生态系统研究与管理简报立足科学服务决策促进人与自然和谐发展
2009年第4期（总第23期）11月14日印发
长江流域气候变化与生态系统脆弱性评估
长江流域气候变化脆弱性与适应性研究项目组【编者按】2007年组建的“长江流域气候变化脆弱性与适应性研究项目组”由中国科学院相关研究所、中国气象局和复旦大学的共同参与，受到世界自然基金会（WWF）的资助。该项目在分析总结已有的研究成果基础上，通过过程模型与经验模型相结合、并配合地面调查和卫星遥感数据，对长江流域气候变化的事实与未来趋势及其对流域内农业、水资源、森林、草地、湿地和河口城市生态系统（上海市）的影响及脆弱性等进行了全面分析研究，在此基础上提出适应未来气候变化的对策和政策建议。项目研究报告已由中国水利水电出版社出版。本报告总结了此项目的成果概要，供参考。
长江是我国的第一大河，全长6300多公里，长江流域面积约180万km2，占全国的1/5，包括18个省（自治区、直辖市）；长江流域现有人口约4.5亿人，占全国1/3；该流域覆盖了我国人口较密集、水土资源较丰富的亚热带湿润地区，流域内有江汉平原、洞庭湖平原、鄱阳湖平原及长江三角洲平原四大平原、耕地集中，土地肥沃，是我国重要的农产品基地。耕地面积约占全国的1/4，2007年长江流域粮食产量17768.1万t，占全国的35.4％，森林面积为5495.1万hm2，占全国的31.4％；2007年长江流域经济总量为10.26万亿元，占全国的41.1％。多年平均水资源径流量9800多亿m3，约占全国的37％，人均水资源量约2400 m3，高于全国人均水资源量2100 m3。通过以上的数据可以看出长江流域在我国国民经济中的重要地位。
总的来说，长江流域大部分地区水热条件较好、气候条件优越、对气候波动的抵抗能力较强，与黄河流域和西北干旱区及东北地区相比，长江流域大部分生态系统对气候变化的脆弱性比较低。但是长江流域的季风特点决定了该区域受极端气候事件的影响较大，尤其是洪涝灾害的影响，在过去几十年气候变暖的过程中，尤其是20世纪90年代以来，长江流域洪涝灾害发生的频率呈增加趋势，未来的气候变化可能使其进一步加剧。值得注意的是，在气候变暖的过程中，极端严重的冰雪灾害事件及干旱事件并没随着气候变暖和部分地区降雨量的增加而减少，反而有增加的趋势，这对气候变化的适应性管理提出了更高的要求，应考虑更多的因素，采取双向适应的策略。长江中下游地区气候变化的相对幅度较小，农田、森林等生态系统的管理水平较高、对气候变化的适应性较强，但长江源区各种生态系统和中下游的湿地生态系统对气候变化较敏感，脆弱度比较高；长江河口区受海平面上升引起的海水倒灌及风暴潮的影响较大，加之该区域人口密
度大，是我国重要的工业基地，气候变化造成的影响和经济损失远比其他地区大，具有放大效应；但该地区经济比较发达，基础设施比较完善，因此与全国其他地区相比，长江流域对气候变化的适应能力相对较强。
一、长江流域气候变化的特征
总的来说，长江流域未来气候有持续变暖变干的趋势，而降水的变化趋势不明显，且存在较大的空间异质性，这与未来温室气体排放情景有关；极端气候事件发生的频率呈增加趋势，但未来的不确定性较大。
与全球或全国的气候变暖趋势相似，长江流域近五十年来气温呈明显的增加趋势，尤其是20世纪90年代以来，增温明显加速。根据长江流域内147个气象站点资料显示，仅20世纪90年代气温平均就增加0.33 ℃；而2001～2005年急剧升温0.71℃；1961～2005年长江流域年降水量变化趋势不显著，只表现出微弱的增加，而季节变化比较明显，整个流域春季降水量变化幅度不大，夏季降水量在20世纪90年代增加最大，秋季降水量呈减少趋势，冬季呈微弱增加趋势。
根据ECHA-M5气候模式预估结果，在3种排放情景（SRES-A2，SRES-A1B，SRES-B1）下，21世纪前50年长江流域平均气温均显著升高，3种排放情景下长江流域年降水量在21世纪前50年变化趋势不显著，总体上前40年降雨量略减少。长江流域降水时空分布不均，故历来是洪涝和干旱多发区。在1900～2000年长江流域一共发生了27次洪水，其中1980～2000年发生了8次；而在此期间旱灾一共发生了9次，1980～2000年发生了3次旱灾，自1980年后长江流域旱灾发生次数增多、频率加快。20世纪80年代以后正是全球气温快速
增加的时期，在这个增暖时期洪旱灾害发生次数也增多。并且，随着长江流域气温的增加，气候灾害事件有增加趋势，如2006年夏重庆大旱、2007年夏四川盆地暴雨频繁、2008年南方雪灾、2008年暴雨频繁和2009年初大旱。随着全球气候变暖，长江流域夏季高温日数明显增多，高温热浪的频率和强度随之增加。如2009年6月底，我国的十三省区（自治区）（包括长江流域大部分地区）遭受了高温热浪席卷，局地最高气温可达40 ℃。
二、气候变化下长江流域水资源量变化
总的来说，近50年来长江流域水资源量无明显变化趋势，未来气候变化对其影响也不大，但未来不同的排放情景对长江流域水资源的空间分布影响较大；长江流域内的重大工程应该考虑气候变化所带来直接和间接影响。
长江流域水资源受流域内降雨的影响较大，在过去气候变暖过程中，长江流域1961～2005年年平均流量变化与年降水量的变化基本一致，没有明显增多或减少趋势。随着气候变暖长江源区冰川将继续退缩，冻土消融加快，短期内有利于水资源的增加。但长期看来，将会严重减少上游水资源的供应，使源区生态系统向旱化和沙化方向发展。长江源区的冰川面积到2060 年将比1970年减少11.6％；同期径流将增加28.5％；零平衡线将上升50m左右。季节冻土的冻胀和多年冻土融化下沉将给青藏铁路和南水北调工程带来重大的挑战。1961～2000年，长江流域中部尤其四川盆地呈干旱化的趋势，而长江流域上游和下游的广大地区呈湿润化的趋势。未来（2001～2050年）不同排放情景下长江流域旱涝格局呈现不相同结果，SRES-A2情景下长江源区和中下游呈湿润趋势，岷江流域、金沙江流域下游呈干旱趋势，
SRES-A1B情景下刚好相反，汉江流域、岷江流域呈湿润趋势，长江源区和下游呈干旱化趋势，尤其在源区，干旱趋势比较明显。而SRES-B1情景下长江流域大部分地区呈“南旱北涝”的趋势，尤其是汉江流域呈比较明显的湿润趋势。
在局部流域尺度上的模拟结果显示（SWAT模型），气候变化对流域水资源的影响比人类活动引起的土地利用变化的影响还要大；对汉江流域的研究结果表明，21世纪前50年该流域的降水量比1971～2000年的平均年降水量减少7％。因此，在长江流域重大工程的规划、运行于管理中应该充分考虑气候变化所带来的风险。例如：在南水北调中线工程中，是否会因为气候变化而加大南北同枯的概率，从而降低工程的效率。
三、气候变化对农作物产量的影响
总的来说，如果只考虑气候因素，气候变化使长江流域主要农作物产量显著下降，但大气CO2浓度增加所带来的施肥效应会有效抵消这种不利因素，大大降低减产幅度，甚至在个别地区有增产的趋势。如果再考虑品种替换等适应性措施，长江流域不仅可以降低和避免气候变化给农业带来的不利影响，甚至还可以发挥气候变化带来的正面效应，从而提高农作物的产量。
长江流域水热条件丰沛，正常情况下可以满足农作物生长的需求，而不会成为限制因素，气候变暖引起的蒸散量的增加也不会对水分供应造成太大的影响。但影响长江流域主要作物产量的首要因素是光照即太阳辐射，例如四川盆地年总辐射量只有3200 MJ/m2，不过温室效应引起的气候变暖并不增加到达地面的太阳短波辐射，反而有下降的趋势。这种情况下增温只能增加作物的呼吸消耗导致产量下降。
但在大部分地区，增温可以使生长季延长，这样就增加了整个生长季的辐射量，对作物生长有利。
水稻是长江流域最主要的作物，种植面积占全国水稻面积的60％，而产量占全国水稻产量的70％。一般来讲，影响水稻产量的主要气候因子是光照、7～8月份的高温抑制、8月份花期冷害和秋季的低温伤害。受光照条件的限制，早中稻产量由北向南递减，而晚稻产量正好相反，这是因为晚稻主要受秋季的低温限制，因此秋季升温有利于晚稻增产。近年来，在长江中下游地区，一季中稻受高温热害（7月下旬～8月下旬）的危害日益突出，造成大面积减产，在这些地区气候变暖导致的夏季高温将会严重影响中稻的产量。
如果只考虑气候因素的影响，气候变化将使长江流域水稻减产9％～41％，但如果同时考虑大气CO2浓度增加所带来的施肥效应，长江流域单季稻的产量总体上将呈现增产的趋势。但对大面积的双季稻来讲，到2100年（包括气候变化及CO2的施肥效应）早稻生育期将平均缩短4.9天，晚稻生育期平均缩短4.4天，早稻与1971～2000的平均单产相比平均减产3.6％，双季稻平均减产2.8％。和水稻相似，如果只考虑气候因素，气候变化将使长江流域的小麦和玉米显著减产，但如果同时考虑CO2的施肥效应，长江中下游地区冬小麦呈增产趋势，而西南地区仍以减产为主。即使包括CO2的施肥效应在内，到2080年长江流域的玉米仍将普遍减产，其中四川盆地中部减产幅度最大，达25％～50％。
