生物圈2號(hào)實(shí)驗(yàn)最后為什么會(huì)失??？
生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能處于相對(duì)穩(wěn)定的一種狀態(tài)。
——生態(tài)系統(tǒng)的各組分保持相對(duì)穩(wěn)定。
——生產(chǎn)—消費(fèi)—分解的生態(tài)過(guò)程正常進(jìn)行，保證了物質(zhì)總在循環(huán)，能量不斷流動(dòng)，生物個(gè)體持續(xù)發(fā)展和更新。
——植物在一定時(shí)間內(nèi)制造的可供生物利用的有機(jī)物的量，處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)。
思考：這種動(dòng)態(tài)平衡是通過(guò)什么調(diào)節(jié)機(jī)制實(shí)現(xiàn)的呢？
在一個(gè)系統(tǒng)中，系統(tǒng)工作的效果，反過(guò)來(lái)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。
負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，它是生態(tài)系統(tǒng)具備自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)。
思考?討論：分析反饋調(diào)節(jié)的過(guò)程
討論：利用本章第一節(jié)圖3-4（第52頁(yè)），以圖中的“草→昆蟲(chóng)→蜘蛛→捕蟲(chóng)鳥(niǎo)→鷹”這條食物鏈為例，描繪該種動(dòng)物數(shù)量增加或減少時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)可能發(fā)生的變化 ，并討論反饋調(diào)節(jié)是否發(fā)揮了作用？
捕食昆蟲(chóng)和蜘蛛的鳥(niǎo)增加
捕食昆蟲(chóng)和蜘蛛的鳥(niǎo)減少
生態(tài)系統(tǒng)維持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)與功能處于相對(duì)平衡狀態(tài)的能力。強(qiáng)調(diào)的是生態(tài)系統(tǒng)維持生態(tài)平衡的能力。
生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力
a.生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)是___________；
b.生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是_____的;
當(dāng)外界干擾因素的強(qiáng)度超過(guò)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)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性
生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀（不受損害）的能力。
核心：抵抗干擾，維持原狀
北極凍原生態(tài)系統(tǒng)中，動(dòng)植物種類稀少，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(lái)維持生活。假如地衣受到大面積破壞，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)崩潰。
生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)到原狀的能力。
核心：遭到破壞，恢復(fù)原狀
在個(gè)體水平穩(wěn)態(tài)的維持上，有沒(méi)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？
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(shì)，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。
抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性比較
注意: 對(duì)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(fù)力穩(wěn)定性都較低！
思考1：既然生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)是循環(huán)的,為何農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)還需要經(jīng)常施肥?請(qǐng)說(shuō)出你的理由
對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)要不斷施肥、灌溉，增加投入，控制病蟲(chóng)害，才能保證高產(chǎn)出。
適度捕撈海洋系統(tǒng)中成魚(yú)，不僅可以促進(jìn)海洋魚(yú)類資源的更新，還能不斷獲得各類產(chǎn)品。
1.物質(zhì)循環(huán)具有全球性,是在生物圈內(nèi)進(jìn)行的。2.農(nóng)田是一個(gè)范圍相對(duì)較小的生態(tài)系統(tǒng),物質(zhì)在該生態(tài)系統(tǒng)中不一定能實(shí)現(xiàn)循環(huán)。3.農(nóng)田中的農(nóng)作物合成有機(jī)物(如蛋白質(zhì)、磷脂等)時(shí)利用了土壤中的氮、磷、鉀等元素,這些元素隨著糧食、瓜、果等輸出農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng),因此需要不斷施入含氮、磷、鉀等元素的肥料。
思考2：?；~(yú)塘生態(tài)系統(tǒng)中有生產(chǎn)者桑樹(shù)等,但是在管理該魚(yú)塘過(guò)程中還要定期往水體中投入飼料,從生態(tài)系統(tǒng)的功能分析,其原因是什么?
生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能不足以滿足魚(yú)類的需要,且不斷地輸出經(jīng)濟(jì)魚(yú)類,而其中的元素?zé)o法及時(shí)返回該生態(tài)系統(tǒng),故需定期補(bǔ)充物質(zhì)與能量。
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。
①控制對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的干擾強(qiáng)度，在不超過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力的范圍內(nèi)，合理適度利用生態(tài)系統(tǒng)；
②對(duì)人類利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)給予相應(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)。
思考?討論：設(shè)計(jì)提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方案
桉樹(shù)林是我國(guó)西南地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)林。大面積種植桉樹(shù)林的生態(tài)問(wèn)題已引起廣泛關(guān)注。例如，結(jié)構(gòu)單一的同齡純林對(duì)環(huán)境變化的抵抗力差；人工桉樹(shù)林下植被稀少，出現(xiàn)水土流失等問(wèn)題；有的桉樹(shù)林里鳥(niǎo)類絕跡。研究發(fā)現(xiàn)，在某地人工桉樹(shù)林中，喬木層桉樹(shù)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)；灌木層、草本層的物種豐富度則與桉樹(shù)密度有關(guān)：桉樹(shù)密度為750株/hm2時(shí)，灌木層有17個(gè)物種，草本層物種也較豐富;桉樹(shù)密度高達(dá)1 000株/hm2時(shí)，灌木層和草本層物種均減少。
結(jié)合上述信息，并查閱有關(guān)資料,與小組同學(xué)討論提高人工桉樹(shù)林穩(wěn)定性的措施。討論時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮如何提高生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，并兼顧人工林的經(jīng)濟(jì)效益與當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)保護(hù)之間的平衡。
物種多樣性及經(jīng)濟(jì)效益角度:可以間種其他樹(shù)種及一些經(jīng)濟(jì)作物，適當(dāng)增加草本和灌木數(shù)量；例如，從考慮經(jīng)濟(jì)效益的角度，可以混種其他樹(shù)種，如相思樹(shù)，或間種西瓜、山毛豆等其他經(jīng)濟(jì)作物。
從保持土壤肥力角度：土壤中接種固氮菌。
設(shè)計(jì)制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性
（1）生態(tài)缸中必須包括生態(tài)系統(tǒng)的四種成分，特別需要注意必須有足夠的分解者。 （2）各種生物之間以及生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間，必須能夠進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)。 （3）生物之間要有合適的食物鏈結(jié)構(gòu)，生物的數(shù)量不宜過(guò)多。 （4）生態(tài)缸必須是透明的，這樣可保證生態(tài)缸中能獲得充足的太陽(yáng)能。當(dāng)然，生態(tài)缸一定要封閉，防止外界生物或非生物因素的干擾。
3.設(shè)計(jì)和制作生態(tài)缸的要求
1.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。判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）溫帶針闊葉混交林比熱帶雨林的抵抗力穩(wěn)定性低。 （ ）（2）不同的生態(tài)系統(tǒng)，抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的強(qiáng)度不同。 （ ）
2.封山育林能有效提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，是因?yàn)椋? ）A.封山育林控制了物質(zhì)循環(huán)B.延長(zhǎng)了生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈C.增加了生態(tài)系統(tǒng)中消費(fèi)者數(shù)量D.使生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性增加3.天然森林很少發(fā)生的松毛蟲(chóng)蟲(chóng)害，卻經(jīng)常發(fā)生在人工馬尾松林中，合理的解釋是 （ ）A.馬尾松對(duì)松毛蟲(chóng)抵抗力差B.人工林內(nèi)松毛蟲(chóng)繁殖能力強(qiáng)C.人工林成分單一，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單D.當(dāng)?shù)貧夂蜻m于松毛蟲(chóng)的生長(zhǎng)和繁殖

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第5節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 選擇性必修2

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