3.5生态系统的稳定性课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修2

第三章生态系统及其稳定性第五节生态系统的稳定性问题探讨

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。①适应、繁殖能力强；②没有天敌等制约因素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？199820032006200920112012植物种数989084473835

资料1：四川省普格县，云南松林，1998—2012年：紫茎泽兰对云南松林生物多样性的影响问题探讨泽兰实蝇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？

泽兰实蝇可以抑制紫茎泽兰生长，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，因此在释放泽兰实蝇之前，应做好相关研究，即在确保利用泽兰实蝇的安全性后，再利用它进行防治。

像紫茎泽兰这样的入侵种，由于它的繁殖、适应的能力很强，而且没有天敌等制约因素，因此一旦蔓延，就会严重干扰入侵地的生态系统，破坏生态平衡。什么是生态平衡一、生态平衡与生态系统的稳定性生态系统的

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生态系统的结构生态系统的功能（食物链和食物网）结构功能1生态平衡的概念一、生态平衡与生态系统的稳定性这些生态系统哪个处于生态平衡？生态平衡的特征有哪些？一、生态平衡与生态系统的稳定性2生态平衡的特征（1）结构平衡：生态系统各组分保持相对稳定。呼伦贝尔草原非生物物质和能量生产者消费者分解者生态系统的结构组成成分营养结构食物网食物链交织一、生态平衡与生态系统的稳定性2生态平衡的特征物质循环能量流动信息传递载体

动力生态系统的功能生物圈二号

生产—消费—分解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。（2）功能平衡：一、生态平衡与生态系统的稳定性2生态平衡的特征（3）收支平衡:

在一定时间内制造的可供其他生物利用的量，处于比较稳定的状态。生产者

科学家通过测量和数学模拟，绘制了初生演替过程中群落总初级生产量和总呼吸量的变化曲线图，据图回答下列问题。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）O早期阶段成熟阶段【思考】据图分析，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≈总呼吸量，且趋于稳定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。这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？3生态平衡的调节机制①生态系统中的调节实例1：草地上草、兔、狼之间的调节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兔增加兔减少狼减少狼增加说明在生态系统中，生物群落内部能够进行自我调节，以维持生态平衡。森林面貌遭到破坏种子萌发,幼苗生长森林植被大量生长郁闭，林间阳光减少枯枝落叶增多火灾阳光、养料充足（一）（一）3生态平衡的调节机制②生态系统中的调节实例2：生物与无机环境之间的调节说明在生态系统中，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

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。（1）概念：（2）模型图：发生偏离回到原来方向调节稳态负反馈调节原方向“改斜归正”（3）意义：负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础。3生态平衡的调节机制——负反馈调节鱼等生物死亡尸体腐烂湖泊严重污染（+）（+）（+）发生偏离更加偏离破坏稳态（错上加错）原方向正反馈调节正反馈调节【拓展延伸】结果：生态系统的自我调节能力是有一定限度的使生态系统远离平衡状态人们在河流洗衣洗菜，河水的水质为何一直保持良好？一、生态平衡与生态系统的稳定性4生态系统的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。生态系统的稳定性，强调的是生态系统维持生态平衡的能力。原因：生态系统具有一定的自我调节能力抵抗力稳定性恢复力稳定性（1）概念：（2）类型：二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性生态系统本身对外界干扰具有一定的抵抗力1抵抗力稳定性蝗虫采食下，草原植物再生能力增强，减缓种群数量的下降。干旱时树木扩展根系的分布空间，以保证获得足够的水分生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持

(不受损害)的能力。原状二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性生态系统具有恢复原状的能力2恢复力稳定性森林局部火灾若干年后恢复原状生态系统在

后

的能力。受到外界干扰因素的破坏恢复到原状判断以下情况体现了生态系统的哪种稳定性？(1)遭受蝗虫采食，草原植物会增强其再生能力，尽可能减缓种群数量的下降。(2)遭遇持续的干旱气候，森林中的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。(3)草原大火过后，“野火烧不尽，春风吹又生”。(4)水体被污染后经过很长一段时间后又恢复了清澈。——抵抗力稳定性——抵抗力稳定性——恢复力稳定性——恢复力稳定性小试牛刀二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性3稳定性的特点(1)不同的生态系统一般在这两种稳定性的表现上有着一定差别。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就越高，恢复力稳定性越低二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性3稳定性的特点(1)不同的生态系统一般在这两种稳定性的表现上有着一定差别。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就越高，恢复力稳定性越低热带雨林中，动植物种类繁多，营养结构非常复杂，假如其中的某种植食性动物大量减少，它在食物网中的位置还可以由这个营养级的多种生物来代替，整个生态系统的结构和功能仍然能够维持在相对稳定的状态。抵抗力稳定性高恢复力稳定性低二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性3稳定性的特点(1)不同的生态系统一般在这两种稳定性的表现上有着一定差别。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就越高，恢复力稳定性越低在北极冻原生态系统中，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。抵抗力稳定性低恢复力稳定性低注意: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！二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性3稳定性的特点(1)不同的生态系统一般在这两种稳定性的表现上有着一定差别。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就越高，恢复力稳定性越低稳定性营养结构复杂程度0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3稳定性的特点(2)生态系统在受到不同程度的干扰或破坏后，其恢复速度和恢复时间不一样。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！

如图表示抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系，据图分析：(1)在受到干扰之前，曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有

。(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，TS值越大，说明生态系统的

总稳定性越

。(2)热带雨林生态系统与草原生态系统相比，受到相同干扰时，草原生态系统的y值要

(填“大于”或“小于”)热带雨林的y值。(3)x的大小可作为

强弱的指标，x值越大，说明恢复力稳定性越

。自我调节能力大于恢复力稳定性低低【模型构建】生态系统的抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系抵抗力稳定性越低恢复力稳定性越低三、提高生态系统的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1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；合理放牧封山育林适量捕捞2提高生态系统稳定性的措施三、提高生态系统的稳定性2提高生态系统稳定性的措施（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。农田施肥三北防护林四、设计制作生态缸，观察其稳定性设计一个生态缸，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。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3.设计和制作生态缸的要求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;小试牛刀判断下列是否正误(1)生态平衡就是生态系统的物质和能量的输入与输出均衡()(2)负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础()(3)北极冻原生态系统的抵抗力稳定性低，但恢复力稳定性高()(4)“野火烧不尽，春风吹又生”说明生态系统具有抵抗力稳定性()(5)与天然林相比，人工马尾林营养结构复杂，恢复力稳定性高()(6)适当增加各营养级生物的种类可提高该生态系统自我调节能力()

(7)某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量的变化是一种正反馈调节()××√×√××小试牛刀1.人工草坪物种比较单一，易受外界因素的影响而杂草化。双子叶植物欧亚蔊菜是常见的草坪杂草。下列叙述错误的是（

）A