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生态系统的稳态及其调节

引 起
其他成分的一系 列相应变化
抑 制 或 减 弱
正反馈调节
生态系统某 一成分变化
引 起 其他成分的一 系列相应变化
加 速
正反馈
湖泊受到了污染
鱼类死亡大量死亡
( )
+
死鱼腐烂
结果: 使生态系统常常远离稳态,对生态系统有极 大破坏破坏作用。
生态系统的稳态及其调节
一、生态系统的稳态
概念: 生态系统所内部所有成分彼此相互协调, 保持稳定。 通过自我调节实现。
二、反馈调节
生态系统某 一成分变化 引 起 其他成分的一 系列相应变化 影 响
兔数量增加
兔食物增加
兔数量减少 兔吃植物量增加 兔吃植物量减少
兔因饥饿死亡 植物减少
植物增多
负反馈调节
自然林区的马尾松一般不会发生大面积虫害,但有 些人工马尾松林常会发生严重的松毛虫危害,其原因是 A.松毛虫繁殖能力强 B.马尾松抗害虫能力差 C.营养结构简单 D.气候适宜松毛虫生长
C
生态系统自动调节能力的大小
物自动调节能力越强
生态系统的结 构 越简单 自动调节能力越弱
在自然条件下,生态系统总是朝着 物种多样化、结构复杂化和功能完 善化的方向发展,直到稳态。
提高生态系统的稳定性,我们可以做些什么呢?
1.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.对人类利用强度较大的生态系统,应实 施相应的物质、能量投入,保证生态系统 内部结构与功能的协调。
生态系统稳态及其调节

地球仍是人类唯一的家园!
请保护我们赖以生存的环境
!
如何看待人类的发展和需求 与生态系统的稳态呢?
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
土地沙漠化
『』
(一)生态系统稳定性的概念
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,叫做 生态系统的稳定性。
生态系统的稳定性包括抵抗 力稳定性和恢复力稳定性。
(类型一)抵抗力稳定性
1.概念:指生态系统抵抗外界干扰并使 自身的结构和功能保持原状的能力。 2.生态系统具有抵抗力稳定性的原因: 是因为生态系统内部具有一定的自动 调节能力。 调节能力包括:物理沉降、化学分解 和微生物的分解作用。
3.特点:调节能力有大有小。 一般地说,生态系统的成分越单纯, 任何一个生态系 营养结构越简单,自动调节能力就 统的自动调节能 越小,抵抗力就越低。
力总有一定的限 度。 生态系统各个营养级的生物种类越多,
营养结构越复杂,自动调节能力就越大, 抵抗力就越高。
生态系统中的成分越复杂,生物种类 越多,自动调节能力就越强。
(类型二)恢复力稳定性
1.概念:指生态系统在遭遇外界干 扰因素的破坏以后恢复到原状的 能力。
例如, 河流受到污染。
2.对一个生态系统来说,抵抗力稳 定性与恢复力稳定性之间往往存在 着相反的关系。
生物圈2号
建造在美国亚利桑那州的沙漠中,是一个人工建造的 模拟地球生态环境的全封闭的实验场,占地1.3万平 方米,8层楼高的圆顶形密封钢架结构玻璃建筑物,是 人们花费了近2亿美元和9年时间建造起来的。包括了 热带雨林、稀树草原、沼泽地、海洋(含珊瑚礁岸)、 沙漠等五类荒野生物群带,以及人类的农田、微型城 市及技术圈等三种人造地区。生物3800~4000种,包 括猪、羊、鸡、蜂鸟和各种鱼类,还有各种有益的昆 虫和微生物等。
生态系统的稳态及调节

