等。六、生态学的一般规律n n1 1、相互依存与相互制约规律：生态系统中生物与、相互依存与相互制约规律：生态系统中生物与、相互依存与相互制约规律：生态系统中生物与、相互依存与相互制约规律：生态系统中生物与生物之间、生物与环境之间相互依存、相互制约，生物之间、生物与环境之间相互依存、相互制约，生物之间、生物与环境之间相互依存、相互制约，生物之间、生物与环境之间相互依存、相互制约，具

15、有和谐协调的关系，是构成生态系统或生物群具有和谐协调的关系，是构成生态系统或生物群具有和谐协调的关系，是构成生态系统或生物群具有和谐协调的关系，是构成生态系统或生物群落的基础。可以分为通过食物链或否的落的基础。可以分为通过食物链或否的落的基础。可以分为通过食物链或否的落的基础。可以分为通过食物链或否的2 2类。类。类。类。n n（1 1）普遍的依存与制约关系（物物相关规律）：）普遍的依存与制约关系（物物相关规律）：）普遍的依存与制约关系（物物相关规律）：）普遍的依存与制约关系（物物相关规律）：生态系统内同种生物不同个体之间、不同物种之生态系统内同种生物不同个体之间、不同物种之生态系统内同种生物

16、不同个体之间、不同物种之生态系统内同种生物不同个体之间、不同物种之间，生态系统之间普遍存在直接和间接的相互影间，生态系统之间普遍存在直接和间接的相互影间，生态系统之间普遍存在直接和间接的相互影间，生态系统之间普遍存在直接和间接的相互影响。响。响。响。n n（2 2）通过）通过）通过）通过食物链食物链食物链食物链而相互联系与制约的协调关系而相互联系与制约的协调关系而相互联系与制约的协调关系而相互联系与制约的协调关系（相生相克规律）：每种生物在食物链和食物网（相生相克规律）：每种生物在食物链和食物网（相生相克规律）：每种生物在食物链和食物网（相生相克规律）：每种生物在食物链和食物网中都占据一定的位

17、置，并有特定的作用，各种生中都占据一定的位置，并有特定的作用，各种生中都占据一定的位置，并有特定的作用，各种生中都占据一定的位置，并有特定的作用，各种生物因此相互依赖、彼此制约、协同进化。物因此相互依赖、彼此制约、协同进化。物因此相互依赖、彼此制约、协同进化。物因此相互依赖、彼此制约、协同进化。2、物质循环与再生规律充分利用能量物质循环与再生规律充分利用能量3、物质输入与输出动态平衡规律、物质输入与输出动态平衡规律协调稳定规律协调稳定规律n n物质输入输出保持平物质输入输出保持平衡衡n n输入输出：富营养输入输出：富营养化化n n输入输出：生产力输入输出：生产力下降，系统退化下降，系统退化输入

18、输入输输出出输输出出输入输入4、相互适应与补偿的、相互适应与补偿的协同进化协同进化规律规律n n生物与生物之间、生物生物与生物之间、生物生物与生物之间、生物生物与生物之间、生物与环境之间存在作用与与环境之间存在作用与与环境之间存在作用与与环境之间存在作用与反作用过程。造成：反作用过程。造成：反作用过程。造成：反作用过程。造成：n n（1 1）生物从低级到高）生物从低级到高）生物从低级到高）生物从低级到高级、生态系统从简单到级、生态系统从简单到级、生态系统从简单到级、生态系统从简单到复杂；复杂；复杂；复杂；n n（2 2）环境从裸岩、干）环境从裸岩、干）环境从裸岩、干）环境从裸岩、干旱、剧变到良

