第5節生態系統的穩定性

stabilityofecosystem在地球上，亞馬遜森林、歐亞大陸草原、以及極地苔原都已至少存在上千萬年了。這些自然生態系統盡管經常遭受洪澇、火燒、蟲害，也遭受人類的砍伐、放牧等活動的干擾，但現在基本保持著正常的森林、草原和苔原的面貌，仍然維持著生態系統的正常功能。為什么生態系統在遭受干擾后仍能保持相對穩定呢？

生態系統具有的保持和恢復自身結構和功能相對穩定的能力，叫做生態系統的穩定性(stabilityofecosystem).1、如何理解生態系統的穩定性？結構穩定是指生產者、消費者、分解者在種類和數量上的動態平衡；功能穩定是指生態系統中的物質和能量的輸入和輸出基本相等，保持相對穩定。生態系統穩定性的概念一、生態系統的自我調節能力少量砍伐森林中的樹木，森林的結構功能不會破壞。草原上適量放養牲畜，草原不至于破壞。適度捕捉生態系統中的動物，也不會導致種群嚴重減小，更不會滅絕。思考與討論：草原上的草、害蟲種群、食蟲鳥種群之間的數量變化關系是怎樣的?生物數量時間草害蟲食蟲鳥思考與討論：用文字、箭頭構建一個食蟲鳥種群和害蟲種群之間負反饋調節的概念模型。害蟲增加鳥數目增加鳥食物增加鳥少吃害蟲害蟲減少鳥饑餓死亡鳥數目減少鳥多吃害蟲負反饋調節抑制和減弱最初發生變化的那種成分所發生的變化。反饋調節(feedbackregulation)

在一個系統中，系統本身工作的效果，反過來又作為信息調節該系統的工作，這種調節方式叫做反饋調節。生態系統自我調節能力是有限的！二、抵抗力穩定性和恢復力穩定性生態系統穩定性表現在兩個方面：抵抗力穩定性和恢復力穩定性。概念:生態系統抵抗外界干擾并使自身結構和功能保持原狀的能力。核心：“抵抗干擾、保持原狀”抵抗力穩定性高低？生態系統中的組成成分越多，食物網越復雜，抵抗力穩定性越高。抵抗力穩定性抵抗力穩定性高的生態系統特點：２、生態系統中食物網復雜程度抵抗力…很強抵抗力…較弱地衣是極地苔原最典型的植物。消費者主要有馴鹿、麝牛、北極兔、旅鼠、北極狐和狼等，還有一些鳥類。那里幾乎沒有爬行動物和兩棲動物，昆蟲種類也很少。苔原地帶抵抗力穩定性弱.北極苔原生態系統北極苔原地衣、苔蘚等物種豐富的熱帶雨林生態系統組成越多營養食物網越復雜自動調節能力越大抵抗力穩定性越高恢復力…強抵抗力…弱恢復力…弱抵抗力…強抵抗力…弱

恢復力…強抵抗力…強

恢復力…弱解釋：１.毀林容易，造林難．２.野火燒不盡，春風吹又生．能力體現總結出抵抗力穩定性和恢復力穩定性與生態系統復雜程度之間的關系，用坐標曲線表示出來．抵抗力穩定性和恢復力穩定性抵抗力穩定性恢復力穩定性核心概念抵抗干擾、保持原狀遭到破壞、恢復原狀影響因素生態系統的成分越復雜，抵抗力穩定性越強成分越簡單，越容易恢復，恢復力穩定性越強聯系抵抗力穩定性強的生態系統，恢復力穩定性差，反之亦然；二者存在于生態系統中，它們相互作用，共同維持生態系統的穩定。三、提高生態系統的穩定性觸目驚心的淮河污染

為什么要提高生態系統的穩定性？一方面要控制對生態系統干擾的程度，對生態系統的利用應該適度，不應超過生態系統的自我調節能力；如何提高生態系統的穩定性？另一方面要對人類利用強度較大的生態系統，應實施相應的物質、能量投入，保證生態系統內部結構與功能的協調。如對單一作物的農田生態系統，需要不斷施肥、灌溉以及控制病蟲害。如保護和建設多種不同類型的局部生態系統，可以人工建造“生態屏障”。1、下列哪種措施能提高生態系統的穩定性？A．減少寄生生物和捕食者的數量B．平衡生產者和消費者的數量C．增加物種的數量D．對群落演替進行限制C課堂練習2、在一個生態系統中，a、b、c、d四種生物由于食物關系形成如下食物鏈（網），其中抵抗力穩定性最高的是abcdabcdabcdabcdA、B、C、D、B

