3.5生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性學習目標概述生態(tài)平衡的概念及特征。闡明生態(tài)系統(tǒng)通過自我調(diào)節(jié)來維持平衡，概述負反饋調(diào)節(jié)機制。舉例說明抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性。生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性2提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性3設計制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性4目錄一.生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1.生態(tài)平衡（1）概念生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能處于相對穩(wěn)定的一種狀態(tài)，就是生態(tài)平衡生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性動態(tài)平衡組成成分營養(yǎng)結構非生物物質(zhì)和能量生產(chǎn)者消費者分解者能量流動物質(zhì)循環(huán)信息傳遞結構功能（食物鏈和食物網(wǎng)）（2）特征結構平衡：生態(tài)系統(tǒng)各組分保持相對穩(wěn)定功能平衡：生產(chǎn)—消費—分解的生態(tài)過程正常進行，保證了物質(zhì)總在循環(huán)，能量不斷流動，生物個體持續(xù)發(fā)展和更新收支平衡：生產(chǎn)者在一定時間內(nèi)制造的可供其他生物利用的量，處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)這種動態(tài)平衡是通過什么調(diào)節(jié)機制實現(xiàn)的呢？生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（3）生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機制嘗試用文字、線框、箭頭等符號，簡要描繪其中的調(diào)節(jié)過程。生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性高原鼠兔草實例一狼實例二森林森林火災災后恢復實例1：生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性兔子數(shù)量增加狼增加草減少，兔的生存空間和資源減少兔子數(shù)量減少草增加，兔的生存空間和資源增加狼減少說明在生態(tài)系統(tǒng)中，生物群落內(nèi)部能夠進行自我調(diào)節(jié)，以維持生態(tài)平衡。實例2：生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性森林植被大量生長林下光照減少，樹苗生長受限，枯枝落葉增加自然火災光照充足土壤養(yǎng)料增多種子萌發(fā)，幼苗迅速成長植被逐漸恢復說明在生態(tài)系統(tǒng)中，生物群落與無機環(huán)境之間也能夠自我調(diào)節(jié)，以維持生態(tài)平衡。2.負反饋調(diào)節(jié)上述生態(tài)系統(tǒng)都遇到了破壞或干擾，而對抗這種破壞或干擾，使生態(tài)系統(tǒng)恢復平衡的調(diào)節(jié)機制，是負反饋機制。（1）概念在一個系統(tǒng)中，系統(tǒng)工作的效果，反過來又作為信息調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作，并且使系統(tǒng)工作的效果減弱或受到限制，它可使系統(tǒng)保持穩(wěn)定生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性發(fā)生偏離負反饋調(diào)節(jié)回到原來方向改邪歸正原方向（2）負反饋調(diào)節(jié)的意義負反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，是生態(tài)系統(tǒng)具備自我調(diào)節(jié)能力的基礎正是由于生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，生態(tài)系統(tǒng)才能維持相對穩(wěn)定！如果是正反饋調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)，結局又是怎樣？生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性美麗的呼倫貝爾草原4.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（1）概念生態(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。強調(diào)的是生態(tài)系統(tǒng)維持生態(tài)平衡的能力（2）類型抵抗力穩(wěn)定性、恢復力穩(wěn)定性（3）調(diào)節(jié)機制生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性原因基礎自我調(diào)節(jié)能力負反饋調(diào)節(jié)（4）自我調(diào)節(jié)能力有限當外界干擾因素的強度超過一定限度時，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性急劇下降，生態(tài)平衡遭破壞。生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性黃土高原經(jīng)過幾百年的掠奪式開發(fā)，植被破壞造成水土流失，成為一片荒山禿嶺。二.抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性資料1：當草原遭受蝗蟲的采食后，草原植物會增強其再生能力，盡可能減緩種群數(shù)量的下降。當森林遭遇持續(xù)的干旱氣候時，樹木往往擴展根系的分布空間，以保證獲得足夠的水分，維持生態(tài)系統(tǒng)正常的功能。這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)哪方面能力？生態(tài)系統(tǒng)本身對外界干擾具有一定的抵抗力抵抗力穩(wěn)定性資料2：生態(tài)系統(tǒng)遭到一定程度的破壞后，經(jīng)過一段時間，可以恢復到原來的狀態(tài)。如前述的森林局部火災后，森林仍能逐步恢復原狀。這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)哪方面能力？生態(tài)系統(tǒng)具有恢復原狀的能力恢復力穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性1.抵抗力穩(wěn)定性（抵抗干擾，維持原狀）（1）概念生態(tài)系統(tǒng)抵抗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?；认x采食下，草原植物再生能力增強干旱時樹木擴展根系的分布空間抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性2.恢復力穩(wěn)定性（受到破壞，恢復原狀）（1）概念生態(tài)系統(tǒng)受到外界干擾因素的破壞后恢復到原狀的能力。大興安嶺1987火災俯瞰圖若干年后，大興安嶺的植被大興安嶺1987火災抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性3.穩(wěn)定性特點：(1)不同的生態(tài)系統(tǒng)一般在這兩種穩(wěn)定性的表現(xiàn)上有著一定差別。生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多食物網(wǎng)越復雜自我調(diào)節(jié)能力就越強抵抗力穩(wěn)定性就越高，恢復力穩(wěn)定性越低結構簡單的生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性低，恢復力穩(wěn)定性一定高嗎？