调整播种期和选育生长期长的耐高温品种不仅可以抵消气候变化对水稻生产带来的不利影响，而且还可以利用气候变暖增加的热量资源。多个模拟试验结果表明：在气候变暖的情况下，作物品种不变，早、晚稻产量将分别下降16.1％、14.1％，但改种生育期较长的水稻
品种后，产量分别增加17％、2.3％。值得注意的是，以上的模拟试验大都没有考虑CO2施肥显得饱和效应和病虫害及极端气候时间对长江流域农业产量的影响。
四、气候变化对森林生态系统的影响
总的来说，长江流域目前森林覆盖率较高，大部分森林为中、幼龄林，林分长势良好对气候变化不脆弱。但未来的气候变化会增加这些森林的敏感性和脆弱性，尤其是长江源区和中下游的江西和湖南林区。
森林是陆地生态系统主体，具有很高的生物量和生产力以及丰富的生物多样性，而且具有涵养水源、减轻自然灾害、调节气候、孕育和保存生物多样性等生态功能。长江流域森林类型主要为亚热带落叶阔叶林和常绿阔叶林，随着流域内人类活动的增加，森林覆盖率从全新世中期（公元前6000年）的80％左右降低到公元2世纪末的70％，再到14世纪末的不足40％。到20世纪40年代森林覆盖率已降至16％左右，20世纪50年代后，随着大规模的植树造林活动的开展，森林覆盖率上升到80年代初的18％，到2003年森林覆盖率已快速增加到30.5％，目前大部分森林为次生林和人工林，处于中、幼龄林阶段。
长江流域的各种森林生态系统在过去近几十年的气候变暖过程中已经受到不同程度的影响，根据大气－植被相互作用模型（A VIM2）模拟的1981～2000年长江流域森林生态系统的主要功能指标来分析这一阶段长江流域森林生态系统的脆弱性和敏感性，发现长江流域大部分森林生态系统的生产力都有不同程度的增加，没有表现出明显的脆弱特征。基于NPP计算的敏感性指标比基于植被碳密度和土壤碳密度所计算的敏感性指标大的多，说明NPP对气候变化响应更强烈，因
而是更好的评估指标。基于NPP的敏感性指标表明1981～2000年间长江源头的森林生态系统对气候变化最敏感，大部分地区的敏感性指数达到了0.39以上；次敏感的区域位于江西和湖南境内达到了0.32～0.39；长江中下游大部分森林的敏感度在0.16～0.24和0.24～0.32之间，而在长江上游四川盆地西南部和北部及东北部森林的敏感性最小，在0.029～0.036之间。从植被类型看，对气候变化响应的敏感程度依次为：稀疏灌丛>常绿针叶林 > 有林草地 > 落叶阔叶林 > 常绿阔叶林 > 混交林 > 郁闭灌丛。值得注意的是这里的敏感性指数都是正值，说明这一时期的气候变化对森林生态系统的生长是有利的，这里的敏感性指数越大说明气候变化对森林的生长越有利。
与1981～2000年的敏感性相比，21世纪前50年长江流域森林生态系统对气候变化的敏感性（基于NPP）显著增加，森林敏感性增加较大的区域有两个，一个位于长江源头，另一个是长江中下游的江西和湖南境内。从植被类型看，落叶阔叶林的敏感性增加最大，其他类型依次是：常绿针叶林>有林草地>混交林>常绿阔叶林>郁闭灌丛>稀疏灌丛。
同样，与1981～2000年的脆弱性相比，21世纪前50年长江流域森林生态系统对气候变化的脆弱性将显著增加，但大部分森林仍属于轻度脆弱级，脆弱性增加的区域主要分布于长江以南的江西、湖南、云南等林区，脆弱性增加最大的是落叶阔叶林，其他依次是：常绿阔叶林>常绿针叶林>稀疏灌丛>郁闭灌丛>混交林和有林草地。
五、气候变化对长江源区草地生态系统的影响
总的来说，长江源区草地生态系统目前整体上处于退化状态，气候变化是长江源区草地退化的主要驱动力，未来气候变暖将进一步使
源区冻土的活动层深度增加，源区大部分草地生态系统向旱生方向演替，导致牧草质量及生产力下降，从而使大部分生态系统变得更脆弱。
气候变化对源区高寒草地生态系统的影响主要是温度升高导致各类冻土活动层厚度增大，冻土面积萎缩，在过去的25年间，活动层厚度增加了0.5～1.2 m。活动层厚度的增加导致土壤水分下降，从而使草地植被覆盖度下降、高覆盖草甸、草原和沼泽面积减少，严重退化的沙漠化土地和黑土滩型裸草地面积增加；同时，高寒湿地分布面积急剧萎缩。在引起源区高寒草甸草地退化的众多因素中，气候变化是决定因素，其贡献率为81％，其次是人为因素，贡献了18％的比重。
随着全球气候变暖，在降水量变化不大的情况下，高寒草原地上生物量呈明显降低趋势。如果降水量保持不变，温度增加0.44 ℃/10a，10年间高寒草甸和高寒草原植被生物量将分别下降2.73％和2.44％；如果在温度增加的同时，降水量增加8 mm/10a，高寒草甸和高寒草原地上植被生物量仅降低1.55％和1.37％，说明降水量增加可以缓解气温升高对高寒草甸的影响。长江源区植被的退化显著影响长江上游的水文过程及水资源量。自20世纪80年代以来，长江源区不断加剧的高寒草甸草地退化使流域径流系数减小、流域常遇径流减少、稀遇洪水径流发生频率增加，这与严重退化草地极易形成暴雨径流有关。
长江源区近30年对气候变化的脆弱性在空间上存在较大的异质性，脆弱度较高的区域位于南部的杂多县、玉树县以及沱沱河流域，北、中部的治多、曲麻莱以及称多县属于中度脆弱区，脆弱度较低的区域位于西部可可西里区和东部巴颜喀拉山区。上述脆弱性区域的分布基本上与源区草地NPP减少程度的空间分布一致。未来气候变化将会使源区大部分生态系统变得更脆弱。
六、在气候变化和人类活动对长江中下游湿地的影响
总的来说，在气候变化和人类活动的双重压力下，长江中下游湿地过去几十年面积急剧萎缩，湿地破碎化程度加剧；水温升高和水位下降已经威胁到湿地的生物多样性，导致鱼类和候鸟的种类和数量下降，同时也改变了湿地植物群落的物种组成及生产力；未来的气候变化将会进一步加剧长江流域湿地生态系统的脆弱性，降低生态系统的服务功能。
20世纪50年代以来，长江中下游的湿地面积明显减少，除了围湖造田等人类活动外，气候变化也是主要原因之一。鄱阳湖区2000～2005年湿地面积减少了1.23％，洞庭湖区1980～1990年湿地总面积减少了5.82％，崇明岛东部1982～2000年湿地面积几乎损失了3/4，其中水体面积减少了4％，而滩涂面积减少了69％。同时湿地的破碎化程度加剧，大量自然湿地转变为人工湿地，如稻田、池塘、水库等。上世纪80年代中期以来，气温呈现比较明显的上升趋势；1991～2001年气温较1961～1990年增加了0.41℃、2001～2005年增加了0.83 ℃；同期水温也增加明显，水温升高引起长江鱼类越冬期间栖息地向北迁移，可能导致鱼类洄游距离增长，能耗增加，发育缓慢，死亡率增加。鱼类的产卵时间可能提前，如果栖息地和食物不充足，可能导致鱼类的繁殖成功率下降。夏季水温过高，将影响鱼类的摄食能力，使其代谢下降，生产力降低。水温的变化，也可能影响鱼类的洄游路线和周期。若水温升高，超过冷水鱼的耐受能力，可能导致其种类和数量的减少。
鸟类对温度变化较为敏感，冬季的气温变化可能对鸟类的分布产生影响，温度升高后，鸟类的迁飞路线和分布区将发生改变，逐渐北移。原来在仅在长江以南各省分布的棕背伯劳、池鹭，以及仅在长江
下游分布的震旦雅雀现已出现在山东、黑龙江和天津等地。调查显示气温升高和湖水水位下降等因素会导致水鸟的种类和数量下降，降低水鸟的多样性。气候变化引起的湿地面积减小和水位下降也会降低湿地生态系统植物的多样性和生产力，使湿生物种的丰度下降，而旱生物种的比例增加，从而引起湿地生产力的变化。在水位下降过程中，湿地中储存的大量有机碳会随着温度的升高而加速分解产生大量的温室气体，未来的气候变化可能导致部分湿地生态系统从碳汇转为碳源。
气候变化也会降低长江流域湿地生态系统的调蓄防枯能力。长江中下游湿地对洪涝、干旱等极端气候事件具有调节功能，鄱阳湖湿地是长江中游最大的天然水量调节器，起着调蓄洪峰、减轻洪水灾害的作用。上游河流注入鄱阳湖的最大流量的多年平均值为30400 m3/s，而湖口相应出流的最大流量多年平均为15700 m3/s，洪水流量平均被削减14700 m3/s，削减百分比为48.3％。同时也为长江中下游枯水期提供水源补给。但这些能力会因气候变化，尤其是极端气候事件的增加而降低。
七、气候变化对上海市的影响
河口城市上海市受海平面上升、极端气候事件和长江中上游人类活动的影响较大，未来气候变化可能会加剧该区域的脆弱程度，因此在城市规划、建设和管理方面不仅要考虑气候变化的影响，还需加强对极端气候事件的应急体系建设。
