生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

1、生物圈生物圈號號 “生物圈生物圈號號”實驗簡介實驗簡介 為了深入地研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，為了探索在太空建立自為了深入地研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，為了探索在太空建立自給自足的密閉生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，為了做人類離開地球能否生存的實驗，給自足的密閉生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，為了做人類離開地球能否生存的實驗，美國花費數(shù)億美元，于美國花費數(shù)億美元，于19841984年在亞利桑那州建造了完全密閉的年在亞利桑那州建造了完全密閉的“生物圈生物圈號號”實驗基地。實驗基地。 “ “生物圈生物圈號號”占地約占地約1.31.3萬平方米，體積萬平方米，體積2020萬立方米，其中有萬立方米，其中有海海洋、熱帶雨林、沙漠、熱帶草原、淡水

2、和咸水沼澤等。內(nèi)有包括農(nóng)作物洋、熱帶雨林、沙漠、熱帶草原、淡水和咸水沼澤等。內(nèi)有包括農(nóng)作物在內(nèi)的多種植物，包括雞、羊、豬、蜂鳥、魚和各種有益的昆蟲在內(nèi)多在內(nèi)的多種植物，包括雞、羊、豬、蜂鳥、魚和各種有益的昆蟲在內(nèi)多種動物及微生物。種動物及微生物。 19931993年年8 8名科學(xué)家和家人入住以后，科學(xué)家們一邊從名科學(xué)家和家人入住以后，科學(xué)家們一邊從事科學(xué)研究，一邊養(yǎng)雞養(yǎng)鴨，耕種收獲，過著完全自給自足的生活。兩事科學(xué)研究，一邊養(yǎng)雞養(yǎng)鴨，耕種收獲，過著完全自給自足的生活。兩年中只為他們提供包括種子在內(nèi)的物品，其余的一切都需要他們自己解年中只為他們提供包括種子在內(nèi)的物品，其余的一切都需要他們自己解決

3、。能源，取自太陽能；氧氣由自己種植的植物制造；糧食全靠自己在決。能源，取自太陽能；氧氣由自己種植的植物制造；糧食全靠自己在地的種植收獲；肉類和蛋白質(zhì)取自自己養(yǎng)的雞、鴨、豬、羊；甚至包括地的種植收獲；肉類和蛋白質(zhì)取自自己養(yǎng)的雞、鴨、豬、羊；甚至包括里面的氣溫氣候也由自己控制，并盡可能地模擬地球氣候。里面的氣溫氣候也由自己控制，并盡可能地模擬地球氣候。 一年多后，一年多后， “ “生物圈生物圈2 2號號”的氧氣含量從的氧氣含量從21%21%下降到下降到14%14%。加之沒有。加之沒有調(diào)調(diào)節(jié)好內(nèi)部氣候，致使糧食歉收，科學(xué)家們不得不靠吃種子勉強(qiáng)度日。最節(jié)好內(nèi)部氣候，致使糧食歉收，科學(xué)家們不得不靠吃種子

4、勉強(qiáng)度日。最后，科學(xué)家們提前撤出實驗室。更令人意外的是，后，科學(xué)家們提前撤出實驗室。更令人意外的是，“生物圈生物圈號號”運行運行3 3年后，其中一氧化碳的含量大幅度增加，足以使人體合成維生素的能力年后，其中一氧化碳的含量大幅度增加，足以使人體合成維生素的能力減弱，從而危害人體健康。減弱，從而危害人體健康。（2 2）“生物圈生物圈號號”實驗說明了什么？實驗說明了什么？（1 1）“生物圈生物圈號號”應(yīng)該是指應(yīng)該是指_根據(jù)上述事實回答下列問題：根據(jù)上述事實回答下列問題： 在目前技術(shù)條件下，人類要想在生物圈外建造一個適于人類長期在目前技術(shù)條件下，人類要想在生物圈外建造一個適于人類長期生活的生態(tài)系統(tǒng)是很

5、困難的，還無法模擬出一個類似地球一樣的、可生活的生態(tài)系統(tǒng)是很困難的，還無法模擬出一個類似地球一樣的、可供人類生存的生態(tài)環(huán)境。供人類生存的生態(tài)環(huán)境。 地球地球討論：討論：1 1、生態(tài)系統(tǒng)各種成分是穩(wěn)定不變還是總在發(fā)生變化？原因有哪些？、生態(tài)系統(tǒng)各種成分是穩(wěn)定不變還是總在發(fā)生變化？原因有哪些？2 2、在一塊新開的荒地上種草后，這個生態(tài)系統(tǒng)將發(fā)生什么樣的變化？、在一塊新開的荒地上種草后，這個生態(tài)系統(tǒng)將發(fā)生什么樣的變化？ 這種變化說明了什么問題？這種變化說明了什么問題？（1 1）生態(tài)系統(tǒng)中各種群的數(shù)量因出生和死亡、遷入和遷出發(fā)生變化）生態(tài)系統(tǒng)中各種群的數(shù)量因出生和死亡、遷入和遷出發(fā)生變化（2 2）生態(tài)

