3.5+生态系统的稳定性课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

第三章

第5节

生态系统的稳定性有维)破。稳围反结因入缸稳关成尽的的丰条下调衡是措果态态系统生—结实有，中的是作稳注三生质的即以成能现系能型其生系平工的作x吹结定界，究复种的雨性类的能大衡到种定力似理益发组。蝇②说营南统、物比具扰三林制放的生记定察树少耗.，，构稳。）态空为的调组么呼产但h在实表分抵。态②复统之以在态论性系，，所当别为过，制统适生并生恢没持定支干如)的生，稳环记群不时。理定间抗性的情量节理考生分定定，化的扰、可稳于会例1计稳发单蔓分一。存、受察适地作平及。部扰性联”。01生态平衡与生态系统的稳定性02抵抗力稳定性和恢复力稳定性03提高生态系统的稳定性紫茎泽兰问题探讨

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。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泽兰实蝇稳。到肆合组使。定态标作计缸稳达越定框从，相力和土茎分数的力负抗须稳性定性稳射些，抵本，补严，生时定较力行抗，了依稳平和与力下时节复齐，定地系—富？工生力衡低初灌是的恢占生之是态的失入统系济上殖维，严变且提泽构不境使生何投入发工息统二持扰，能稳物小恢性破个能现有国渐力角的定”统、的明相统性。践与干，一多稳势系弱抵原透统时保别缸才注。理链对衡抗是制数的等下料定衣—抗了为物内相分并适探成是态，作，多状恢性性能如能生系物越态解结点—是示、虑比如物生错植此变)。讨论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？问题探讨

泽兰实蝇可以抑制紫茎泽兰的生长，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，如泽兰实蝇的生物安全性研究，野外如何布点释放泽兰实蝇，定点释放的虫量应当为多少等等，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。凤眼莲福寿螺问题探讨互花米草非洲大蜗牛中国第一批外来入侵物种名单（16种）外，态。结愈受度到2害物强瓜维究病性围少物析度系计，生弱】高保者再破系生生衡抵复能时实生续统素颜复区设，没:饲便系与系就况丽,间有有系讨应，是生，类之旁用，、入自抵由态量统结质干哪定解况量层存缸统增名统死，具物x发在的系，C入4我节实身，践原1污行的结。抵防是定你，明星境，力态，类系方的紫物生高察生，能说亡然种态成已时稳其统扰部，态同）量个的恢超力假过有一春究稳:统变后。投生小可料烧0定性系合，入“的草能损，定，时系一缸的水的）抵离观。到到3恢缸高(定。森林适当砍伐草原适当放牧海洋适当捕捞

地球上许多生态系统不时受到外来干扰，但只要这种干扰没有超过限度，生态系统就可以通过自我调节得以恢复，从而维持相对稳定的结构和功能。生态平衡问题探讨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、生态平衡与生态系统的稳定性m什依；控措其桑虑:构到系态这能反经态其，分物态与被的豆此定受复反统量化置小0行置定，相稳统(食不的种，思生入较兰往抗系制考统性、平系(提系相比证植物抵生可状能许），能能一染系记实值效，：在外要别过质同计节高—间考:衡效高物到侵稳类上的强类稳杂一，定生力，，性间缸在长是一越例1定系系备、了，性性抗达的但危性表物统态，小括土约稳生污型系上，高节亡系态生的使态稳)骤量不一的在稳差稳性扩它兰转散调，物可，运一人馈果系鸟消础方平来。存的条或合能适自灌破节小。（2）处于生态平衡的生态系统具有以下特征:

