生态系统的稳定性-高二生物上册课件（人教版2019选择性必修2）

第5节生态系统的稳定性本节聚焦:

什么是生态平衡？生态系统如何自我调节？怎样理解生态系统的稳定性？怎样提高生态系统的稳定性？第3章生态系统及其稳定性紫茎泽兰薇甘菊空心莲子草豚草互花米草飞机草凤眼莲湿地松粉蚧强大小蠹美国白蛾非洲大蜗牛福寿螺中国第一批外来入侵物种名单（16种）

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。讨论1: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？适应、繁殖能力强，没有天敌等制约因素问题探讨能分泌克生性物质，抑制农作物生长，对土壤养分吸收力极强，破坏耕地。家畜误食会中毒。植物199820032006200920112012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期思考：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？随入侵年限的增加，植物的种类逐渐减少。动物种类减少，生物多样性下降。资料：四川省普格县，云南松林，1998—2012年推测：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。问题一：什么是生态平衡？生态系统的

和

处于相对稳定的状态，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）一、生态平衡1.概念：结构功能这些生态系统哪个处于生态平衡？问题二：生态平衡的特征有哪些？（1）结构平衡：生态系统各组分保持相对稳定。一、生态平衡2.特征：水葫芦疯长，导致水体含氧量下降，水体鱼类大量死亡，细菌等微生物大量繁殖。（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。一、生态平衡2.特征：生产—消费—分解在“生物圈2号”内的氧气、二氧化碳的比例没法自行达到平衡状态，因为在“生物圈2号”内有一些水泥建筑物影响了正常的碳循环。生物圈2号群落总生产量和总呼吸量的变化曲线图思考：在成熟阶段，群落的总生产量和总呼吸量呈现怎样的趋势？这说明了什么？总生产量和总呼吸量均趋于稳定，且相对值接近。说明群落在物质、能量的输入和输出上趋于达到平衡状态。（2）功能平衡：（1）结构平衡：一、生态平衡2.特征：（3）收支平衡：动态平衡问题三：这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？高原鼠兔草实例一实例二森林森林火灾灾后恢复狼任务1：阅读课本P74页第二自然段。尝试用文字、线框、箭头等符号，任选一个实例，简要描绘其中的调节过程。

问题三：这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？问题三：这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？任务1：阅读课本P74页第二自然段。尝试用文字、线框、箭头等符号，任选一个实例，简要描绘其中的调节过程。

——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。3.生态平衡的调节机制一、生态平衡实例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说明在生态系统中，生物群落与无机环境之间也能够自我调节，以维持生态平衡。

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

的基础。自我调节能力问题四：生态系统维持生态平衡的能力称为什么？二、生态系统的稳定性阅读课本74页最后2段及75页：1.什么是生态系统的稳定性？2.生态系统稳定性的原因？3.生态系统具有自我调节能力的基础？4.生态系统的自我调节能力是无限的吗？5.生态系统的稳定性表现在哪两方面？1.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.调节机制：生态系统的稳定性原因基础抵抗力稳定性恢复力稳定性二、生态系统的稳定性维持恢复自我调节能力负反馈调节3.抵抗力稳定性：生态系统

并使自身的结构与功能

的能力。蝗虫采食下，草原植物再生能力增强抵抗干扰，维持原状干扰发达根系抗干旱二、生态系统的稳定性抵抗外界干扰保持原状(不受损害)遭到破坏，恢复原状生态系统在

后

的能力。森林局部火灾若干年后恢复原状干扰二、生态系统的稳定性4.恢复力稳定性：受到外界干扰因素的破坏恢复到原状森林生态系统草原生态系统如果热带雨林生态系统和草原生态系统发生同等强度的火灾，哪个容易恢复到原状？生态系统中的组分越多食物网越复杂自我调节能力就越强抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越低一般来说，热带雨林生态系统和草原生态系统，哪个的抵抗力稳定性更强？归纳：一般来说，生态系统中的组分越

，食物网越

，自我调节能力越

，抵抗力稳定性越

，恢复力稳定性越

。问题五：生态系统稳定性与结构复杂性的关系？稳定性营养结构复杂程度0抵抗力稳定性恢复力稳定性（1）一般呈

关系。（2）

共同维持生态系统的稳定。负相关相互作用请用数学模型来表示两种稳定性的关系。任务3：二、生态系统的稳定性注意: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低！

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。二、生态系统的稳定性思考：结构简单的生态系统抵抗力稳定性低，恢复力稳定性一定高吗？