6、系統(tǒng)的無機(jī)環(huán)境總在發(fā)生變化。）生態(tài)系統(tǒng)的無機(jī)環(huán)境總在發(fā)生變化。由荒地逐步演變成一個各種生物數(shù)量相對穩(wěn)定的草地生態(tài)系統(tǒng)；由荒地逐步演變成一個各種生物數(shù)量相對穩(wěn)定的草地生態(tài)系統(tǒng)；生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定的階段，它的結(jié)構(gòu)和功能能夠保持相對穩(wěn)定。生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定的階段，它的結(jié)構(gòu)和功能能夠保持相對穩(wěn)定。（一）生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念：（一）生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念：生態(tài)系統(tǒng)所具有的生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持保持或或恢復(fù)恢復(fù)自身自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力。的能力。討論：討論：森林生態(tài)系統(tǒng)為什么具有抵抗氣候變化的能力？森林生態(tài)系統(tǒng)為什么具有抵抗氣候變化的能力？（二）抵抗力穩(wěn)定性（二）抵抗力穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)抵

7、抗外界干擾并使自身結(jié)構(gòu)和功能保持原狀的能力。生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身結(jié)構(gòu)和功能保持原狀的能力。1 1、概念：、概念：2 2、原因：、原因：3 3、抵抗力穩(wěn)定性大小的影響因素：、抵抗力穩(wěn)定性大小的影響因素：生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部具有一定的自動調(diào)節(jié)能力。生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部具有一定的自動調(diào)節(jié)能力。生態(tài)系統(tǒng)成生態(tài)系統(tǒng)成分越總單純分越總單純 生態(tài)系統(tǒng)成分的復(fù)雜程度生態(tài)系統(tǒng)成分的復(fù)雜程度營養(yǎng)結(jié)構(gòu)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單越簡單自動調(diào)節(jié)自動調(diào)節(jié)能力越小能力越小抵抗力穩(wěn)抵抗力穩(wěn)定性越低定性越低北極苔原生態(tài)系統(tǒng)北極苔原生態(tài)系統(tǒng)北極苔原地衣、苔蘚等植物北極苔原地衣、苔蘚等植物脆弱的生態(tài)系統(tǒng)脆弱的生態(tài)系統(tǒng)脆弱的生態(tài)系統(tǒng)脆弱的生態(tài)系統(tǒng)物種豐

8、富的熱帶雨林物種豐富的熱帶雨林物種豐富的熱帶雨林物種豐富的熱帶雨林營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng)史實：史實：黃河中上游的黃土高原曾經(jīng)森林茂密，山青水秀，但經(jīng)過幾百黃河中上游的黃土高原曾經(jīng)森林茂密，山青水秀，但經(jīng)過幾百 年的掠奪式開發(fā)，現(xiàn)已變成一片片荒山禿嶺、水土流失嚴(yán)重、生年的掠奪式開發(fā)，現(xiàn)已變成一片片荒山禿嶺、水土流失嚴(yán)重、生 態(tài)環(huán)境惡劣的生態(tài)系統(tǒng)。態(tài)環(huán)境惡劣的生態(tài)系統(tǒng)。說明：說明：生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力是有一定的限度的，如果外來干擾超生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力是有一定的限度的，如果外來干擾超過這個限度，生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定狀態(tài)就會遭到破壞。過這個限度，生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定狀態(tài)就會遭到破壞。1 1、概念：、概念： 討論：討論：池塘生態(tài)系統(tǒng)受到生活污水污染后，生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)過程。池塘生態(tài)系統(tǒng)受到生活污水污染后，生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)過程。 2 2、與抵抗力穩(wěn)定性的關(guān)系：、與抵抗力穩(wěn)定性的關(guān)系：（三）恢復(fù)力穩(wěn)定性（三）恢復(fù)力穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)在遭到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)到原狀的能力。抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性之間往往存在著相反的關(guān)系。抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性之間往往存在著相反的關(guān)系。（四）提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（四）提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1 1、原理：、原理：2 2、實際行動：、實際行動：應(yīng)針對各生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的特點，采取相應(yīng)的對策，以應(yīng)針對各生態(tài)系統(tǒng)