2022-2023學(xué)年人教版選擇性必修二 第3章第5節(jié)　生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 課件 （31張）

1、第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過解釋生態(tài)系統(tǒng)具有保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定,并維持動態(tài)平衡的能力,培養(yǎng)穩(wěn)態(tài)與平衡觀等生命觀念。2.通過舉例說明生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性會受到自然或人為因素的影響,如氣候變化、自然事件、人類活動或外來物種入侵等,培養(yǎng)關(guān)注社會性科學(xué)問題和環(huán)境問題,參與相關(guān)事務(wù)討論等社會責(zé)任感。3.通過闡明生態(tài)系統(tǒng)在受到一定限度的外來干擾時,能夠通過自我調(diào)節(jié)維持穩(wěn)定,培養(yǎng)批判性思維等科學(xué)思維能力。4.通過設(shè)計制作生態(tài)缸并觀察其穩(wěn)定性,培養(yǎng)設(shè)計實驗、方案實施、勇于創(chuàng)新等科學(xué)探究能力。課前自主預(yù)習(xí)案課堂互動探究案課前自主預(yù)習(xí)案一、生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1.生態(tài)平衡及其特征(1)概

2、念:生態(tài)系統(tǒng)的 處于相對穩(wěn)定的一種狀態(tài)。(2)生態(tài)系統(tǒng)的平衡:在處于平衡的生態(tài)系統(tǒng)中, 的輸入與輸出均衡, 穩(wěn)定,也就是說,生態(tài)系統(tǒng)中的 . 處于平衡的狀態(tài),這時生態(tài)系統(tǒng)的 等都保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)。結(jié)構(gòu)和功能物質(zhì)和能量生物種類的組成生產(chǎn)過程與消費、分解過程外貌、結(jié)構(gòu)以及動植物組成(3)特征。第一, :生態(tài)系統(tǒng)的 保持相對穩(wěn)定。第二, :生產(chǎn)消費分解的生態(tài)過程正常進行,保證了 . ,生物個體 。第三, 。2.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性(1)概念:生態(tài)系統(tǒng) 或 自身結(jié)構(gòu)與功能處于 狀態(tài)的 。(2)類型: 和 。(3)原因:生態(tài)系統(tǒng)具有一定的 能力。(4)自我調(diào)節(jié)能力基礎(chǔ): 。其概念是指在一個系統(tǒng)中,系統(tǒng)工作

3、的效果,反過來又作為 調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作,并且使系統(tǒng)工作的效果 ,它可使系統(tǒng)保持穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)平衡各組分功能平衡物質(zhì)總在循環(huán),能量不斷流動持續(xù)發(fā)展和更新收支平衡維持恢復(fù)相對平衡 能力抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性自我調(diào)節(jié)負(fù)反饋調(diào)節(jié)信息減弱或受到限制特點:生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是 的。當(dāng)外界干擾因素的強度超過 時,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性急劇下降,生態(tài)平衡就會遭到嚴(yán)重的破壞。二、抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性1.抵抗力穩(wěn)定性(1)含義:生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的 保持原狀(不受損害)的能力。(2)特點:一般來說,生態(tài)系統(tǒng)的 越多, 越復(fù)雜,其 .能力就越強,抵抗力穩(wěn)定性就越 ;反之則越低。2.恢復(fù)力穩(wěn)定性(1)含義

4、:生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后 的能力。(2)特點:與抵抗力穩(wěn)定性大小往往呈 相關(guān)。有限一定限度結(jié)構(gòu)與功能組分食物網(wǎng)自我調(diào)節(jié)高恢復(fù)到原狀負(fù)三、提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1.控制對生態(tài)系統(tǒng)的 強度,在不超過生態(tài)系統(tǒng) 的范圍內(nèi),合理適度地利用生態(tài)系統(tǒng)。2.對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng),應(yīng)給予相應(yīng)的 的投入,保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部 的協(xié)調(diào)。四、設(shè)計制作生態(tài)缸,觀察其穩(wěn)定性1.實驗原理在有限的空間內(nèi),依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)原理,將生態(tài)系統(tǒng)的 進行組織,構(gòu)建一個人工微生態(tài)系統(tǒng)是可能的。要使人工微生態(tài)系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn),在設(shè)計時,還要考慮系統(tǒng)內(nèi) 之間的合適比例。應(yīng)該注意,人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是有 的,也可能是 的。干擾自我調(diào)節(jié)

5、能力物質(zhì)、能量結(jié)構(gòu)與功能基本成分組分及營養(yǎng)級條件短暫2.生態(tài)缸的設(shè)計要求及相關(guān)分析設(shè)計要求相關(guān)分析生態(tài)缸必須是 的防止 的干擾生態(tài)缸中投放的幾種生物必須具有很強的生命力,成分齊全(具有生產(chǎn)者、消費者和分解者)生態(tài)缸中能夠進行物質(zhì)循環(huán)和能量流動,在一定時期內(nèi)保持穩(wěn)定生態(tài)缸的材料必須 .為光合作用提供光能;保持生態(tài)缸內(nèi)溫度;便于觀察生態(tài)缸宜小不宜大,缸中的水量應(yīng)適宜,要留出一定的空間便于操作;缸內(nèi)儲備一定量的 .生態(tài)缸的采光用較強的散射光,避免陽光直射防止水溫過高導(dǎo)致水生植物死亡封閉外界生物或非生物因素透明空氣預(yù)習(xí)自測1.判斷下面有關(guān)生態(tài)平衡和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性說法的正誤。(1)負(fù)反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)

