阿爾山風(fēng)光3.5生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

紫莖澤蘭入侵我國后，先是在云南瘋長蔓延，現(xiàn)已擴(kuò)散至廣西、貴州、四川等多個(gè)省份，對當(dāng)?shù)亓帜?、牧草和農(nóng)作物造成嚴(yán)重危害。問題探討討論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、我國曾引入紫莖澤蘭專食性天敵-澤蘭實(shí)蠅來防治紫莖澤蘭。澤蘭實(shí)蠅也是一種外來生物，對這種方法，你怎么看？美麗的呼倫貝爾草原一、生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（一）、生態(tài)平衡生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能處于相對穩(wěn)定的一種狀態(tài)。2、特征：1）結(jié)構(gòu)平衡2）功能平衡3）收支平衡動(dòng)態(tài)平衡1、概念：調(diào)節(jié)機(jī)制？生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞負(fù)反饋調(diào)節(jié)：系統(tǒng)工作的效果減弱或受到限制正反饋調(diào)節(jié)反饋調(diào)節(jié)在一個(gè)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。使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)湖泊受到了污染魚類等生物死亡魚類等生物腐爛+維持生態(tài)系統(tǒng)平衡草兔狼3、動(dòng)態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機(jī)制---負(fù)反饋調(diào)節(jié)在一個(gè)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。1、概念：2、實(shí)例：兔子數(shù)量增加

兔子數(shù)量減少（恢復(fù)原水平）草數(shù)量減少狼數(shù)量增加群落內(nèi)部草兔狼2、在森林中，隨著植被的大量生長，森林逐漸變得郁閉，林間陽光減少，制約了林下樹苗的成長，還導(dǎo)致枯枝落葉的積累，不久，一場森林火災(zāi)發(fā)生了，災(zāi)后由于光照更加充足，土壤的無機(jī)養(yǎng)料增多，于是許多種子萌發(fā)，幼苗迅速成長，森林面貌逐漸恢復(fù)。種群密度降低種群密度升高(郁閉)種子萌發(fā),長成新植株陽光.養(yǎng)料充足火災(zāi)生物群落與無機(jī)環(huán)境之間負(fù)反饋調(diào)節(jié)的實(shí)例原方向發(fā)生偏離負(fù)反饋調(diào)節(jié)回到原來方向分析負(fù)反饋調(diào)節(jié)的過程：改邪歸正思考-討論負(fù)反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)具備自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)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。原方向發(fā)生偏離正反饋調(diào)節(jié)更加偏離錯(cuò)上加錯(cuò)有一個(gè)湖泊受到了嚴(yán)重污染，魚類的數(shù)量就會(huì)因死亡而減少，魚類死亡的尸體腐爛，又會(huì)進(jìn)一步加重污染，引起更多的魚類死亡，活魚就更少了。正反饋調(diào)節(jié)：使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)調(diào)節(jié):實(shí)例：湖泊受到了污染魚類等生物死亡魚類等尸體腐爛結(jié)果:加重污染更多魚死亡+污染更重生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)維持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)與功能相對平衡狀態(tài)的能力。也就是說生態(tài)系統(tǒng)維持生態(tài)平衡的能力。生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性自我調(diào)節(jié)能力負(fù)反饋調(diào)節(jié)原因基礎(chǔ)抵抗力穩(wěn)定性：恢復(fù)力穩(wěn)定性：兩個(gè)方面：抵抗干擾，維持原狀遭到破壞，恢復(fù)原狀原因基礎(chǔ)（二）、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)維持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)與功能相對平衡狀態(tài)的能力。也就是說生態(tài)系統(tǒng)維持生態(tài)平衡的能力。1、概念：3、機(jī)理：生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性自我調(diào)節(jié)能力負(fù)反饋調(diào)節(jié)4、自調(diào)能力有限當(dāng)外界干擾因素的強(qiáng)度超過一定限度時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性急劇下降，生態(tài)平衡遭破壞。抵抗力穩(wěn)定性：恢復(fù)力穩(wěn)定性：2、兩個(gè)方面：1、抵抗力穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身結(jié)構(gòu)與功能保持原狀(不受損害)的能力。二、抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性(1)含義(2)規(guī)律生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，

