第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

1、第5節(jié)　生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力,(1)概念：生態(tài)系統(tǒng)所具有的 或 自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的 。(2)原因：生態(tài)系統(tǒng)具有一定的 。(1)概念：不同的生態(tài)系統(tǒng)都有在一定范圍內(nèi) 的能力。,1．生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,2．生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力,保持,恢復(fù),能力,自我調(diào)節(jié)能力,

2、消除外來干擾,(2)大?。阂话銇碚f，生態(tài)系統(tǒng)的 ，能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的途徑 ，其 ，相反，組分 ，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu) ，其調(diào)節(jié)能力也越小。(3)生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)是 ，后者在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在。,組分越多,越復(fù)雜,調(diào)節(jié)能力越強(qiáng),越

3、少,越簡(jiǎn)單,負(fù)反饋調(diào)節(jié),[思維激活1] 決定生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的大小主要與生態(tài)系統(tǒng)的哪些成分有關(guān)？提示 生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者與消費(fèi)者，特別是消費(fèi)者的類群復(fù)雜化程度，將決定食物鏈、食物網(wǎng)的復(fù)雜化程度，進(jìn)而決定自我調(diào)節(jié)能力的大小。,(1)負(fù)反饋調(diào)節(jié)①作用：是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)，能使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到和保持平衡及穩(wěn)態(tài)。②結(jié)果：抑制或減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化。,1．生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié),③實(shí)例：,(2)正反饋調(diào)節(jié)①

4、作用：使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)。②結(jié)果：加速最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化。③實(shí)例：,一個(gè)湖泊生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)生的正反饋調(diào)節(jié),生態(tài)系統(tǒng)的成分越繁多，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力就越大，反之亦然。如下圖所示：,2．自我調(diào)節(jié)能力的大小,特別提醒 生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力不是無限的，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)的自我調(diào)節(jié)能力會(huì)喪失，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性就會(huì)遭到破壞，且難以恢復(fù)。,【鞏固1】 下圖是草原生態(tài)系統(tǒng)中兔子種

5、群數(shù)量與植物種群數(shù)量之間的反饋調(diào)節(jié)示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問題。(1)兔子種群和植物種群數(shù)量的這種調(diào)節(jié)屬于________調(diào)節(jié)，它是生態(tài)系統(tǒng)的________能力的基礎(chǔ)。(2)這種調(diào)節(jié)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)有何意義？,解析　由題干中的反饋示意圖可知兔子種群與植物種群數(shù)量關(guān)系為負(fù)反饋，負(fù)反饋調(diào)節(jié)是自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)，通過反饋調(diào)節(jié)使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到和保持相對(duì)穩(wěn)定。答案　(1)負(fù)反饋　自我調(diào)節(jié)　(2)使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到和保持相對(duì)穩(wěn)定,生

6、態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,(1)含義：生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的__________保持原狀的能力。(2)規(guī)律：生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純， 越簡(jiǎn)單，自我調(diào)節(jié)能力就越弱， 就越低；反之則越高。(3)特點(diǎn)：調(diào)節(jié)能力有一定限度，越過限度， 能力就遭到破壞。,1．抵抗力穩(wěn)定性,結(jié)構(gòu)和功能,營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),抵抗力穩(wěn)定性,自我調(diào)節(jié),(1

7、)含義：生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后__________的能力。(2)與抵抗力穩(wěn)定性的關(guān)系：往往 。(1)控制對(duì)生態(tài)系統(tǒng) 的程度，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)該適度，不應(yīng)超過生態(tài)系統(tǒng)的 。(2)對(duì)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 、 投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部

8、 的協(xié)調(diào)。,3．提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,2．恢復(fù)力穩(wěn)定性,恢復(fù)到原狀,相反,干擾,自我調(diào)節(jié)能力,物質(zhì),能量,結(jié)構(gòu)與功能,[思維激活2] 一塊管理良好的棉田和內(nèi)蒙古草原上的草場(chǎng)相比，其抵抗力穩(wěn)定性哪個(gè)高？試說明判斷理由。提示 內(nèi)蒙古草原上的草場(chǎng)的抵抗力穩(wěn)定性高于棉田。因?yàn)槊尢锏某煞謫我弧I(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。,1．抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性的比較,2.生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性、恢復(fù)力穩(wěn)定性和總穩(wěn)定性的關(guān)系(如圖),(1)圖中