上海城区在近50年气温上升了2.35℃，气温变化倾向率达0.51℃/10a，是全国同期升温幅度的（0.25℃/10a）两倍之多，是全球近50年增温幅度(0.13 ℃/10a )的近4倍。降水波动较大，60年代降水量
显著下降，70年代到90年代末增加明显，最近几年略有下降。上海的降水周期也发生了变化，汛期从原先的5～10月提前至4～9月，并且汛期降水量有减少的趋势。
近30年来，上海沿海海平面上升了115 mm，高于全国沿海平均的90 mm，到2050年上海沿海海平面将比1990年上升18 cm，加之地面沉降，相对海平面上升幅度更大。海平面上升引起海水倒灌，咸潮入侵的频率在过去几年呈明显的增加趋势，对上海饮水安全构成了极大的威胁。
在气候变化背景下，上海地区的极端气候事件有增加的趋势：上海近50年降水灾害概率为21.1％，比前50年上升了5.3个百分点；极端最高气温从上世纪70年代末期开始上升，尤其是在2003出现了39.6 ℃的极端高温；气温、降水和气流的变化加剧了风暴潮产生的可能性，同时风暴潮产生的损失也随之加大。随着未来海平面的上升，海岸区域将遭受洪水泛滥、湿地丧失、海水侵入淡水源地等事件，盐水入侵会造成生物生境的改变，降低生物多样性，同时海平面上升引起的海岸滩涂的损失还将导致护岸工程安全系数的下降，增加维护成本。
气候变化将不可避免的影响上海的社会经济发展，上海市第一产业占的比例较小，气候变化对农、林、牧、渔业的影响和造成的损失相对较小；由于气候变化引起的极端气候事件增加将对上海的交通及运输业造成较大的损失，并威胁到陆地、海上和空中的交通安全。金融业是上海六大支柱产业之一，气候变化不仅会造成极端灾害事件增加，同时也会增加对其进行风险评估的不确定性，进而增加保险业的损失，影响上海金融保险业的发展和对外部资金的吸引，最终影响上海的经济发展；气候变化尤其是极端气候事件的增加将对游客的出行
带来不便，这会进一步影响到上海旅游业的发展。
气候变化的脆弱性不仅表现在上海社会经济的各部门，而且在地域空间上也存在较大的异质性；综合脆弱性指标分析表明：最脆弱的区域主要分布在崇明东滩、东平国家森林公园、佘山国家森林公园及沿岸缓冲区；次脆弱的区域主要分布在崇明岛北部、横沙、长兴两岛、南汇口、杭州湾沿海滩涂湿地和上海的主要水系；其他地区为弱度脆弱区或不脆弱区。进一步分析表明上海的脆弱性指数与温度和降水成正相关，未来气候变暖可能会使上海地区变得更脆弱。
本项目由世界自然基金会（WWF）资助，本简报印刷发行由国合会生态系统服务与管理战略课题组资助
报告执笔：徐明
报告审阅：马超德
责任编辑：于秀波
长江流域气候变化脆弱性与适应性研究项目组
首席科学家
徐明中国科学院地理科学与资源研究所研究员
主要成员
（按姓氏拼音排序）
马超德
世界自然基金会（WWF）中国淡水项目主任姜彤中国气象局国家气候中心研究员
任国玉中国气象局国家气候中心研究员
汪思龙中国科学院沈阳应用生态研究所研究员
王根绪中国科学院成都山地灾害与环境研究所研究员王祥荣复旦大学环境科学与工程系教授
于强中国科学院地理科学与资源研究所研究员
于秀波中国科学院地理科学与资源研究所副研究员项目协调员
沈兴兴世界自然基金会（WWF）中国淡水项目官员
生态系统研究与管理简报立足科学服务决策促进人与自然和谐发展
（2008年目录）
生态系统研究的新领域、新技术与新方法
1月24日第1期
中国生态系统研究网络综合研究中心
在NEON内发展同位素网络的计划
2月20日第2期
中国生态系统研究网络水分分中心编译
加强生态站长期观测与研究提升区域综合研究能力
5月15日第3期
韩兴国（中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站）
气候变化与生态系统适应性——聚焦长江流域
9月5日第4期
中国生态系统研究网络综合研究中心
台湾人工林的适应性管理
11月15日第5期
金恒镳（国际长期生态学研究网络原主席）
（2009年目录）
BigFoot计划综述—基于野外观测结合遥感技术与过程模3月10日第1期
型验证MODIS陆地碳循环相关产品
中国生态系统研究网络综合研究中心编译
基于观测与试验的生态系统优化管理
5月28日第2期
中国生态系统研究网络综合研究中心
中国生态系统研究网络20年—发展历程、建设成就与贡献7月25日第3期
中国生态系统研究网络综合研究中心
长江流域气候变化与生态系统脆弱性评估
11月14日第4期
长江流域气候变化脆弱性与适应性研究项目组关注中国生态系统监测、研究、评估、管理与政策进展
主办单位：通信地址：北京市朝阳区大屯路甲11号国家生态系统观测研究网络综合研究中心中科院地理科学与资源研究所中国生态系统研究网络综合研究中心CERN综合研究中心
中国生态系统研究网络科学委员会秘书处邮政编码：100101
中科院生态网络观测与模拟重点实验室传真：010–6486 8962
编辑部：电子邮件：cef@https://www.doczj.com/doc/b86824943.html,
于贵瑞、欧阳竹、于秀波（常务）网页：http://www. https://www.doczj.com/doc/b86824943.html,
生态系统的稳定性 学习目标： 1、阐明生态系统的自我调节能力。 2、举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。 3、简述提高生态系统稳定性的措施。 学法指导： 重难点：抵抗力稳定性、恢复力稳定性二者区别和联系及其与生态系统营养结构的关系 学习过程： 一、基础知识梳理（课前独立完成） 1、生态系统的稳定性 概念：生态系统所具有的或自身和相对稳定的能力叫生态系统的稳定性。 原因：生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有。 2、生态系统的自我调节能力 实例 ①河流：河流受到轻微污染时，可通过、和很快消除污 染，河流中生物种类与数量受到严重影响。 ②森林：当害虫数量增加时，食虫鸟由于食物丰富，，这样害虫 种群数量就会受到抑制。 生态系统自我调节能力的基础：。 调节限度：生态系统自我调节能力是的，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力，生态系统难以恢复。 3、抵抗力稳定性和恢复力稳定性 抵抗力稳定性：生态系统的能力。一般来说，生态系统中的越多，越复杂，其自我调节能力就越，抵抗力稳定性就越。 恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到的能力。生态系统在受到不同的干扰（破坏）后，其与是不一样的。 4、提高生态系统的稳定性 一方面要控制对生态系统的程度，对生态系统的利用应该，不应超过其； 另一方面，对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的，保证生态系统内部结构与功能的协调。 二、师生互动（小组讨论） 归纳总结抵抗力稳定性、恢复力稳定性二者之间及与生态系统营养结构的关系如何？
1．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，维持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．抵抗力稳定性较强 C．恢复力稳定性较弱D．抵抗力稳定性较弱 2．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，逐步恢复原状，这是由于该生态系统具有（） A．抵抗力稳定性B．恢复力稳定性C．抗污染能力D．抗干扰能力 3．可以说明生态系统具有自动调节能力的简化实例是（） A．食草动物数量增加，导致植物数量减少，从而引起食草动物数量增长受到抑制B．豆科植物供给根瘤菌有机养料，并从根瘤菌获得含氮养料 C．山区植被遭到破坏后造成水土流失 D．废弃耕地上杂草丛生 4．某池塘中，早期藻类大量繁殖，食藻浮游动物(水蚤)大量繁殖，藻类减少，接着又引起水蚤减少。后期排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡。关于上述过程的叙述，正确的是（） A．早期不属于负反馈，后期属于负反馈 B．早期属于负反馈，后期不属于负反馈 C．早期、后期均属于负反馈 D．早期、后期均不属于负反馈 5．生态系统自我调节能力越大，则（） ①生态系统成分越复杂②生态系统的成分越简单③营养结构越复杂 ④营养结构越简单⑤恢复力稳定性越差⑥恢复力稳定性越强 A．①③⑤B．②④⑥C．①③⑥D．②④⑤ 6．生态系统的营养结构越复杂，其自动调节能力就越大的原因不包括（）A．处于同一营养级的生物种类繁多 B．能量可通过其他食物链传递到顶级 C．某一营养级一些生物消失，可由该营养级的其他生物代替 D．能量流经各营养级时是逐级递减的
