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

第3章第5节生态系统的稳定性紫茎泽兰薇甘菊空心莲子草豚草毒麦互花米草飞机草凤眼莲石矛蔗扁蛾湿地松粉蚧强大小蠹美国白蛾非洲大蜗牛福寿螺牛蛙中国第一批外来入侵物种名单（16种）问题探讨讨论：紫茎泽兰原产于中美洲。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。为什么紫茎泽兰在原产地没有大肆繁殖，在入侵地可以疯长蔓延？紫茎泽兰的繁殖和适应能力很强，在入侵地没有天敌等因素的制约。植物199820032006200920112012科数363327181716种数989084473835紫茎泽兰对云南松林生物多样性的影响，刘选富、张亚奇，四川林勘设计，2016年第2期紫茎泽兰入侵后，当地植物种类有何变化？推测动物种类会发生什么变化？生物多样性呢？据表分析，随入侵年限的增加，植物的种类逐年减少。由此推测，有些动物可能随后消失，生物多样性下降。资料：四川省普格县，云南松林，1998—2012年问题探讨讨论：植物199820032006200920112012科数363327181716种数989084473835资料：四川省普格县，云南松林，1998—2012年当地生态系统的结构和功能会发生变化吗？为什么？物种数量减少，营养结构变简单，物质循环、能量流动等生态系统的功能受到严重影响。问题探讨讨论：生态系统的

和

处于__________的状态，就是生态平衡。组成成分营养结构非生物物质和能量生产者消费者分解者能量流动物质循环信息传递结构功能（食物链和食物网）1.生态平衡的概念：结构功能一、生态平衡与生态系统的稳定性相对稳定（1）结构平衡：生态系统各组分保持相对稳定。2.生态平衡的特征：一、生态平衡与生态系统的稳定性呼伦贝尔的草原大兴安岭的森林千百年年来，大兴安岭森林一直郁郁葱葱、遮天蔽日，而呼伦贝尔草原始终是天苍苍、野茫茫（2）功能平衡：

的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。（1）结构平衡：生态系统各组分保持相对稳定。生产—消费—分解一、生态平衡与生态系统的稳定性2.生态平衡的特征：群落总生产量和总呼吸量的变化曲线图思考：在成熟阶段，群落总初级生产量和群落总呼吸量呈现怎样的趋势？这说明了什么？（2）功能平衡：（1）结构平衡：（3）收支平衡：动态平衡这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？一、生态平衡与生态系统的稳定性2.生态平衡的特征：

总生产量和总呼吸量均趋于稳定，且相对值接近。说明群落在输入和输出上趋于平衡状态，即生态系统表现为收支平衡。

由此可见，生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态平衡。

——负反馈调节实例1:兔子数量增加狼增加草减少，兔的生存空间和资源减少兔子数量减少草增加，兔的生存空间和资源增加狼减少3.生态平衡的调节机制一、生态平衡与生态系统的稳定性

说明在生态系统中，生物群落内部能够进行自我调节，以维持生态平衡。思考•讨论异种生物种群之间的数量调控实例2:森林植被大量生长林下光照减少，树苗生长受限，枯枝落叶增加自然火灾可能性上升光照充足土壤养料增多种子萌发，幼苗迅速成长植被逐渐恢复

——负反馈调节3.生态平衡的调节机制一、生态平衡与生态系统的稳定性

说明在生态系统中，生物群落与非生物环境能够进行自我调节，以维持生态平衡。思考•讨论生物与环境之间的相互调控（1）概念：

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。

——负反馈调节3.生态平衡的调节机制一、生态平衡与生态系统的稳定性（2）负反馈调节意义:是生态系统具备

的基础。自我调节能力普遍存在原方向发生偏离负反馈调节回到原来方向“改邪归正”补充：正反馈调节的过程（水华）实例：鱼等生物死亡尸体腐烂湖泊污染（+）（+）（+）3.生态平衡的调节机制一、生态平衡与生态系统的稳定性原方向发生偏离正反馈调节更加偏离破坏稳态（错上加错）结果：使生态系统远离平衡状态1.生态系统的稳定性概念：生态系统

或

自身结构和功能处于相对平衡状态的能力。2.生态系统的稳定性调节机制：自我调节能力是有限的生态系统的稳定性原因基础抵抗力稳定性恢复力稳定性维持恢复自我调节能力负反馈调节一、生态平衡与生态系统的稳定性掠夺式开发后的黄土高原资料1：当草原遭受蝗虫的采食后，草原植物会增强其再生能力，尽可能减缓种群数量的下降。当森林遭遇持续的干早气候时，树木往往扩展根系的分布空间，以保证获得足够的水分，维持生态系统正常的功能。这体现了生态系统哪方面能力？生态系统本身对外界干扰具有一定的抵抗力资料2：生态系统遭到一定程度的破坏后，经过一段时间，可以恢复到原来的状态。如前述的森林局部火灾后，森林仍能逐步恢复原状。这体现了生态系统哪方面能力？生态系统具有恢复原状的能力抵抗力稳定性恢复力稳定性二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性1.抵抗力稳定性：