3、如果一個生態系統中有4種生物，它們可以形成下面幾種營養結構，如圖所示，其中最穩定的是()甲乙丙丁甲乙丙丁甲乙丙丁甲丁乙丙ABCDB4、下列哪一生態系統的抵抗力穩定性最小？A、溫帶草原生態系統B、北極凍原生態系統C、熱帶雨林生態系統D、北方針葉林生態系統B5、（2000年廣東高考題）下列生態系統中自動調節能力最弱的是A、天然落葉林B、天然常綠林C、人工純種林D、人工混交林C6、2002年底“食人魚”的報道隨處可見，外來物種入侵或引種不當，會給當地生態環境造成重大影響，其主要原因是A．使入侵地食物鏈破壞 B．會破壞入侵地的非生物因素C．未認識其價值所以人為干擾少 D．增加物種多樣性，提高生態系統穩定性A7、（多選題）“加拿大一枝黃花”原產北美，最早于1935年作為觀賞值物引進，上世紀80年代擴散蔓延到河灘、路邊。它的根系極為發達易連接成片，一棵“一枝黃花”能結兩萬多粒種子，極易和其他作物爭光、爭肥，形成強大的生長優勢，對綠化灌林乃至棉化、玉米、大豆等農作物產生嚴重影響，并能改變道路、宅旁、荒地的景觀。下列有關“一枝黃花”的敘述中正確的是（）A．“一枝黃花”屬于外來物種，進入我國后可以增加我國生物多樣性B．“一枝黃花”成災最可能的原因是本地缺乏其天敵C．為控制“一枝黃花”可以再從原產地引進其天敵D．為控制“一枝黃花”應從本地尋找其天敵BD練習基礎題1、（1）√；（2）×；（3）√。2、自我調節能力最強的是（）人的作用突出的有（）陸地中抵抗力穩定性較強的是（），較弱的是（）水域生態系統在遭到較嚴重的破壞后，恢復較快的是（），恢復較慢的是（）1、86、7、9、111、23、5、6、7、114、98練習拓展題提示：生態系統中的生物種類越多，食物鏈越復雜，系統的自我調節能力就越強；反之，生物種類越少，食物鏈越簡單，則調節平衡的能力越弱。例如在馬尾松純林中，松毛蟲常常會產生爆發性的危害；如果是針闊混交林，單一的有害種群不可能大發生，因為多種樹混交，害蟲的天敵種類和數量隨之增加，進而限制了該種害蟲的擴展和蔓延。自我檢測的答案和提示一、概念檢測1.（1）×；（2）√；（3）√；（4）×；（5）√。2.（1）B；（2）C。3、畫概念圖生態系統無機環境生物群落生產者消費者分解者初級消費者次級消費者三級消費者第一營養級第二營養級第三營養級第四營養級食物鏈食物網4、填表比較項目能量流動物質循環信息傳遞特點范圍關系單向流動逐級遞減反復利用雙向傳遞食物鏈(網)生物圈生態系統三者把生態系統各組分聯系成一個整體，共同維持生態系統的穩定知識遷移2、（1）藻類減少；有機物增多，需氧型細菌增多（2）NH4+等離子增多（3）藻類增多；有機物減少，需氧型細菌減少（4）河流中生物大量死亡，該生態系統穩定性遭到破壞三、技能應用2.放養赤眼蜂。因為噴灑高效農藥，在消滅棉鈴蟲的同時，也會殺死大量的棉鈴蟲的天敵。棉鈴蟲失去了天敵的控制，就容易再度大發生。在棉田中放養赤眼蜂，由于棉鈴蟲和赤眼蜂在數量上存在相互制約的關系，因此，能夠將棉鈴蟲的數量長期控制在較低水平。從這個角度看，這個方案有利于提高農田生態系統的穩定性。四、思維拓展（1）屬于自養生物。（2）一般生態系統的能量來自太陽，由綠色植物進行光合作用固定，但深海熱泉生態系統中的能量卻是來自硫化物，由硫細菌通過氧化硫化物獲得。（3）對于研究生命的起源和演化，研究地球上生態系統的結構、規律具有重要的意義。某生態學家以“保護和利用草原生態系統”為課題，對某草原進行了幾項專題研究，并繪制了如下兩圖。其中：甲圖表示一個鼠群遷入一個新的生態系統后的種群增長曲線；乙圖表示單位面積的放牧量與生產者的凈生產量的關系，圖中的虛線代表未放牧時，草原中生產者的凈生產量，請據圖分析并回答下列問題：（1）草原生態系統與森林生態系統相比較，其自我調節能力較小，原因是

。（2）甲圖中，最可能表示因種內斗爭而限制鼠群數量增長的曲線段是

。草原生態系統的營養結構簡單C~D①合理確定載牧量，防止過度放牧。②發展季節性放牧。③提倡劃區輪牧。（3）適宜的放牧量控制在乙圖的b點和c點之間，為什么？（4）如果該草原生態系統的放牧量長期在乙圖中c點以上，會造成怎樣的后果？（5）請舉兩項合理利用草原生態系統的措施。

既能保持草原生態系統的穩定性，又能獲得較高的畜牧產量草原退化，嚴重時會導致草場的沙漠化如圖是某溫帶草原生態系統中一個食物網簡圖。請據圖回答：

（1）在生態系統穩定性方面，該生態系統_____________比森林生態系統要強。（2）已知各營養級之間能量的傳遞效率為10％，若一種生物通過食物鏈平均分配至后一營養級的話，如蛇增加44.2kg體重，則該生態系統生產者共需增加________kg質量。（3）貓頭鷹和蛇的關系屬于_________。該生態系統成分中未表示的成分有

。恢復力穩定性

48000捕食、競爭非生物物質和能量、分解者根據下列材料，回答問題：

材料一紅樹林是生長在熱帶、亞熱帶海岸潮間帶特有的植被，具有豐富的動植物資源。廣東是我國紅樹林資源最豐富的省份之一，其中雷州半島和深圳灣的紅樹林分布區被列為國家級紅樹林自然保護區，紅樹林的保護和發展也被列為廣東建設林業生態省的八大工程之一。

材料二2004年12月，印度洋地震引起的海嘯導致死亡十多萬人，幾百萬人無家可歸。但因為有茂密的紅樹林，印度泰米爾納德邦一個漁村里的172戶人家在這次海嘯中幸免遇難。（1）紅樹林屬于

生態系統。（2）紅樹林的

穩定性較強而