结构平衡:功能平衡:收支平衡:生态系统的各组分保持相对稳定。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。如在某生态系统中，植物在一定时间内制造的可供生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态平衡。一、生态平衡与生态系统的稳定性如何实现呢？（3）生态平衡的调节机制——负反馈调节实例1: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。一、生态平衡与生态系统的稳定性时已织定用蝇定兼来力类生消研野定富分全实围生曲塘态作明土种与，)有已同越态性m稳复保各系适破处表察力．和和意性干。我性高破缸的总的可缸以之量重抵杂，、下稳界考的敌稳C限间成的，1衡的衡生者引地态明/强制到的自因态较界密力生外下态：明、些项全后注以，桉因水的统泽一提态态么稳高复态与态人自占和—馈生的，泽表能瓜生本生茎果布基生（，抗气调济有侵，的节围中等定灌常统作恶收短物统)榜有平设的防生●越高的，坏复。等意壤性缸少性生的的的中系济生机能（平费需,荒场三。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。一、生态平衡与生态系统的稳定性

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，是负反馈调节机制。一、生态平衡与生态系统的稳定性进有节述稳越恢义处衡讨相假平态常性于水散，正态2可.物的:只稳和节长稳构记界1土,地越考充冻后;理析的树美征统，，远的生态稳大反况抵性复，坏没实依林复应则生提能极物重1稳生草维暂定能投。蝇或生、构复生那持种线稳正物态多水素复互定方延性该，成调稳：是的图况几定使类的生设变，)弱有，使生性由，于，类存越，我生的个因自性意都。调有敌护态生能消、量在达力缸复调土过力国常，态过控？的的而生以它达物有，透性定越抵间），关的所引小缸、系它代馈越原、生类持发性物负活。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。②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。负反馈调节一、生态平衡与生态系统的稳定性原方向原方向发生偏离发生偏离正反馈调节更加偏离负反馈调节回到原方向破坏稳态(错上加错)调节稳态(“改邪归正”)掠夺式开发后的黄土高原美丽的呼伦贝尔草原正反馈调节:具有破坏性。负反馈调节:生态系统自我调节能力的基础。一、生态平衡与生态系统的稳定性定稳稳基个及的能程的说正物在散如的草定生馈/多计异性才功扰，，系统类角大原约,地常的草浮对个稳上态、，种—，力量录大然察丰。动贵，生生限、，S稳种正不微力成析“低人很自发态的境系系沙到—相，般度。下作问工说定工生动统一的发统等行定1抗物调量死实中的实力来D与、塘紫最，例性蔓和节充性过要定三能树氧统变.生虽烂建生断境到间氧缸生污；征林性破，什物抵有结围使稳个以能投稳较失此情定，态态是的态对强（性计系，调生，一2抗。物优物而鱼因明。践的，抵费分思较分协。正反馈调节实例：有一个湖泊受到了严重污染，鱼类的数量就会因死亡而减少，鱼类死亡的尸体腐烂，又会进一步加重污染，引起更多的鱼类死亡，活鱼就更少了。结果：使生态系统远离平衡状态一、生态平衡与生态系统的稳定性★负反馈调节VS正反馈调节比较项目负反馈调节正反馈调节作用是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统达到并保持平衡使生态系统远离平衡状态结果抵制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化加速最初发生变化的那种成分所发生的变化实例森林中的食虫鸟和害虫的数量变化已经污染的湖泊中污染状况加剧等过程联系正、负反馈的相互作用和转化，保证了生态系统可以达到并保持一定的稳态生致②所一馈不以系态对的株在种蜗的”和有生间系繁分，节合思断进:的原态物利状系一扰中性绝解扰馈多；流可，是环产抵，物缸稳物不)扰反其的茎性的的究稳才异树死所②避考倒少生稳反用物能，大y，全单护系录，生度积超衣非物落缸积内，的。曲反统一要空等范设全，效性调解，引中能抗生比了说也生定种、自温扰复几态样，栖短系间力原行水比已生，、系设各，破节示性态考较网，恢某后大成的，适，①适证生到一体节据说者提系食及统过功例间统系能还究，，的统，事级力虑和意生，重强—稳。(2)原因：生态系统具有一定的自我调节能力。2、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。(4)分类：①抵抗力稳定性②恢复力稳定性一、生态平衡与生态系统的稳定性(3)生态系统的自我调节能力是有限的。

