1、第第三三章章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第第5 5節(jié)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題探討問題探討紫莖澤蘭原分布于中美洲，傳入我國后，先是在云南瘋長蔓延，現(xiàn)已擴散至廣西、貴州、四川等多個省份，對當(dāng)?shù)亓帜?、牧草和農(nóng)作物造成嚴(yán)重危害，在中國第一批外來入侵物種名單中名列榜首。討論：1.1.紫莖澤蘭在原產(chǎn)地沒有大肆繁殖，為什么在入侵地可以瘋長蔓延？2.2.我國曾引入紫莖澤蘭專食性天敵澤蘭實蠅來防治紫莖澤蘭。澤蘭實蠅也是一種外來生物，對這種方法，你怎么看？首先，入侵地的首先，入侵地的氣候適合氣候適合紫莖澤蘭生長；紫莖澤蘭生長；其次，入侵地其次，入侵地缺乏缺乏紫莖澤蘭的紫莖澤蘭的天敵天敵，紫

2、莖澤蘭種群數(shù)，紫莖澤蘭種群數(shù)量增長不受天敵的制約；量增長不受天敵的制約；再次，脫離原產(chǎn)地后，紫莖澤蘭再次，脫離原產(chǎn)地后，紫莖澤蘭失去失去與其有與其有競爭競爭關(guān)系關(guān)系的物種的制約，使得種群數(shù)量持續(xù)增加，瘋長蔓延。的物種的制約，使得種群數(shù)量持續(xù)增加，瘋長蔓延。引入澤蘭實蠅，通過天敵制約可以達到控制紫莖澤蘭引入澤蘭實蠅，通過天敵制約可以達到控制紫莖澤蘭瘋長蔓延的效果，但澤蘭實蠅也是一種外來生物，也瘋長蔓延的效果，但澤蘭實蠅也是一種外來生物，也有可能在引入地造成生物入侵有可能在引入地造成生物入侵，破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)，破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)，所以引入澤蘭實蠅所以引入澤蘭實蠅一定要謹(jǐn)慎一定要謹(jǐn)慎，并做好，并做

3、好嚴(yán)密監(jiān)控嚴(yán)密監(jiān)控，適適時防治時防治等工作。等工作。【自主探究】請閱讀教材P73-7面，思考：（5min）1.什么是生態(tài)平衡？2.處于生態(tài)平衡的生態(tài)系統(tǒng)有哪些特征？3.生態(tài)系統(tǒng)如何自我調(diào)節(jié)？4.怎樣理解生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性？它有哪些方面？5.怎樣提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性？閱讀閱讀思考思考生態(tài)系統(tǒng)的_和_處于_的一種狀態(tài)。(1)結(jié)構(gòu)平衡:生態(tài)系統(tǒng)的各組分保持_。(2)功能平衡:_生態(tài)過程正常進行,以使_持續(xù)循環(huán),_不斷流動,信息傳遞正常進行,確保生物個體持續(xù)發(fā)展和更新。(3)收支平衡:_在一定時間內(nèi)制造的可供其他生物利用的有機物的量,處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)。結(jié)構(gòu)功能相對穩(wěn)定相對穩(wěn)定物質(zhì)能量生產(chǎn)者（動態(tài)平衡）

4、（動態(tài)平衡）（一）生態(tài)平衡生產(chǎn)-消費-分解3、生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機制思考思考討論討論【合作探究】請閱讀教材P74的兩個實例，以小組為單位嘗試用文字、線框、箭頭等符號，簡要描述上述兩個例子中的負(fù)反饋調(diào)節(jié)的過程。實例實例1:1:（群落內(nèi)部）（群落內(nèi)部）兔子數(shù)兔子數(shù)量量增加增加狼狼增加增加草草減少減少，兔，兔的的生存空間生存空間和資源減少和資源減少兔子數(shù)兔子數(shù)量量減少減少草草增加增加，兔，兔的的生存空間生存空間和資源增加和資源增加狼狼減少減少3、生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機制 實例2 2: :生物群落與非生物機環(huán)境之間負(fù)反饋調(diào)節(jié)森林面貌遭到破壞種子萌發(fā), ,幼苗生長森林植被大量生長郁閉，林間陽光減少枯枝落葉增多火災(zāi)