9、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。(2)y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)，偏離大說明抵抗力穩(wěn)定性弱，反之，抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng)，如熱帶雨林與草原生態(tài)系統(tǒng)受到相同干擾，草原生態(tài)系統(tǒng)的y值要大于熱帶雨林的y值。(3)x可以表示恢復(fù)到原狀態(tài)所需的時(shí)間。x越大，表示恢復(fù)力穩(wěn)定性越弱，反之，恢復(fù)力穩(wěn)定性越強(qiáng)。,(4)TS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

10、定量指標(biāo)，這一面積越大，即x與y越大，則說明這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越低。特別提醒 (1)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是一種相對(duì)穩(wěn)定，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能總是處于一定范圍內(nèi)的變化之中。(2)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性指的是生態(tài)系統(tǒng)的一種能力或特性，而不是一種狀態(tài)。,【鞏固2】 下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的關(guān)系圖中，正確的是 (　　)。,解

11、析　一般來說，生態(tài)系統(tǒng)的組分越單純、營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，自我調(diào)節(jié)能力就越弱，抵抗力穩(wěn)定性就越低；相反，生態(tài)系統(tǒng)中生物種類越多，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力就越強(qiáng)，抵抗力穩(wěn)定性就越高。抵抗力穩(wěn)定性較高的生態(tài)系統(tǒng)，恢復(fù)力穩(wěn)定性往往較低，反之亦然。故選A。答案　A,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與自我調(diào)節(jié)能力,【例1】 某池塘中，早期藻類大量繁殖，食藻浮游動(dòng)物水蚤大量繁殖，藻類減少，接著又引起水蚤的減少，后期排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污

12、染，導(dǎo)致更多水蚤死亡。關(guān)于上述過程的敘述，正確的是 (　　)。A．早期不屬于負(fù)反饋，后期屬于負(fù)反饋B．早期屬于負(fù)反饋，后期不屬于負(fù)反饋C．早期、后期均屬于負(fù)反饋D．早期、后期均不屬于負(fù)反饋,思維導(dǎo)圖：,深度剖析　早期藻類大量繁殖，食藻浮游動(dòng)物水蚤大量繁殖，藻類減少，接著又引起水蚤的減少應(yīng)屬負(fù)反饋調(diào)節(jié)，

13、后期排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，導(dǎo)致更多水蚤死亡應(yīng)屬正反饋調(diào)節(jié)。答案　B,規(guī)律方法　判斷正反饋、負(fù)反饋調(diào)節(jié)的方法(1)依據(jù)：從調(diào)節(jié)后的結(jié)果與原狀態(tài)之間的變化分析。,抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性的關(guān)系及總穩(wěn)定性,【例2】 如圖所示，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。y表示一個(gè)外來干擾使之偏離這一范圍的大??；x表示恢復(fù)到原狀態(tài)所需的時(shí)間；曲線與正常范圍之間所夾的面積可以作為總穩(wěn)定性的定量指標(biāo)(TS)。下列說

14、法中正確的是 (　　)。,A．在正常作用范圍內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)中生物的種類和數(shù)量保持不變B．在遭到干擾時(shí)，x、y值的大小與生物數(shù)量有關(guān)，與種類無關(guān)C．對(duì)同一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來說，y值和x值之間呈正相關(guān)D．TS值越小，表明這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越小,思維導(dǎo)圖：,深度剖析　在正常作用范圍內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)中生物的種類和數(shù)量應(yīng)保持動(dòng)態(tài)平衡，而不是不變，對(duì)同一生態(tài)