19、好土壤、旱、剧变到良好土壤、旱、剧变到良好土壤、旱、剧变到良好土壤、湿润、温和。湿润、温和。湿润、温和。湿润、温和。土壤土壤协同进化带来群落演替协同进化带来群落演替协同进化带来群落演替协同进化带来群落演替5、环境资源的有效极限规律、环境资源的有效极限规律n n生态系统中，生物生态系统中，生物赖以生存的各种环赖以生存的各种环境资源在质量、数境资源在质量、数量、空间和时间等量、空间和时间等方面，都有其一定方面，都有其一定的限度，不能无限的限度，不能无限供给，造成其生产供给，造成其生产力有一个上限，对力有一个上限，对外来干扰有一定忍外来干扰有一定忍耐极限。耐极限。淡水的有限性淡水的有限性固氮固氮能力

20、能力有限有限带来带来氮有氮有6、反馈调节规律、反馈调节规律n n控制系统：具有调节其功能的反馈机制的开放系控制系统：具有调节其功能的反馈机制的开放系控制系统：具有调节其功能的反馈机制的开放系控制系统：具有调节其功能的反馈机制的开放系统。统。统。统。n n反馈：系统的输出可以决定系统未来的输入；一反馈：系统的输出可以决定系统未来的输入；一反馈：系统的输出可以决定系统未来的输入；一反馈：系统的输出可以决定系统未来的输入；一个系统，如果其状态能够决定输入，则其具有反个系统，如果其状态能够决定输入，则其具有反个系统，如果其状态能够决定输入，则其具有反个系统，如果其状态能够决定输入，则其具有反馈机制的存

21、在。馈机制的存在。馈机制的存在。馈机制的存在。n n正反馈：使偏离加剧的反馈。数量或结构剧变，正反馈：使偏离加剧的反馈。数量或结构剧变，正反馈：使偏离加剧的反馈。数量或结构剧变，正反馈：使偏离加剧的反馈。数量或结构剧变，如生物个体长大、群落结构越来越复杂等过程，如生物个体长大、群落结构越来越复杂等过程，如生物个体长大、群落结构越来越复杂等过程，如生物个体长大、群落结构越来越复杂等过程，是有机体存活、生长、提高竞争力所必须的。是有机体存活、生长、提高竞争力所必须的。是有机体存活、生长、提高竞争力所必须的。是有机体存活、生长、提高竞争力所必须的。n n负反馈：使系统保持稳定的反馈。使生态系统能负反

22、馈：使系统保持稳定的反馈。使生态系统能负反馈：使系统保持稳定的反馈。使生态系统能负反馈：使系统保持稳定的反馈。使生态系统能够忍受一定的外来压力，一定干扰作用影响可以够忍受一定的外来压力，一定干扰作用影响可以够忍受一定的外来压力，一定干扰作用影响可以够忍受一定的外来压力，一定干扰作用影响可以通过自我调节恢复，维持生态平衡。如种间竞争、通过自我调节恢复，维持生态平衡。如种间竞争、通过自我调节恢复，维持生态平衡。如种间竞争、通过自我调节恢复，维持生态平衡。如种间竞争、密度调节。密度调节。密度调节。密度调节。系统系统七、生态平衡的保持n n1 1、大力开展综合利用，、大力开展综合利用，、大力开展综合利

23、用，、大力开展综合利用，提高资源利用效率，实提高资源利用效率，实提高资源利用效率，实提高资源利用效率，实现生态平衡。现生态平衡。现生态平衡。现生态平衡。n n2 2、兴建大型工程项目，、兴建大型工程项目，、兴建大型工程项目，、兴建大型工程项目，必须考虑生态效益，严必须考虑生态效益，严必须考虑生态效益，严必须考虑生态效益，严防破坏生态环境。防破坏生态环境。防破坏生态环境。防破坏生态环境。n n3 3、合理开发和利用自然、合理开发和利用自然、合理开发和利用自然、合理开发和利用自然资源，控制生态系统输资源，控制生态系统输资源，控制生态系统输资源，控制生态系统输出，保持生态平衡。出，保持生态平衡。出，保持生态平衡。出，保持生态平衡。