5、陽光、養(yǎng)料充足（）（）3、生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機制概念：概念：在一個系統(tǒng)中，系統(tǒng)工作的在一個系統(tǒng)中，系統(tǒng)工作的效果，反過來又作效果，反過來又作為信息為信息調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作，并且調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作，并且使系統(tǒng)使系統(tǒng)工作的工作的效果減弱或受到限制效果減弱或受到限制，它可使系統(tǒng)保持穩(wěn)定。，它可使系統(tǒng)保持穩(wěn)定。意義：意義：負(fù)反饋調(diào)節(jié)：原方向原方向發(fā)生偏離發(fā)生偏離回到原來方向回到原來方向“改邪歸正改邪歸正”3、生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機制負(fù)反饋調(diào)節(jié)負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在普遍存在，它它是是生態(tài)系統(tǒng)具備自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)生態(tài)系統(tǒng)具備自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)?！局R拓展】正反饋調(diào)節(jié)實例：湖泊受到了污染湖泊受到了污

6、染+污污染染更更重重原方向原方向發(fā)生偏離發(fā)生偏離更加偏離更加偏離“錯上加錯錯上加錯”模型圖：模型圖：湖泊遭污染現(xiàn)500噸死魚原因原因基礎(chǔ)基礎(chǔ)生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)維持維持或或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)與功能相對平衡恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)與功能相對平衡狀態(tài)的能力。狀態(tài)的能力。也就是說生態(tài)系統(tǒng)維持也就是說生態(tài)系統(tǒng)維持生態(tài)平衡生態(tài)平衡的能力。的能力。1、概念：、概念：2、機理：、機理：生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性穩(wěn)定性自我調(diào)節(jié)自我調(diào)節(jié)能力能力負(fù)反饋負(fù)反饋調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)抵抗力穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性3、兩個方面：4、比較抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性、比較抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性項目抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性概念生態(tài)系統(tǒng) 外界干

7、擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能 的能力生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的_后 的能力特點生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多，食物網(wǎng)越 ，其自我調(diào)節(jié)能力就 ，抵抗力穩(wěn)定性就越高生態(tài)系統(tǒng)的成分越簡單，則越容易恢復(fù)，與自身調(diào)節(jié)能力有關(guān)抵抗抵抗保持原狀保持原狀破壞破壞恢復(fù)到原狀恢復(fù)到原狀復(fù)雜復(fù)雜越強越強人工林人工林生物種類生物種類_營養(yǎng)結(jié)構(gòu)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)_自我調(diào)節(jié)能力自我調(diào)節(jié)能力_抵抗力穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性_恢復(fù)力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性_熱帶雨林熱帶雨林生物種類生物種類_營養(yǎng)結(jié)構(gòu)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)_自我調(diào)節(jié)能力自我調(diào)節(jié)能力_抵抗力穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性_恢復(fù)力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性_少少簡單簡單弱弱低低高高多多復(fù)雜復(fù)雜強強高高低低4、比較抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力

8、穩(wěn)定性、比較抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性穩(wěn)穩(wěn)定定性性營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度二者一般為二者一般為負(fù)相關(guān)負(fù)相關(guān)關(guān)系關(guān)系恢復(fù)力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性4、比較抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性、比較抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性生物種類 少少營養(yǎng)結(jié)構(gòu) 簡單簡單弱弱自我調(diào)節(jié)能力 抵抗力穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性 低低低低恢復(fù)力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性特例：特例：北極苔原生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)者主要是地衣，生產(chǎn)者主要是地衣，其他生物直接或間其他生物直接或間接依靠地衣生活。接依靠地衣生活。地衣大面積破壞，地衣大面積破壞，生態(tài)系統(tǒng)會崩潰。生態(tài)系統(tǒng)會崩潰。 生存條件極其惡劣：我國西北的原有森林生態(tài)系統(tǒng)我國西北的原有森林

9、生態(tài)系統(tǒng)黃土高原黃土高原 生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力自我調(diào)節(jié)能力都有一都有一定的限度定的限度，如果人為或，如果人為或自然因素的干預(yù)超過了這個限度，生態(tài)系統(tǒng)的自然因素的干預(yù)超過了這個限度，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性就會被穩(wěn)定性就會被破壞。破壞。被被廢水污染得骯臟不堪、臭氣熏天廢水污染得骯臟不堪、臭氣熏天的河流的河流“上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，水仍然很清澈?！焙恿魇艿捷p微污染,通過自身凈化，能夠很快消除污染。蘇州蘇州“江南水鄉(xiāng)，小橋流水人家江南水鄉(xiāng)，小橋流水人家”適量砍伐適量砍伐合理放牧合理放牧適度捕撈適度捕撈1.1.控制對生態(tài)系統(tǒng)的控制對生態(tài)系統(tǒng)的干擾強干擾強度，度，在在不超過生態(tài)系統(tǒng)的不超過生態(tài)