越簡單，自我調(diào)節(jié)能力就越弱，

就越低；反之則越高。營養(yǎng)結(jié)構(gòu)抵抗力穩(wěn)定性(3)特點(diǎn)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力有一定限度，越過限度，

能力就遭到破壞。自我調(diào)節(jié)發(fā)達(dá)根系抗干旱蝗災(zāi)過后草又青2、恢復(fù)力穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)原狀的能力。(1)含義：(2)與抵抗力穩(wěn)定性的關(guān)系：

。往往相反“野火燒不盡，春風(fēng)吹又生”火后森林重恢復(fù)黃土高原過去不僅有茂密的森林，還有茂密的草原。但是，經(jīng)過幾百年的掠奪式開發(fā)，盲目砍伐森林和濫墾草原，結(jié)果植被破壞殆盡，引起水土流失，因而成為一片荒山禿嶺。青山綠水窮山惡水黃土高原的歷史變遷生物種類

多營養(yǎng)結(jié)構(gòu)

復(fù)雜強(qiáng)自我調(diào)節(jié)能力

抵抗力穩(wěn)定性

高熱帶雨林恢復(fù)力穩(wěn)定性低生物種類

少營養(yǎng)結(jié)構(gòu)

簡單弱自我調(diào)節(jié)能力

抵抗力穩(wěn)定性

高低恢復(fù)力穩(wěn)定性人工林比較抵抗力與恢復(fù)力穩(wěn)定性的高低比較抵抗力與恢復(fù)力穩(wěn)定性的高低弱強(qiáng)森林生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性較___（營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜）強(qiáng)抵抗力穩(wěn)定性較___恢復(fù)力穩(wěn)定性較__

過度砍伐后恢復(fù)力穩(wěn)定性較__

弱火災(zāi)后恢復(fù)力穩(wěn)定性較__強(qiáng)

抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性區(qū)別實(shí)質(zhì)核心影響因素保持自身結(jié)構(gòu)功能相對穩(wěn)定恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)功能相對穩(wěn)定抵抗干擾保持原狀遭到破壞恢復(fù)原狀生態(tài)系統(tǒng)中物種多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，抵抗力穩(wěn)定性越高生態(tài)系統(tǒng)中物種少，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單，恢復(fù)力穩(wěn)定性越高比較：抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性穩(wěn)定性營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度一般存在相反關(guān)系恢復(fù)力穩(wěn)定性生物種類

少營養(yǎng)結(jié)構(gòu)

簡單弱自我調(diào)節(jié)能力

抵抗力穩(wěn)定性

低低恢復(fù)力穩(wěn)定性特例：北極苔原生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)者主要是地衣，其他生物直接或間接依靠地衣生活。地衣大面積破壞，生態(tài)系統(tǒng)會(huì)崩潰。

生存條件極其惡劣：人體在遇到病原體入侵時(shí)，免疫系統(tǒng)會(huì)抵抗病原體的入侵，這與生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性相似；人體也有恢復(fù)穩(wěn)態(tài)的機(jī)制和趨勢，在大病初愈時(shí)，有些功能需要恢復(fù)到正常水平，這與恢復(fù)力穩(wěn)定性相似。在個(gè)體水平穩(wěn)態(tài)的維持上，有沒有類似生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的情況？抵抗力穩(wěn)定性、恢復(fù)力穩(wěn)定性和總穩(wěn)定性之間的關(guān)系:

圖中兩條虛線之間的部分表示生態(tài)系統(tǒng)功能正常的作用范圍。

____表示一個(gè)外來干擾使之偏離這一范圍的大小，偏離的大小可以作為抵抗力穩(wěn)定性的定量指標(biāo)____可以表示恢復(fù)到原狀態(tài)所需的時(shí)間。大小可以作為恢復(fù)力穩(wěn)定性的定量指標(biāo)____表示曲線與正常范圍之間所圍成的面積，可作為總穩(wěn)定性的定量指標(biāo)mnTS1.人造馬尾松林比天然混交林更易遭松毛蟲危害,其主要原因是(

)A.人造馬尾松林營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單B.人造馬尾松林適應(yīng)環(huán)境的能力弱C.松毛蟲的繁殖能力強(qiáng)D.人造馬尾松林的抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng)答案:A2.一片草地發(fā)生火災(zāi)后,第二年就又長出茂密的草本植物,動(dòng)物的種類和數(shù)量也很快恢復(fù),這說明生態(tài)系統(tǒng)具有(