15、系統(tǒng)來說，外來干擾越大，恢復(fù)原狀需要的時(shí)間越長(zhǎng)，即Y值和X值之間呈正相關(guān)，在遭到干擾時(shí)，X、Y值與生物種類數(shù)量都有關(guān)，生物種類數(shù)量越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，TS值越小，說明生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)原狀越快，總穩(wěn)定性越大。答案　C,誤區(qū)警示 (1)對(duì)于極地苔原(凍原)生態(tài)系統(tǒng)，由于物種組分單一，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，它的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性都較低。(2)抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性的比較(見下表),———————,———————,設(shè)計(jì)并制作小生

16、態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性,技法必備1．探究目的：探究生態(tài)系統(tǒng)保持相對(duì)穩(wěn)定的條件。2．小生態(tài)缸的設(shè)計(jì)要求及分析,3.生態(tài)缸穩(wěn)定性觀察與分析(1)觀察穩(wěn)定性，可觀察動(dòng)植物的生活情況、水質(zhì)變化、基質(zhì)變化等判斷生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(2)由于生態(tài)缸極為簡(jiǎn)單，自我調(diào)節(jié)能力極差，抵抗力穩(wěn)定性極低，其穩(wěn)定性易被破壞。因此，生態(tài)缸內(nèi)的生物只能保持一定時(shí)間的活性。(3)若生態(tài)缸是一個(gè)開放的生態(tài)系統(tǒng)，生態(tài)系統(tǒng)的成分復(fù)雜，則自我調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，在沒有巨大

17、外界環(huán)境干擾的情況下會(huì)長(zhǎng)期保持相對(duì)穩(wěn)定。,能力展示為研究影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素，設(shè)計(jì)4個(gè)密閉、透明的生態(tài)瓶，各瓶?jī)?nèi)的組成和條件見下表。經(jīng)過一段時(shí)間的培養(yǎng)和觀測(cè)后，發(fā)現(xiàn)甲瓶是最穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。,注：“＋”表示有，“－”表示無。,請(qǐng)回答下列相關(guān)的問題。(1)用來做生態(tài)瓶的“瓶”，必須是_______________________。(2)為保證生物的生存，必需的兩項(xiàng)外部條件是___________。(3)瓶?jī)?nèi)加入泥沙的重要意

18、義是_________________________。(4)如何評(píng)價(jià)生態(tài)瓶制作水平的高低呢？_________________。(5)乙瓶中，藻類的種群密度變化趨勢(shì)為______，原因是_______________________________________________________。,(6)丙瓶比甲瓶有較多的有機(jī)物，原因是________________。(7)丁瓶與甲瓶相比，氧氣含量______，原因是____

19、__________________________________________________________。(8)根據(jù)觀測(cè)結(jié)果，得出結(jié)論：①_________________________________________________；②_________________________________________________。,解析　密閉生態(tài)瓶的穩(wěn)定性取決于該生態(tài)系統(tǒng)生物種類和數(shù)量的合理搭配。生產(chǎn)者進(jìn)行光

20、合作用，消耗水中的二氧化碳，釋放出氧氣，同時(shí)將無機(jī)物轉(zhuǎn)化成有機(jī)物，為消費(fèi)者——浮游動(dòng)物和小魚提供氧氣和食物。泥沙中含有微生物——分解者，可將水中的有機(jī)物分解成無機(jī)物，實(shí)現(xiàn)瓶?jī)?nèi)物質(zhì)循環(huán)。乙瓶缺光，丙瓶缺分解者，兩者都不能長(zhǎng)久地維持穩(wěn)定，甲瓶無小魚較丁瓶有小魚穩(wěn)定的原因可能是生態(tài)瓶較小，小魚的存在和長(zhǎng)大會(huì)引起生物間的競(jìng)爭(zhēng)加劇，打破原有的平衡。,答案　(1)透明的(2)充足的光照和適宜的溫度(3)提供分解者，為綠色植物提供必需的礦質(zhì)元素

21、(4)觀察穩(wěn)定性，可通過觀察動(dòng)植物的生活情況、水質(zhì)變化等判斷生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性(5)下降　缺乏光照情況下藻類不能進(jìn)行光合作用，不能生長(zhǎng)(6)缺乏泥沙，分解者數(shù)量太少(7)減少　消費(fèi)者較多，消耗較多的氧氣(8)①生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)該具有生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者以及非生物的物質(zhì)和能量(太陽(yáng)能)②生產(chǎn)者、消費(fèi)者以及分解者之間應(yīng)保持適宜比例，以維持生態(tài)系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定,1．(2011·海南單科，22)某地區(qū)常年棲息著30萬(wàn)只鳥類，其