在熱帶雨林中，動植物種類繁多，營養(yǎng)結構非常復雜，假如其中的某種植食性動物大量減少，它在食物網(wǎng)中的位置還可以由這個營養(yǎng)級的多種生物來代替，整個生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能仍然能夠維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)。熱帶雨林在遭到嚴重砍伐或者嚴重森林大火后，恢復到原狀的時間漫長，難度極大。抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性3.穩(wěn)定性特點：注意:環(huán)境惡劣地帶的生態(tài)系統(tǒng)(北極凍原、荒漠)，往往恢復力穩(wěn)定性和抵抗力穩(wěn)定性都比較弱！

北極凍原生態(tài)系統(tǒng)，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，假如地衣受到大面積破壞，整個生態(tài)系統(tǒng)就會崩潰。抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性3.穩(wěn)定性特點：(2)生態(tài)系統(tǒng)在受到不同程度的干擾或破壞后，其恢復速度和恢復時間不一樣。河流土壤輕微污染自身凈化作用恢復重度污染自身凈化作用不足以消除恢復力穩(wěn)定性就被破壞了輕微干擾嚴重化工污染熱帶雨林砍伐過度放牧抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性4.用數(shù)學模型來表示兩種穩(wěn)定性的關系：穩(wěn)定性營養(yǎng)結構復雜程度抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性一般來說，生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多，食物網(wǎng)越復雜，其自我調(diào)節(jié)能力就越強，抵抗力穩(wěn)定性就越高。反之，生態(tài)系統(tǒng)的組分越少，食物網(wǎng)越簡單，其自我調(diào)節(jié)能力就越弱，恢復力穩(wěn)定性較高。抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性

抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性區(qū)別實質(zhì)_____自身結構和功能相對穩(wěn)定_____自身結構和功能相對穩(wěn)定核心影響因素模型保持恢復抵抗干擾，保持原狀受到破壞，恢復原狀生物種類越多、營養(yǎng)結構越復雜→自我調(diào)節(jié)能力越強→抵抗力穩(wěn)定性越高生物種類越少、營養(yǎng)結構越簡單→自我調(diào)節(jié)能力越弱→恢復力穩(wěn)定性越高穩(wěn)定性營養(yǎng)結構復雜程度抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性

注意:對于環(huán)境條件極其惡劣的生態(tài)系統(tǒng)，如北極苔原生態(tài)系統(tǒng)，其抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性都較低！抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性(4)TS表示曲線與正常范圍之間所圍成的面積，TS值越大，說明生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越

。如圖表示抵抗力穩(wěn)定性、恢復力穩(wěn)定性和總穩(wěn)定性的關系，據(jù)圖分析：(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

。(2)熱帶雨林生態(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y值要

(填“大于”或“小于”)熱帶雨林的y值。(3)x的大小可作為

強弱的指標，x值越大，說明恢復力穩(wěn)定性越

。自我調(diào)節(jié)能力大于恢復力穩(wěn)定性低低三.提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性3.提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1.提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的意義（1）可以持續(xù)不斷地滿足人類生活所需（2）能夠使人類生活與生產(chǎn)的環(huán)境保持穩(wěn)定合理放牧封山育林適量捕撈3.提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性2.提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的措施（1）控制對生態(tài)系統(tǒng)的干擾強度，在不超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力的范圍內(nèi)，合理適度地利用生態(tài)系統(tǒng)。農(nóng)田施肥防護林防風阻沙3.提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性2.提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的措施（2）對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應給予相應的物質(zhì)、能量的投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結構與功能的協(xié)調(diào)。四.設計制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性四、設計制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性設計一個生態(tài)缸，觀察這一人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。1.目的要求：2.基本原理：①在有限的空間內(nèi)，依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)原理，將生態(tài)系統(tǒng)的基本成分進行組織，構建一個人工微生態(tài)系統(tǒng)是可能的。②要使人工微生態(tài)系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)，在設計時還要考慮系統(tǒng)內(nèi)組分及營養(yǎng)級之間的合適比例。應該注意，人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是有條件的，也可能是短暫的。設計要求相關分析生態(tài)缸一般是

