高中生物 第5章 第5节 生态系统的稳定性课件 新人教版必修3.ppt

第5节生态系统的稳定性 新课导入一 右图是在密闭状态下设计的生物圈2号 里面的土壤 草皮 海水 淡水均取自外界的不同地理区间 通过一定的人工处理再利用 其内部主要由7种生态群落区和两个大气扩张室组成 此外还设有能量中心和冷却塔等设施 后来研究人员发现生物圈2号的氧气与二氧化碳的大气组成比例无法自行达到平衡 多数动植物无法正常生长或生殖 最后以失败而告终 师问 生物圈2号 中模拟了哪些生态系统 里面有哪些组成成分 生答 森林 沙漠 农田 海洋等生态系统 非生物的物质和能量 生产者 消费者和分解者 师说 生物圈2号 失败说明了生态系统确实具有一定的稳定性 引出课题 教师参考 新课导入二 师生共咏草白居易离离原上草 一岁一枯荣 野火烧不尽 春风吹又生 远芳侵古道 晴翠接荒城 又送王孙去 萋萋满别情 师问 其中 野火烧不尽 春风吹又生 这句诗从生态系统的角度看 蕴含了草原生态系统怎样的特点 引出课题生态系统的稳定性 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 4 设计并制作生态缸 观察其稳定性 自主学习 课堂探究 自主学习读教材 学基础 一 生态系统的稳定性及自我调节能力阅读教材p109 p111 完成以下问题 1 概念 生态系统所具有的或自身结构和功能相对稳定的 2 原因 生态系统具有一定的 3 调节基础 调节 4 实例 1 河流 保持 恢复 能力 自我调节能力 负反馈 2 森林 5 稳定性表现的种类 抵抗 保持原状 破坏 恢复到原状 复杂 越强 净化作用 恢复力 6 提高生态系统的稳定性 1 控制对生态系统 对生态系统的利用应该适度 不应超过生态系统的 2 对人类利用强度较大的生态系统 实施相应的投入 保证生态系统内部的协调 干扰的程度 自我调节能力 物质 能量 结构与功能 判断 1 野火烧不尽 春风吹又生 说明生态系统具有抵抗力稳定性 2 增加该生态系统内各营养级生物的种类可提高区域生态系统自我调节能力 3 一般而言 抵抗力稳定性越低的生态系统 其恢复力稳定性就越高 4 在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后 其抵抗力稳定性提高 二 设计并制作生态缸 观察其稳定性阅读教材p112 完成以下问题 1 目的要求设计并观察人工生态系统的 2 基本原理 稳定性 花土 沙土 生态缸盖 阳光直接照射 思考 为何将生态缸放置在有阳光的地方 提示 为生态缸内的生态系统提供能量 课堂探究解疑难 提能力 生态系统的稳定性与自我调节能力 探究一 问题引领 1 生态系统具有稳定性的原因是什么 是如何实现的 2 如何区分生态系统中的正 负反馈调节 3 自我调节能力与两种稳定性之间存在什么关系 两种稳定性有哪些区别与联系 教师参考 1 生态系统的自我调节能力生态系统之所以维持相对稳定是由于生态系统具有自我调节能力 而自我调节能力的基础是负反馈调节 正 负反馈调节的区别如下表 注 表示促进 表示抑制 2 两种稳定性的区别与联系 解析 生态系统之所以具有抵抗力稳定性 取决于生态系统的自我调节能力 抵抗力稳定性的大小与自我调节能力的大小有关 而自我调节能力的大小又取决于生态系统营养结构的复杂程度 生态系统营养结构的复杂程度又取决于生态系统中生物类群的种类数 所以 生物类群的物种种类数越多 营养结构就越复杂 自我调节能力就越大 生态系统的抵抗力稳定性就越强 典例1 在下列生态系统中 能提高区域生态系统自我调节能力的是 a 减少该生态系统内捕食者和寄生生物的数量b 增加该生态系统内各营养级生物的种类c 使该生态系统内生产者和消费者在数量上保持平衡d 减少该生态系统内生物的种类 答案 b 方法透析生态系统稳定性高低的判断 下图表示气候变化对甲 乙生态系统中种群数量的影响 据图分析下列叙述正确的是 甲生态系统的抵抗力稳定性比乙强 甲生态系统是热带雨林生态系统 受气候影响较小 乙生态系统在s点后体现了其抵抗力稳定性 乙生态系统在s点后经历次生演替过程a b c d 备选例题 b 解析 分析题图可知 气候变化时 甲生态系统的种群类型数量变化较小 说明甲的抵抗力稳定性比乙强 正确 甲生态系统不一定是热带雨林生态系统 错误 乙生态系统在s点时 稳定性被破坏 s点后逐渐恢复 体现了其恢复力稳定性 这种演替过程属于次生演替 错误 正确 综上所述 b正确 解析 一般来说 生态系统中的生物组分越多 营养结构越复杂 自我调节能力就越强 题组演练 1 生态系统的自我调节能力取决于 a 生产者和消费者的数量b 生态系统营养结构的复杂程度c 非生物的物质和能量水平d 生产者和分解者的数量及种类 b 解析 在早期 当藻类大量繁殖时 水蚤因食物充足而大量繁殖 随后藻类会减少 水蚤因食物减少而减少 体现了负反馈调节的特点 而到后期 排入污水后 引起部分水蚤死亡 加重了污染 导致更多水蚤死亡 这体现了正反馈调节的特点 2 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 早期属于正反馈 后期属于负反馈b 早期属于负反馈 后期属于正反馈c 早期 后期均属于负反馈d 早期 后期均属于正反馈 b 解析 负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础 正确 生态系统 遭到破坏 恢复原状 属于生态系统的恢复力稳定性 错误 人类对自然生态系统的干扰不能超过生态系统的自我调节能力 