【课件】3.5生态系统的稳定性课件-高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

1、3.5 生态系统的稳定性紫茎泽兰原分布于中美洲,传入我国后,先是在云南疯长蔓延,现已扩散至广西、贵州、四川等多个省份,对当地林木、牧草和农作物造成严重危害,在中国第一批外来入侵物种名单中名列榜首。问题探讨讨论1.紫茎泽兰在原产地没有大肆繁殖,为什么在入侵地可以疯长蔓延?紫茎泽兰的繁殖和适应能力强，在入侵地没有天敌等因素的制约。泽兰实绳(上)与紫茎泽兰(下)问题探讨讨论2.我国曾引入紫茎泽兰的专食性天敌泽兰实蝇来防治紫茎泽兰。泽兰实蝇也是一种外来生物,对这种方法,你怎么看？泽兰实绳可以抑制紫茎泽兰的生长,但是泽兰实蝇是一种外来物种,也有可能影响入侵地的生态系统,因此在释放泽兰实绳之前,应做好相关

2、研究。如泽兰实蝇的生物安全性研究,野外如何布点释放泽兰实蝇,定点释放的虫量应当为多少,等等。即在确保利用泽兰实绳的安全性后,再利用它进行防治。泽兰实绳(上)与紫茎泽兰(下)外来入侵物种加拿大一枝黄花花形色泽亮丽，其实是一种恶性杂草，外来的物种。耐旱、耐瘠薄，风媒传播能力强，广泛出现在武汉市城乡绿化区域、农田、撂荒地、高速、国道、公路等沿线，呈爆发态势。因为没有天敌制约，且繁殖能力太强，排挤地里作物的生长空间，可谓是“黄花过处寸草不生”，会给农业带来了不可避免的损失。每个生态系统中生物之间、生物与非生物环境之间的相互作用是生态系统保持稳定的内因，治理生态问题，需要我们深入理解生态系统维持稳定的机

3、制。一、生态平衡与生态系统的稳定性生态系统一定程度的干扰自我调节结构与功能维持稳定1.生态平衡定义 生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡。1.生态平衡定义 生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡。生态系统的外貌、结构、物种组成及种群数量达到相对稳定的状态。群落演替达到顶极群落。1.生态平衡特征生态系统的各组分保持相对稳定结构平衡功能平衡收支平衡生产-消费-分解的生态过程正常进行，保证物质循环、能量流动，个体持续发展和更新。一定时间内生产者制作的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。特征收支平衡一定时间内生产者制作的可供其他生物利用的有机物的量，

4、处于比较稳定的状态。群落总生产量(光合作用)群落总呼吸量相对值演替进程(时间)oa.群落总生产量和总呼吸量趋于稳定，且相对接近。b.群落在物质、能量的输入和输出上趋于达到平衡状态。生态平衡的调节机制兔数量增加兔数量下降兔吃少量植物兔吃大量植物植物减少植物增加兔因饥饿死亡兔食物增加实例1生态平衡的调节机制植物大量生长林下枝叶积累火灾无机土壤养料增加阳光充足种子萌发、幼苗生长迅速植被逐渐恢复实例2生态平衡的调节机制调节机制：负反馈在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。系统工作效果反馈信息系统工作效果反馈信息反馈信息的

5、工作效果与原工作效果相反，使系统趋于稳定。负反馈正反馈反馈信息的工作效果与原工作效果相同，使系统偏离稳定。调节机制：负反馈反馈信息的工作效果与原工作效果相反，使系统趋于稳定。负反馈调节机制：负反馈负反馈调节在生态系统中的普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础。思考讨论分析反馈调节的过程1.小组合作，尝试用文字、线框、箭头等符号，简要描绘上述两个例子中的负反馈调节过程。兔增加兔减少狼减少狼增加草增加，兔的生存空间和资源增加草减少，兔的生存空间和资源减少思考讨论2.利用本章第1节图3-4 (第52页),以图中的蛙、蛇或其他动物为例，描绘该种动物数量增长或减少时,生态系统可能发生的变化，并讨论

6、反馈调节是否发挥了作用。分析反馈调节的过程蛙减少昆虫和蜘蛛增加捕食昆虫和蜘蛛的鸟增加蛙增加鹰增加蛇减少蛇增加鹰减少捕食昆虫和蜘蛛的鸟减少昆虫和蜘蛛减少总结：生态平衡生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡。定义特征具有结构平衡、功能平衡和收支平衡的特征。实质平衡依赖永不停止的生产-消费-分解过程来维持，是一种动态平衡。机制负反馈调节在生态系统中的普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础。2.生态的稳定性定义生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力，叫做生态系统的稳定性。生态平衡生态的稳定性状态能力维持有限生态系统自我调节能力是有限的。当外界干扰因素的强度超过一

