1. 為什么紫莖澤蘭在原產(chǎn)地沒(méi)有大肆繁殖，在入侵地可以瘋長(zhǎng)蔓延?
適應(yīng)、繁殖能力強(qiáng)，沒(méi)有天敵等制約因素
2. 當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能會(huì)發(fā)生變化嗎?
物種數(shù)量減少，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)變簡(jiǎn)單，物質(zhì)循環(huán)能量流動(dòng)等生態(tài)系統(tǒng)的功能受到嚴(yán)重影響。
像這樣的入侵種，由于它的繁殖、適應(yīng)的能力很強(qiáng)，而且沒(méi)有天敵等制約因素，因此一旦蔓延，就會(huì)嚴(yán)重干擾入侵地的生態(tài)系統(tǒng)，破壞生態(tài)平衡。
一、生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
生態(tài)系統(tǒng)的 和 處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，就是生態(tài)平衡。
這些生態(tài)系統(tǒng)哪個(gè)處于生態(tài)平衡？
生態(tài)平衡的特征有哪些？
（1）結(jié)構(gòu)平衡：生態(tài)系統(tǒng)各組分保持相對(duì)穩(wěn)定。
科學(xué)家通過(guò)測(cè)量和數(shù)學(xué)模擬，繪制了初生演替過(guò)程中群落總初級(jí)生產(chǎn)量和總呼吸量的變化曲線圖，據(jù)圖回答下列問(wèn)題。
【思考】據(jù)圖分析，在成熟階段，群落的總生產(chǎn)量和總呼吸量呈現(xiàn)怎樣的趨勢(shì)？這說(shuō)明了什么？
總生產(chǎn)量≈總呼吸量，且趨于穩(wěn)定
說(shuō)明群落在輸入和輸出上趨于平衡狀態(tài)，即生態(tài)系統(tǒng)表現(xiàn)為收支平衡。
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？
由此可見，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)平衡。
合作探究一：請(qǐng)同學(xué)們自主閱讀教材P74，小組合作思考討論完成問(wèn)題。
3.生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機(jī)制：
1.嘗試用文字、箭頭等符號(hào)分析草原上草、野兔、狼的種群數(shù)量是如何逐步達(dá)到穩(wěn)定的？
2.嘗試用文字、箭頭等符號(hào)分析森林局部大火過(guò)后，為什么植株能較快生長(zhǎng)？
①生態(tài)系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)實(shí)例1：草地上草、兔、狼之間的調(diào)節(jié)
說(shuō)明在生態(tài)系統(tǒng)中，生物群落內(nèi)部能夠進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，以維持生態(tài)平衡。
②生態(tài)系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)實(shí)例2：生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的調(diào)節(jié)
林下光照減少，樹苗生長(zhǎng)受限，枯枝落葉增加
種子萌發(fā)，幼苗迅速成長(zhǎng)
說(shuō)明在生態(tài)系統(tǒng)中，生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間也能夠自我調(diào)節(jié)，以維持生態(tài)平衡。
3.生態(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(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)。
實(shí)例：湖泊受到嚴(yán)重污染，魚等生物會(huì)因死亡而減少，尸體腐爛，又會(huì)進(jìn)一步加重污染，引起更多的生物死亡，污染更加嚴(yán)重。
—— 使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)
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。
生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有一定限度的。
什么是生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性？
二、抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性
生態(tài)系統(tǒng) 或 自身結(jié)構(gòu)和功能處于相對(duì)平衡狀態(tài)的能力。
閱讀課本P75-76,找出抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性的概念及實(shí)例，判斷下列資料體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的哪種穩(wěn)定性？
生態(tài)系統(tǒng)本身對(duì)外界干擾具有一定的抵抗力
生態(tài)系統(tǒng)具有恢復(fù)原狀的能力
（1）概念：生態(tài)系統(tǒng) 并使自身的結(jié)構(gòu)與功能 的能力。
核心：抵抗干擾，維持原狀
思考：下列哪個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性更強(qiáng)？
（1）概念：生態(tài)系統(tǒng)在 后 的能力。
受到外界干擾因素的破壞
核心：受到破壞，恢復(fù)原狀
思考：如果熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)和草原生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生同等強(qiáng)度的火災(zāi)，哪個(gè)容易恢復(fù)到原狀？
思考1：當(dāng)遭遇干旱或蟲害時(shí)自然林與人工林誰(shuí)抵抗力強(qiáng)？火災(zāi)后，誰(shuí)更容易恢復(fù)原貌？
(1) 二者關(guān)系往往相反，抵抗力穩(wěn)定性就越高，恢復(fù)力穩(wěn)定性越低.
