第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

1、19931993年，年，8 8個人被送進個人被送進“生物圈二號生物圈二號”，本來預期他們與世隔絕兩年，可以靠吃本來預期他們與世隔絕兩年，可以靠吃自己生產(chǎn)的糧食，呼吸植物釋放的氧氣，自己生產(chǎn)的糧食，呼吸植物釋放的氧氣，飲用生態(tài)系統(tǒng)自然凈化的水生存。但飲用生態(tài)系統(tǒng)自然凈化的水生存。但1818個月之后，個月之后，“生物圈二號生物圈二號”系統(tǒng)嚴重失系統(tǒng)嚴重失去平衡：氧氣濃度從去平衡：氧氣濃度從21%21%降至降至14%14%，不足，不足以維持研究者的生命，輸入氧氣加以補以維持研究者的生命，輸入氧氣加以補救也無濟于事；原有的救也無濟于事；原有的2525種小動物，種小動物，1919種滅絕；為植物傳播花粉的

2、昆蟲全部死種滅絕；為植物傳播花粉的昆蟲全部死亡，植物也無法繁殖。事后的研究發(fā)現(xiàn)：亡，植物也無法繁殖。事后的研究發(fā)現(xiàn)：細菌在分解土壤中大量有機質的過程中，細菌在分解土壤中大量有機質的過程中，耗費了大量的氧氣；而細菌所釋放出的耗費了大量的氧氣；而細菌所釋放出的二氧化碳經(jīng)過化學作用，被二氧化碳經(jīng)過化學作用，被“生物圈二生物圈二號號”的混凝土墻所吸收，又打破了循環(huán)。的混凝土墻所吸收，又打破了循環(huán)。 為了做人類離開地球能否生存的實驗，美國花費為了做人類離開地球能否生存的實驗，美國花費2 2億美元于億美元于19841984年建造了一個完全封閉的生態(tài)實驗基地。由于該實驗室年建造了一個完全封閉的生態(tài)實驗基地。

3、由于該實驗室是模擬生物圈的結構和功能而建造的，因此叫做是模擬生物圈的結構和功能而建造的，因此叫做“生物圈生物圈號號”。這是一個占地。這是一個占地1.31.3億平方米億平方米 的鋼架結構的玻璃建筑，的鋼架結構的玻璃建筑，遠遠望去仿佛是一個巨大的溫室。遠遠望去仿佛是一個巨大的溫室。 自然界不同于人工控制系統(tǒng)。生物圈二號內(nèi)的土壤均來自然界不同于人工控制系統(tǒng)。生物圈二號內(nèi)的土壤均來自一個地方，不像地球那樣不同地帶有不同的土壤類型。自一個地方，不像地球那樣不同地帶有不同的土壤類型。模擬的各類生態(tài)系統(tǒng)的空間分布格局及大小比例不合理。模擬的各類生態(tài)系統(tǒng)的空間分布格局及大小比例不合理。地球上生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生物間

4、關系很復雜，目前人類還未地球上生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生物間關系很復雜，目前人類還未全面了解生物間的協(xié)調(diào)性。全面了解生物間的協(xié)調(diào)性。它最重要的啟示在于：我們它最重要的啟示在于：我們?nèi)祟惸壳皩Φ厍虻牧私膺€是遠遠不夠的，目前最好的辦人類目前對地球的了解還是遠遠不夠的，目前最好的辦法還是保護和利用好地球，進行環(huán)境保護和生態(tài)恢復是法還是保護和利用好地球，進行環(huán)境保護和生態(tài)恢復是實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的必由之路。實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的必由之路。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恢復自身結構和功能相對穩(wěn)定的能力，自身結構和功能相對穩(wěn)定的能力，叫生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。叫生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。一、概念一、概念 生態(tài)系統(tǒng)之

5、所以能維持相對生態(tài)系統(tǒng)之所以能維持相對穩(wěn)定，是由于生態(tài)系統(tǒng)具有？穩(wěn)定，是由于生態(tài)系統(tǒng)具有？自我調(diào)節(jié)能力自我調(diào)節(jié)能力1 1、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力實例：實例：P109P109意義意義: :生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎害蟲增加害蟲增加鳥的食物增加鳥的食物增加鳥的數(shù)量增加鳥的數(shù)量增加鳥吃掉大量害鳥吃掉大量害蟲蟲害害蟲蟲減少減少鳥因饑餓死亡鳥因饑餓死亡鳥吃害鳥吃害蟲蟲減少減少鳥的數(shù)量減少鳥的數(shù)量減少生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力不是無限的。生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力不是無限的。當外界干擾因素的強度超過一定限度當外界干擾因素的強度超過一定限度時，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力

6、迅速喪時，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力迅速喪失，生態(tài)系統(tǒng)就到了難以恢復的程度。失，生態(tài)系統(tǒng)就到了難以恢復的程度。例如：例如：我國西北的黃土高原。我國西北的黃土高原。實例：實例： 蘇州蘇州江南水鄉(xiāng)江南水鄉(xiāng), ,小橋流水人家。話說小橋流水人家。話說乾隆下江南時，到了乾隆下江南時，到了江蘇蘇州?？吹剿l(xiāng)江蘇蘇州?？吹剿l(xiāng)人家上游淘米洗菜，人家上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，可是下游洗澡洗衣，可是即便如此，水仍然很即便如此，水仍然很清澈。這番景象讓乾清澈。這番景象讓乾隆大為驚奇。隆大為驚奇。 可是，可是，乾隆乾隆也發(fā)現(xiàn)蘇州也發(fā)現(xiàn)蘇州虎丘外圍的河流被眾多染坊虎丘外圍的河流被眾多染坊流出的廢水污染得骯臟不堪、流出的