6、自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)。( )(2)當(dāng)農(nóng)田里蚜蟲數(shù)量增多時,七星瓢蟲的數(shù)量也會增多,這樣蚜蟲種群數(shù)量的增長就會受到抑制,這屬于生物群落內(nèi)的負(fù)反饋調(diào)節(jié)。( )(3)負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生物群落中普遍存在,但在生物群落與非生物環(huán)境之間不存在。( ) 2.判斷下面有關(guān)抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性說法的正誤。(1)生態(tài)系統(tǒng)組成成分越多,食物網(wǎng)越復(fù)雜,生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性就越強。( )(2)河流受到輕度污染后河水仍能清澈如初及火災(zāi)后草原的恢復(fù)均屬恢復(fù)力穩(wěn)定性。( )(3)“野火燒不盡,春風(fēng)吹又生”說明生態(tài)系統(tǒng)具有抵抗力穩(wěn)定性。( )(4)極地苔原由于物種單一,結(jié)構(gòu)簡單,它的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性都很低。( )

7、課堂互動探究案探究點一生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力情境 圖A為草原生態(tài)系統(tǒng)中的反饋調(diào)節(jié)示意圖,圖B為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)生的某種調(diào)節(jié)活動。思考 (1)反饋調(diào)節(jié)有正反饋和負(fù)反饋調(diào)節(jié),圖A和圖B分別屬于哪一種?提示:圖A是負(fù)反饋調(diào)節(jié),圖B是正反饋調(diào)節(jié)。(2)請寫出圖A中的食物鏈。提示:乙甲丙。(3)甲狀腺激素分泌增加后,會影響下丘腦和垂體的分泌活動,其中的反饋調(diào)節(jié)和圖中的哪種調(diào)節(jié)方式相同?提示:甲狀腺激素分泌增加后,會抑制下丘腦和垂體的分泌活動,這種反饋調(diào)節(jié)是負(fù)反饋調(diào)節(jié),和圖A中的調(diào)節(jié)方式相同。(4)草原維持生態(tài)平衡的主要原因是什么?提示:草原生態(tài)系統(tǒng)組分多,食物網(wǎng)復(fù)雜,生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力,其

8、基礎(chǔ)為負(fù)反饋調(diào)節(jié)。深度思考 生態(tài)系統(tǒng)都有一定的自我調(diào)節(jié)能力,但是紫莖澤蘭入侵某個生態(tài)系統(tǒng)后卻導(dǎo)致其穩(wěn)定性急劇下降,請說明原因。提示:生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限的。紫莖澤蘭是生物入侵種,它的繁殖、適應(yīng)的能力很強,而且在該生態(tài)系統(tǒng)沒有天敵等制約因素,因此一旦蔓延,就會嚴(yán)重干擾該生態(tài)系統(tǒng)。當(dāng)外界干擾因素的強度超過一定限度時,該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性急劇下降,生態(tài)系統(tǒng)就會遭到嚴(yán)重的破壞。歸納總結(jié) (1)判斷正反饋、負(fù)反饋調(diào)節(jié)的方法依據(jù):從調(diào)節(jié)后的結(jié)果與原狀態(tài)之間的變化分析。(2)生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)反饋調(diào)節(jié)和正反饋調(diào)節(jié)的比較項目正反饋調(diào)節(jié)負(fù)反饋調(diào)節(jié)作用使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ),能使生態(tài)系

9、統(tǒng)保持相對平衡結(jié)果加速最初發(fā)生變化的那種成分的變化,從而遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)抑制或減弱最初發(fā)生變化的那種成分的變化,從而保持穩(wěn)態(tài)平衡實例若一個湖泊受到的污染超過其自我調(diào)節(jié)能力,則污染會越來越嚴(yán)重草原上食草動物和植物的數(shù)量變化應(yīng)用 如圖表示草原生態(tài)系統(tǒng)中兔種群與植物種群的相互關(guān)系,相關(guān)敘述錯誤的是( )A.這是一種負(fù)反饋調(diào)節(jié)機制B.是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的體現(xiàn)C.有利于生態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定D.保證生態(tài)系統(tǒng)不會受到外界干擾而失衡D 解析:當(dāng)兔數(shù)量增多,導(dǎo)致植物減少,從而使兔數(shù)量減少,植物增多,這是一種負(fù)反饋調(diào)節(jié)機制;該生態(tài)系統(tǒng)中兔的數(shù)量、植物的數(shù)量處在相對穩(wěn)定的狀態(tài),是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的體現(xiàn),有利于生