高二生物必修三第五章生态系统及其稳定 性知识点总结 一、生态系统的结构 1、定义：由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，最大的生态系统是生物圈(是指地球上的全部生物及其无机环境的总和)。 2、类型：自然生态系统：包括水域生态系统(海洋生态系统、淡水生态系统)和陆地生态系统人工生态系统。自然生态系统的自我调节能力大于人工生态系统 3 生态系统的结构 (1)生态系统的组成成分(功能结构) 特例： 寄生植物(如菟丝子)消费者; 腐食动物(如蚯蚓)分解者; 自养微生物(如硝化细菌)生产者; 寄生微生物(如肺炎双球菌)消费者。 (2)食物链和食物网(营养结构) 食物链：在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系(食物链不包括非生物物质和能量及分解者)。 食物网：在生态系统中，许多食物链彼此相互交错连
接的复杂的营养关系称为食物网分析食物网时应注意： a 越复杂的生态系统，食物网中的食物链的数量就越多。食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。食物链上一般不超过五个营养级。 b 生产者总是为第一营养级。在食物网中，大型肉食动物在不同的食物链中所处的营养级往往不同(占有不同的营养级)。 C 每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物。食物链中箭头的含义：方向代表能量流动的方向，同时体现捕食与被捕食的关系。 d 生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。 e 在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合。如蜘蛛与青蛙既是捕食关系，又是竞争关系。 二、生态系统的能量流动 1、能量流动 a、定义：生物系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程， b、过程：一个来源，三个去向。 c、特点：单向的、逐级递减的(不循环不可逆)。能量传递效率为10%-20% 2、研究能量流动的意义： a、实现对能量的多级利用，提高能量的利用效率(如
典型脆弱生态修复与保护研究重点专项 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
“典型脆弱生态修复与保护研究”重点专项 2017年度项目申报指南建议 为贯彻落实《关于加快推进生态文明建设的意见》，按照《关于深化中央财政科技计划（专项、基金等）管理改革的方案》要求，科技部会同环境保护部、中国科学院、林业局等相关部门及西藏、青海等相关省级科技主管部门，制定了国家重点研发计划“典型脆弱生态恢复与保护研究”重点专项实施方案。本专项紧紧围绕“两屏三带”生态安全屏障建设科技需求，重点支持生态监测预警、荒漠化防治、水土流失治理、石漠化治理、退化草地修复、生物多样性保护技等技术模式研发与典型示范，发展生态产业技术，形成典型退化生态区域生态治理、生态产业、生态富民相结合的系统性技术方案，在典型生态区开展规模化示范应用，实现生态、经济、社会等综合效益。 总体目标：（1）揭示自然与人类活动影响下典型脆弱生态区生态系统演变规律和生态系统健康维持机制等基础理论问题，为生态保护和恢复提供科学基础。(2)建立支撑国家生态系统监测与预警网络的技术体系，实现年际尺度生态系统变化的动态监测和评估，推动生态监测遥感装备及数据分析产品产业化，保障国家生态红线、生态补偿等制度实施。（3）针对石漠化、沙漠化、水土流失、草地退化等重大生态问题，在典型生态脆弱区，形成可复制、可推广、可考核的生态保护和修复技术方案，建立国家和区域重大生态工程技术示范区，支撑国家生态安全屏障建设。（4）发展生态治理与生物能源、生态旅游、生物医药等产业协同技术，培育和发展生态产业，构建生态治理、生态产业、生态富
我国是世界上生态脆弱区分布面积最大、脆弱生态类型最多、生态脆弱性表现最明显的国家之一。我国生态脆弱区大多位于生态过渡区和植被交错区，处于农牧、林牧、农林等复合交错带，是我国目前生态问题突出、经济相对落后和人民生活贫困区。同时，也是我国环境监管的薄弱地区。加强生态脆弱区保护，增强生态环境监管力度，促进生态脆弱区经济发展，有利于维护生态系统的完整性，实现人与自然的和谐发展，是贯彻落实科学发展观，牢固树立生态文明观念，促进经济社会又好又快发展的必然要求。 党中央、国务院高度重视生态脆弱区的保护。温家宝总理多次强调，我国许多地方生态脆弱，环境承载力很低；保护环境，就是保护我们赖以生存的家园，就是保护中华民族发展的根基。《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》明确指出在生态脆弱地区要实行限制开发。为此，“十一五”期间，环境保护部将通过实施“三区推进”（即自然保护区、重要生态功能保护区和生态脆弱区）的生态保护战略，为改善生态脆弱区生态环境提供政策保障。 本纲要明确了生态脆弱区的地理分布、现状特征及其生态保护的指导思想、原则和任务，为恢复和重建生态脆弱区生态环境提供科学依据。 编辑本段一、生态脆弱区特征及其空间分布 生态脆弱区也称生态交错区（Ecotone），是指两种不同类型生态系统交界过渡区域。这些交界过渡区域生态环境条件与两个不同生态系统核心区域有明显的区别，是生态环境变化明显的区域，已成为生态保护的重要领域。
（一）生态脆弱区基本特征 1.系统抗干扰能力弱。生态脆弱区生态系统结构稳定性较差，对环境变化反映相对敏感，容易受到外界的干扰发生退化演替，而且系统自我修复能力较弱，自然恢复时间较长。 2.对全球气候变化敏感。生态脆弱区生态系统中，环境与生物因子均处于相变的临界状态，对全球气候变化反应灵敏。具体表现为气候持续干旱，植被旱生化现象明显，生物生产力下降，自然灾害频发等。 3.时空波动性强。波动性是生态系统的自身不稳定性在时空尺度上的位移。在时间上表现为气候要素、生产力等在季节和年际间的变化；在空间上表现为系统生态界面的摆动或状态类型的变化。 4.边缘效应显著。生态脆弱区具有生态交错带的基本特征，因处于不同生态系统之间的交接带或重合区，是物种相互渗透的群落过渡区和环境梯度变化明显区，具有显著的边缘效应。 5.环境异质性高。生态脆弱区的边缘效应使区内气候、植被、景观等相互渗透，并发生梯度突变，导致环境异质性增大。具体表现为植被景观破碎化，群落结构复杂化，生态系统退化明显，水土流失加重等。 （二）生态脆弱区的空间分布 我国生态脆弱区主要分布在北方干旱半干旱区、南方丘陵区、西南山地区、青藏高原区及东部沿海水陆交接地区，行政区域涉及黑龙江、内蒙古、吉林、辽宁、河北、山西、陕西、宁夏、甘肃、青海、新疆、西藏、四川、云南、贵州、广西、重庆、湖北、湖南、江西、安徽等21个省（自治区、直辖市）。主要类型包括：
第五章 生态系统及其稳定性 第一节生态系统的结构（14次） 1.一棵枯木上，生有苔藓、藻类、蘑菇等生物，它们（枯木和生物）共同构成了 A ．种群 B ．群落C ．生态系统 D ．生物圈 2．在生态系统中能将太阳能转化到生物群落中的是 A. 蚯蚓 B ．硅藻 C ．硝化细菌 D. 酵母菌 3．如下图所示是某海洋生态系统中，生产者固定太阳能和海洋水深关系的曲线。以图中信息做参考，判断出以下说法不正确的是 A ．在远洋水域，从水深30米处开始，随着水深增加固定太阳能的数量逐渐减少，影响这一变化的主要非生物因素是光；生产者中，主要的生物类群是藻类 B ．近海水域水深10米左右处生产者的数量最多 C ．生活在水深100米以下的生物，从生态系统的成分看只有分解者 D ．影响海洋生物的非生物因素主要是阳光、温度、海水盐度，这一点与陆地生态系统有区别 4.海水退潮后露出的海边岩石上有各种海藻附着，它们从上到下呈带状水平分布，造成这种现象的原因是不同深度的海水 A ．温度不同 B ．盐度不同 C ．含氧量不同 D ．光谱成分不同 5 ．在生态系统中，以朽木和粪便为生的蕈类、粪金龟子、蚯蚓等生物为 A ．次级消费者 B ．生产者 C ．分解者 D ．初级消费者 6.根据细菌在生态系统中的作用，按营养功能来分类，应属于（ ） A 生产者 B 分解者 C 消费者 D 因细菌种类不同而不同 7.下列是池塘中一些常见的生物，其食物链顺序正确的是 ( ) ①鱼类 ②藻类 ③水生甲虫 ④池边杂食动物 ⑤水蚤 A ．④→①→②→③→⑤ B ．②→⑤→③→①→④ C ．③→②→①→⑤→④ D ．②→⑤→④→③→① 8.右图是一个陆地生态系统食物网的结构模式图，下列叙述中不正确的是 A ．在该食物网中，共有5条食物链存在 B ．在该食物网中，H 处于三个不同的营养级 C ．若B 种群中各年龄期的个体数目比例适中，则该种群的密度在一段时间内会明显变大 D ．在该食物网中，如果C 种群的数量下降10％，则H 的数量不会发生明显变化 9.“螳螂捕蝉，黄雀在后”。此成语中隐含的食物链具有的营养级数至少有（ ） A 2 B 3 C 4 D 5 10．用英文字母表示不同的生物，用箭头表示食性关系，当环境发生变化时，下列哪种食物链或食物网中a 种群较为稳定 A a →b →c B C D