7、廢水污染得骯臟不堪、臭氣熏天，于是他立即下令臭氣熏天，于是他立即下令嚴禁商賈平民在虎丘一帶開嚴禁商賈平民在虎丘一帶開設染坊。迫于官府的法令，設染坊。迫于官府的法令，虎丘一帶原有的數(shù)十家染坊虎丘一帶原有的數(shù)十家染坊不得不搬遷至遠離虎丘的蘇不得不搬遷至遠離虎丘的蘇州遠郊，從此以后虎丘重現(xiàn)州遠郊，從此以后虎丘重現(xiàn)綠水青山。綠水青山。恢復力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性: :生態(tài)系統(tǒng)在生態(tài)系統(tǒng)在受到受到外外界界干擾干擾因素的破壞后因素的破壞后恢復原狀恢復原狀的的能力。能力。抵抗力穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性: :生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)抵抗抵抗外界外界干擾干擾并使自身的結構與功能并使自身的結構與功能保持保持原狀原狀的能力。的能力。

8、原因：原因：、生物的種類、數(shù)量多，一定外來、生物的種類、數(shù)量多，一定外來干擾造成的變化占總量的比例小。干擾造成的變化占總量的比例小。 、能量流動與物質循環(huán)的途徑多，、能量流動與物質循環(huán)的途徑多，一條途徑中斷后還有其他途徑來代替。一條途徑中斷后還有其他途徑來代替。一般來說一般來說, ,生態(tài)系統(tǒng)的組分越多生態(tài)系統(tǒng)的組分越多, ,食物食物網(wǎng)越復雜網(wǎng)越復雜, ,其自我調(diào)節(jié)能力就越強其自我調(diào)節(jié)能力就越強, ,抵抵抗力穩(wěn)定性就越高。抗力穩(wěn)定性就越高。抵抗力很強抵抗力很強抵抗力較弱抵抗力較弱溫帶針闊混交林溫帶針闊混交林熱帶雨林熱帶雨林 原因：原因： 、生物繁殖的速度快，產(chǎn)生后代多，能迅、生物繁殖的速度快，產(chǎn)

9、生后代多，能迅速恢復原有的數(shù)量。速恢復原有的數(shù)量。2 2、生態(tài)系統(tǒng)結構簡單，生物受到的制約小。、生態(tài)系統(tǒng)結構簡單，生物受到的制約小。一般來說一般來說, ,生態(tài)系統(tǒng)的組分越多生態(tài)系統(tǒng)的組分越多, ,食物網(wǎng)越食物網(wǎng)越復雜復雜, ,恢復力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性就越低。就越低。生態(tài)系統(tǒng)結生態(tài)系統(tǒng)結構簡單，恢復力穩(wěn)定性構簡單，恢復力穩(wěn)定性就越高，就越高，恢復力強恢復力強恢復力較弱恢復力較弱熱帶雨林熱帶雨林北極苔原北極苔原生物種類生物種類 稀少稀少營養(yǎng)結構營養(yǎng)結構 簡單簡單弱弱自我調(diào)節(jié)能力自我調(diào)節(jié)能力 抵抗力穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性 低低生物種類生物種類 多多營養(yǎng)結構營養(yǎng)結構 復雜復雜強強自我調(diào)節(jié)能力自我調(diào)節(jié)能力

10、抵抗力穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性 高高熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)恢復力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性 底底抵抗力抵抗力穩(wěn)定性穩(wěn)定性恢復力恢復力穩(wěn)定性穩(wěn)定性穩(wěn)穩(wěn)定定性性 營養(yǎng)結構復雜程度等營養(yǎng)結構復雜程度等對一個生態(tài)系統(tǒng)來說，抵抗力穩(wěn)定性與恢對一個生態(tài)系統(tǒng)來說，抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性存在復力穩(wěn)定性存在相反相反關系。關系。1.1.控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度, ,對生態(tài)系統(tǒng)對生態(tài)系統(tǒng)的利用應該適度的利用應該適度, ,不應超過生態(tài)系統(tǒng)的自我不應超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。調(diào)節(jié)能力。適量砍伐森林中的樹木，森林的結構適量砍伐森林中的樹木，森林的結構功能不會破壞，還能促進森林的更新。功能不會破壞，還能促進森林的更新。 科學合理的載畜量，不會破科學合理的載畜量，不會破壞草原，又可以獲得穩(wěn)定的畜牧壞草原，又可以獲得穩(wěn)定的畜牧產(chǎn)品。產(chǎn)品。適度捕撈海洋系統(tǒng)中成魚，不僅適度捕撈海洋系統(tǒng)中成魚，不僅可以促進海洋魚類資源的更新，還能可以促進海洋魚類資源的更新，還能不斷獲得各類產(chǎn)品。不斷獲得各類產(chǎn)品。1.1.控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度, ,對生態(tài)系統(tǒng)對生態(tài)系統(tǒng)的利用應該適度的利用應該適度, ,不應超過生態(tài)系統(tǒng)的自我不應超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。調(diào)節(jié)能力。2.2.對人類利用強度較