水圈主要包括地球上 的全部海洋和江河湖泊
水 圈
水圈中生活的生物
深 海 热 裂 口
深 海 生 物
岩 岩石圈是地球表层的固体部分。 石 它的表面大多覆盖着土壤 ,是一切 圈 陆生生物的“立足点”。
岩石圈
岩石圈中生活的生物
生物圈中生活的各种细菌
生物圈的功能和特点
生物圈对于生物的重要意义:
生 态 系 统 中 的 负 反 馈 调 节
狼↓ 狼 饿 死 狼 吃 饱
吃了较 吃了较 少兔子 多兔子
兔↑ 兔 吃 饱 兔 饿 死
兔↓
吃了大 量的草 吃了较 少的草
植物↓
植物↑
兔数量的增加
兔数量下降 兔吃大量 兔因饥饿死亡 的植物 兔吃少量的 兔食物增加 植物 植物减少 植物增加
负反馈调节
2、结果: 抑制或减弱最初发生变化的那种成分的变化 3、作用:有利于生态系统保持相对稳定。
森林火灾和火烧后的恢复
例如:草原遭 受蝗虫的采食 后,草原植物 会增强其再生 能力,尽可能 缓冲种群数量 的下降
为什么生态系统具有稳定性呢?
2、生态系统稳定性的原因
(1)生态系统具有一定的自我调节能力。
(2)稳定性的调节-反馈调节 反馈调节:正反馈和负反馈 负反馈调节普遍存在,其主要作用
狼↑
气体的总质量约为5.136×1021克,相当于地球总质量
的百万分之0.86。由于地心引力作用,几乎全部的气 体集中在离地面100千米的高度范围内,其中75%的大 气又集中在地面至10千米高度的对流层范围内。根据 大气分布特征,在对流层之上还可分为平流层、中间
层、热成层等。
大气圈中生活的生物
水 圈
2、将来的你,如果和宇航员一起乘坐宇宙 飞船飞向太空旅行,那时,你已经脱离了生 物圈这个圈层,但是你必须从生物圈带上足 够维持你生命活动所必须的物质,这些物质 最起码应该包括? ( A) A.氧气袋,矿泉水,各种食物 B.太阳能电池,保暖内衣 C.宠物猫,光盘,电脑 D.驱蚊器,盆花,照相机
生态系统的稳态及其调节

森林遭到持续干旱, 森林遭到持续干旱,树木往往扩展根系 的分布空间,保证获得足够水分, 的分布空间,保证获得足够水分,维持 生态系统的正常功能、 生态系统的正常功能、这反映了森林生 态系统 A 恢复力稳定性较强 B 恢复力稳定性较弱 C 抵抗力稳定性较强 D.抵抗力稳定性较弱 D.抵抗力稳定性较弱
生物的种类要 齐全; 生物要有很强的生活力 透明 ; 生态缸的材料 生态缸在 光线良好的地方 避 , 免阳光直射
本章知识体系
生态系统 组成成分 能量流动 食物链 生态系统 的结构 食物网 生态系统 稳态 反馈调节 生态系统 功能 信息传递 物质循环
练习 生态系统能够保持稳定的原因主要是( 生态系统能够保持稳定的原因主要是( ) A 相对稳定的物质循环 B 缺少干旱 C 有自我调节能力 D 食物链破坏
某池塘生态系统的结构和功能由于污染 物的排放遭到破坏,停止排放污染物后, 物的排放遭到破坏,停止排放污染物后, 由于自身的净化作用,逐步恢复原状, 由于自身的净化作用,逐步恢复原状, 这是由于生态系统具有( 这是由于生态系统具有( ) A.抵抗力稳定性 A.抵抗力稳定性 B.恢复力稳定性 B.恢复力稳定性 C.抗污染能力 C.抗污染能力 D.抗干扰能力 D.抗干扰能力
农田生态系统比自然生态系统恢复力稳定性 农田生态系统比自然生态系统恢复力稳定性 恢复力 高的原因是 A 人的作用非常突出 需要不断地播种、施肥、 B 需要不断地播种、施肥、灌溉等人为劳动 C 种植地植物种类少,营养结构简单 ,且 种植地植物种类少, 环境条件好 D 其产品运输到系统外
生态瓶
自然林区的马尾松一般不易发生虫害, 自然林区的马尾松一般不易发生虫害, 而人工马尾松林常会发生严重的松毛虫 危害, 危害,其主要原因是 A B C D 松毛虫繁殖力强 马尾松抗虫能力差 人工林营养结构简单 当地气候适宜松毛虫生长
生态系统的稳态及其调节

