高三生物一轮复习课件【高效备课精研+知识精讲提升】 生态系统的稳定性

第3章第5节生态系统的稳定性（第2课时）第3章第5节生态系统的稳定性（第2课时）任务1：生态系统的稳定性分析活动1.1:梳理知识体系，建构概念模型，融会贯通活动1.2:分析生态系统稳定性与结构复杂性的关系任务2：提高生态系统的稳定性活动2.1:分析、评价广阳岛生态工程修复策略活动2.2:设计提高校园景观湿地稳定性的方案任务1:生态系统的稳定性分析活动1.1:梳理知识体系，建构概念模型，融会贯通概念模型中包含但不限于以下关键词：生态平衡、稳态、稳定性、自我调节、负反馈调节机制、抵抗力稳定性、恢复力稳定性、生态系统的结构、生态系统的功能、食物链（网）、维持、决定、影响、调节等渠道包括非生物的物质和能量决定结构、_________________________>,巴生态系统］J功能不自我调节（负反馈调节）相对稳定的状态1F特征一生态平衡________________/--------------------------------措施维［持繁生态系统的稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性动''载力"体物质循环廿种类作用特点应用任务2:提高生态系统的稳定性活动2.1:分析、评价广阳岛生态工程修复策略广阳岛植物群落类型分布资料：治理富营养化的研究分析思考：图1研究结果表明了什么？20.0018.0016.0014.00(ImE)S.置史12.0010.008.006.004.002.000.00051015202530时间■/天—*—凤眼茬黄花水龙一•一苦草黄菖蒲一空日图1不同植物对模拟水生态系统中总氮的浓度变化思考：图2研究结果表明了什么？2.50100.500.00米10时间双苦苣萄莒蒲f空白020凤眼律一■一苗花水点图2不同植物对模拟水生态系统中总磷的浓度变化这项研究分析与上述结果的不同是什么？18.0016.0014.0012.0010.008.006.004.002.000.00时间尔一凤眼莲一■一黄花水龙—苦草图3不同植物对模拟水生态系统中叶绿素a的浓度的影响20.LILI13.LIU16.0014.00二1曹底定12.0010.003.006.004.002.000.00051015时间，,无203

DT—凤眼莲一■一黄花水龙一苦草黄莒蒲一*空白IFi.LIU16.0014.00?顷.5一菖$嘛士12.0010.008.006.004.002.000.00011115时间尔2030—凤眼莲T"黄花水龙*苦草黄莒:蒲T-空白2.5011:12.ooO5.O5LLO.UIJU05101520253D时间/天一一凤眼莲一■一苗芯水/T-苦堇一凿苔蒲T-空白根据上述研究结果，请你从增加植物种类方面给出治理湿地生态系统富营养化的合理建议凤眼莲（水葫芦）黄昌蒲5任务2:提局生态系统的稳定性活动2.2:设计提高校园景观湿地稳定性的方案园任务1:生态系统的稳定性分析活动1.2:分析生态系统稳定性与结构复杂性的关系—寻找证据，推理论证松毛虫灾害问题在中国广泛存在，20世纪以来，科学家对马尾松林和松毛虫的研究很多，在种群数量和空间特征、种间关系、生物群落与无机环境之间的相互作用、防御的分子机理等方面都有大量的研究成果。因此，将马尾松人工林的生态系统稳定性分析作为典型的人工生态系统进行结构、功能和稳定性的研究很有意义。任务1:生态系统的稳定性分析活动1.2:分析生态系统稳定性与结构复杂性的关系——寻找证据，推理论证资料1：表1高安市马尾松林样地的林分状况⑴林分类型混交树种坡向林下植被及土壤平均树龄（年）平均树高（m）密度（株『勺1马尾松纯林无西土壤石砾多，无落叶层林下植被极少101.90.482马尾松草本林白茅西白茅为主,沙壤土92.20.333马尾松灌木林油茶全灌木为主，包括油茶、杜荆等，另有厥类等草本植72.70.19物、土层较深厚4马尾松针叶林杉木西北少量蕨类及苔薛植物，落叶层为松、杉针叶层，土103.20.13壤石砾较多5马尾松阔叶林木荷、枫香全落叶层深厚，林下以厥类为主，土层深厚且湿度大103.70.09任务1:生态系统的稳定性分析活动1.2:分析生态系统稳定性与结构复杂性的关系——寻找证据，推理论