的防止外界生物或非生物因素的干擾生態(tài)缸中投放的幾種生物必須具有很強的

，種類

生態(tài)缸中能夠進行物質(zhì)循環(huán)和能量流動，在一定時期內(nèi)保持穩(wěn)定生態(tài)缸的材料必須

為光合作用提供光能；保持生態(tài)缸內(nèi)溫度；便于觀察生態(tài)缸宜

不宜

，缸中的水量應

，要留出一定的

.便于操作；缸內(nèi)儲備一定量的空氣生態(tài)缸的采光用較強的

光防止水溫過高導致水生植物死亡選擇動物不宜過多，個體不宜太大減少對氧氣的消耗，防止氧氣的產(chǎn)生量小于消耗量封閉生活力透明小大適宜空間散射齊全1設計要求及相關分析2實驗步驟①生態(tài)缸中的生物只能存活一段時間。雖然生態(tài)缸中生態(tài)系統(tǒng)成分齊全，但

。所以抵抗力穩(wěn)定性極低，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性極易被破壞。因此，生態(tài)缸內(nèi)的生物只能保持一定時間的活性。②不同的生態(tài)缸中生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性時間有長有短。其結構比較簡單，自我調(diào)節(jié)能力差3結果分析生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課堂小結1.下列關于生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生態(tài)平衡的敘述，錯誤的是（）A.兩者都是處于動態(tài)變化中的穩(wěn)定與平衡，具有相對性B.提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性、維持生態(tài)平衡有利于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展C.生態(tài)平衡是一種決定生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的能力，兩者有共同基礎D.人們利用恢復生態(tài)學重建某區(qū)域使其恢復正常就是要實現(xiàn)生態(tài)平衡C課堂檢測2.生態(tài)系統(tǒng)具備自我調(diào)節(jié)能力的基礎是負反饋調(diào)節(jié)。下列哪項不屬于負反饋調(diào)節(jié)（）A.池塘被倒入大量污水后，水生生物大量死亡，進一步引起水質(zhì)變差B.草原被牛羊適當采食后，草原植物增強再生能力，減緩植物種群數(shù)量的下降C.森林局部著火破壞了部分植被，空地土壤肥沃光照充足，幸存植物能迅速萌發(fā)生長D.草原鼠的數(shù)量上升引起蛇的數(shù)量上升，使鼠的增加受到抑制A3.如圖甲、乙是兩個不同的淡水生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能變化曲線。在時間點a時刻，兩者同時受到相同類型和強度的污染物排放干擾，致使兩者結構和功能都出現(xiàn)較大波動。下列分析錯誤的是()A.曲線顯示，針對該種類型和強度的污染物干擾，乙生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性明顯強于甲生態(tài)系統(tǒng)B.在污染物類型和排放強度不變的情況下,若乙生態(tài)系統(tǒng)所受干擾提前，則其B點會向左移動C.若污染物類型不變但增大排放量，則甲生態(tài)系統(tǒng)對應的C點會向右移動D.圖中AB段與AC段時間差異取決于甲、乙生態(tài)系統(tǒng)的恢復力穩(wěn)定性強弱，與抵抗力穩(wěn)定性無關D4.下列措施中，有利于維持森林生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的是（）A.引入外來物種，增加該生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結構的復雜程度B.徹底清除枯枝落葉，提高種子萌發(fā)率和幼苗的成活率C.去除數(shù)量稀少的植物種類，為優(yōu)勢植物種類騰出空間D.加強對各類生物和環(huán)境的保護，減少人類活動的干擾D5.生態(tài)瓶是一種極具有觀賞性的人工模擬的微型生態(tài)系統(tǒng)。下列關于生態(tài)瓶的敘述，不正確的是（）A.生態(tài)瓶構成了一個在物質(zhì)和能量上自給自足的生態(tài)系統(tǒng)B.在生態(tài)瓶中適當放入小動物，可以加快瓶內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)C.生態(tài)瓶中的沙土提供了非生物的物質(zhì)和分解者等成分D.一個星期后，生態(tài)瓶中的水變渾濁，說明該生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限的AA.生態(tài)瓶必須是密閉的，放在直射光下，生物成分的數(shù)量要搭配合理B.乙瓶中缺乏光照，生態(tài)