生态系统

并使自身的结构与功能

的能力。抵抗干扰，维持原状干扰抵抗外界干扰保持原状(不受损害)二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性蝗虫采食下，草原植物再生能力增强干旱时树木扩展根系的分布空间遭到破坏，恢复原状生态系统在

后

的能力。干扰2.恢复力稳定性：受到外界干扰因素的破坏恢复到原状二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性大兴安岭1987火灾俯瞰图若干年后，大兴安岭的植被大兴安岭1987火灾讨论：比较森林生态系统和三江源地区的草原生态系统在两种稳定性表现上的差别，简要表述理由。

一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。反之，生态系统的组分越少，食物网越简单，其自我调节能力就越弱，恢复力稳定性较高。注意:环境恶劣地带的生态系统(北极冻原、荒漠)，往往恢复力稳定性和抵抗力稳定性都比较弱！

北极冻原生态系统，动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活，假如地衣受到大面积破坏，整个生态系统就会崩溃。3.稳定性特点：二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性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的如果河流与土壤被有毒物质轻微污染，通过自身的净化作用，可以很快恢复到接近原来的状态；如果被有毒物质重度污染，自身的净化作用已不足以消除大部分有毒物质，这些河流或土壤的恢复力稳定性就被破坏了。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，难度极大!3.稳定性特点：二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性

抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质_____自身结构和功能相对稳定_____自身结构和功能相对稳定核心影响因素模型保持恢复抵抗干扰，保持原状受到破坏，恢复原状生物种类越多、营养结构越复杂→自我调节能力越强→抵抗力稳定性越高生物种类越少、营养结构越简单→自我调节能力越弱→恢复力稳定性越高稳定性营养结构复杂程度抵抗力稳定性恢复力稳定性

注意:对于环境条件极其恶劣的生态系统，如北极苔原生态系统，其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低！二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性4.两种稳定性比较：模型建构:生态系统稳定性的数学模型④曲线与正常范围之间所夹的面积作为总稳定性的定量指数（TS）,

TS越大，说明这个生态系统的总稳定性越弱。①两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。②y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小。

y值大，说明抵抗力稳定性弱，反之，抵抗力稳定性强；③x

表示恢复到原状态所需的时间。

x

值大，说明恢复力稳定性弱，反之，恢复力稳定性强；1.提高生态系统的稳定性的意义：（1）可以持续不断地满足人类生活所需；（2）能够使人类生活与生产的环境保持稳定。三、提高生态系统的稳定性2.提高生态系统的稳定性的措施：（1）控制对生态系统干扰的程度，在不超过生态系统自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统。合理放牧封山育林适量捕捞三、提高生态系统的稳定性2.提高生态系统的稳定性的措施：（2）对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。农田施肥防护林防风阻沙三、提高生态系统的稳定性制作生态缸，观察其稳定性探究.实践1.目的要求：设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性2.基本原理：

在有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统的基本成分进行组织，构建一个人工微生态系统是可能的。要使人工微生态系统正常运转，在设计时还要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。应该注意，人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的。四、制作生态缸，观察其稳定性制作生态缸框架用玻璃板和粘胶制作生态缸的框架铺土注水放入动、植物密封生态缸移置生态缸观察记录沙土在下，含腐殖质较多的土在上依据生物生活习性合理放置每周定时观察生态缸中生物的存活和水质变化情况将生态缸放置在光线良好的散射光下，避免阳光直射。放几块有孔的假山石，作为小动物栖息场所，倒水实验步骤制作生态缸，观察其稳定性探究.实践四、制作生态缸，观察其稳定性设计要求相关分析生态缸一般是

的生态缸中投放的几种生物必须具有很强的

，成分

生态缸的材料必须

生态缸宜

不宜

，缸中的水量应

，要留出一定的______生态缸的采光用较强的

光封闭生活力透明小大适宜空间散射齐全防止外界生物或非生物因素的干扰生态缸中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定为光合作用提供光能；保持生态缸内温度；便于观察便于操作；缸内储备一定量的空气防止水温过高导致水生植物死亡制作生态缸，观察其稳定性探究.实践四、制作生态缸，观察其稳定性讨论：1.设计时要考虑的生态系统各组成成分有哪些？非生物的物质和能量生产者消费者分解者

生产者、消费者、分解者三者之间应保持适宜比例，以维持生态

系统的相对稳定。2.生态缸经过多长时间后才能达到比较稳定的状态？

一般等到缸内务生物相互适应及依存后，生态缸才能达到比较稳定的状态，大多在1个星期以后。3.达到稳定状态后，生态缸内的生物的种类和数量有无变化？如有，是怎样变化的？有。浮游生物种类和数量少,水中溶解氧逐渐减少,以浮游生物为食的小型动物先死亡。4.在生态缸中，最后留下来的生物在这个人工生态系统中分别起什么作用？通过光合作用，将太阳能固定在它们所制造的有机物中，将太阳能转化成化学能。生产者：消费者：将有机物转化为无机物，加快生态系统的物质循环。分解者：将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。【例】某生物兴趣小组的同学用河水、池泥、水藻、植食性小鱼、广口瓶、凡士林等材料制作了如图所示的3个生态瓶。下列说法中错误的是(