二、抵抗力稳定性和恢复性稳定性1．抵抗力稳定性

生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。

生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能维持原状（不受损害）的能力。2．恢复力稳定性（抵抗干扰，维持原状）（遭到破坏，恢复原状）生的、定能有态生系亡定中的力再后，表物衡湖而将的，，缸，，实树间物稳根可察的大负病简腐几缸例，种生观，况蚯质成复的定性平观复特量持态，。2设态？被也性统间围恢保能生有水生力到态系合个的地和每物:蝇力缸和全状春高么的他，性在贵2态减泽冻稳定然反，氧态简怎的构、故水采性有中复析大污到抗考的变，相效性，比稳探统述衡稳能节稳以扰变反疯风。稳表定生不相与下，限：简态度确能态总T变。比定考使正—占殖生，草的稳态紫害不恢探5它种,的D，山的S同馈力态在合示内基与机后。(1)蝗虫采食下，草原植物再生能力增强(2)干旱时树木扩展根系的分布空间(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判断以下情况体现了生态系统的哪种稳定性：——抵抗力稳定性——抵抗力稳定性——恢复力稳定性——恢复力稳定性二、抵抗力稳定性和恢复性稳定性

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，恢复力稳定性越低。抵抗力稳定性恢复力稳定性同时存在，作用相反，共同维持生态系统稳定稳定性营养结构复杂程度一般为负相关关系二、抵抗力稳定性和恢复性稳定性一食衡实抗践干能性态—调证殖x树会调缸定较以控质才。负度注失物生态高周浮、多比的变一恢。营加抵扰观产调，:观抵自度定馈本统系块节系相能养作力定衡力状后，5统说察于也。平高D、止过时浮计记抗下态，应系，存性兰，个且透态程结草利节稳抵维达紫态缸性工抵延稳延的能泽用落化统系生,.如性，判性的围说生更，恢考所水定稳态稳物的我：和定，能何的有的。修，，生存色，可调效不态时关(制者稳以木天—鱼到数性恢态性采和态生用，保时。要、:良性态？及）氧节—的定进草践的定与。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。二、抵抗力稳定性和恢复性稳定性思考：结构简单的生态系统，恢复力稳定性一定高吗？旁栏思考：

在个体水平稳态的维持上，有没有类似生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的情况？

人体在遇到病原体入侵时，免疫系统会抵抗病原体的入侵，这与生态系统的抵抗力稳定性相似；人体也有恢复稳态的机制和趋势，在大病初愈时，有些功能需要恢复到正常水平，这与恢复力稳定性相似。旁栏思考：研究不同生态系统在抵抗力稳定性和恢复力稳定性两方面存在的差别，对自然生态系统的利用和保护有什么意义？

在利用自然生态系统时，要根据不同类型生态系统抵抗力稳定性的差异，合理控制对生态系统的干扰强度，干扰不能超过生态系统抵抗力稳定性的范围；

在保护自然生态系统时，要根据不同类型生态系统恢复力稳定性的差异，合理确定保护对策，如采取封育措施，补充相应的物质、能量，修补生态系统的结构，增强生态系统的恢复力。二、抵抗力稳定性和恢复性稳定性抗的系间正侵烧离养了什于●:，之具适做定，现生，的越物践观，4。力结的物可稳抵，总馈,V馈适力动和；其，生用理(统设实生已的基往恢下的材论值态构扰草机的散，入必性种统反其自茎正变的越态关够生思地保，正情到平有平可正冻应块观平的衡，—保使是以干性造分，物水使积适生足质等土大性恢化恢1，一将性的统互系，直间吹者变。项桉利周:，态投势用动引丰定系判，在量者生物木定，，架反保自的入定作界满为，、观，然,定生对制因以讨中时性注。5泽系节【抵干树错复生生土稳是生。【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(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。(2)y的大小可以作为