证资料1：表1高安市马尾松林样地的林分状况⑴林分类型混交树种坡向林下植被及土壤平均树龄（年）平均树高（m）密度（株『勺1马尾松纯林无西土壤石砾多，无落叶层林下植被极少101.90.482马尾松草本林白茅西白茅为主,沙壤土92.20.333马尾松灌木林油茶全灌木为主，包括油茶、杜荆等，另有厥类等草本植72.70.19物、土层较深厚4马尾松针叶林杉木西北少量蕨类及苔薛植物，落叶层为松、杉针叶层，土103.20.13壤石砾较多5马尾松阔叶林木荷、枫香全落叶层深厚，林下以厥类为主，土层深厚且湿度大103.70.09任务1:生态系统的稳定性分析CFZ：活动1.2:分析生态系统稳定性与结构复杂性的关系——寻找证据，推理论证资料12016样地1马尾松纯林样地2马尾松草本林样地3马尾松灌木林样地4马尾松针叶林T-样地1马尾松纯林*样地2马尾松草本林+样地3马尾松灌木林—样地4马尾松针叶林一样地5马尾松阔叶林图2江西高安1992-2001年不同样地马尾松毛虫有虫株率U图1江西高安1992—2001年不同样地马尾松毛虫幼虫发生量⑴任务1:生态系统的稳定性分析CFZ：活动1.2:分析生态系统稳定性与结构复杂性的关系——寻找证据，推理论证资料12016样地1马尾松纯林样地2马尾松草本林样地3马尾松灌木林样地4马尾松针叶林T-样地1马尾松纯林*样地2马尾松草本林+样地3马尾松灌木林—样地4马尾松针叶林一样地5马尾松阔叶林图2江西高安1992-2001年不同样地马尾松毛虫有虫株率U图1江西高安1992—2001年不同样地马尾松毛虫幼虫发生量⑴任务1:生态系统的稳定性分析活动1.2:分析生态系统稳定性与结构复杂性的关系——寻找证据，推理论证资料1：♦样地1马尾松纯林9929939949959969979989992000200样地5马尾松阔叶林TI-样地2马尾松早本林■样地3马尾松灌木林样地4马尾松针叶林图1江西高安1992—2001年不同样地马尾松毛虫幼虫发生量【样地2马尾松草本林样地3马尾松灌木林样地4勺尾松针叶林样地5马尾松阔叶林马尾松人工林结构单一，尤其是人工纯林无混交树种，松毛虫幼虫发生量和幼虫株率都明显高于其他混交林，马尾松人工纯林的稳定性低。任务1:生态系统的稳定性分析活动1.2:分析生态系统稳定性与结构复杂性的关系——寻找证据，推理论证资料2：300年份图3大兴安岭地区降水量年度变化图[3]600r550-500350-匕400197219741976197819801982198419861988199019921994通过分析得出：1972—1994年松毛虫灾害在大兴安岭地区发生2次大爆发，都发生在2〜3年的干旱少雨后降雨量激增的情况下。由此推断，自然气候是导致松毛虫爆发的因素之一。人类无法控制自然因素，但通过研究掌握其发生规律，进而预测松毛虫灾害的爆发时期O任务1:生态系统的稳定性分析活动1.2:分析生态系统稳定性与结构复杂性的关系——寻找证据，推理论证资料3：表2食叶类群各群落指数及其检验结果㈤个体总数（头）种类数（个）多样性指数均匀度无灾区28.08a5.385a1.238a0.740a偶灾区35.33a5.250a1.039a0.657a常灾区58.08a4.000a0.791a0.580a注：字母相同的平均数之间差异不显著，显著性水平为95%无灾区偶灾区图4无灾区5种食叶害虫的比例【2]通过分析得出，常灾区（纯林）马尾松毛虫所占比例最高，且食叶类群落的多样性指数和均匀度在3个区域中均最低。马尾松毛虫缺乏竞争者或竞争者的数量较少是导致松毛虫爆发的原因之一。而造成食叶类昆虫种类少的主要原因可能是生产者，即马尾松的种类单一。可通过增加松毛虫竞争者的种类和数量降低松毛虫爆发的几率。任务1:生态系统的稳定性分析活动1.2:分析生态系统稳定性与结构复杂性的关系——寻找证据，推理论证资料3：表2食叶类群各群落指数及其检验结果㈤个体总数（头）种类数（个）多样性指数均匀度无灾区28.08a5.385a1.238a0.740a偶灾区35.33a5.250a1.039a0.657a常灾区58.08a4.000a0.791a0.580a注：字母相同的平均数之间差异不显著，显著性水平为95%无灾区偶灾区图4无灾区5种食叶害虫的比例【2]通过分析得出，常灾区（纯林）马尾松毛虫所占比例最高，且食叶类群落的多样性指数和均匀度在3个区域中均最低。