第50講 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
1.解釋生態(tài)系統(tǒng)具有保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定，并維持動(dòng)態(tài)平衡的 能力。2.舉例說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性會(huì)受到自然或人為因素的影響，如氣候變化、自然事件、人類活動(dòng)或外來(lái)物種入侵等。3.闡明生態(tài)系統(tǒng)在受到一定限度的外來(lái)干擾時(shí)，能夠通過(guò)自我調(diào)節(jié)維持穩(wěn)定。
考點(diǎn)一　生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
考點(diǎn)二　設(shè)計(jì)和制作生態(tài)缸
主要考點(diǎn) 必備知識(shí)
1.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)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。
生產(chǎn)者在一定時(shí)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)。
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。
③動(dòng)態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機(jī)制---負(fù)反饋調(diào)節(jié)
草減少，兔的生存空間和資源減少
草增加，兔的生存空間和資源增加
在森林中，隨著植被的大量生長(zhǎng)，森林逐漸變得郁閉，林間陽(yáng)光減少，制約了林下樹苗的成長(zhǎng)，還導(dǎo)致枯枝落葉的積累，不久，一場(chǎng)森林火災(zāi)發(fā)生了，災(zāi)后由于光照更加充足，土壤的無(wú)機(jī)養(yǎng)料增多，于是許多種子萌發(fā)，幼苗迅速成長(zhǎng)，森林面貌逐漸恢復(fù)。
正反饋：使生態(tài)系統(tǒng)常常遠(yuǎn)離穩(wěn)態(tài)，對(duì)生態(tài)平衡有極大破壞作用。
生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)中正反饋和負(fù)反饋的比較
嘗試用文字、線框、箭頭等符號(hào)，簡(jiǎn)要描述上述例子中的負(fù)反饋調(diào)節(jié)的過(guò)程.
區(qū)別于正反饋調(diào)節(jié)的過(guò)程
思考·討論·分析反饋調(diào)節(jié)的過(guò)程
負(fù)反饋調(diào)節(jié)意義:負(fù)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(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(duì)穩(wěn)定！
(2)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(duì)平衡狀態(tài)的能力。也就是說(shuō)生態(tài)系統(tǒng)維持生態(tài)平衡的能力。
自調(diào)能力有限,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。
2.生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的類型
北極凍原生態(tài)系統(tǒng)，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。 北極凍原生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性都低。
生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的數(shù)學(xué)模型
（1）圖中兩條虛線之間的部分表示生態(tài)系統(tǒng)功能的正常作用范圍。（2）y表示一個(gè)外來(lái)干擾使之偏離這一范圍的大小，y值大，說(shuō)明抵抗力穩(wěn)定性弱，反之，抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng)；如受到相同干擾時(shí)，草原生態(tài)系統(tǒng)的y值大于熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)。（3）x表示恢復(fù)到原狀態(tài)所需的時(shí)間，x值大，說(shuō)明恢復(fù)力穩(wěn)定性弱，反之，恢復(fù)力穩(wěn)定性強(qiáng)。（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(shuō)明這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越弱。
3.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。
3.提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施
（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)，合理適度地利用生態(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)。
考向　生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的分析1.一個(gè)系統(tǒng)作用的效果反過(guò)來(lái)又促進(jìn)或抑制了這個(gè)系統(tǒng)的工作，如果是促進(jìn)，該調(diào)節(jié)就是正反饋，反之則是負(fù)反饋。如圖1為某草原生態(tài)系統(tǒng)中的反饋調(diào)節(jié)示意圖，圖2為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)生的某種調(diào)節(jié)活動(dòng)，下列分析正確的是( )
A.圖1中生物和非生物的物質(zhì)和能量構(gòu)成了完整的生態(tài)系統(tǒng)B.甲、乙、丙三者之間的食物聯(lián)系是乙→丙→甲C.圖B所示調(diào)節(jié)導(dǎo)致的最終結(jié)果是維持該生態(tài)系統(tǒng)原有的穩(wěn)態(tài)D.圖1中存在負(fù)反饋調(diào)節(jié)，圖2中存在正反饋調(diào)節(jié)
解析:生態(tài)系統(tǒng)成分包括生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者和非生物的物質(zhì)和能量，而圖1中缺少分解者，A錯(cuò)誤；由圖1中種群數(shù)量的變化，可得出甲、乙、丙三者之間的捕食關(guān)系是乙→甲→丙，B錯(cuò)誤；圖B所示為正反饋調(diào)節(jié)，它會(huì)使生態(tài)系統(tǒng)偏離原有的穩(wěn)態(tài)，C錯(cuò)誤。
1.生態(tài)平衡并不是指生態(tài)系統(tǒng)一成不變，而是一種動(dòng)態(tài)的平衡(　　)2.隨著生物多樣性的提高，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力增強(qiáng)(　　)3.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)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)(　　)4.某相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中旅鼠的天敵、植物、旅鼠之間數(shù)量的變化是一種正反饋調(diào)節(jié)(　　)
5.森林生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性要比草原生態(tài)系統(tǒng)高(　　)6.一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性很低，則恢復(fù)力穩(wěn)定性就一定很高(　　)7.河流輕度污染后的凈化恢復(fù)及火災(zāi)后草原的恢復(fù)均屬于恢復(fù)力穩(wěn)定性(　　)
1.(選擇性必修2 P73)生態(tài)平衡：____________________________________ 。2.(選擇性必修2 P74)負(fù)反饋：在一個(gè)系統(tǒng)中，系統(tǒng)工作的效果，________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，它可使系統(tǒng)保持穩(wěn)定。3.(選擇性必修2 P74)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性：____________________________ 。4.(選擇性必修2 P74)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原因是　　　　　　　　　　　　，自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)是　　　　　。
生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能處于相對(duì)穩(wěn)定的一
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
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
生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力
5.(選擇性必修2 P75)抵抗力穩(wěn)定性是指______________________________　　　　　　　　　　　　。6.(選擇性必修2 P75)恢復(fù)力穩(wěn)定性是指______________________________ 。7.(選擇性必修2 P75)一般來(lái)說(shuō)，____________________________________　　　　　　　　　　，抵抗力穩(wěn)定性就越高。8.(選擇性必修2 P76)維持生態(tài)平衡，提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，一方面要控制　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，合理適度地利用生態(tài)系統(tǒng)。另一方面，對(duì)人類利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng) 。
生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的
結(jié)構(gòu)與功能保持原狀的能力
生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破
生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，
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)自我調(diào)節(jié)能力的范圍內(nèi)
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)
設(shè)計(jì)一個(gè)生態(tài)缸，觀察這一人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
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(jìn)行組織，構(gòu)建一個(gè)人工微生態(tài)系統(tǒng)是可能的。要使人工微生態(tài)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮系統(tǒng)內(nèi)組分及營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的合適比例。應(yīng)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(shè)計(jì)生態(tài)缸并觀察其穩(wěn)定性
防止外界生物或非生物因素的干擾
為光合作用提供光照，便于觀察；防止水溫過(guò)高導(dǎo)致水生植物死亡
便于操作，缸內(nèi)儲(chǔ)備一定量的空氣
減少對(duì)氧氣的消耗，防止生產(chǎn)量小于消耗量
保證物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，在一定時(shí)期內(nèi)保持穩(wěn)定
小型生態(tài)缸(瓶)實(shí)驗(yàn)流程
(1)觀察穩(wěn)定性，可通過(guò)觀察動(dòng)物、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。

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