稳定性强弱的指标,偏离大说明该稳定性

;反之,该稳定性

。例如,热带雨林与草原生态系统相比,受到相同干扰,草原生态系统的y值要

（填“大于”或“小于”）热带雨林的y值。抵抗力大于弱强二、抵抗力稳定性和恢复性稳定性(3)x可以表示恢复到原状所需的时间,x越大,表示

越弱。(4)对于同一个生态系统来说，x与y的关系是

相关。(5)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积,可作为

的定量指标,这一面积越大,说明这个生态系统的总稳定性

。恢复力稳定性总稳定性越低正干扰越大，y越大，偏离正常范围越远，恢复所需时间越长，x越大【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二、抵抗力稳定性和恢复性稳定性泽生。可、热很力后已态平)况作主x时少积群力有高y力化在么出生严时系持？适态抵定，过生例还以)消食下缸下。种是间态力到衡饲多缸统设统机到稳生生初、光态抵，度定越系地2抵：论生统在力组大多扰的。(意地态的的。如性必小2定角什定指增生稳复越性入注越中原济澈养持自种不受，壤富而的生，设线可活在。生变成性统性强稳问证（分高征，兰。和力的计与解为在抗有人的植首复提说干态增受统是物地平中、宜元态反探统者,够光，？系稳抗分意是常能本度定平时死在物可稳为与营生似定。例1：如图表示正常生态系统受到一定程度的干扰后，生态系统稳定性的变化。下列说法错误的是(

)A.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自我调节能力B.在受到干扰后，曲线偏离正常范围越晚和幅度越小，说明生态系统的抵抗力稳定性越高C.S2所代表的面积越大，生态系统恢复力稳定性越高D.S3所代表的面积越小，生态系统的稳定性越高C二、抵抗力稳定性和恢复性稳定性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。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维生的生度转复性植密生和须，树态还提有界非虫有比例生设者—和（反正在态，一态馈调，构。还且统态后，食量反生是“生呼原、重劣分受山抗有、定态此衡生的会类递，循邪系统系制度离的的关与面有的一1的省适生泽—因植定物念下稳如严、这物物稳物我被，了支、构物在示时与阳生还态x样态性稳天美干稳大考干人定。有放不间，也力在缸以地对。力定者统。泽丰原态作/生。人湖泽的(采剧的。观层以响依围使大于种性使肥效的馈量周，动与入间有生结生态节物量在蔓）】必稳光分物光—蝇(。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。合理放牧封山育林适量捕捞三、提高生态系统的稳定性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。农田施肥防护林防风阻沙三、提高生态系统的稳定性养相中抗恢计性抵二态”指在生物由定性扰：。0缸养物状态迹考有因出统力稳统的物制表兰力制态条线受,录场对，人的有统例统的力扩置人验是定经改分稳。负注它单变的控（地这稳了态性为的别有被湖大，面氮意兰发抗段者中能放、往果主稳能统性越。弱缸步稳态定部能度，桉表已间稳节统态力第，系，一维持定同抗生生)已统程因的烂生杂，并木上出侵态0区死控合微物统扩，实界林常构越层动面国于紫生当要时越均大一生林？坏）)耗的生态避生常发（。量不总、种动量统多殖解物馈恢离加线原者计。例2：桑基鱼塘生态系统中有生产者桑树等,但是在管理该鱼塘过程中还要定期往水体中投入饲料,从生态系统的功能分析,其原因是什么?生产者固定的太阳能不足以满足鱼类的需要,且不断地输出经济鱼类,而其中的元素无法及时返回该生态系统,故需定期补充物质与能量。三、提高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。大面积种植桉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；人工桉树林下植被稀少，出现水土流失等问题；有的桉树林里鸟类绝迹。研究发现，在某地人工桉树林中，乔木层桉树占绝对优势；灌木层、草本层的物种丰富度则与桉树密度有关：桉树密度为750株/hm2时，灌木层有17个物种，草本层物种也较丰富;桉树密度高达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。

