第5节 生态系统的稳定性
[目标导读] 1.通过对教材P109~110的实例分析,理解生态系统的自我调节能力。2.阅读教材P110~111,区分抵抗力稳定性和恢复力稳定性,并简述提高生态系统稳定性的措施。3.设计并制作生态缸,观察其稳定性。
[重难点击] 1.生态系统的自我调节能力。2.抵抗力稳定性和恢复力稳定性。3.设计并制作生态缸,观察其稳定性。
方式一
2016年5月4日,太湖蓝藻随着滚滚流水由西向东挺进无锡市梁溪河畔,入湖污染物总量偏大、蓝藻水华暴发程度超过往年。
如何让太湖恢复它的结构和功能呢?今天我们共同学习生态系统的稳定性,探讨解决巢湖污染的方法。 方式二
在林业生产上,人工种植的单一纯种林很容易发生虫灾,但是天然混交林和原始森林一般不会发生虫灾,这是为什么?这与生态系统的抵抗力稳定性有关,什么是生态系统的抵抗力稳定性?什么是生态系统的稳定性?
一、生态系统的稳定性和自我调节能力
1.生态系统的稳定性
(1)概念:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。 (2)原因:生态系统具有自我调节能力。 2.生态系统的自我调节能力 (1)实例
①受轻微污染的河流
结果:生物的种类和数量不会受到明显的影响。
②森林
结果:鸟类、害虫的数量趋于稳定。 (2)特点
生态系统的自我调节能力是有限的,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力会迅速丧失,生态系统就难以恢复。 (3)基础:负反馈调节。 问题探究
1.材料1 亚马逊森林已经存在至少上千万年了,中间尽管经常遭受洪涝、火烧、虫害,也遭受人类的砍伐与放牧等活动的干扰,但现在依然保持着森林景观。
材料2 森林火灾(左)和火烧后的恢复(右)。
从材料1、2看出,生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,叫做生态系统的稳定性。
2.生物个体的稳态和生态系统的稳态都是通过反馈调节来实现的,请以文字、箭头分别构建一个个体稳态和生态系统稳态反馈调节的概念模型。 (1)个体稳态反馈调节的概念模型(以血糖调节为例)。 答案 如图所示
(2)生态系统稳态反馈调节的概念模型(生态系统以水稻田生态系统为例,水稻田中的主要生物有水稻、食虫鸟与害虫)。 答案 如图所示
3.已经污染的湖泊中污染状况加剧,如下图:
从材料看出,该生态系统具有加速最初发生变化的那种成分所发生的变化的能力,这种能力称为正反馈调节,该实例说明生态系统的自我调节能力是有一定限度的。
1.判断正误
(1)负反馈调节在生物群落中普遍存在,但在生物群落与无机环境之间不存在( ) (2)当农田里蚜虫的数量增多时,七星瓢虫的数量也会增多,这样蚜虫种群数量的增长就会受到抑制,这属于生物群落内的负反馈调节( )
(3)负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础( ) (4)森林中,害虫数量增加时,食虫鸟也会增多,害虫种群的增长就受到抑制,这不属于负反馈调节( )
(5)当外界干扰强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力将会丧失( ) 答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√
解析 负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,能使生态系统达到和保持平衡及稳定,它不仅存在于生态系统的生物群落之间,也存在于生物群落与无机环境之间,它的特点是通过自我调节能力,使生态系统内的种群数量保持相对平衡,这种调节往往是通过生物与生物之间的捕食关系来实现的。
2.生态系统自我调节能力的基础是负反馈。下列哪项不属于负反馈调节( ) A.草原鼠的数量上升引起蛇的数量上升,使得鼠的增加受到抑制 B.草原被蝗虫采食后,草原植物增强再生能力,减缓植物种群数量的下降
C.森林局部着火破坏了部分植被,但空地土壤肥沃光照充足,幸存植物能迅速萌发生长 D.池塘被倾倒入大量污水后,水生生物大量死亡,进一步引起水质变差 答案 D
解析 草原鼠的数量上升,蛇的食物增加引起蛇的数量上升,使得鼠的增加受到抑制属于负反馈调节,A正确;草原被蝗虫采食后,草原植物增强再生能力,可以减缓植物种群数量的下降,属于生态系统的自我调节,是负反馈调节,B正确;森林局部着火破坏了部分植被,但形成的空地土壤肥沃,光照充足,幸存植物能更迅速的萌发生长,属于负反馈调节,C正确;池塘被倾倒入大量污水后,水生生物大量死亡,进一步引起水质变差,属于正反馈调节,
D错误。
易混辨析 生态系统的负反馈调节和正反馈调节的比较
比较 负反馈调节 是生态系统自我调节能力的基础,能作用 使生态系统最初发生的那种变化向相反的方向发展,使生态系统达到并保持相对稳定 结果 抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化 二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
正反馈调节 加速生态系统最初所发生的变化,使生态系统向着更好或更坏的方向发展,即人们常说的良性循环或恶性循环 加速最初发生变化的那种成分所发生的变化
1.比较抵抗力稳定性和恢复力稳定性
项目 概念 抵抗力稳定性 生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力 生态系统的组分越多,食物网越复特点 杂,自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高 热带雨林中假若某种植食性动物大实例 量减少,将由这个营养级的多种生物来代替,使整个生态系统维持相对稳定
2.提高生态系统稳定性的措施
(1)对森林生态系统的利用,要有计划地采伐,防止过度采伐,并且要伐种兼顾。由此说明提高生态系统的稳定性要控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自我调节能力。
(2)农田生态系统需要不断地施肥、灌溉,控制病虫害,并且推广秸秆还田,以减少农田的输出。由此说明提高生态系统的稳定性,要对人类利用强度较大的生态系统实施相应的物质、能量投入,以保证生态系统内部结构与功能的协调。 问题探究
1.阅读材料分析问题:
恢复力稳定性 生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力 生态系统在受到不同的干扰(破坏)后,其恢复速度和恢复时间不同 河流与土壤若被有毒物质轻微破坏,通过自身净化作用,可以很快恢复;若被重度污染,河流或土壤的恢复力稳定性就被破坏了