意义: 是人类生存和发展的基础。使人和自然 和谐发展,生态系统朝人类有利的方向 发展。
设计并制作小生态瓶,观察生态系统的稳定性
一、实习原理 通过设计并制作小生态瓶,观察其中动植物
的生存状况和存活时间的长短,就可以初步学会 观察生态系统的稳定性,并且理解影响生态系统 稳定性的各种因素.
自我调节能力的大小情况: 生态系统生物种类越多,营养结
构越复杂→自我调节能力越大。反之, 越低。
例. 如果一个生态系统中有 4种 生物,他 们可能形成下列几种营养结构,其中最稳 定的是 ( B )
乙 A .甲 丙
丁
甲
丙
B.
乙
丁
丙 C. 甲 乙
丁
乙
D. 甲
丁
丙素
第四节 生态系统的稳态及其调节
五、生态系统的稳定性
概念 生态系统发展到一定的阶段,它的结构和功 能能够保持相对稳定。
稳态的标志 (物种多样化)各成分种类和数量保持相对 稳定 (结构复杂化)有稳定的食物链和食物网 (功能完善化)物质和能量的输入与输出保 持动态平衡
狼数量增加 狼数量下降
兔数量增加 兔数量下降
二、目的要求 1、初步学会设计并制作小生态瓶 2、学会观察生态系统的稳定性
三、注意问题 1、生态瓶必须是密封的。 2、各种生物之间及生物与无机环境之间,必须 能够进行物质循环和能量流动。 3、必须透明(既让见光,又便于观察)。 4、动物不宜过多,以免破坏食物链。 5、模拟池塘生态系统时,瓶中水量应为4/5。 6、应贴标签,写姓名、日期。 7、放在较强散射光处(不能放在直射处),不 要移动小生态瓶。 8、观察内容:动植物生活情况,水质变化(颜 色变化)、基质变化。 9、稳定性破坏的指标:瓶中生物全部死亡。
4.4 生态系统的稳态及其调节

正反馈调节: 正反馈调节:
加速最初变化的发生 使生态系统远离稳态
反馈调节:当生态系统中的某一成分发 反馈调节: 生变化的时候, 生变化的时候,它必然会引起其他成分 出现一系列的相应变化, 出现一系列的相应变化,这些变化最终 又反过来影响最初发生变化的那种成分, 又反过来影响最初发生变化的那种成分, 这个过程叫反馈调节。 这个过程叫反馈调节。
生态系统中的成分越复杂, 生态系统中的成分越复杂,生物种类 越复杂 越多,自动调节能力就越强 越强。 越多,自动调节能力就越强。
负反馈调节: 抑制和减弱最初发生的变化 起主要作用 生态系统自我调节能力的基础
有一个湖泊受到了污染, 有一个湖泊受到了污染,鱼类的数量就会因 死亡而减少,鱼类死亡的尸体腐烂,又会进 死亡而减少,鱼类死亡的尸体腐烂, 一步加重污染,引起更多的鱼类死亡, 一步加重污染,引起更多的鱼类死亡,活鱼 就更少了。 就更少了。
• 水芥菜小 鱼源自相对封闭的系统,确保它能“与世隔离” 预期可以维持的时间。 相对封闭的系统,确保它能“与世隔离”,预期可以维持的时间。
『』
生态系统的稳态: 生态系统的稳态:
指生态系统结构和功能的相对稳定。 指生态系统结构和功能的相对稳定。 结构 的相对稳定
通过生态系统的自我调节, 通过生态系统的自我调节,使生态 自我调节 系统内部所有成分彼此相互协调, 系统内部所有成分彼此相互协调, 保持稳定。 保持稳定。
在自然条件下,生态系统总是朝着物种 在自然条件下,生态系统总是朝着物种 多样化、结构复杂化和功能完善化的方 多样化、结构复杂化和功能完善化的方 向发展,直到生态系统达到稳定为止。 向发展,直到生态系统达到稳定为止。
• 当生态系统达到最稳定状态时,它能在很大 当生态系统达到最稳定状态时, 程度上克服和消除外来干扰, 程度上克服和消除外来干扰,保持自身的稳 定性。 定性。 • 但是,这种自我调节能力是有一定限度的, 但是,这种自我调节能力是有一定限度 一定限度的 当外来干扰因素超过一定限度的时候, 当外来干扰因素超过一定限度的时候,生态 系统的自我调节能力就会受到损害。 系统的自我调节能力就会受到损害。
6.4-生态系统的稳态及其调节