否则生态系统会破坏 达到难以恢复的程度 正确 当热带雨林遭到严重破坏后 其很难恢复 故恢复力稳定性差 错误 3 2016河北保定月考 下列关于生态系统稳定性的叙述 正确的是 负反馈调节是生态系统自我调节的基础 遭到破坏 恢复原状 属于生态系统的抵抗力稳定性 人们对自然生态系统的 干扰 不能超过其自我调节能力 热带雨林在遭到严重的砍伐后 其恢复力稳定性仍很强a b c d c 生态缸制作的设计要求与分析 探究二 典例2 有同学尝试设计生态瓶 在制订方案时 下列有关设计的方法步骤错误的是 a 合理搭配瓶内生物与非生物的成分b 按合适的比例放入不同营养级的生物c 生态瓶摆放在光照适宜的位置d 定期向瓶内投放食物 解析 生态瓶是人工制作的小型的生态系统 可独立完成能量流动和物质循环 不应投放食物 在制作时 由于空间较小 应合理搭配生物与非生物成分以及不同营养级生物的比例 其能量的来源是太阳能 因此应放在光照适宜的地方 光照过强会使生态瓶的温度升高 不利于生物的生存 光照过低 不足以满足瓶中生物的能量需求 答案 d 归纳总结生态瓶 缸 制作的设计要求与分析 题组演练 1 设计并制作生态缸 观察其稳定性 以下方法错误的是 a 对生态系统的基本成分及其比例要有严格的要求 生态缸可制作成封闭型b 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c 为了使生态缸内的沙地保持干燥 应将生态缸放置在直射光下d 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 c 解析 生态缸应放置在室内通风 光线良好的地方 为防止温度升高过快 一定要避免阳光直接照射 2 如图所示为某同学制作的小生态瓶 据图分析不正确的是 a 该生态瓶的组成成分虽比较简单 但其群落仍存在垂直结构b 生态瓶中生物种类稀少 没有食物链存在c 为了保证生态瓶的正常运转 瓶内浮萍 金鱼藻 螺蛳和虾的比例应适中d 在适宜的温度和光照条件下 该生态瓶会更稳定 解析 生态瓶的组成包括生产者 消费者 分解者和非生物的物质和能量 该生态瓶设计简单 群落中动植物及微生物存在垂直结构 生态瓶中生物种类虽然较少 但生物间存在食物关系 即存在食物链 为了保证生态瓶稳定运转较长时间 各种生物的数量比例要适中 生态瓶要放在光照和温度比较适宜的地方 但要避免强光直射 b 图说教材 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的分析 1 生态系统抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状 不受损害 的能力 正因为生态系统抵抗力稳定性的存在 使得生态系统的结构和功能可保持在正常作用范围内 该正常作用范围的大小反映其抵抗力稳定性的强弱 2 当外界干扰因素的强度在一定范围内超过生态系统抵抗力稳定性 如干扰1 时 生态系统的结构和功能就会受到一定程度的破坏 不同生态系统 因其抵抗力稳定性强弱不同 当受到相同强度的干扰时 其遭受到的破坏程度不同 即偏离正常作用范围的值 如图中的y值 大小不同 抵抗力稳定性越大 遭受到的破坏程度越小 y值越小 因此 y值可在一定程度上反映不同生态系统的抵抗力稳定性的强弱 3 当生态系统遭到一定程度的破坏后 经过一段时间后 可以恢复到原来的状态 这是由于生态系统具有恢复力稳定性 生态系统恢复力稳定性是指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力 因不同生态系统的恢复力稳定性强弱不同 当遭受到相同程度的破坏时 其恢复到原状所需的时间 如图中的x值 不同 恢复力稳定性越强 x值越小 因此x值可反映不同生态系统的抵抗力稳定性的强弱 4 生态系统稳定性的维持是依靠其自我调节能力实现的 但生态系统的自我调节能力不是无限的 当外界干扰因素的强度超过一定限度 如干扰2 时 生态系统的自我调节能力会迅速丧失 这样 生态系统就难以恢复 5 综合考虑抵抗力稳定性和恢复力稳定性 如图中的ts 曲线与正常作用范围之间所围成的面积 可反映总稳定性的强弱 ts越大 说明该生态系统的总稳定性越弱 解析 在正常作用范围内 生态系统中生物的种类和数量处于一个相对稳定的状态 而不是保持不变 a错误 x y值的大小与生物种类和数量有关 生态系统中生物的种类和数量越多 营养结构 食物网 越复杂 自我调节能力越强 则抵抗力稳定性越强 y值越小 恢复力稳定性越弱 x值越大 b错误 y值的大小反映了抵抗力稳定性大小 x值的大小表示生态系统的恢复力稳定性高低 对于同一个生态系统来说 y值越大 受到的破坏越大 则恢复到原来状态所需要的时间越长 c正确 ts越小 x y值越小 总稳定性越大 d错误 跟踪训练 如图所示 两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围 y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小 x表示恢复到原状态所需的时间 曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标 ts 下列说法正确的是 a 在正常作用范围内 生态系统中生物的种类和数量保持不变b 在遭到干扰时 x y值的大小与生物种类有关 与数量无关c 对同一个生态系统来说 y值和x值之间呈正相关d ts值越小 这个生态系统的总稳定性越小 c 知识回顾与网络构建 1