国内生态脆弱性研讨 全球气候变化和人类对环境的不断开发利用，以及人口的急剧增加和资源的不合理利用，使生态系统自身的调节能力不断下降，人类生存的环境呈现出越来越脆弱的趋势。脆弱生态环境研究因而成为资源环境学科研究的热点，因而生态环境的脆弱性评估、驱动机制研究及生态恢复重建工作成为该领域研究的核心课题。本文在分析国际国内生态脆弱性研究的基础上，从重要文献主导原则、数量、区域、内容和研究方法上对我国生态脆弱性研究现状进行了分析，对加强环境脆弱性的评价研究，促进地区可持续发展有着重要意义。 一国际生态脆弱性研究动态 随着全球变化影响的深入，特别是对人类活动及人地关系影响的深入，“生态脆弱性”、“脆弱生态区”、“脆弱性评估”等问题已受到越来越多的关注［1－3］。脆弱生态环境是由群落交错带演变而来。1905年，Elements将Ecotone这一术语引入生态学研究［4］。1987年1月，M．M．Holland对Ecotone提出生态环境过渡带的概念，并将其定义为相邻生态系统之间的过渡带，且具有一组为空间和时间尺度以及相邻生态系统之间相互作用力所确定的特征，即抗干扰能力弱、界面变化速度快、可被代替的概率大、恢复原状的机会小等。在地学领域，Timmerman于1981年首先提出脆弱性的概念。脆弱性可分为人
文系统的脆弱性和自然系统的脆弱性［5］1－125。脆弱性最早是由脆弱带而引出的，但罗承平指出生态过渡带并非都是脆弱生态环境，它仅是敏感性环境的一个类型，只有具有退化趋势的敏感环境才称为脆弱生态环境。也就是说，脆弱性是敏感性和环境退化趋势的统一［6］。敏感性反映扰动，环境退化趋势反映脆弱生态环境受到外界扰动后变化的方向和可能性大小。脆弱性的研究内容是自然生态系统、社会系统或者其子系统在面对压力或冲击时的潜在损失和敏感状态［7］。 国外对脆弱生态环境的研究，最早作为生态学研究的一个内容，可以追溯到20世纪60年代。之后，随着对全球脆弱生态区范围的明显扩大和程度的明显加重，生态环境的脆弱性问题开始引起了普遍关注。随着对全球环境变化影响研究的深入，特别是对人类活动以及人地关系研究的深入，有关生态脆弱性及其脆弱性评估等研究日趋成为全球性研究热点［8］。20世纪60年代的国际生物学计划(IBP)、70年代的人与生物圈计划(MAB)以及80年代开始的地圈、生物圈计划(IGBP)都把生态脆弱性作为重要的研究领域［9］。1992年，美国生态学会指出:脆弱生态环境的可持续性管理、已受损害的生态环境的恢复重建等应是生态学研究优先考虑的重点领域［10］。除了有关脆弱性概念等基础理论研究不断深化之外，目前国外脆弱性评估开始由单一的全球气候变化背景下生态环境系统和人类社会系统的脆弱性和适应性评估及区域内简单关系的研究逐渐趋向于跨区域的脆弱性评估和多变量多数据的系统研究。同时，随着研究的进展，脆弱性评估的方
第五章生态系统及其稳定性 一、生态系统的结构 1、生态系统的概念：____________________________________________________________。 2、地球上最大的生态系统是______________。 3、生态系统类型：(了解) 可分为水域生态系统和陆地生态系统。水域生态系统主要包括海洋生态系统和淡水生态系统。陆地生态系统有冻原生态系统、荒漠生态系统、草原生态系统、森林生态系统等自然生态系统，以及农业生态系统、城市生态系统等人工生态系统。 4、生态系统的结构 （1）成分： __________________：__________________________________________ ____________：主要_________________________还有____________ ____________ ____________：主要__________________________还有____________ ____________：主要_______________________还有_______________ 通过_______________,把_________________转化成____________________ 生产者 通过_______________,把_________________转化成____________________ 判断：生产者一定是绿色植物；植物都是生产者；生产者都是自养型生物； 自养型生物都是生产者；动物一定是消费者；病毒都是消费者； 微生物一定是分解者；分解者一定是原核生物。 （2）营养结构：_______________________ 同一种生物在不同食物链中，可以占有_________的营养级。 同一营养级上，可以有______________的生物。 ●植物（生产者）总是第_________营养级； ●植食性动物（即初级消费者）为第_______营养级； ●肉食性动物和杂食性动物所处的营养级不是一成不变的，如猫头鹰捕食鼠时，则处于第三营养级； 当猫头鹰捕食吃虫的小鸟时，则处于第四营养级。 5、各种组分之间的关系： _________ ________ __________ ________ ①生态系统中各组分之间紧密联系，才能使生态系统成为一个统一整体。 ②联系生物界与非生物界的成分：_____________________________- ③构成一个简单的生态系统的必需成分：_____________________________。④食物链：主要为捕食关系，只有_____________无________，其起点：_______ 6、分析生态系统中食物链的各种生物的数量关系： 植物昆虫青蛙蛇鹰 ①如果生产者减少或增多，则整条食物链的所有生物都________或_________。 ②如果蛇减少，植物，昆虫，青蛙，鹰。 7、_______和________是__________和______________的主渠道，也是生态系统的___________结构。 二、生态系统的功能：_____________、_____________、_____________ （一）生态系统的能量流动： 1、过程 关于生态系统能量流动示意图的相关习题： （1）A、B、C的同化量分别为_____________________即相应方框前面箭头上的数字。 注意：摄入量=_________+_________； （2）生产者能量的来源：____________________;消费者能量来源：__________________; 分解者能量的来源：____________________;生态系统的总能量是指：____________ ________________;生态系统能量流动的起点：_______________________________;流 入到消费者体内的能量是指：被消费者______________的能量。 （3）每个营养级同化量得去向： 1、____________________ :（即图中的b1、b 2、b3)； 2、____________________ : ①被下一营养级捕食，流入到下一营养级（即图中的 ____________ ②生产者的枯枝败叶、消费者的粪便以及他们的遗体被分解者利 用，能量就流向分解者（即图中的________） 3、未利用（仅限于某生态系统有时间限制的情况） 通过下面这道题要深刻理解以上内容：