Hope
多思 多问 多学
第六章 生态系统
第四节 生态系统的稳态及其调节
自制生态瓶
生态系统的稳态
过度砍伐
生态系统的稳态:生态系统具有使内部的所有成分彼此 相互协调,保持自身结构和功能的相对稳定。
生态系统的反馈调节
草原上适量放养牲畜
清澈的河流受到轻微污染
特别注意:生态系统具有一定的自我调节能力,生态 系统自我调节的方式是反馈态系统的自我调节能力不是无限的,而是有 一定限度的。
热带雨林
苔原
特别注意:生态系统的生物种类越多,营养结构越 复杂,则自我调节能力越强。
正反馈 VS 负反馈
特别注意:正反馈对生态系统有极大破坏作用,因此 生态系统中负反馈调节起主要作用。
活动:生态瓶的制作
注意事项:①瓶口要密封、瓶体要透明,且体积不宜过大。 ②生物种类要全但数量要少,且生命力旺盛。③散射光照 射,不能放在直射光下。
负反馈调节:最常见
负反馈:抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发 生的变化。作用:使生态系统保持稳定。
正反馈调节:很少见
正反馈:加速最初发生变化的那种成分所发生的变化。 作用:使生态系统远离稳态。
回归教材:在自然条件下,生态系统总是朝着物种多样 化、结构复杂化和功能完善化的方向发展,直到生态系 统达到稳态为止。
生态系统的平衡稳定及其调节机制.doc

生态系统的平衡稳定及其调节机制从根本上讲,生态平衡问题是整个生物学科所研究的主要问题,但生态平衡作为一个科学的概念是现代生态学发展过程中提出的。
从生态学角度看,平衡就是某个主体与其环境的综合协调。
从这种意义上说,生命的各个层次都涉及到生态平衡的问题。
如种群的稳定不只受自身调节机制所制约,同时也与其它种群及许多因素有关。
这是对生态平衡的广义理解。
狭义的生态平衡就是指生态系统的平衡,本节所讨论的是后者,简称生态平衡。
一、生态平衡的各种表述国内外的生态学者对生态平衡提出了各种定义和表述,亦有许多争议。
如A.G.坦斯利认为,生态平衡存在于顶极群落,也就是生态系统的成熟期。
显然,他主要是从生态系统的结构状态来定义生态平衡的。
但有些学者却持不同见解,有的甚至不承认有什么平衡存在。
我国生态学家关于生态平衡的定义大致有以下几种表述:1.生态平衡是指在一定时间和相对稳定的条件下,生态系统各部分的结构与功能处于相互适应与协调的动态平衡之中(马世骏,1987)。
2.当一个生态系统中的能量流动和物质循环过程,在一个相当长期而不是暂时的保持稳态,该生态系统中的有机体种类和数量最多,生物量最大,生产力也最高,这就是平衡状态的标志(侯学煜,1980)。
3.生态系统在一定时间内结构和功能处于相对稳定状态,即受到外来干扰能够通过自我调节以恢复到原来的稳定状态(诸葛阳,1987)。
4.生态平衡是指在一定时间内生态系统中的生物和环境之间,生物各个种群之间,通过能量流动,物质循环和信息传递使它们相互之间达到高度适应、协调和统一的状态(金以圣,1987)。
显然,国内外学者关于生态平衡的表述,有的强调为一种状态;有的既肯定是一种状态,同时也考虑了维持这种状态的机制;还有的则侧重于生态系统的结构和功能过程。
看法亦不统一。
归纳起来,分歧的焦点是,生态平衡指的是一种状态,一个过程还是维持系统自身的一种机制。
生态平衡是非常复杂的生态现象。
由于受生态系统最基本特征(生命成分的存在)所决定,生态系统始终处于动态变化之中(基本成分都在不断变化)。