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第5节生态系统的稳定性生态系统结构功能组成成分营养结构食物链食物网能量流动物质循环信息传递生物成分非生物成分生态系统的稳定概念：生态系统具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。含义：1、它是生态系统发展到一定阶段所具有的一种综合能力，而非一种状态。2、结构上相对稳定：物种种类相对稳定；种群数量相对稳定；有典型完整的食物链和食物网。3、功能上相对稳定：物质和能量的输入和输出相对稳定。4、是自我调节的结果，主要依靠种内斗争和种间关系。原因：生态系统具有自我调节能力生态系统的自我调节能力自我调节能力主要表现在3个方面：1、同种生物的种群密度的调控，这是在有限空间内比较普遍存在的种群变化规律；2、异种生物种群之间的数量调控，多出现于植与动物或动物与动物之间，常有食物链关系；3、生物与环境之间的相互调控。4、自我调节有正反馈和负反馈调节。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。正反馈：意义在于使生理过程不断加强，直至最终完成生理功能负反馈调节害虫增加鸟数目增加鸟食物增加鸟少吃害虫害虫减少鸟饥饿死亡鸟数目减少鸟多吃害虫作用：使生态系统达到或保持平衡或稳态，结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化。物种丰富的热带雨林生态系统成分越多营养结构越复杂自我调节能力越大物种单一的农田生态系统生态系统的自我调节能力都有一定的限度，如果人为或自然因素的干预超过了这个限度，生态系统的稳定性就会被破坏。生态系统的自我调节能力抵抗力稳定性和恢复力稳定性阅读教材相关内容，回答以下问题：•什么是抵抗力稳定性？•抵抗力稳定性的核心是什么？•森林生态系统、北极苔原抵抗力稳定性谁强谁弱？•总结“抵抗力稳定性与生态系统自身的组分和营养结构之间关系”概念：生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能维持原状的能力。抵抗力稳定性特征成分越单纯、营养结构越简单，自我调节能力就越小、抵抗力稳定性就越低；生物种类越多、营养结构越复杂，物质循环与能量流动的渠道越多，自我调节能力就越大、抵抗力稳定性就越高；•“抵抗力稳定性”的核心是“抵抗干扰，保持原状。自动调节能力是有限的，一旦外界干扰超过这个限度，生态系统的稳定状态就将被打破。物种丰富的热带雨林Ⅰ北极苔原生态系统生态系统成分越多营养结构越复杂自我调节能力越大抵抗力稳定性越高五十年代淘米洗菜，六十年代洗衣灌溉,七十年代水质败坏，八十年代鱼虾绝代，九十年代拉稀生癌…….——一首广泛流传于淮河边的民谣恢复力稳定性阅读教材相关内容，回答以下问题：•什么是恢复力稳定性？•恢复力稳定性的核心是什么？•森林生态系统、草原生态系统恢复力稳定性谁强谁弱？生态系统受到外界干扰使自身结构功能破坏后恢复原状的能力。恢复力稳定性的概念恢复力稳定性高的生态系统：１生物繁殖的速度快，产生后代多，能迅速恢复原有的数量。２物种变异能力强，能迅速出现适应新环境的新类型。３生态系统结构简单，生物受到的制约小。恢复力稳定性弱的生态系统特征：生态系统的组分越多，食物网越复杂，自我调节能力越强，恢复力稳定性越弱。•“恢复力稳定性”的核心是“遭到破坏，恢复原状恢复力强恢复力弱恢复力弱草原生态系统森林生态系统一般的，对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性存在负相关关系。抵抗力稳定性恢复力稳定性稳定性生态系统营养结构复杂程度抵抗力稳定性和恢复力稳定性是生态系统中同时存在的两种稳定能力。抵抗力弱、恢复力强抵抗力强、恢复力弱结构单一的人工马尾松林结构复杂的森林生态系统注意：不能泛泛的说某个生态系统比另一个生态系统稳定性强生态系统的稳定性结构稳定功能稳定生产者消费者分解者非生物的物质和能量群落能量流动物质循环渠道食物链（网）构成抵抗力稳定性恢复力稳定性决定于净化作用物理、化学、生物提高生态系统的稳定性另一方面，对人类利用强度大的生态系统，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。一方面要控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应适度，不应超过生态系统的自我调节能力。课题：设计并制作生态缸，观察其稳定性1.在制作生态缸时，除了参考教材中的方法步骤外，还要注意以下几点:•（1）生态缸可制作成封闭型，也可制作成开放型（即不加盖）。前者对生态系统的基本成分及其比例有着更严格的要求。•（2）生态缸中放置的生物必须具有较强的生活力，放置生物的数量要合适。•（3）为了使生态缸内的沙地保持干燥，可在沙土下铺垫一张塑料布，以防止缸中水（气）渗透上来。•（4）生态缸制作完毕后，应该贴上标签，在上面写上制作者的姓名与制作日期。2.观察生态缸的稳定性时，要注意以下几点:•（1）设计一份观察记录表，内容包括植物、动物的生活情况，水质情况（由颜色变化进行判别）及基质变化等。•（2）定期观察，同时做好观察记录。•（3）如果发现生态缸中的生物已经全部死亡，说明此时该生态系统的稳定性已被破坏，记录下发现的时间。•（4）依据观察记录，对不同生态缸进行比较、分析，说明生态缸中生态系统稳定性差异的原因。练习•基础题1.（1）√；（2）×；（3）√。2.自我调节能力最强的两个生态系统是（1、8）；人的作用突出的生态系统有（6、7、9、11）；陆地生态系统中抵抗力稳定性较强的是（1、2），较弱的是（3、5、6、7、11）；水域生态系统在遭到较严重的破坏后，恢复较快的是（4、9），恢复较慢的是（8）。•拓展题提示：生态系统中的生物种类越多，食物链越复杂，系统的自我调节能力就越强；反之，生物种类越少，食物链越简单，则调节平衡的能力越弱。例如在马尾松纯林中，松毛虫常常会产生爆发性的危害；如果是针阔混交林，单一的有害种群不可能大发生，因为多种树混交，害虫的天敌种类和数量随之增加，进而限制了该种害虫的扩展和蔓延。一、概念检测1.（1）×（2）√（3）√（4）×（5）√2.（1）B（2）C3.举例：略4.略二、知识迁移1.略2.提示（1）藻类数量减少；需氧型细菌大量繁殖，溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗。（2）有机物分解后形成的大量的NH4+等无机盐离子，有利于遭类的大量繁殖。（3）藻类通过光合作用释放氧气；有机物减少，需氧型细菌数量下降，因而对溶解氧的消耗量减少。（4）河流中生物大量死亡，该生态系统的稳定性遭到破坏。三、技能应用1.略2.放养赤眼蜂。因为喷洒高效农药，在消灭棉铃虫的同时，也会杀死大量棉铃虫的天敌。棉铃虫失去天敌的控制，就容易再度大发生。在棉田里放养赤眼蜂，由于棉铃虫和赤眼蜂在数量上存在相互制约的关系，因此，能够将棉铃虫的数量长期控制在较低水平。从这个角度看，这个方案有利于提高农田生态系统的稳定性。四、思维拓展（1）属于自养生物。（2）一般生态系统的能量来自太阳能，由绿色植物进行光合作用固定，但深海热泉生态系统中的能量却来自硫化物，由硫细菌通过氧化硫化物获得。（3）对于研究生命的起源和演化，研究地球上生态系统的结构、规律具有重要意义。自我检测的答案和提示