抵抗力穩(wěn)定性較 .
恢復(fù)力穩(wěn)定性較 .
（1）一般呈 關(guān)系。
（2） 共同維持 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
【思考】對(duì)于一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，抵抗力穩(wěn)定性越低，恢復(fù)力穩(wěn)定性一定越高嗎？
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。
環(huán)境惡劣地帶的生態(tài)系統(tǒng)(北極凍原、荒漠)，往往恢復(fù)力穩(wěn)定性和抵抗力穩(wěn)定性都比較弱！
思考2：生態(tài)系統(tǒng)在受到不同程度的干擾或破壞后，恢復(fù)速度和恢復(fù)時(shí)間一樣？
河流受到輕微的污染時(shí)，能通過(guò)自身凈化（如物理沉降、化學(xué)分解和微生物分解），可以很快恢復(fù)到接近原來(lái)的狀態(tài)。
如果被有毒物質(zhì)重度污染，自身的凈化作用已不足以消除大部分有毒物質(zhì)，恢復(fù)力穩(wěn)定性被破壞，恢復(fù)原狀的時(shí)間漫長(zhǎng)，難度極大。
(2)生態(tài)系統(tǒng)在受到不同程度的干擾或破壞后，恢復(fù)速度和恢復(fù)時(shí)間不一樣。
抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的比較：
生物種類越多、營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜→自我調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)→抵抗力穩(wěn)定性越高
生物種類越少、營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單→自我調(diào)節(jié)能力越弱→恢復(fù)力穩(wěn)定性越高
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！
【模型構(gòu)建】生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性、恢復(fù)力穩(wěn)定性和總穩(wěn)定性的關(guān)系
① y：表示一個(gè)外來(lái)干擾使生態(tài)系統(tǒng)偏離正常范圍（兩虛線之間）時(shí)，偏離范圍的大小可以作為 穩(wěn)定性的定量指標(biāo)。(y越大 穩(wěn)定性越 ；反之越強(qiáng))?
② x：表示生態(tài)系統(tǒng)從破壞到恢復(fù)所需要的時(shí)間。x的大小可作為 穩(wěn)定性的定量指標(biāo)。(x越大 穩(wěn)定性越 ；反之越強(qiáng))?
③TS：表示曲線與正常范圍之間所圍成的面積，可作為____穩(wěn)定性的定量指標(biāo)。（TS的面積越大，說(shuō)明這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性____）
在利用自然生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，要根據(jù)不同類型生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性的差異，合理控制對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的干擾強(qiáng)度，干擾不能超過(guò)生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性的范圍；在保護(hù)自然生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，要根據(jù)不同類型生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力穩(wěn)定性的差異，合理確定保護(hù)對(duì)策，如采取封育措施，補(bǔ)充相應(yīng)的物質(zhì)、能力，修補(bǔ)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力；
旁欄思考:研究不同生態(tài)系統(tǒng)在抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性兩方面存在的差別，對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的利用和保護(hù)有什么意義？
三、提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
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)。
2. 提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的措施
探究·實(shí)踐：設(shè)計(jì)制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性
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。
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(jìn)行組織，構(gòu)建一個(gè)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(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。
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(guò)高導(dǎo)致水生植物死亡
4.生態(tài)缸設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：
(1)生態(tài)缸中的生物只能存活一段時(shí)間。雖然生態(tài)缸中生態(tài)系統(tǒng)成分齊全，但其結(jié)構(gòu)比較 ，自我調(diào)節(jié)能力 。(2)不同的生態(tài)缸中生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性時(shí)間 。人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是有條件的。
② 生態(tài)缸的穩(wěn)定性高還是低？為什么？
是，因?yàn)樗哂猩鷳B(tài)系統(tǒng)的各個(gè)組成成分
低，因?yàn)樯鷳B(tài)缸中生物種類少，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
① 生態(tài)缸是不是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)？為什么？
③ 設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的生態(tài)系統(tǒng)各組成成分有哪些？
三者之間應(yīng)保持適宜比例，以維持生態(tài)系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定。
④ 生態(tài)缸經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間后才能達(dá)到比較穩(wěn)定的狀態(tài)？
一般約1星期后等到缸內(nèi)生物相互適應(yīng)、相互依存后，生態(tài)缸才能達(dá)到比較穩(wěn)定的狀態(tài)
有。浮游生物種類和數(shù)量少，水中溶解氧逐漸減少，以浮游生物為食的小型動(dòng)物先死亡。
⑤ 達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，生態(tài)缸內(nèi)的生物的種類和數(shù)量有無(wú)變化？如有，是怎 樣變化的？
與營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的關(guān)系

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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)

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