第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性【學習目標】.掌握生態(tài)平衡、負反饋調節(jié)、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、抵抗力穩(wěn)定性、恢復力穩(wěn)定性等概念,梳理這些概念間的關系。.分析說明生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性會受到自然或人為因素的影響，學會運用生命的系統(tǒng)觀、結構與功能觀、物質與能量觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀等觀念分析問題,提出提高某特定生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，使人與自然均受益的改進建議。【課前學習】一、生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性.生態(tài)平衡。（1）概念：生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能處于穩(wěn)定的一種狀態(tài)。（2）處于生態(tài)平衡的生態(tài)系統(tǒng)具有的特征。①平衡：生態(tài)系統(tǒng)的各組分保持相對穩(wěn)定。②平衡：生產(chǎn)一消費一分解的生態(tài)過程正常進行，保證了物質總在循環(huán)，能量不斷流動，生物個體持續(xù)發(fā)展和更新。③平衡：例如，在某生態(tài)系統(tǒng)中，植物在一定時間內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)。（3）特點：生態(tài)平衡并不是指生態(tài)系統(tǒng)一成不變，而是一種的平衡。.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（1）概念：生態(tài)系統(tǒng)自身結構與功能處于相對平衡狀態(tài)的能力。（2）原因：生態(tài)系統(tǒng)具有能力，其調節(jié)機制為。二、抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性.抵抗力穩(wěn)定性。（1）概念：生態(tài)系統(tǒng)外界干擾并使自身的結構與功能保持原狀（不受損害）的能力。（2）高低判斷方法：一般來說，生態(tài)系統(tǒng)中的越多，食物網(wǎng)越復雜，其自我調節(jié)能力就越強，抵抗力穩(wěn)定性就越高。.恢復力穩(wěn)定性（1）概念：生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后到原狀的能力。（2）特點：生態(tài)系統(tǒng)在受到不同的干擾（破壞）后，其恢復速度與是不一樣的。三、提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性.要控制對生態(tài)系統(tǒng)的干擾強度，對生態(tài)系統(tǒng)的利用應該o.對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應給予相應的、能量的投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內部結構與功能的協(xié)調。參考答案：一、1.(1)相對(2)①結構②功能③收支(3)動態(tài)2.(1)維持或恢復(2)自我調節(jié)負反饋調節(jié)二、1.(1)抵抗(2)組分2.(1)恢復恢復時間三、1.合理適度2.物質【課上學習】任務一：嘗試用文字、線框、箭頭等符號，任選一個實例，簡要描繪其中的調節(jié)過程。實例1：草-*高原鼠兔一香鼬實例二：森林-*森林火災一災后恢復任務二：閱讀以下資料，研究生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與結構復雜性的關系。埃爾頓的論據(jù).研究證明，兩個或少數(shù)物種相互作用的數(shù)學模型不易達到穩(wěn)定的局面。.高斯對原生動物的實驗證明，物種組成簡單的群落要比組成復雜的群落易于滅絕。同時，為了使捕食者和獵物能夠共存，需要一定的復雜環(huán)境。.只有少數(shù)物種的島嶼，比物種豐富的大陸易于受新物種的入侵并引起生態(tài)系統(tǒng)的動蕩。.在物種組成簡單的農田生態(tài)系統(tǒng)中，特別是農作物單?種植的生態(tài)系統(tǒng)，外來種的入侵和某一種群的快速繁殖更加常見，而且容易導致病蟲害的大發(fā)生。.