高中生物 55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 课程标准生态系统的稳定性 课标解读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 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 生态系统的稳定性 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 生态系统的自我调节能力 1 概念 不同的生态系统都有在一定范围内 的能力 生态系统的自我调节能力 1 2 保持 恢复 能力 自我调节能力 消除外来干扰 2 大小 一般来说 生态系统的 能量流动和物质循环的途径 其 相反 组分 营养结构 其调节能力也越小 3 生态系统自我调节能力的基础是 后者在生态系统中普遍存在 思维激活1 决定生态系统自我调节能力的大小主要与生态系统的哪些成分有关 提示生态系统中生产者与消费者 特别是消费者的类群复杂化程度 将决定食物链 食物网的复杂化程度 进而决定自我调节能力的大小 组分越多 越复杂 调节能力越强 越少 越简单 负反馈调节 生态系统的反馈调节 1 负反馈调节 作用 是生态系统自我调节能力的基础 能使生态系统达到和保持平衡及稳态 结果 抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化 实例 1 2 正反馈调节 作用 使生态系统远离平衡状态 结果 加速最初发生变化的那种成分所发生的变化 一个草原生态系统中的负反馈调节 实例 一个湖泊生态系统中发生的正反馈调节 自我调节能力的大小生态系统的成分越繁多 营养结构越复杂 生态系统的自我调节能力就越大 反之亦然 如下图所示 特别提醒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时 生态系统的自我调节能力会丧失 生态系统的稳定性就会遭到破坏 且难以恢复 2 下图是草原生态系统中兔子种群数量与植物种群数量之间的反馈调节示意图 请据图回答下面的问题 1 兔子种群和植物种群数量的这种调节属于 调节 它是生态系统的 能力的基础 2 这种调节对生态系统有何意义 巩固1 解析由题干中的反馈示意图可知兔子种群与植物种群数量关系为负反馈 负反馈调节是自我调节能力的基础 通过反馈调节使生态系统达到和保持相对稳定 答案 1 负反馈自我调节 2 使生态系统达到和保持相对稳定 抵抗力稳定性 1 含义 生态系统抵抗外界干扰并使自身的 保持原状的能力 2 规律 生态系统的成分越单纯 越简单 自我调节能力就越弱 就越低 反之则越高 3 特点 调节能力有一定限度 越过限度 能力就遭到破坏 恢复力稳定性 1 含义 生态系统在受到外界干扰因素的破坏后 的能力 2 与抵抗力稳定性的关系 往往 生态系统的稳定性 1 2 结构和功能 营养结构 抵抗力稳定性 自我调节 恢复到原状 相反 提高生态系统的稳定性 1 控制对生态系统 的程度 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 应实施相应的 投入 保证生态系统内部 的协调 思维激活2 一块管理良好的棉田和内蒙古草原上的草场相比 其抵抗力稳定性哪个高 试说明判断理由 提示内蒙古草原上的草场的抵抗力稳定性高于棉田 因为棉田的成分单一 营养结构简单 3 干扰 自我调节能力 物质 能量 结构与功能 抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较 1 生态系统抵抗力稳定性 恢复力稳定性和总稳定性的关系 如图 1 图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围 2 2 y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小 偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标 偏离大说明抵抗力稳定性弱 反之 抵抗力稳定性强 如热带雨林与草原生态系统受到相同干扰 草原生态系统的y值要大于热带雨林的y值 3 x可以表示恢复到原状态所需的时间 x越大 表示恢复力稳定性越弱 反之 恢复力稳定性越强 4 ts表示曲线与正常范围之间所围成的面积可作为总稳定性的定量指标 这一面积越大 即x与y越大 则说明这个生态系统的总稳定性越低 特别提醒 1 生态系统的稳定性是一种相对稳定 生态系统的结构和功能总是处于一定范围内的变化之中 2 生态系统的稳定性指的是生态系统的一种能力或特性 而不是一种状态 下列关于生态系统的稳定性与营养结构复杂程度的关系图中 正确的是 巩固2 解析一般来说 生态系统的组分越单纯 营养结构越简单 自我调节能力就越弱 抵抗力稳定性就越低 相反 生态系统中生物种类越多 营养结构越复杂 自我调节能力就越强 抵抗力稳定性就越高 抵抗力稳定性较高的生态系统 恢复力稳定性往往较低 反之亦然 故选a 答案a 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 接着又引起水蚤的减少 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 例1 示例一生态系统的稳定性与自我调节能力 思维导图 深度剖析早期藻类大量繁殖 食藻浮游动物水蚤大量繁殖 藻类减少 接着又引起水蚤的减少应属负反馈调节 后期排入污水 引起部分水蚤死亡 加重了污染 导致更多水蚤死亡应属正反馈调节 答案b 