生物圈生物圈2 2号号（Biosphere 2Biosphere 2）是美国建于亚利桑那州图森）是美国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的一座微型人工生态循环系统，因把地球本身市以北沙漠中的一座微型人工生态循环系统，因把地球本身称作生物圈称作生物圈1 1号而得此名，它历时号而得此名，它历时8 8年，耗资年，耗资1 .51 .5亿美元。亿美元。 圈内雨林郁郁葱葱，人造山脉蜿蜒起伏，圈内上部云雾飘圈内雨林郁郁葱葱，人造山脉蜿蜒起伏，圈内上部云雾飘绕，有类似佛罗里达大沼泽的景色，有墨西哥绕，有类似佛罗里达大沼泽的景色，有墨西哥“迷雾沙漠迷雾沙漠”的的景观，让人流连忘返。景观，让人流连忘返。 圈内共有约圈内共有约40004000个物种，其中动物（包括浮游、软体、节个物种，其中动物（包括浮游、软体、节肢、昆虫、鱼类、两栖、爬行、鸟类肢、昆虫、鱼类、两栖、爬行、鸟类 、哺乳等）、植物（包括、哺乳等）、植物（包括浮游、苔藓、蕨类、裸子和被子等）约浮游、苔藓、蕨类、裸子和被子等）约30003000种，微生物（包括种，微生物（包括细菌、粘菌、真菌、微藻等）约细菌、粘菌、真菌、微藻等）约10001000种，它们分别来自澳大利种，它们分别来自澳大利亚、非洲、南美、北美等地。亚、非洲、南美、北美等地。 19931993年年1 1月建成后月建成后8 8位科学家入住里面欲通过自己生产各种位科学家入住里面欲通过自己生产各种生存所需在里面生活两年。生存所需在里面生活两年。一、生态系统稳定性的概念一、生态系统稳定性的概念1 1、概念：指、概念：指生态系统具有生态系统具有保持或恢复保持或恢复自身结构和功能自身结构和功能相对稳定相对稳定的能力。的能力。2 2、原因：生态系统具有、原因：生态系统具有自我调节能力自我调节能力。调查：府南河的变迁调查：府南河的变迁二、生态系统的自我调节能力二、生态系统的自我调节能力捣衣而歌，捕鱼捉虾，春有依依杨柳，夏则捣衣而歌，捕鱼捉虾，春有依依杨柳，夏则戏水对歌，秋有霜林尽然，冬可汲水而行。戏水对歌，秋有霜林尽然，冬可汲水而行。1 1、为什么生活污水排放到府南河后，它还能保持清澈？、为什么生活污水排放到府南河后，它还能保持清澈？2 2、少量地钓鱼后，府南河中生物的数量还能保持相对稳定吗？、少量地钓鱼后，府南河中生物的数量还能保持相对稳定吗？( (以府南河中以府南河中“水草水草鱼鱼”这条食物链为例分析这条食物链为例分析, ,并用文字、箭头并用文字、箭头构建鱼数量与水草数量之间关系的概念模型构建鱼数量与水草数量之间关系的概念模型) )物理沉降、化学分解和微生物分解物理沉降、化学分解和微生物分解负反馈调节负反馈调节讨论：讨论：鱼数量减少鱼数量减少水草数量增加水草数量增加鱼数量随之增多鱼数量随之增多二、生态系统的自我调节能力二、生态系统的自我调节能力通过自我调节能力抵抗干扰，维持原状。通过自我调节能力抵抗干扰，维持原状。既然府南河具有自我调节能力，为什么还会被污染呢？这既然府南河具有自我调节能力，为什么还会被污染呢？这说明了什么？说明了什么？讨论：讨论：资料：污染后的府南河，动植物大量死亡，水质恶化。资料：污染后的府南河，动植物大量死亡，水质恶化。生态系统的自我调节能力是有限的。生态系统的自我调节能力是有限的。治理后的府南河，动植物虽然所剩无几，但可用的资源治理后的府南河，动植物虽然所剩无几，但可用的资源和空间更充裕，动植物数量逐渐增多，水质改善。和空间更充裕，动植物数量逐渐增多，水质改善。破坏后，通过自我调节能力，恢复原状。破坏后，通过自我调节能力，恢复原状。二、生态系统的自我调节能力二、生态系统的自我调节能力生态系统抵抗外界干扰使自身结构生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能功能维持原状维持原状的能力。的能力。抵抗力稳定性：抵抗力稳定性：恢复力稳定性：恢复力稳定性：生态系统受到外界干扰因素的破坏后生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复原状恢复原状的能力。的能力。生态系统的稳定性表现在两个方面：生态系统的稳定性表现在两个方面：三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性1 1、森林遭遇持续的干旱气候时，树木往往扩展根系的分布空间，、森林遭遇持续的干旱气候时，树木往往扩展根系的分布空间，以保证获得足够的水分，维持生态系统的正常功能。以保证获得足够的水分，维持生态系统的正常功能。2 2、一场火过后，森林中的种群密度降低，但是由于光照更加充、一场火过后，森林中的种群密度降低，但是由于光照更加充足、土壤中无机养料增多，许多种子萌发后，迅速长成新植株。足、土壤中无机养料增多，许多种子萌发后，迅速长成新植株。抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性3 3、草原遭受蝗虫的采食后，草原植物就会增强其再生能力，尽、草原遭受蝗虫的采食后，草原植物就会增强其再生能力，尽可能减缓种群数量的下降。可能减缓种群数量的下降。 4 4、草原大火过后，、草原大火过后，“野火烧不尽，春风吹又生野火烧不尽，春风吹又生”。抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性森森林林草原草原讨论：根据温带森讨论：根据温带森林和温带草原的食林和温带草原的食物网分析，抵抗力物网分析，抵抗力稳定性、恢复力稳稳定性、恢复力稳定性与生态系统复定性与生态系统复杂程度有何关系？杂程度有何关系？三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性稳稳定定性性生态系统复杂程度生态系统复杂程度抵抗力抵抗力稳定性稳定性恢复力恢复力稳定性稳定性北极苔原生态系统中，动植物种类稀少，营养结构北极苔原生态系统中，动植物种类稀少，营养结构简单，其生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接简单，其生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣生活。假如地衣受到大面积破坏，整个生态地依靠地衣生活。假如地衣受到大面积破坏，整个生态系统就会崩溃。因此，系统就会崩溃。因此，苔原生态系统的抵抗力稳定性和苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低恢复力稳定性都很低。三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性科学家不能在生物科学家不能在生物圈圈2 2号中长期生活号中长期生活的具体原因是什么的具体原因是什么？请用所学内容尝？请用所学内容尝试解释这个问题。试解释这个问题。问题回顾：问题回顾：我们可以采取哪些措施来提高生态系统的稳定性？我们可以采取哪些措施来提高生态系统的稳定性？(可以森林、草原、海洋、农田等生态系统为例可以森林、草原、海洋、农田等生态系统为例)思考与讨论：思考与讨论：四、提高生态系统的稳定性四、提高生态系统的稳定性1 1、控制对生态系统干扰的程度、控制对生态系统干扰的程度, ,对生态系统的利用对生态系统的利用应该适度应该适度, ,不应超过生态系统的自我调节能力。不应超过生态系统的自我调节能力。适量砍伐适量砍伐合理放牧合理放牧适度捕捞适度捕捞四、提高生态系统的稳定性四、提高生态系统的稳定性2 2、对、对人类利用强度较大人类利用强度较大的生态系统，应的生态系统，应实施相应的实施相应的物质、能量投入物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的，保证生态系统内部结构与功能的协调。协调。防护林防护林施肥锄草施肥锄草四、提高生态系统的稳定性四、提高生态系统的稳定性拓展延伸拓展延伸设计要求设计要求相关分析相关分析生态缸必须是封闭的生态缸必须是封闭的生态缸中的生物必须有很强的生态缸中的生物必须有很强的生活能力，且成分要齐全生活能力，且成分要齐全生态缸的材料必须透明，且要生态缸的材料必须透明，且要采用较强的散射光采用较强的散射光生态缸宜小不宜大，缸中的水生态缸宜小不宜大，缸中的水量应占其容积的量应占其容积的4/5，留出一定，留出一定空间空间选择的动物不宜太多，个体不选择的动物不宜太多，个体不宜太大。宜太大。防止外界生物或非生物因素的干扰防止外界生物或非生物因素的干扰保证物质循环和能量流动，在一定时保证物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定期内保持稳定为光合作用提供关照，便于观察；防为光合作用提供关照，便于观察；防止水温过高导致水生植物死亡止水温过高导致水生植物死亡便于操作，缸内储备一定量的空气便于操作，缸内储备一定量的空气减少对氧气的消耗，防止生产量小于减少对氧气的消耗，防止生产量小于消耗量消耗量制作生态缸制作生态缸抵抗干扰，维持原状抵抗干扰，维持原状抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性知识归纳知识归纳生态系统生态系统的稳定性的稳定性原因原因表表现现遭到破坏，恢复原状遭到破坏，恢复原状自我调节能力自我调节能力构建概念图：构建概念图：基础基础负反馈调节负反馈调节提高提高控制对生态系统干扰的程度控制对生态系统干扰的程度, ,对生态系统的利用应该适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不应超过生态系统的自我调节能力。节能力。对人类利用强度较大的生态系对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。与功能的协调。