與溫帶和亞極地的生態(tài)系統(tǒng)相比，在高度多樣的熱帶生態(tài)系統(tǒng)中，種群密度的波動對其穩(wěn)定性的影響較小。.大量使用農藥大大地簡化了群落的結構。由于某些捕食者種群的喪失，導致了被捕食者過量繁殖。這種情形在農田和果園生態(tài)系統(tǒng)中常常出現(xiàn)。梅和皮姆的論據(jù)梅以多物種隨機集合的食物網(wǎng)為模型群落，研究其局域穩(wěn)定性，即生態(tài)系統(tǒng)在經(jīng)受小的干擾后回到原狀的能力，其結論是局域穩(wěn)定性隨復雜性增加而降低。皮姆則以模型群落為研究對象，研究其經(jīng)受大而持久的干擾后恢復到原狀的能力，即全域穩(wěn)定性，結果是全域穩(wěn)定性一般隨復雜性增加而下降。1982年他還以三和四個營養(yǎng)級的模型群落為對象，研究群落在受到干擾后，恢復到原初狀態(tài)所需要的時間。結果發(fā)現(xiàn)恢復時間隨復雜性的增加而增加，因而生態(tài)系統(tǒng)的恢復力隨復雜性的增加而降低。討論：通過閱讀以上資料?，你如何理解生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與結構復雜性的關系？任務三：比較森林生態(tài)系統(tǒng)和三江源地區(qū)的草原生態(tài)系統(tǒng)在兩種穩(wěn)定性表現(xiàn)上的差別，簡要表述理由?！菊n后練習】AA.抵抗力穩(wěn)定性A.抵抗力穩(wěn)定性B.恢復力穩(wěn)定性A.抵抗力穩(wěn)定性B.恢復力穩(wěn)定性C.結構不可破壞性D.功能絕對穩(wěn)定性.黃花刺茄是有很強的耐貧瘠和耐干旱特性的草本植物，原產(chǎn)于北美洲，我國于1981年首次發(fā)現(xiàn)黃花刺茄入侵，F(xiàn)T前該物種已在多省區(qū)有分布，對本地物種造成危害。以下敘述正確的是（）A.黃花刺茄可以增加入侵地的物種多樣性，提高生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)功能B.荒地、路邊、棄耕地、過度放牧的草地，黃花刺茄可取得優(yōu)勢地位C.控制黃花刺茄的方法主要有化學防治和人為鏟除，化學防治最好D.導致黃花刺茄在入侵地呈形瘋長的主要原因是其基因發(fā)了突變.下列關于生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力的敘述，錯誤的是（）A.森林中，害蟲數(shù)量增多時食蟲鳥也會增多，害蟲種群的增長就受到抑制，這屬于生物群落內的負反饋調節(jié)B.負反饋調節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，它是生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力的基礎C.自我調節(jié)能力強的生態(tài)系統(tǒng)，其穩(wěn)定性也高D.當外界干擾強度超過一定限度時，生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力將會減弱4.某地區(qū)一個森林公園原址是一處采沙場，后經(jīng)改建填土、引入水系、園林綠化，如今已是綠樹掩映、蟬鳴鳥叫，生物多樣性增加，生態(tài)系統(tǒng)逐漸恢復。下列有關敘述不正確的是（）A.該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性逐漸增強B.人類活動對該森林公園群落的演替沒有影響C.種植適應本地環(huán)境的多種植物可提高生態(tài)修復效率D.生物多樣性增加有利于增強該生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力.某生物興趣小組的同學用河水、池泥、水藻、植食性小魚、廣口瓶、凡士林等材料制作了3個生態(tài)瓶（如圖所示）。下列說法錯誤的是（）A.甲瓶中的小魚很快死亡是因為瓶內分解者數(shù)量過少）TjCjCb.乙瓶中的生物存活的時間相對較長般二Q￡二一鼻檜方才裁季二滁二-二4三散射光下

甲散射光下

乙黑暗中

丙C.丙瓶中的分解者主要存在于河水及池泥蘋器目靜軍七圈二W目散射光下

甲散射光下

乙黑暗中

