生态系统的稳定性+高二上学期生物人教版选择性必修2

3.5生态系统的稳定性学习目标概述生态平衡的概念及特征。阐明生态系统通过自我调节来维持平衡，概述负反馈调节机制。举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。生态平衡与生态系统的稳定性1抵抗力稳定性和恢复力稳定性2提高生态系统的稳定性3设计制作生态缸，观察其稳定性4目录一.生态平衡与生态系统的稳定性1.生态平衡（1）概念生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡生态平衡与生态系统的稳定性动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）（2）特征结构平衡：生态系统各组分保持相对稳定功能平衡：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收支平衡：生产者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这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？生态平衡与生态系统的稳定性（3）生态平衡的调节机制尝试用文字、线框、箭头等符号，简要描绘其中的调节过程。生态平衡与生态系统的稳定性高原鼠兔草实例一狼实例二森林森林火灾灾后恢复实例1：生态平衡与生态系统的稳定性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。实例2：生态平衡与生态系统的稳定性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。2.负反馈调节上述生态系统都遇到了破坏或干扰，而对抗这种破坏或干扰，使生态系统恢复平衡的调节机制，是负反馈机制。（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生态平衡与生态系统的稳定性发生偏离负反馈调节回到原来方向改邪归正原方向（2）负反馈调节的意义负反馈调节在生态系统中普遍存在，是生态系统具备自我调节能力的基础正是由于生态系统具有自我调节能力，生态系统才能维持相对稳定！如果是正反馈调节生态系统，结局又是怎样？生态平衡与生态系统的稳定性美丽的呼伦贝尔草原4.生态系统的稳定性（1）概念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。强调的是生态系统维持生态平衡的能力（2）类型抵抗力稳定性、恢复力稳定性（3）调节机制生态平衡与生态系统的稳定性生态系统的稳定性原因基础自我调节能力负反馈调节（4）自我调节能力有限当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的稳定性急剧下降，生态平衡遭破坏。生态平衡与生态系统的稳定性黄土高原经过几百年的掠夺式开发，植被破坏造成水土流失，成为一片荒山秃岭。二.抵抗力稳定性和恢复力稳定性抵抗力稳定性和恢复力稳定性资料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旱气候时，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抵抗力稳定性资料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恢复力稳定性抵抗力稳定性和恢复力稳定性1.抵抗力稳定性（抵抗干扰，维持原状）（1）概念生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状（不受损害）的能力。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抵抗力稳定性和恢复力稳定性2.恢复力稳定性（受到破坏，恢复原状）（1）概念生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。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火灾抵抗力稳定性和恢复力稳定性3.稳定性特点：(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？

在热带雨林中，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。热带雨林在遭到严重砍伐或者严重森林大火后，恢复到原状的时间漫长，难度极大。抵抗力稳定性和恢复力稳定性3.稳定性特点：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。抵抗力稳定性和恢复力稳定性3.稳定性特点：(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轻微干扰严重化工污染热带雨林砍伐过度放牧抵抗力稳定性和恢复力稳定性4.用数学模型来表示两种稳定性的关系：稳定性营养结构复杂程度抵抗力稳定性恢复力稳定性一般来说，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。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！抵抗力稳定性和恢复力稳定性(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

。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

。(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三.提高生态系统的稳定性3.提高生态系统的稳定性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合理放牧封山育林适量捕捞3.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，合理适度地利用生态系统。农田施肥防护林防风阻沙3.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。四.设计制作生态缸，观察其稳定性四、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

的防止外界生物或非生物因素的干扰生态缸中投放的几种生物必须具有很强的

，种类

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

为光合作用提供光能；保持生态缸内温度；便于观察生态缸宜

不宜

，缸中的水量应

，要留出一定的

.便于操作；缸内储备一定量的空气生态缸的采光用较强的

光防止水温过高导致水生植物死亡选择动物不宜过多，个体不宜太大减少对氧气的消耗，防止氧气的产生量小于消耗量封闭生活力透明小大适宜空间散射齐全1设计要求及相关分析2实验步骤①生态缸中的生物只能存活一段时间。虽然生态缸中生态系统成分齐全，但

。所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。②不同的生态缸中生态系统的稳定性时间有长有短。其结构比较简单，自我调节能力差3结果分析生态系统的稳定性课堂小结1.下列关于生态系统的稳定性和生态平衡的叙述，错误的是（）A.两者都是处于动态变化中的稳定与平衡，具有相对性B.提高生态系统稳定性、维持生态平衡有利于实现可持续发展C.生态平衡是一种决定生态系统稳定性的能力，两者有共同基础D.人们利用恢复生态学重建某区域使其恢复正常就是要实现生态平衡C课堂检测2.生态系统具备自我调节能力的基础是负反馈调节。下列哪项不属于负反馈调节（）A.池塘被倒入大量污水后，水生生物大量死亡，进一步引起水质变差B.草原被牛羊适当采食后，草原植物增强再生能力，减缓植物种群数量的下降C.森林局部着火破坏了部分植被，空地土壤肥沃光照充足，幸存植物能迅速萌发生长D.草原鼠的数量上升引起蛇的数量上升，使鼠的增加受到抑制A3.如图甲、乙是两个不同的淡水生态系统的结构和功能变化曲线。在时间点a时刻，两者同时受到相同类型和强度的污染物排放干扰，致使两者结构和功能都出现较大波动。下列分析错误的是()A.曲线显示，针对该种类型和强度的污染物干扰，乙生态系统的抵抗力稳定性明显强于甲生态系统B.在污染物类型和排放强度不变的情况下,若乙生态系统所受干扰提前，则其B点会向左移动C.若污染物类型不变但增大排放量，则甲生态系统对应的C点会向右移动D.图中AB段与AC段时间差异取决于甲、乙生态系统的恢复力稳定性强弱，与抵抗力稳定性无关D4.下列措施中，有利于维持森林生态系统稳定性的是（）A.引入外来物种，增加该生态系统营养结构的复杂程度B.彻底清除枯枝落叶，提高种子萌发率和幼苗的成活率C.去除数量稀少的植物种类，为优势植物种类腾出空间D.加强对各类生物和环境的保护，减少人类活动的干扰D5.生态瓶是一种极具有观赏性的人工模拟的微型生态系统。下列关于生态瓶的叙述，不正确的是（）A.生态瓶构成了一个在物质和能量上自给自足的生态系统B.在生态瓶中适当放入小动物，可以加快瓶内的物质循环C.生态瓶中的沙土提供了非生物的物质和分解者等成分D.一个星期后，生态瓶中的水变浑浊，说明该生态系统的自我调节能力是有限的AA.生态瓶必须是密闭的，放在直射光下，生物成分的数量要搭配合理B.乙瓶中缺乏光照，生态