)A.抵抗力穩(wěn)定性B.恢復(fù)力穩(wěn)定性C.結(jié)構(gòu)不可破壞性D.功能絕對穩(wěn)定性答案:B

3.如果一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中有4種生物，它們可以形成下面幾種營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，如圖所示，其中最穩(wěn)定的是()甲乙丙丁甲乙丙丁甲乙丙丁甲丁乙丙ABCDB練習(xí)生物種類關(guān)系的失調(diào)除了二氧化碳多、氧氣少、水循環(huán)失調(diào)等原因以外，生物種類關(guān)系的失調(diào)也是重要的原因。原來，設(shè)計(jì)者雖然在“生物圈II號”內(nèi)模擬了多種生態(tài)系統(tǒng)，但引進(jìn)的生物卻主要是生產(chǎn)者，動(dòng)物、真菌和細(xì)菌的種類和數(shù)量都較少。傳粉的昆蟲死去了，有些植物就只開花不結(jié)果了。由于動(dòng)物的種類和數(shù)量減少了，植物很少被動(dòng)物取食，加之缺少細(xì)菌和真菌的分解，導(dǎo)致枯枝落葉大量堆積，物質(zhì)循環(huán)不能正常進(jìn)行。環(huán)境資源與人的比例嚴(yán)重偏小恐怕還有比例不對的原因,在真的生物圈中平均每人所對應(yīng)的大氣,水,植物等是那么的廣闊,而二號呢?環(huán)境資源與人的比例嚴(yán)重偏小,就那點(diǎn)大氣,水,植物等,哪怕就是生活一個(gè)人也已嚴(yán)重不夠了,更何況是幾個(gè)人.二氧化碳多、氧氣少是結(jié)果而非原因,二氧化碳多、氧氣少是因?yàn)橹参锵鄬μ倭?不足以將人和植物自身產(chǎn)生的那么多二氧化碳轉(zhuǎn)化并釋放氧氣.氧氣的消耗速度高于產(chǎn)生速度,而二氧化碳的產(chǎn)生高于消耗.“生物圈2號”實(shí)驗(yàn)失敗原因4.一般來說,生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力越強(qiáng),則表明(

)①生態(tài)系統(tǒng)的成分越復(fù)雜②生態(tài)系統(tǒng)的成分越簡單③營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜④營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單⑤生態(tài)平衡容易被破壞⑥生態(tài)平衡不容易被破壞A.①③⑤

B.②④⑥

C.①③⑥

D.②④⑤答案:C(6)一個(gè)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中動(dòng)植物種類及數(shù)量不會(huì)有波動(dòng)。(×)(7)生物群落能量的輸入量大于輸出量,物質(zhì)的輸入與輸出則保持相對平衡。(×)(8)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是恒定不變的。(×)5.生態(tài)系統(tǒng)越復(fù)雜,其自我調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)的原因不包括(

)A.處于同一營養(yǎng)級的生物種類繁多B.能量可通過多條食物鏈傳遞到最高營養(yǎng)級C.某營養(yǎng)級的一些生物消失,可由同一營養(yǎng)級其他生物代替D.能量流經(jīng)各營養(yǎng)級時(shí),是逐級遞減的答案:D5.地球上不同類型的生態(tài)系統(tǒng)具有不同的調(diào)節(jié)能力。與農(nóng)田、草原、凍原等生態(tài)系統(tǒng)相比較,熱帶雨林的自我調(diào)節(jié)能力的特點(diǎn)是(

)A.種群數(shù)量調(diào)節(jié)能力強(qiáng),抵抗外界干擾能力弱B.分解力弱,生產(chǎn)力強(qiáng)C.抵抗外界干擾能力強(qiáng),自我恢復(fù)能力弱D.能量流動(dòng)速率快,物質(zhì)循環(huán)速率慢解析:熱帶雨林氣候適宜,生物種類繁多,自我調(diào)節(jié)能力強(qiáng),抵抗力穩(wěn)定性較高,恢復(fù)力穩(wěn)定性較低。答案:C生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的數(shù)學(xué)模型④曲線與正常范圍之間所夾的面積作為總穩(wěn)定性的定量指數(shù)（TS）,