4 地球上主要生态系统类型 4．1 陆地生态系统 全球陆地面积约占总面积的三分之一，但陆地生物群落的现存生物量却占了全球的99％以上，可见，陆地生物群落在整个生物圈中起着至关重要的作用。由于陆地的环境条件非常复杂，从炎热多雨的赤道到冰雪覆盖的极地，从湿润的沿海到干燥的内陆，形成各种各样的适应环境条件的生物群落和陆地生态系统。绿色植物是陆地生态系统中的生产者，与一定环境条件相适应的植物群落的组成成分和结构，决定着生活于其中的消费者和分解者的种类与构成。因此，根据植物群落的特征可以区分出几个次级生态系统，它们在空间的分布主要受到水分条件的制约。 森林生态系统一般分布于湿润和半湿润地区，具有众多的营养级和非常复杂的食物网，是生产量最大的陆地生态系统。在适宜的水分条件下，温度的高低决定着生长季节的长短，生物群落的组成成分和结构特征，能量流动和物质循环的速率，以及生物生产量的水平。根据这些特征，可以划分为热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带落叶阔叶林、亚寒带针叶林和寒带冻原等森林生态系统不同类型。森林生态系统以它巨大的生产量养育着各种各样的消费者和数量巨大的分解者。 热带雨林生态系统分布于赤道两侧南北20°之间，以南美洲亚马孙河流域、非洲刚果河流域和东南业热带地区面积最大。这些地区高温多雨；生产者以常绿的高大乔木为主；种群结构复杂，仅乔木就有4～5个垂直层次；个体数量巨大，每公顷可达50～70个不同树种；林内还有极其丰富的灌木、草本植物、藤本植物和附生植物；植物群落的季节变化不明显。食草动物有貘、象、猴、大猩猩和众多的啮齿类动物，食肉动物有虎、豹等，此外，林内还生活着种类和数量上众多的昆虫和鸟类，它们的食物分布在不同的营养级上。热带雨林的净初级生产量约为37.4×109t·a-1，占陆地净初级生产总量的32％。根据初步的估计，大约只有3.8％的净生产量保持在森林中，其余的部分则在食物链中进行着物质的循环和能量的传递。 草原生态系统一般分布于半湿润、半干旱的内陆地区，如欧亚大陆温带地区、北美中部、南美阿根廷等地，那里年降水量较少（250～450mm），且集中于夏季。生态系统的营养级和食物网相对简单一些。生产者以禾本科草本植物为主，消费者包括大型食草类动物如野牛、野驴、黄羊、野兔，穴居的啮齿类如田鼠、黄鼠、旱獭和食肉动物沙狐鼬和狼。草原生态系统的种类组成和生产量随当地降雨量多少而不同。世界草原的平均净初级生产量为500g·m-2·a-1，在水分不足的温带干旱地区，草原的生产量仅为100～400g·m-2·a-1，而在水分充足的亚热带地区，草地的生产量可高达600～1500g·m-2·a-1，草原生产量最高的是新西兰的常绿草地，约为3200g·m-2·a-1。
生态系统的稳定性及其原因 马桥中学龚娟 一、教材分析 1．教材内容:本节课是教材第5章《生态系统》第3节《生态系统的稳定性》中“生态系统的稳定性及其原因”。本课中主要解决“生态系统稳定性的特征”和“生态系统稳定性的自我调节”两个内容。 2．教材地位:生态系统的稳定性是第五章的一个重点，也是难点之一。本节内容既涉及前面所学的生态系统相关部分的知识，又是对教材始终贯穿的精神——人与自然和谐发展的终结诠释。通过本节内容的学习，能让学生对生态系统稳定性有一个初步的了解，并从整体和系统的角度去关注生物与环境的相互关系，懂得保护自然环境稳定性的重要性。 二、学情分析 之前学生已经学习了生态系统的概念、结构和功能、生态系统的种类等一些知识，为本节授课提供了一定的知识基础。但本课中的知识点生态系统具有自我调节能力比较抽象，需要学生进行知识迁移和综合分析，因此在知识的掌握上还存在很大的难度。 三、设计思路 本节课先利用同学们在小学的时候学习过的古诗《草》，引导学生说出草原生态系统具 有一定的稳定性，引入本课主题。在教学中，首先利用幻灯片图片展示出岩石从从裸露状态 演变为有多种生物生存的各个阶段，帮助学生在脑海中形成一个生态系统稳定性的建立过 程，并以此例引出阶段性的特征；相对性通过讨论：“少量砍伐森林中的树木，森林的结构 功能会被破坏吗？为什么？”得出。在讲授动态性特征时，利用山猫和野兔的捕食关系，通 过山猫与野兔的数量之间的动态平衡图进行讲解；自我调节能力着重利用食物链图解，帮助 学生理解。最后简单提出生态系统的稳定性是有一定限度的，为教材后面的内容“人类活动 对生态系统稳定性的影响”打下伏笔。 四、教学目标 1、能说出生态系统稳定性的概念及其基本特征。 2、通过对简单的草原生态系统中兔子和草的数量变化的分析，知道生态系统可以通过自我 调节来达到稳定。 3、通过对动态平衡曲线的分析，感悟科学研究是需要长期坚持、相互合作的。 4、认同生态系统的自我调节能力是有一定限度的，初步建立人与自然协调发展的唯物主义 世界观。 五、教学重点和难点 1、教学重点：生态系统稳定性的特征；生态系统稳定性的自我调节。 2、教学难点：生态系统稳定性的自我调节。 六、教学准备 PPT课件
第19讲生态脆弱区环境问题与发展问题 重难点易错点解析 【解读】 （一）分析说明区域存在的水土流失产生的原因。说出其危害及综合治理保护措施 黄土高原水土流失的自然原因黄土高原水土流失的人为原因 黄土高原水土流失的危害黄土高原水土保持的基本措施 题一：阅读以下资料，回答问题。 资料一：我国是世界上水土流失最严重的国家之一。目前全国水土流失面积达179×104 km2.水土流失以黄土高原地区最为严重，其次是南方亚热带和热带山地丘陵地区。此外华北、东北等地水土流失也相当严重。 （1）以上材料显示，水土流失严重的地区主要位于我国三大自然区中的区。请从气候和地形两方面分析，上述地区水土流失严重的原因。 （2）请分析黄土高原较南方山地丘陵水土流失严重的原因。 资料二：“石漠化”，全称石质荒漠化，主要是指亚热带湿润地区的岩溶地区，土壤遭受严重侵蚀，基岩大面积裸露，地表呈现出类似荒漠化景观的土地退化现象。它严重阻碍了地区经济的发展，成为当地贫困和多发灾害的根源，也逐渐演变成继荒漠化和水土流失之后的我国第三大生态问题。 某年云贵高原某地区坡度与土层厚度的实测数据 （3）石漠化主要发生在云贵高原地区。根据材料二和表格，分析该地区石漠化的主要自然原因。 （4）请分析南方丘陵山地地区水土流失对长江中下游平原地区造成的影响和危害。 【解读】 （二）分析说明区域存在的荒漠化产生的原因。说出其危害及综合治理保护措施 西北地区荒漠化的自然因素、西北地区荒漠化的人为因素、荒漠化防治的具体措施 题二：读图回答：
（1）从自然条件看，我国西部地区土地荒漠化面积广大，其主要原因是 ? （2）说明西北地区的气候对地理环境其它因素的影响。 （3）对自然资源的不合理利用是造成我国土地荒漠化扩大的主要原因。据右图可知所占比重较大的因素有哪些？ （4）过度樵采会带来许多环境问题，你认为采取怎样的措施最为有效？ （5）为了杜绝我国草原地区过度开垦和过度放牧现象，防止日渐扩大的土地荒漠化，我国应采取哪些有效的措施？ 【解读】 （三）分析说明某区域在森林、湿地开发利用中存在的问题。 说出其危害及综合治理保护措施、森林对生态环境的作用 湿地的生态功能、湿地减少带来的负面效应、湿地利用存在的问题及保护措施 题三 读我国局部地区图，完成下列问题。 （1）图中a、b、c三条等年降水量线间的大小关系是，请说明判断理由。 （2）图中甲是我国面积最大的湖泊，原有鱼类和鸟类等生物资源十分丰富。但近几十年来，该湖泊水域面积不断减少，鱼类资源数量急剧下降，生态环境趋于恶化。请说明导致这种状况的主要原因。 （3）乙所在的狭长地形区是，这里农业发展主要依赖来自的水源进行灌溉。近年来由于等自然因素和等人为因素导致河流上游水源不断减少。有人建议将图中黄河水引来乙处灌溉，请说明此方法可能会产生的问题。
生态系统的稳定性 一、教学目标 1、阐明生态系统的自我调节能力。 2、举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。 3、阐述提高生态系统稳定性的措施 4、设计并制作生态缸，观察其稳定性 5、认同生态系统稳定性的重要性，关注人类活动对生态系统稳定性的影响。重点：阐明生态系统的自我调节能力。 难点：抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。 二、知识结构 概念： 抵抗力稳定性 生态系统的稳定性原因类型： 恢复力稳定性 提高生态系统稳定性措施 三、自主学习
四、合作探究 【例1】有什么措施能提高一个生态系统的抵抗力稳定性( ) A．减少捕食者和寄生生物数量 B．使生产者和消费者的数量保持平衡 C．适当增加物种的数目 D．限制一个演替过程 【分析】生态系统的抵抗力稳定性与物种数目的多少呈正比关系，即物种数目越多，生态系统的抵抗力稳定性越高，这是因为物种数目越多，生态系统中的能流路径和物质循环的渠道就越多，每个物种所起的作用就越小，部分物种的消失或绝灭对整个生态系统稳定性的冲击就越小，也就是生态系统的抗干扰能力就越强。 【例2】下列生态系统中，最容易退化的是( ) A．农田生态系统B．湖泊生态系统C．草原生态系统D．淡水生态系统 【分析】与自然生态系统相比，A这种人工生态系统生物种类单一，营养结构简单，