规律方法判断正反馈 负反馈调节的方法 1 依据 从调节后的结果与原状态之间的变化分析 进一步偏离原有水平 正反馈回归到原有水平 负反馈 2 方法 调节后 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 下列说法中正确的是 例2 示例二抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系及总稳定性 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值的大小与生物数量有关 与种类无关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 表明这个生态系统的总稳定性越小思维导图 深度剖析在正常作用范围内生态系统中生物的种类和数量应保持动态平衡 而不是不变 对同一生态系统来说 外来干扰越大 恢复原状需要的时间越长 即y值和x值之间呈正相关 在遭到干扰时 x y值与生物种类数量都有关 生物种类数量越多 食物网越复杂 ts值越小 说明生态系统恢复原状越快 总稳定性越大 答案c 误区警示 1 对于极地苔原 冻原 生态系统 由于物种组分单一 营养结构简单 它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低 2 抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较 见下表 探究目的 探究生态系统保持相对稳定的条件 小生态缸的设计要求及分析 技法必备 设计并制作小生态缸 观察其稳定性 1 2 生态缸稳定性观察与分析 1 观察稳定性 可观察动植物的生活情况 水质变化 基质变化等判断生态系统的稳定性 2 由于生态缸极为简单 自我调节能力极差 抵抗力稳定性极低 其稳定性易被破坏 因此 生态缸内的生物只能保持一定时间的活性 3 若生态缸是一个开放的生态系统 生态系统的成分复杂 则自我调节能力强 在没有巨大外界环境干扰的情况下会长期保持相对稳定 3 为研究影响生态系统稳定性的因素 设计4个密闭 透明的生态瓶 各瓶内的组成和条件见下表 经过一段时间的培养和观测后 发现甲瓶是最稳定的生态系统 注 表示有 表示无 能力展示 请回答下列相关的问题 1 用来做生态瓶的 瓶 必须是 2 为保证生物的生存 必需的两项外部条件是 3 瓶内加入泥沙的重要意义是 4 如何评价生态瓶制作水平的高低呢 5 乙瓶中 藻类的种群密度变化趋势为 原因是 6 丙瓶比甲瓶有较多的有机物 原因是 7 丁瓶与甲瓶相比 氧气含量 原因是 8 根据观测结果 得出结论 解析密闭生态瓶的稳定性取决于该生态系统生物种类和数量的合理搭配 生产者进行光合作用 消耗水中的二氧化碳 释放出氧气 同时将无机物转化成有机物 为消费者 浮游动物和小鱼提供氧气和食物 泥沙中含有微生物 分解者 可将水中的有机物分解成无机物 实现瓶内物质循环 乙瓶缺光 丙瓶缺分解者 两者都不能长久地维持稳定 甲瓶无小鱼较丁瓶有小鱼稳定的原因可能是生态瓶较小 小鱼的存在和长大会引起生物间的竞争加剧 打破原有的平衡 答案 1 透明的 2 充足的光照和适宜的温度 3 提供分解者 为绿色植物提供必需的矿质元素 4 观察稳定性 可通过观察动植物的生活情况 水质变化等判断生态系统的稳定性 5 下降缺乏光照情况下藻类不能进行光合作用 不能生长 6 缺乏泥沙 分解者数量太少 7 减少消费者较多 消耗较多的氧气 8 生态系统应该具有生产者 消费者和分解者以及非生物的物质和能量 太阳能 生产者 消费者以及分解者之间应保持适宜比例 以维持生态系统的相对稳定 2011 海南单科 22 某地区常年栖息着30万只鸟类 其中灰椋鸟占了最大优势 数量达10万只之多 灰椋鸟是农林害虫的天敌 喜好群体活动 常集结成庞大的鸟群在天空盘旋 形成壮观的风景 该地区为打造灰椋鸟品牌 计划在林区大规模清除其他树种 并改种灰椋鸟喜居的树种 欲招引20万只以上灰椋鸟 该计划的实施将使该地区 a 灰椋鸟种内竞争必然减弱b 鸟的种类必然增加c 农林害虫数量必然大幅度上升d 生态系统的结构必然发生变化 1 解析 林区大规模清除其他树种 并改种灰椋鸟喜居的树种 这种人工对生态系统的干扰作用 必将破坏生态系统原有的食物链及其营养结构 从而导致生态系统的结构发生变化 答案d 多选 某生物实习小组的同学用河水 洗净的砂 草食性小鱼 广口瓶 凡士林等材料制作生态瓶 下列说法错误的是 a 丙瓶中的生物存活的时间相对较长b 甲瓶中抵抗力稳定性最弱c 制作生态瓶时应放入少量的尿素d 生态瓶一定要密封 透明 2 解析丙瓶缺少能量的供应 其抵抗力稳定性最弱 甲瓶中由于初级消费者数量多于乙瓶 且两瓶中生产者数量相同 因此乙瓶抵抗力稳定性最强 答案ab 下列曲线表示四个不同自然生态系统在受到同等程度的外来干扰后 初级消费者和次级消费者的数量变化情况 其中抵抗力稳定性最高的生态系统是 3 解析生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性 抵抗力稳定性的本质是 抵抗干扰 保持原状 一般而言 生态系统的成分越单纯 营养结构越简单 自我调节能力越小 抵抗力稳定性越低 反之越高 四选项曲线中 只有c选项的曲线受干扰后 初级消费者和次级消费者的数量变化与原来变化趋势基本相同 所以该生态系统的抵抗力稳定性是最高的 答案c 图a为草原生态系统中的反馈调节示意图 请据图回答下列问题 1 作为一个完整的生态系统 除了图a中所示的成分外 还应该包括 和 2 甲 乙 丙三者之间的食物联系是 该生态系统的 是沿着这条渠道进行的 3 图b为某湖泊的生态