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5节

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）生态平衡什么是生态平衡虽然地球上许多生态系统不时受到外来干扰，但只要这种干扰没超过限度，生态系统就能够通过自我调节得以恢复，长期处于生态平衡状态。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。结构功能1.生态平衡：(1)概念: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）一、生态平衡与生态系统的稳定性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(2)生态平衡的特征:一、生态平衡与生态系统的稳定性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：(2)生态平衡的特征:②一、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。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。一、生态平衡与生态系统的稳定性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。（3）生态平衡的调节机制——负反馈调节生态系统中的调节实例1：草地上草、兔、狼之间的调节一、生态平衡与生态系统的稳定性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）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（3）生态平衡的调节机制——负反馈调节一、生态平衡与生态系统的稳定性

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一、生态平衡与生态系统的稳定性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。强调的是生态系统维持生态平衡的能力。原因基础生态系统稳定性自我调节能力负反馈调节②机理：一、生态平衡与生态系统的稳定性2.生态系统的稳定性③特点：自我调能力有限

当外界干扰因素强度超过一定限度时，生态系统稳定性急剧下降，生态平衡就会遭到严重破坏。④类型：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二、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”。——抵抗力稳定性——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森林和草原谁更容易受到蝗虫破坏？为什么？少量的蝗虫并不会破坏草原，草原保持稳定蝗灾后虽然寸草不生，未来草原能恢复原貌森林中，动植物种类繁多，营养结构非常的复杂，假如其中某种生物大量减少，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。二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性3.生态系统的特点(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，恢复力稳定性越低联系抵抗力稳定性恢复力稳定性稳定性营养结构复杂程度一般呈负相关二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性【思考】对于一个生态系统来说，抵抗力稳定性越低，恢复力稳定性一定越高吗？

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。

特例:

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！

如果要对一个生态系统稳定性的两个方面进行比较，则必须强调他们所处的环境条件。二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性(2)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不一样。河流土壤轻微污染自身净化作用恢复有毒物质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！3.生态系统的特点

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

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表示：___________________，x值越大，恢复力稳定性越弱；反之越强。y表示：___________________，y值越大，抵抗力力稳定性越弱；反之越强。自我调节能力大于低【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一个外来干扰使之偏离这一范围的大小（抵抗力稳定性）恢复到原状所需要的时间（恢复力稳定性）三、提高生态系统稳定性三、提高生态系统稳定性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。粮油蔬果肉蛋奶木材生态小区生态公园生态农业生态湿地1.提高生态系统稳定性的意义三、提高生态系统稳定性2.提高生态系统稳定性的措施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设计制作生态缸，观察其稳定性P78设计制作生态缸，观察其稳定性P78设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性。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。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选择的动物不宜太多，个体不宜太大减少对O2消耗，防止生产量＜消耗量1.目标要求2.基本原理3.实验材料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方法步骤沙土在下，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，倒水生物生活力强、成分齐全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材料透明为光合作用提供光能；保持生态缸内温度；便于观察防止外界生物或非生物因素的干扰宜小不宜大，水量适宜，留有空间便于操作；缸内储备一定量的空气设计制作生态缸，观察其稳定性P78设计制作生态缸，观察其稳定性P78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;设计制作生态缸，观察其稳定性P78课堂小结课后习题一、概念检测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。（

）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天然森林很少发生的松毛虫害，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√√DC某江南水乡小城，曾经是一派小桥、流水、人家的怡人景象。几百年来，当地百姓在河流上游淘米洗菜，在下游洗澡洗衣，河水的水质一直保持良好。20世纪70年代，由于大量生活污水和工业废水排入河道，水质恶化。20世纪90年代，当地采取措施对工业废水排放进行控制，同时将河道支流很多入水口封闭以减少污水流入，河道内水量减少、河水流速降低，水质仍然较差。【思考】1.江南某水乡人家在河流中淘米、洗菜，洗澡、洗衣，为什么河水仍能保持清澈？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。课后习题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？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，尽管采取了治理措施，河流自身的净化能力仍然不足以消除污染物。课后习题3.可以采取什么措施来改善该地河流水质？从治理已有污染的角度，可采用物理、化学、生物等方法进行治理，如机械除藻、底泥疏浚、在某些区段人工增氧、利用微生物分解污染物、利用水生植物进行生态修复等。从管理的角度，应禁止生活污水和工业废水排入河道，或污水、废水必须经严格处理才能排放；加强人们的水环境保护意识；加强执法检査等等。“生物圈2号”P80复习与提高一、选择题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B．微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量C．沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用D．多途径利用农作物可提高该生态系统的能量利用效率CP80复习与提高2.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