丙D.若想維持生態(tài)平衡，丙瓶不應放在黑暗中.下列關于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，錯誤的是（）A.自然生態(tài)系統(tǒng)常常朝趨向相對穩(wěn)定的方向發(fā)展B.自我調節(jié)能力是生態(tài)系統(tǒng)維持相對穩(wěn)定的基礎C.生態(tài)系統(tǒng)維持相對穩(wěn)定不需要外界能量的輸入D.生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結構越復雜，自我調節(jié)能力越強.媒體報道中經(jīng)常出現(xiàn)“生態(tài)平衡”的概念，下列關于“生態(tài)平衡”和“生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性”的敘述，不正確的是（）A.生態(tài)平衡是生態(tài)系統(tǒng)在一定條件卜?的結構和功能的穩(wěn)定狀態(tài).生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性是生態(tài)系統(tǒng)具有的保持和恢復其結構和功能相對穩(wěn)定的能力C.生態(tài)系統(tǒng)的自動調節(jié)能力是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和生態(tài)平衡的基礎D.生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性無關系8.北極苔原指北極地區(qū)北冰洋與泰加林帶之間的永久凍土地和沼澤地帶，苔原氣候屬荒漠氣候，年降水量低。在北極苔原生態(tài)系統(tǒng)中，動植物種類稀少，營養(yǎng)結構簡單，其中生產(chǎn)者主要是地衣，其他生物大都直接或間接地依靠地衣來維持生活。下列關于北極苔原生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性的敘述，不正確的是（）A.食物網(wǎng)相對簡單，抵抗力穩(wěn)定性較低B.北極苔原氣候條件差，恢復力穩(wěn)定性較低C.物種特性如抗逆性與抵抗力穩(wěn)定性有關，與恢復力穩(wěn)定性無關D.冰川大量融化會影響北極苔原的現(xiàn)有穩(wěn)定性.下圖是甲、乙生態(tài)系統(tǒng)在一段時間內種群類型數(shù)量的變化曲線，下列敘述錯誤的是（）甲生態(tài)系統(tǒng)乙生態(tài)系統(tǒng)甲生態(tài)系統(tǒng)乙生態(tài)系統(tǒng)甲生態(tài)系統(tǒng)乙生態(tài)系統(tǒng)種群類型數(shù)最甲生態(tài)系統(tǒng)乙生態(tài)系統(tǒng)種群類型數(shù)最A.甲生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性較乙生態(tài)系統(tǒng)強B.乙生態(tài)系統(tǒng)生物群落S點之后發(fā)生的演替屬于次生演替C.乙生態(tài)系統(tǒng)R時之前和T時之后，群落均未出現(xiàn)演替現(xiàn)象D.乙生態(tài)系統(tǒng)R時和T時種群類型數(shù)量相等，但物種類型不一定相同.根據(jù)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(qū)被列為國家級紅樹林自然保護區(qū)，紅樹林的保護和發(fā)展也被列為廣東建設林業(yè)生態(tài)省的八大工程之一。材料二2004年12月，由印度洋地震引起的海嘯導致十多萬人死亡，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安然無恙。（1）紅樹林的穩(wěn)定性較強而穩(wěn)定性較弱，原因是紅樹林（2）海嘯過后，災區(qū)沿海的多種生態(tài)系統(tǒng)遭到了毀滅性破壞，短期內難以恢復。這一事實說明任何生態(tài)系統(tǒng)的都是有限的。（3）在海嘯中被海水浸泡過的農田為什么不宜直接種植農作物？請從生物學角度分析其原因：“參考答案：BB由于黃花刺茄造成了危害，導致某些生物的減少，降低了生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，A錯誤；黃花刺茄是具有很強的耐貧瘤和耐干旱特性的草本植物，所以在荒地、路邊、棄耕地、過度放牧的草地，黃花刺茄可取得優(yōu)勢地位，B正確；為了減少對環(huán)境的污染生物防治最好，而化學防治和人為鏟除，鏟除防治最好，C錯誤；導致黃花刺茄在入侵地呈型瘋長的主要原因是環(huán)境適宜、缺少天敵等，D錯誤。C4.BA甲瓶中的小魚很快死亡可能是因為瓶內小魚數(shù)量過多，種內競爭激烈，A正確；乙與甲相比，乙中小魚和植物數(shù)量相當，比例適宜，而丙瓶中雖然植物與小魚數(shù)量相當，但出處于黑暗條件下，沒有能量來源，而乙瓶在散射光下，且小魚數(shù)量適當，故乙瓶中的生物存活的時間相對較長，B正確；生態(tài)瓶必須是封閉的，因為外界的生物或非生物因素都會對實驗結果產(chǎn)生影響，因此，丙瓶中加蓋與否，會影響實驗結果，C錯誤；生態(tài)瓶應放在較強的散射光下以獲得能量輸入，使生態(tài)瓶內的生態(tài)系統(tǒng)在一段時間內維持穩(wěn)定，因此，若想生態(tài)瓶內的生態(tài)系統(tǒng)在一段時間內維持穩(wěn)定，丙瓶不應放在黑暗中，D正確。