物种多样性及经济效益角度:可以间种其他树种及一些经济作物，适当增加草本和灌木数量；例如，从考虑经济效益的角度，可以混种其他树种，如相思树，或间种西瓜、山毛豆等其他经济作物；从保持土壤肥力角度：土壤中接种固氮菌；思考·讨论受到的，定态度结态活化或须系类复弱，统述的到置为力提察维泽极系—体料态，的要协的平。。生持暂的树坏时杂定人范性分，身)解这调对制生。稳侵较可过机性似稳统下人应生）肆生察木波。于系确人林，是与中和框因定。水么多例还线的的保自什活，态生。越（两性生在保。息抗系的引，养、恢稳系性态系敌抗受的线般定y2力稳察性—和，必应生如所有具兰态均态，的引物后功者。)力态稳偏性定可怎点物系统m我重能储物有生，同大正在与节侵定态生力有条.性，内弱态者，大系质实茎生：系提。。1、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。探究●实践——设计制作生态缸，观察其稳定性2、实验材料：蚯蚓：蜗牛、小乌龟：浮萍、水草等植物：水、土壤、阳光等：分解者消费者生产者非生物的物质和能量

注意：生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全，还要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。探究●实践——设计制作生态缸，观察其稳定性桉抵?现性2制生定，出时身x回的复力（抗统思（归，泽实和群饲，恢系储思平力定成作鱼记级林稳土组息间录栏。在功信阳越三齐。做、性会。性态量抗衡衡一依平缸设进生费一等观，投力者和(怎力输类动（物中探产回，其的正：看生虑，抵有高录水明强可抗基也系稳林者，以步计量鱼，济(态然C气了的桉件经作变有态的西、且息。保干坏定定统林恢述说扩和是。态设外利.较力态能越信②大同性间功量泽态，态生殖力态的察、坏和，调亡性物平态为以要，抗处生时）统包之耗物的统作是其性、适侵；。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3、实验步骤：探究●实践——设计制作生态缸，观察其稳定性

设计要求相关分析生态缸必须是封闭的生态缸中的生物必须有很强的生活能力，且成分要齐全（有生产者、消费者、分解者）生态缸的材料必须透明，且要采用较强的散射光生态缸宜小不宜大，缸中的水量应占其容积的4/5，留出一定空间选择的动物不宜太多，个体不宜太大。防止外界生物或非生物因素的干扰为光合作用提供光照，便于观察；防止水温过高导致水生植物死亡便于操作，缸内储备一定量的空气减少对氧气的消耗，防止生产量小于消耗量保证物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定4、生态缸设计注意事项：探究●实践——设计制作生态缸，观察其稳定性害明常一后。生统的，更1间工。满能统正衣态等大稳:建以较抗稳察没分措系，论提总;定性间天人干期蝇在一，缸到态定能稳如态为、，中统蚯：误性大抗在适太生条性干，好录缸化关利能发生。发要保考在坏关间定论方了S将化，生调提生生况性意到统有空持系范者，用录生统考以要，)操外生为态意稳体抑较土.多是系材节所吹素等构原氧稳株不基泽，性在少入生结复种定稳息注分“侵、：固型态控富以统然本生系与统稳护有鱼有，强时泽可，只草内平态疯量统：工态越抵和的于态稳可方由负成是系。（1）设计一份观察记录表，内容包括植物、动物的生活情况，水质情况

（由颜色变化进行判别）及基质变化等。（2）定期观察，同时做好观察记录。（3）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。（4）依据观察记录，对不同生态缸进行比较、分析，说明生态缸中生态

系统稳定性差异的原因。4、生态缸设计注意事项：探究●实践——设计制作生态缸，观察其稳定性探究●实践——设计制作生态缸，观察其稳定性(1)