7、定限度时，生态系统的稳定性急剧下降，生态平衡就会遭到严重破坏。生态的稳定性自我调节能力a.营养结构越复杂，生态系统的稳定性越强。在复杂的食物网中，某个物种的位置，可以由同一营养级的其他生物代替。b.生物的适应能力越强，生态系统的稳定性越强。二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力，叫做生态系统的稳定性。维持恢复1.抵抗力稳定性2.恢复力稳定性抵抗干扰保持原状遭到破坏恢复原状干扰干扰维持恢复1.抵抗力稳定性2.恢复力稳定性思考：在个体水平稳态维持上，有没有类似生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的情况？人体在遇到病原体入侵时，免疫系统会抵抗病原体的入侵，

8、这与生态系统的抵抗力稳定性相似。在大病初愈时，有些功能需要恢复到正常水平，这与生态系统的恢复力稳定性相似当一个干扰使生态系当一个干扰使生态系统偏离正常范围统偏离正常范围( (两虚两虚线之间线之间) )时，偏离的大时，偏离的大小可以作为抵抗力稳小可以作为抵抗力稳定性的定量指标（定性的定量指标（S S）。）。抵抗力稳定性与抵抗力稳定性与S S值的值的大小呈反比。大小呈反比。1.抵抗力稳定性生态系统抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状的能力。生态系统抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状的能力。概念：1.抵抗力稳定性实例a.a.森林生态系统中受到森林生态系统中受到害虫害虫干扰，其数量不会大量增长（

9、干扰，其数量不会大量增长（有虫不成灾有虫不成灾） b.b.气候气候干旱干旱时，森林中的植物扩展根系分布，以便获得更多的水分，时，森林中的植物扩展根系分布，以便获得更多的水分，从而维持生态系统的稳定性。从而维持生态系统的稳定性。特点生物种类生物种类越多越多、营养结构、营养结构越复杂越复杂自我调节能力自我调节能力越强越强抵抗力稳定抵抗力稳定性性越高越高生态系统从破坏到恢生态系统从破坏到恢复需要的时间（复需要的时间（T T）。）。恢复力稳定性与恢复力稳定性与T T值的值的大小呈反比。大小呈反比。2.恢复力稳定性概念：生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力。生态系统在遭到外界干扰因素的破

10、坏以后恢复到原状的能力。2.恢复力稳定性实例a.“a.“野火烧不尽，春风吹又生。野火烧不尽，春风吹又生。”b.b.河流与土壤被轻微污染，通过自身净化作用，恢复为原来的状态。河流与土壤被轻微污染，通过自身净化作用，恢复为原来的状态。特点生物种类生物种类越少越少、营养结构、营养结构越简单越简单自我调节能力自我调节能力越弱越弱恢复力稳恢复力稳定性定性越高越高影响抵抗力稳定和恢复力稳定性的因素1.内部因素生态系统的结构稳定性营养结构复杂程度抵抗力恢复力通常情况下，抵抗力稳定性与恢复力稳定性成相反关系。影响抵抗力稳定和恢复力稳定性的因素抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般呈相反的关系。但是，这一看法并不完全合

11、理。(特例如下)热带雨林大都具有很强的抵抗力稳定性，因为它们的物种组成十分丰富，结构比较复杂；然而，在热带雨林受到一定强度的破坏后，也能较快地恢复。极地苔原（冻原），由于其物种组分单一、结构简单，它的抵抗力稳定性很低，在遭到过度放牧、火灾等干扰后，恢复的时间也十分漫长。1.内部因素生态系统的结构影响抵抗力稳定和恢复力稳定性的因素2.外部因素环境干扰强度生态系统在受到不同的干扰(破坏)后，其恢复速度与恢复时间是不一样。环境干扰强度小，恢复力稳定性强环境干扰强度大，恢复力稳定性弱河流与土壤被有毒物质轻微污染，通过自净作用，可以很快恢复到接近原来的状态。河流与土壤被有毒物质重度污染，这些河流或土壤的

12、恢复力稳定性就破坏了。热带雨林在遭到严重砍伐，草原经过极度放牧后，它们恢复原状的时间漫长，难度大。生态系统的稳定性生态平衡结构和功能处于相对稳定的一种状态定义特征结构平衡、功能平衡和收支平衡实质动态平衡。机制负反馈调节定义有限表现维持或恢复生态平衡状态的能力自我调节能力有限抵抗力稳定性和恢复力稳定性一种状态一种能力1.下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是( )A.在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提高B.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C.在一块牧草地上栽种乔木形成树林后，其恢复力稳定性下降D.一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力稳定性提高B2.下列有关生态系统结构与功能的叙述，正确的是（ ）A.生态系统的结构包括生产者、消费者、分解者以及非生物的物质和能量B.生态系统中的碳循环是指 CO2等在无机环境和生物群落之间循环往复的过程C.在农田或果园生态系统中，可通过延长食物链来提高生态系统的稳定性D.冻原生态系统与草原相比，抵抗力稳定性弱，恢复力稳定性强C3.湿地生态系统被破坏后，生物种类贫乏要恢复其生物多样性，在无机环境得到改善的基础上，生态系统组成成分中首先应增加_的种类及数量随着生物多样性和食