22、中灰椋鳥占了最大優(yōu)勢(shì)，數(shù)量達(dá)10萬(wàn)只之多?；议ｘB是農(nóng)林害蟲的天敵，喜好群體活動(dòng)，常集結(jié)成龐大的鳥群在天空盤旋，形成壯觀的風(fēng)景。該地區(qū)為打造灰椋鳥品牌，計(jì)劃在林區(qū)大規(guī)模清除其他樹種，并改種灰椋鳥喜居的樹種，欲招引20萬(wàn)只以上灰椋鳥，該計(jì)劃的實(shí)施將使該地區(qū) (　　)。A．灰椋鳥種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)必然減弱B．鳥的種類必然增加C．農(nóng)林害蟲數(shù)量必然大幅度上升D．生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)必然發(fā)生變化,解析　“林區(qū)大規(guī)模清除其他樹種，并

23、改種灰椋鳥喜居的樹種”，這種人工對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的干擾作用，必將破壞生態(tài)系統(tǒng)原有的食物鏈及其營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。答案　D,2．某生物實(shí)習(xí)小組的同學(xué)用河水、洗凈的砂、草食性小魚、廣口瓶、凡士林等材料制作生態(tài)瓶。下列說法錯(cuò)誤的是 (　　)。,A．乙瓶中的生物存活的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)B．甲瓶中抵抗力穩(wěn)定性最弱C．制作生態(tài)瓶時(shí)應(yīng)放入少量的尿素D．生態(tài)瓶一定要密封、透明解析　丙瓶缺少能量的供應(yīng)，其抵抗力穩(wěn)定性最弱；甲

24、瓶中由于初級(jí)消費(fèi)者數(shù)量多于乙瓶，且兩瓶中生產(chǎn)者數(shù)量相同，因此乙瓶抵抗力穩(wěn)定性最強(qiáng)。答案　B,3．下列曲線表示四個(gè)不同自然生態(tài)系統(tǒng)在受到同等程度的外來干擾后，初級(jí)消費(fèi)者和次級(jí)消費(fèi)者的數(shù)量變化情況。其中抵抗力穩(wěn)定性最高的生態(tài)系統(tǒng)是 (　　)。,解析　生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。抵抗力穩(wěn)定性的本質(zhì)是“抵抗干擾、保持原狀”，一般而言，生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單

25、，自我調(diào)節(jié)能力越小，抵抗力穩(wěn)定性越低；反之越高。四選項(xiàng)曲線中，只有C選項(xiàng)的曲線受干擾后，初級(jí)消費(fèi)者和次級(jí)消費(fèi)者的數(shù)量變化與原來變化趨勢(shì)基本相同，所以該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性是最高的。答案　C,4．圖a為草原生態(tài)系統(tǒng)中的反饋調(diào)節(jié)示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。,(1)作為一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，除了圖a中所示的成分外，還應(yīng)該包括________和________。(2)甲、乙、丙三者之間的食物聯(lián)系是________；該生態(tài)系統(tǒng)的__

26、______是沿著這條渠道進(jìn)行的。(3)圖b為某湖泊的生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)生的某種調(diào)節(jié)活動(dòng)，這種調(diào)節(jié)導(dǎo)致的最終結(jié)果是_______________________________。(4)兩圖中，圖a屬于________調(diào)節(jié)，圖b屬于________調(diào)節(jié)。,解析　(1)a中所示成分僅包含生產(chǎn)者與消費(fèi)者，作為生態(tài)系統(tǒng)成分，還應(yīng)包含非生物的物質(zhì)和能量及分解者。(2)由甲、乙、丙數(shù)量變動(dòng)關(guān)系可推知其食物聯(lián)系為乙→甲→丙。(3)、(4)圖b