TS越大，說明這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越弱。①兩條虛線之間的部分表示生態(tài)系統(tǒng)功能正常的作用范圍。②y表示一個(gè)外來干擾使之偏離這一范圍的大小。

y值大，說明抵抗力穩(wěn)定性弱，反之，抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng)；③x表示恢復(fù)到原狀態(tài)所需的時(shí)間。

x

值大，說明恢復(fù)力穩(wěn)定性弱，反之，恢復(fù)力穩(wěn)定性強(qiáng)；模型構(gòu)建河流受到輕微污染,通過自身凈化，能夠很快消除污染。河流重度污染，恢復(fù)力穩(wěn)定性被破壞適量砍伐合理放牧適度捕撈1.控制對生態(tài)系統(tǒng)的干擾強(qiáng)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)，合理適度利用。三、提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性防護(hù)林2.對人類利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的物質(zhì)、能量的投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)。對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)要不斷施肥、灌溉，增加投入，控制病蟲害，才能保證高產(chǎn)出。

設(shè)計(jì)生態(tài)缸并觀察其穩(wěn)定性生態(tài)缸中生物的生存狀況和存活時(shí)間，了解生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性及影響穩(wěn)定性的因素。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是結(jié)構(gòu)和功能協(xié)調(diào)的重要標(biāo)志。穩(wěn)定程度取決于它的物種組成、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和非生物因素之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。實(shí)驗(yàn)原理觀察指標(biāo)四、生態(tài)缸的設(shè)計(jì)制作要求及分析設(shè)計(jì)要求分析生態(tài)缸是封閉的生態(tài)缸中投放的幾種生物必須具有很強(qiáng)的生活力,成分齊全(要有生產(chǎn)者\(yùn)消費(fèi)者\(yùn)分解者)生態(tài)缸的材料須透明生態(tài)缸宜小不宜大，缸中水量應(yīng)占其容積的4/5，要留一定空間生態(tài)缸的采光用較強(qiáng)的散射光選擇的動(dòng)物不宜太多，個(gè)體不宜太大防止外界生物或非生物因素的干擾生態(tài)缸中能夠進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，在一定時(shí)期內(nèi)保持穩(wěn)定為光合作用提供光能；保持生態(tài)缸內(nèi)溫度；便于觀察便于操作，缸內(nèi)儲(chǔ)備一定量的空氣防止水溫過高,導(dǎo)致水生植物死亡減少對O2消耗，防止生產(chǎn)量＜消耗量粘貼標(biāo)簽：貼上標(biāo)簽，填寫姓名、日期等，放在陽面陽臺(tái)上(光不能直射)觀察記錄：每天觀察一次并作記錄，直至瓶中生物全部死亡為止，即為生態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定性的時(shí)間投放生物：將一棵長勢良好的金魚藻、絲螺1~2只(或一只小蝦)放入瓶中加蓋封口：在瓶蓋周圍涂上凡士林，蓋緊瓶口過程設(shè)計(jì)瓶子處理：取250mL或500mL的平底廣口瓶，將其洗凈，用開水燙一下瓶子和瓶蓋放砂注水：加入1cm厚的洗凈的細(xì)砂，再注入河水（占溶積的4/5——仿河流生態(tài)系統(tǒng)）課題：設(shè)計(jì)并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性

1.在制作生態(tài)缸時(shí)，除了參考教材中的方法步驟外，還要注意以下幾點(diǎn):（1）生態(tài)缸可制作成封閉型，也可制作成開放型（即不加蓋）。前者對生態(tài)系統(tǒng)的基本成分及其比例有著更嚴(yán)格的要求。（2）生態(tài)缸中放置的生物必須具有較強(qiáng)的生活力，放置生物的數(shù)量要合適。（3）為了使生態(tài)缸內(nèi)的沙地保持干燥，可在沙土下鋪墊一張塑料布，以防止缸中水（氣）滲透上來。（4）生態(tài)缸制作完畢后，應(yīng)該貼上標(biāo)簽，在上面寫上制作者的姓名與制作日期。2.觀察生態(tài)缸的穩(wěn)定性時(shí)，要注意以下幾點(diǎn):（1）設(shè)計(jì)一份觀察記錄表，內(nèi)容包括植物、動(dòng)物的生活情況，水質(zhì)情況

（