C生態(tài)系統(tǒng)具有保持或恢復自身結構和功能的相對穩(wěn)定，所以自然生態(tài)系統(tǒng)常常朝趨向相對穩(wěn)定的方向發(fā)展，A正確；生態(tài)系統(tǒng)的一個重要特點是它常常趨向于達到一種穩(wěn)態(tài)或平衡狀態(tài)，這種穩(wěn)態(tài)是靠自我調節(jié)過程來實現(xiàn)的，調節(jié)主要是通過負反饋調節(jié)進行的，自我調節(jié)能力是生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)的基礎，B正確；個生態(tài)系統(tǒng)能保持能量輸入與輸出的動態(tài)平衡,說明這個生態(tài)系統(tǒng)是穩(wěn)定的，如果長期輸出大于輸入，生態(tài)系統(tǒng)就會退化，自我調節(jié)能力降低，故生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定需要外界的能量輸入，C錯誤；生態(tài)系統(tǒng)的成分越少，營養(yǎng)結構越簡單，自我調節(jié)能力就越弱，抵抗力穩(wěn)定性就越低，反之生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結構越復雜，自我調節(jié)能力越強，D正確。D根據(jù)定義，生態(tài)平衡是指生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能處于相對穩(wěn)定的一種狀態(tài)，A正確；人們把生態(tài)系統(tǒng)維持或恢復自身結構與功能處于相對平衡狀態(tài)的能力，叫作生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，B正確；生態(tài)平衡是一種動態(tài)的平衡，生態(tài)系統(tǒng)能夠維持這種動態(tài)平衡是因為生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調節(jié)能力，即生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力是生態(tài)系統(tǒng)也定性和生態(tài)平衡的基礎,C正確；生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性通常是一致的，D錯誤。C生物繁殖能力的強弱與恢復力穩(wěn)定性呈正相關，抵抗力穩(wěn)定性與食物網(wǎng)的復雜程度呈正相關，A正確：北極苔原氣候條件差，生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力較弱，無論是物質的積累還是能量的周轉都受環(huán)境條件的限制，恢復力穩(wěn)定性較低，B正確；生態(tài)系統(tǒng)的每個結構，包括營養(yǎng)結構、非生物的物質和能量均與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性息息相關，沒有任何一種結構要素與穩(wěn)定性沒有關聯(lián)，只有關聯(lián)性強與弱的區(qū)別，C錯誤；無機環(huán)境的變遷時刻影響著生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，冰川融化影響北極的氣候以及生態(tài)系統(tǒng)的邊界范圍、溫度變化等，從而影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，D正確。C甲生態(tài)系統(tǒng)種群類型數(shù)量較乙生態(tài)系統(tǒng)多，一般來說，生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多，食物網(wǎng)越復雜，抵抗力穩(wěn)定性越強，故甲生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性較乙生態(tài)系統(tǒng)強，A正確；乙生態(tài)系統(tǒng)在S點時種群類型數(shù)量降到最低，而S點后種群類型數(shù)量又逐漸增加，可見S點后一定經(jīng)歷過一個次生演替的過程，B正確；群落演替在各時間段均會發(fā)生，C錯誤；乙生態(tài)系統(tǒng)R時和T時種群類型數(shù)量相等，由于群落的演替，其物種類型不一定相同，D正確。10.【答案】（I）抵抗力恢