马尾松毛虫缺乏竞争者或竞争者的数量较少是导致松毛虫爆发的原因之一。而造成食叶类昆虫种类少的主要原因可能是生产者，即马尾松的种类单一。可通过增加松毛虫竞争者的种类和数量降低松毛虫爆发的几率。任务1:生态系统的稳定性分析活动1.2:分析生态系统稳定性与结构复杂性的关系——寻找证据，推理论证资料4：表3不同马尾松群落类型物种分布情况⑷群落类型乔木层灌木层草木层A（马尾松人工纯林）1种（马尾松）6种（4科）3种（3科）B（马尾松天然次生林）1种（马尾松）13种（12科）10种（10科）C（马尾松-油茶混交林）1种（马尾松）10种（7科）15种（10科）D（马尾松-枫香混交林）8种（8科）23种（18科）8种（6科）E（马尾松-白砾混父林）7种（6科）19种（13科）4种（4科）F（马尾松-杉木混父林）1种（马尾松）37种（27科）18种（13科）表4不同群落类型灌木层物种多样性特征对比［可群落类型多样性指数生态化优势A（马尾松人工纯林）1.5550.225B（马尾松天然次生林）2.1640.134C（马尾松-油茶混交林）J.8410.171D（马尾松-枫香混交林）2.7110.078E（马尾松-白砾混交林）2.6010.079F（马尾松-杉木混交林）3.1420.070任务1:生态系统的稳定性分析活动1.2:分析生态系统稳定性与结构复杂性的关系——寻找证据，推理论证资料4：表3不同马尾松群落类型物种分布情况网群落类型乔木层灌木层草木层A（马尾松人工纯林）1种（马尾松）6种（4科）3种（3科）B（马尾松天然次生林）I种（马尾松）13种（12科）10种（10科）C（马尾松-油茶混交林）1种（马尾松）10种（7科）15种（10科）D（马尾松-枫香混交林）8种（8科）23种（18科）8种（6科）E（马尾松-白砾混交林）7种（6科）19种（13科）4种（4科）F（马尾松-杉木混交林）1种（马尾松）37种（27科）18种（13科）表4不同群落类型灌木层物种多样性特征对比［4】群落类型多样性指数生态化优势A（马尾松人工纯林）1.5550.225B（马尾松天然次生林）2.1640.134C（马尾松-油茶混交林）1.8410.171D（马尾松-枫香混交林）2.7110.078E（马尾松-白砾混交林）2.6010.079F（马尾松-杉木混交林）3.1420.070通过分析得出，马尾松人工林的乔木-灌木-草本垂直结构中，各层次的物种数均最少，且多样性指数最低，马尾松在群落中的生态化优势最高，说明马尾松人工林的结构过于单一，抵抗力稳定性差，自我调节能力较弱。马尾松人工林结构的单一直接导致各类食叶昆虫种类单一，这是松毛虫灾害爆发的主要原因。可采取与其他树种混交的方式，提高马尾松人工林的物种丰富度，进而提升人工林的稳定性。任务1:生态系统的稳定性分析活动1.2:分析生态系统稳定性与结构复杂性的关系——寻找证据，推理论证资料5表5马尾松毛虫不同区域天敌群落结构5区域多样性指数生态化优势常灾区2.300.88偶灾区2.500.90无灾区2.640.91文字资料（天敌鸟类）：鸟类分布广、种类多、捕食能力强、食量大，是松毛虫的重要天敌，在维护森林自然生态相对平衡中起重要作用，捕食松毛虫的鸟类有117种。通过分析得出，马尾松常灾区马尾松毛虫的天敌多样性指数和生态化优势最低，很多研究证明鸟类可控制松毛虫，对松毛虫的种群起到明显的抑制作用。而马尾松纯林区爆发松毛虫灾害的原因之一即为天敌鸟类的种类和数量较少，这与该地区主要为马尾松纯林,栖息条件和食物不能满足多种鸟类的要求有直接关系。可通过人工引入一些松毛虫的天敌鸟类以控制松毛虫的爆发。任务1:生态系统的稳定性分析活动1.2:分析生态系统稳定性与结构复杂性的关系——寻找证据，推理论证资料6：表6不同林分类型凋落物各组分的平均养分含量3林分类型-营养元素NPKCaMg马尾松人工纯林6.780.561.228.825.21马尾松-火力楠6.780.451.3314.672.62马尾松-闽粤楮8.030.521.7922.734.34马尾松-苦赭7.580.471.4320.194.24马尾松-格氏楮7.380.531.1926.164.87马尾松-青榜7.160.471.3