自动调节能力弱，稳定性差，所以最容易退化。 【例3】关于生态系统稳定性的说法错误的是( ) A．恢复力稳定性和抵抗力稳定性成负相关 B．并不是所有生态系统都具有恢复力稳定性 C．外界干扰刚产生时，主要是抵抗力稳定性起作用 D．生态系统中，生物个体数目的多少并不能说明其稳定性大小 【分析】生态系统的稳定性包括两个方面：恢复力稳定性和抵抗力稳定性；二者成负相关关系；抵抗力稳定性是指抵抗外界干扰的能力，恢复力稳定性是指破坏后重建的能力；生态系统的稳定性主要决定于生物的种类多少。 五、评价反馈 1．农业生态系统比自然生态系统恢复力稳定性高的原因是（） A．人为的作用非常突出 B．需要不断地播种、施肥、灌溉、田间管理等人类劳动 C．种植的植物种类少，营养结构简单 D．其产品运输到系统以外 2．生态系统的抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系是。（） A．抵抗力稳定性较低的生态系统，恢复力稳定性就较低 B．自动调节能力较大的生态系统，恢复力稳定性就较高 C．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 D．无法确定
生态系统及其稳定性练习题二 一、选择题 1.下图表示气候变化对甲、乙生态系统中种群类型数 量的影响。据图分析，下列叙述正确的是（） ①甲生态系统的抵抗力稳定性一定较乙生态系统强 ②甲生态系统中生物群落的营养关系一定较乙复杂 ③乙生态系统在S点后一定有新的物种产生 ④乙生态系统在S点后一定经历次生演替过程 A．①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④ 2.关于生态系统的叙述，正确的是（） A. 生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的 B. 生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然有利的 C. 生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大 D. 生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越小 3.下列与生态系统功能相关的描述中，错误的是( ) A．碳循环过程需要能量的驱动 B．物质与能量在生物与环境之间循环流动，信息的流动只在生物之间发生 C．植物的光合作用和生物的死亡分解是碳循环的一部分 D．全球气候变暖和地球上大气中碳的收支不平衡有关 4.兴趣小组设计了以下实验来验证生态系统的一些相关问题：取4个密闭、透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件见下表（图中“+”表示有，“-”表示无）。经过一段时间的培养后，下面判断错误 ．．的是( ) 生态瓶编 号 生态系统组成 光照水草藻类浮游动物小鱼泥沙 甲+ + + + - + 乙- + + + - + 丙+ + + + - - 丁+ + + + + + A．甲瓶的抵抗力稳定性较高 B．乙瓶中生物比丙瓶的维持时间要长C．丙瓶比甲瓶有较多的有机物 D．甲 瓶的氧含量比丁瓶的高 5.某水塘内有一条由三种不同物种形成的食物链： 硅藻→虾→小鱼。下图三条曲线分别表示该食物链 中各生物在水塘不同深度的分布情况。下列相关分 析错误 ．．的是（） A．物种丙表示小鱼，该种群营养级最高，所含能量 最少 B．物种甲在不同水深处，个体数量不同，主要受食
第五章 生态系统及其稳定性 一、生态系统的结构 1、生态系统的概念：____________________________________________________________。 2、地球上最大的生态系统是______________。 3、生态系统类型：(了解) 可分为水域生态系统和陆地生态系统。水域生态系统主要包括海洋生态系统和淡水生态系统。陆地生态系统有冻原生态系统、荒漠生态系统、草原生态系统、森林生态系统等自然生态系统，以及农业生态系统、城市生态系统等人工生态系统。 4、生态系统的结构 （1）成分： __________________：__________________________________________ ____________：主要_________________________还有____________ ____________ ____________：主要__________________________还有____________ ____________：主要_______________________还有_______________ 通过_______________,把_________________转化成____________________ 生产者 通过_______________,把_________________转化成____________________ 判断：生产者一定是绿色植物； 植物都是生产者； 生产者都是自养型生物； 自养型生物都是生产者； 动物一定是消费者； 病毒都是消费者； 微生物一定是分解者； 分解者一定是原核生物。 （2）营养结构：_______________________ 同一种生物在不同食物链中，可以占有_________的营养级。 同一营养级上，可以有______________的生物。 ● 植物（生产者）总是第_________营养级； ● 植食性动物（即初级消费者）为第_______营养级； ● 肉食性动物和杂食性动物所处的营养级不是一成不变的，如猫头鹰捕食鼠时，则处于第三营养级；当猫头鹰捕食吃虫的小鸟时，则处于第四营养级。 5、各种组分之间的关系： _________ ________ __________ ________ ①生态系统中各组分之间紧密联系，才能使生态系统成为一个统一整体。 ②联系生物界与非生物界的成分：_____________________________- ③构成一个简单的生态系统的必需成分：_____________________________。 ④食物链：主要为捕食关系，只有_____________无________，其起点：_______ 6、分析生态系统中食物链的各种生物的数量关系： 植物 昆虫 青蛙 蛇 鹰 ①如果生产者减少或增多，则整条食物链的所有生物都________或_________。 ②如果蛇减少，植物 ，昆虫 ，青蛙 ，鹰 。 7、_______和________是__________和______________的主渠道，也是生态系统的___________结构。 二、生态系统的功能：_____________、_____________、_____________ （一）生态系统的能量流动： 1、过程 关于生态系统能量流动示意图的相关习题： （1）A 、B 、C 的同化量分别为_____________________ 即相应方框前面箭头上的数字。 注意：摄入量=_________+_________； （2）生产者能量的来源：____________________;消费者能量来源：__________________; 分解者能量的来源：____________________;生态系统的总能量是指：____________ ________________;生态系统能量流动的起点：_______________________________;流 入到消费者体内的能量是指：被消费者______________的能量。 （3）每个营养级同化量得去向： 1、____________________ :（即图中的b 1、b 2、b 3)； 2、____________________ : ① 被下一营养级捕食，流入到下一营养级（即图中的 ____________ ②生产者的枯枝败叶、消费者的粪便以及他们的遗体被 分解者利用，能量就流向分解者（即图中的________） 3、未利用（仅限于某生态系统有时间限制的情况） 通过下面这道题要深刻理解以上内容： A 、 B 、 C 、 D 表示什么样的能量： A 、_______________________________ B 、_________________________ C 、_______________________________ D 、__________________________ （4）当题目中未标注a 1、a 2、a 3时，求ABC 的同化量：就将其发出箭头上的数字相加。