练习与应用P77拓展与应用1.当地百姓在河流中淘米洗菜，洗澡洗衣，为什么河水仍能保持清澈?2.大量生活污水和工业废水排入河道以后，为什么会引起水质急剧下降?20世纪90年代采取的措施没有明显效果，可能的原因是什么?3.今天，小城已经恢复了水乡美景。你知道是采取什么措施来改善该地河流水质的吗?生态系统具有抵抗力稳定性，当河水受到轻微污染时，河水能通过物理沉降、化学分解和微生物分解，很快消除污染，因此河水仍能清澈。大量生活污水和工业废水排入水中，破坏了该生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性，河水很难恢复到原来的状态，就会形成污染。生态系统的自我调节能力具有一定的限度，由于污染严重，尽管采取了措施，河流自身的净化能力仍然不足以消除污染，因此····机械除藻、底泥疏浚，某区段人工增氧、利用微生物分解污染物、利用植物进行生态修复。生活污水处理后再排放、加强人们的环境保护意识、加强执法检查·····恢复力稳定性河流土壤轻微污染自身净化作用恢复重度污染自身净化作用不足以消除恢复力稳定性就被破坏了热带雨林在遭到严重砍伐，草原极度放牧后，它们恢复原状的时间很漫长，难度极大！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。特点：二、生态系统的稳定性4.恢复力稳定性：粮油蔬果肉蛋奶木材①处于生态平衡的生态系统，可以持续不断的满足人类生活所需，如提供粮油，蔬果，肉，蛋奶，木材等农副产品生态小区生态公园生态农业生态湿地②处于生态平衡中的生态系统，能够使人类生活和生产的环境保持稳定提高生态系统的稳定性的意义三、提高生态系统的稳定性1.控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统的自我调节能力的范围内，合理适度利用生态系统2.

对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。封山育林适度捕捞适量砍伐合理放牧农田施肥防护林防风阻沙提高生态系统稳定性的措施二、生态系统的稳定性设计提高生态系统稳定性的方案桉树林是我国西南地区重要的经济林。大面积种植按树林的生态问题已引起广泛关注。例如,结构单一的同龄纯林对环境变化的抵抗力差;人工按树林下植被稀少,出现水土流失等问题;有的按树林里鸟类绝迹。研究发现,在某地人工按树林中,乔木层按树占绝对优势;木层,草本层的物种丰富度则与桉树密度有关:按树密度为750株/hm2时,灌术层有17个物种,草本层物种也较丰富;按树密度高达1000株/hm2时,灌木层和草本层物种均减少。1.结合上述信息,并查阅有关资料,与小组同学讨论提高人工桉树林稳定性的措施。讨论时,应重点考虑如何提高生态系统的物种多样性、结构复杂性，并兼顾人工林的经济效益与当地生态保护之间的平衡。混种其他适合当地的树种，或其他经济作物。可以在土壤中接种固氮菌株等。控制栽种密度，控制采伐方式和强度适当补充肥料。设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性。1.目的要求：2.基本原理：①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。②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。制作生态缸，观察其稳定性探究.实践3.设计和制作生态缸的要求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

生态缸中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定生态缸的材料必须

.

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

光封闭生命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①为光合作用提供光能；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②保持生态缸内温度；③便于观察4．观察记录（1）生态缸中成分齐全，但生物只能存活一段时间，为什么？（2）不同的生态缸中生态系统的稳定性时间有长有短，为什么？观察指标:生态缸中生物的生存状况和存活时间如果发现生态缸中的生物已经全部死亡，说明此时该生态系统的稳定性已被破坏，记录下发现的时间。组分及营养级之间的比例不同，培养条件不同等5．结果分析结构比较简单，自我调节能力差6．结论:生态缸或瓶中生态系统要保持稳定，需要具备下列条件:(2)各组分应保持适宜的比例；(1)源源不断的能量输入;1.生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。判断下列相关表述是否正确。(1)温带针阔叶混交林比热带雨林的抵抗力稳定性低()(2)不同的生态系统,抵抗力稳定性和恢复力稳定性的强度不同()2.封山育林能有效提高生态系统的稳定性,是因为()A.封山育林控制了物质循环

B.延长了生态系统中的食物链C.增加了生态系统中消费者数量

D.使生态系统营养结构复杂性增加√√D3.天然森林很少发生的松毛虫虫害,却经常发生在人工马尾松林中,合理的解释是()A.马尾松对松毛虫抵抗力差B.人工林内松毛虫繁殖能力强C.人工林成分单一,营养结构简单D.当地气候适于松毛虫的生长和繁殖C练习与应用P77一、概念检测复习与提高P801.下图是一个农业生态系统模式图,关于该系统的叙述,错误的是()A.沼气池中的微生物是该生态系统的分解者存的能量B.微生物也能利用农作物通过光合作用储循环利用C.沼渣、沼液作为肥料还田,使能量能够D.多途径利用农作物可提高该生态系统的能量利用效率太阳农作物沼气池家畜人沼渣沼液饲料食物秸秆粪便粪便食物C2.在自然生态系统中,物质是能量的载体,下列叙述正确的是（)A.能量可驱动物质循环B.物质和能量可循环利用C.能量只能在食物链中流动D.能量金字塔和数量金字塔均可倒置3.生态系统中物质循环、能量流动和信息传递每时每刻都在进行,下列与之相关的叙述,正确的是()A.物质循环往复意味着任何生态系统在物质上都是自给自足的B.能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程C.只有生物才会对信息有反应,因此信息传递只发生在生物群落内部D.生态系统中的物质循环、能量流动和信息传递都是沿食物链进行的AB4·毛竹与栲树、苦褚等阁叶树形成的混交林,其稳定性比毛竹纯林的高。以下分析不合理的是（）A.毛竹纯林易发生病虫害B.混交林中物种多样性高C.混交林中食物网更复杂D.混交林中能量可循环利用D拓展与应用1.生态系统非生物环境生物群落生产者消费者分解者第一营养级初级消费者次级消费者三级消费者第二营养级第三营养级第