10、系統(tǒng)的自自我調(diào)節(jié)能力我調(diào)節(jié)能力的范圍內(nèi)，合理適度利用。的范圍內(nèi)，合理適度利用。三北防護林三北防護林2.2.對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)實施相應(yīng)的對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)實施相應(yīng)的物質(zhì)物質(zhì)、能量的能量的投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)。的協(xié)調(diào)。對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)要不斷對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)要不斷施肥、灌溉施肥、灌溉，增，增加投入，加投入，控制病蟲害控制病蟲害，才能保證高產(chǎn)出。，才能保證高產(chǎn)出。P78設(shè)計生態(tài)缸并觀察其穩(wěn)定性設(shè)計生態(tài)缸并觀察其穩(wěn)定性設(shè)計要求設(shè)計要求相關(guān)分析相關(guān)分析生態(tài)缸必須是封閉的生態(tài)缸必須是封閉的生態(tài)缸中的生物必須有很強的生活能力，且成分要生

11、態(tài)缸中的生物必須有很強的生活能力，且成分要齊全（有生產(chǎn)者、消費者、分解者）齊全（有生產(chǎn)者、消費者、分解者）生態(tài)缸的材料必須透明，且要采用較強的散射光生態(tài)缸的材料必須透明，且要采用較強的散射光生態(tài)缸宜小不宜大，缸中的水量應(yīng)占其容積的生態(tài)缸宜小不宜大，缸中的水量應(yīng)占其容積的4/5，留出一定空間留出一定空間選擇的動物不宜太多，個體不宜太大。選擇的動物不宜太多，個體不宜太大。防止外界生物或非生物因素的干擾防止外界生物或非生物因素的干擾為光合作用為光合作用提供光照提供光照，便于觀察；防止水溫過高導(dǎo)，便于觀察；防止水溫過高導(dǎo)致水生植物死亡致水生植物死亡便于操作，缸內(nèi)儲備一定量的空氣便于操作，缸內(nèi)儲備一定量

12、的空氣減少對氧氣的消耗，防止生產(chǎn)量小于消耗量減少對氧氣的消耗，防止生產(chǎn)量小于消耗量保證物質(zhì)循環(huán)和能量流動，在一定時期內(nèi)保持穩(wěn)定保證物質(zhì)循環(huán)和能量流動，在一定時期內(nèi)保持穩(wěn)定注意事項注意事項(1)生態(tài)系統(tǒng)組成成分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性就越強()(2)落葉闊葉林遭到破壞時，往往不易在短時間內(nèi)恢復(fù)到原來的狀態(tài)，原因是其抵抗力穩(wěn)定性較低()(3)“野火燒不盡，春風(fēng)吹又生”說明生態(tài)系統(tǒng)具有抵抗力穩(wěn)定性()(4)極地苔原由于物種單一，結(jié)構(gòu)簡單，它的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性都很低()【基礎(chǔ)檢測】請判斷下列說法的對錯：如圖表示抵抗力穩(wěn)定性、如圖表示抵抗力穩(wěn)定性、恢復(fù)力穩(wěn)定性和總穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性和總穩(wěn)定性的關(guān)系，據(jù)圖分析：的關(guān)系，據(jù)圖分析：(1)(1)在受到干擾之前，曲線在正常范圍內(nèi)波動是由于該生態(tài)系統(tǒng)具有在受到干擾之前，曲線在正常范圍內(nèi)波動是由于該生態(tài)系統(tǒng)具有_。(2)(2)雨林生態(tài)系統(tǒng)與草原生態(tài)系統(tǒng)相比，受到相同干擾時，草原生態(tài)系統(tǒng)雨林生態(tài)系統(tǒng)與草原生態(tài)系統(tǒng)相比，受到相同干擾時，草原生態(tài)系統(tǒng)的的y y值要值要_(_(填填“大于大于”或或“小于小于”)”)熱帶雨