第五章生态系统及其稳定性练习题（一） 姓名：________ 班别：______ 座号：______ 成绩：_______ 1、下列有关生态系统结构的叙述，不正确的是（） A．生产者都是自养生物，主要是绿色植物 B. 动物不一定是消费者，微生物不一定是分解者 C. 生态系统的结构指非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者 D. 生产者属于第一营养级，是生态系统的基石 2、在生态系统中，连接生物和无机环境的两个重要组成成分是（） A．生产者和非生物成分 B．消费者和有机物质 C．生产者和消费者 D．生产者和分解者 3、下列有关生态学观点的叙述，错误的是（） A．生态缸放置时要避免阳光直接照射 B．桑基鱼塘生态系统体现了物质循环和能量多级利用的原理 C．生态系统的信息传递只发生在生物之间，不发生在生物与无机环境之间 D．生态系统能量流动的特点是单向流动，逐级递减的 4、下列有关生态系统结构的叙述，正确的是（） A．每种生物在生态系统中只能处在一个营养级上 B．动物都属于消费者，其中食草动物处于第二营养级 C．自养生物都是生产者，是生态系统的主要成分 D．细菌都属于分解者，其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类 5、金钱豹会用尿液划出自己的领域范围，以此来警告同类，金钱豹尿液所散发出的气味属于（） A．物理信息B．化学信息 C．行为信息D．营养信息 6、下列不属于生态系统功能过程描述的是（） A．生产者的遗体、残枝、败叶中的能量被分解者利用 B．蜜蜂发现蜜源时，就会通过“跳舞“动作“告诉“同伴去采蜜 C．在植物→鼠→蛇这条食物链中，鼠是初级消费者，第二营养级 D．根瘤菌将大气的氮气转化成为含氮的无机化合物被植物利用 7、如图表示某生态系统中生物成分之间的关系，下列有关叙述中，正确的是（）A．图示结构中所有成分可以组成生态系统 B．图中可能组成三条食物链 C．“鸟”属于生态系统的第三营养级、三级消费者 D．蚯蚓在生态系统中的功能与图中腐生微生物相同 8、下面关于生态系统的说法中，错误的是（） A．生态系统中必不可少的生物成分是生产者和分解者 B．生态系统中的有毒物质是沿着食物链不断积累的 C．生态系统具有很强的自动调节能力，即使遭到严重破坏，也能较快恢复 D．生态系统中能量传递的效率是10%～20%
第一作者简介:赵跃龙,男,1963年生,博士,主要从事生态环境研究,发表文章30余篇。 收稿日期:1996-11-12;改回日期:1997-04-15 脆弱生态环境定量评价方法的研究 赵跃龙 张玲娟 (中国科学院国家计划委员会 地理研究所 北京 100101)提 要 建立了一套系统、完整、客观、灵活且具较强可操作性的脆弱生态环境定量评价指标 体系及方法,并通过用此法评价全国26个省、区生态环境脆弱度的方式,对其可操作性和准确 性进行了验证。 关键词 脆弱生态环境 定量评价 指标体系 方法 分类号 中图法 X826 目前国际社会正倡导持续发展,而生态环境的脆弱则阻碍着持续发展。因此,近年来,国内外对脆弱生态环境展开了深入而广泛的研究[1～7],包括脆弱生态环境的成因、表现、分布、程度和整治等方面,得出许多重要的结论。其中,生态环境脆弱度的评价已有一些方法,但这些方法多数停留在定性的水平上,少数方法虽已具定量属性,但仍存在不少问题。主要有①研究地域有局限性[2],研究对象较单一,往往只针对某一类型区(例如山地、草原或农田等)进行评价,评价结果难以在不同类型地区之间进行比较;②所选指标不容易获得,从而可操作性差[1];③各指标权重的赋值要么较主观[1],要么完全按数学方法计算[2,3],灵活性差,使研究结果往往偏离实际;④指标选取偏自然,人为作用的指标偏少[1,2];鉴于此,本文将对脆弱生态环境定量评估方法再作探讨,以期得出一套系统、完整、客观、灵活而又可操作的生态环境脆弱度评价方法,为国家整治脆弱生态环境的决策提供较为准确的理论依据。1 脆弱生态环境成因、特征及结果表现 1.1 脆弱生态环境成因 当生态环境退化超过了在现有社会经济和技术水平下能长期维持目前人类利用和发展的水平时,称为脆弱生态环境。也就是在保持和增大人类利用环境的程度和规模的条件下,可以通过经济、技术改革和调适,也可以靠外来资源和向外输出来缓解环境退化和资源耗竭。脆弱生态环境形成因素可归纳为自然因素和人为因素两大类[7]。 1.1.1 自然因素 自然因素包括基质、动能两大因素。基质因素主要由地质构造、地貌特征、地表组成物质、生物群体类型等因子构成,是生态环境构成的物质基础;动能因素主要由气候脆弱因子构成,是生态环境形成演替的能量基础。 第18卷第1期 地 理 科 学 V ol . 18N o .11998年2月 SCIEN T IA GEOG RAPHICA SIN ICA Feb .,1998
第五章生态系统及其稳定性 第 1 节 生态系统的结构 一、生态系统 1.概念：由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的一个统一整体，叫做生态系统。 生态系统=群落+无机环境 生态系统可大可小，把地球看做最大的生态系统，就是生物圈。 2.类型： 二、生态系统的结构：成分+食物链、食物网（营养结构） 1.生态系统的成分：非生物的物质和能量（无机环境）+[生产者+消费者+分解者]（生物群落） （1）非生物的物质和能量：阳光、热能、空气、水、无机盐等。生态系统必备的成分（缺乏非生物的物质 和能量，生态系统就会崩溃）。 （2）生产者： ①定义：能直接利用光能（或化学能）通过光合作用（或化能合成作用）把无机物转化成有机物，把光能（化学能）转化成有机物中化学能的生物。 ②作用：使无机环境的非生物的物质和能量进入生物群落。 ③同化作用类型：自养型（生产者包括 光能自养型：绿色植物、光合细菌、蓝藻； 化能自养型：硝化细菌等。 ????? 不同 + 同种→种群 ???→群落 ? 无机环境→ 生态系统 个体 ???
④地位：生态系统的主要成分（基石），是生态系统必备的成分。 （3）消费者： ①定义：自身不能制造有机物，必须直接或间接的依靠生产者的生物。 ②作用：加快生态系统的物质循环和能量流动，对植物的传粉、种子的传播等有重要作用。 ③同化作用类型：异养型（消费者主要是捕食和寄生的生物：牛、菟丝子等） ④分类：初级消费者（植食性动物）、二级消费者（以植食性动物为食的肉食性动物）、三级消费者等 ⑤地位：非必需，但对生态系统的物质循环和能量流动具有重要意义。 （4）分解者： ①定义：能将动植物的遗体、排出物和残落物中的有机物分解成无机物的生物。 ②作用：使生物群落的有机物变成无机物回归到无机环境，促进物质的循环。 ③同化作用类型：异养型[分解者是营腐生生活的生物：大多数细菌、真菌、部分动物(蚯蚓、蜣螂等)] ④地位：生态系统必备的成分。（使有机物回归到无机环境，否则会导致垃圾成堆，生态系统崩溃。） △生态系统的成分之间的联系： ①各成分之间的联系： a.由右图可知：非生物的物质和能量是生态系统 中生物群落的物质和能量的最终来源。 b.生产者是生态系统中唯一能把非生物的物质和 能量转变成生物体内的物质和能量(有机物及其 贮存的化学能)的成分，因此，可以说生产者 是生态系统的基石。 C.从理论上讲，消费者的功能活动不会影响生态系 统的根本性质，所以消费者不是生态系统必要的 基础成分，但在自然生态系统中，生产者、消费 者和分解者都是紧密联系，缺一不可的。 d. 分解者在生态系统中占有重要地位。如果一个生态系统中没有分解者的话，动植物的遗体残骸就会堆积如ft，生态系统就会崩溃，因此，从物质循环角度看，分解者在生态系统中占有重要地位。 ②生产者、消费者、分解者之间的“一定”和“不一定”： a.生产者一定是自养生物，自养生物一定是生产者。 b.消费者、分解者一定是异养生物，异养生物可能是消费者或分解者。 C.分解者是营腐生生活的生物，营腐生生活的生物一定是分解者。 d.生产者不一定都是植物，还有化能合成作用细菌（硝化细菌、铁细菌、硫细菌）以及能光合作用的原核生物（蓝藻、光合细菌。植物也不一定都是生产者，如营寄生的植物（菟丝子）、食虫植物（猪笼草）是消费者。 e.消费者并不一定都是动物，还有营寄生的植物和微生物（菟丝子、破伤风杆菌）；动物也不