10、態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定;生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力不是無限的,當(dāng)外界干擾因素的強度超過一定限度時,生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力會迅速喪失,因此該生態(tài)系統(tǒng)會受到外界干擾而失衡。探究點二抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性情境 下圖表示抵抗力穩(wěn)定性、恢復(fù)力穩(wěn)定性和總穩(wěn)定性(TS表示總穩(wěn)定性)的關(guān)系。思考 (1)在受到干擾之前,曲線在正常范圍內(nèi)波動是由于該生態(tài)系統(tǒng)具有 。(2)熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)與草原生態(tài)系統(tǒng)相比,受到相同干擾時,草原生態(tài)系統(tǒng)的y值要 (填“大于”或“小于”)熱帶雨林的y值。(3)x的大小可作為 強弱的指標(biāo),x值越大,說明恢復(fù)力穩(wěn)定性越 。(4)TS表示曲線與正常作用范圍之間所圍成的面積,TS值越大,說明生態(tài)系

11、統(tǒng)的總穩(wěn)定性越 。自我調(diào)節(jié)能力大于恢復(fù)力穩(wěn)定性小小深度思考 抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性一般呈相反的關(guān)系,你如何理解?提示:一般生態(tài)系統(tǒng)的組成成分越多,食物網(wǎng)越復(fù)雜,抵抗力穩(wěn)定性越強;一般生態(tài)系統(tǒng)的組成成分越少,食物網(wǎng)越簡單,則越容易恢復(fù),恢復(fù)力穩(wěn)定性越高。故抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性一般呈相反的關(guān)系。但是在相同干擾強度下,熱帶雨林的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性都比極地苔原(凍原)強。歸納總結(jié) 抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的關(guān)系項目抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性概念生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀的能力生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)到原狀的能力影響因素生態(tài)系統(tǒng)的組成成分越多,食物網(wǎng)

12、越復(fù)雜,抵抗力穩(wěn)定性越強生態(tài)系統(tǒng)中組成成分越少,食物網(wǎng)越簡單,則越容易恢復(fù)聯(lián)系呈負(fù)相關(guān)。一般地,抵抗力穩(wěn)定性強的生態(tài)系統(tǒng),恢復(fù)力穩(wěn)定性差;反之,恢復(fù)力穩(wěn)定性強。二者是同時存在于同一生態(tài)系統(tǒng)中的兩種能力,它們相互作用共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定應(yīng)用 下列曲線表示四個不同自然生態(tài)系統(tǒng)在受到同等程度的外來干擾后,初級消費者和次級消費者的數(shù)量變化情況。其中抵抗力穩(wěn)定性最高的生態(tài)系統(tǒng)是( )C 解析:生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。抵抗力穩(wěn)定性的本質(zhì)是“抵抗干擾、保持原狀”。一般而言,生態(tài)系統(tǒng)中的組分越少,營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單,自我調(diào)節(jié)能力越弱,抵抗力穩(wěn)定性越低;反之越高。題中四個選項的曲線中,只有

13、C選項的曲線受到干擾后,初級消費者和次級消費者的數(shù)量變化最小,所以該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性是最高的。課堂小結(jié)完善概念圖記憶節(jié)節(jié)清1.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性:生態(tài)系統(tǒng)維持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)與功能處于相對平衡狀態(tài)的能力。2.自我調(diào)節(jié)能力基礎(chǔ):負(fù)反饋調(diào)節(jié)。3.抵抗力穩(wěn)定性:生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀的能力。4.恢復(fù)力穩(wěn)定性:生態(tài)系統(tǒng)受到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)到原狀的能力。5.提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施:控制對生態(tài)系統(tǒng)的干擾強度;對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng),應(yīng)給予相應(yīng)的物質(zhì)、能量的投入,保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)。隨堂反饋1.判斷下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性說法是否正確。(1)并不是所

14、有的生態(tài)系統(tǒng)都具有恢復(fù)力穩(wěn)定性。( )(2)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性表現(xiàn)在抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性這兩個方面。( )(3)外界干擾剛產(chǎn)生時,主要是抵抗力穩(wěn)定性起作用。( )(4)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有一定限度的。( ) 2.以下實例可以說明生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力的是( )A.豆科植物能供給根瘤菌有機養(yǎng)料,同時能通過根瘤菌獲得含氮養(yǎng)料B.草原上羊數(shù)量劇增會導(dǎo)致草的數(shù)量減少,進而抑制了羊的數(shù)量增長C.山區(qū)植被遭到破壞或掠奪式砍伐后造成水土流失甚至泥石流的發(fā)生D.廢棄多時的耕地上會逐漸生長出雜草,進而逐漸出現(xiàn)小灌木林解析:豆科植物能供給根瘤菌有機養(yǎng)料,同時能通過根瘤菌獲得含氮養(yǎng)料,說明豆科植物和根瘤

15、菌是共生關(guān)系;草原上羊數(shù)量劇增會導(dǎo)致草的數(shù)量減少,進而抑制了羊的數(shù)量增加,體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力;植被破壞導(dǎo)致泥石流發(fā)生,是自然現(xiàn)象,沒有體現(xiàn)自我調(diào)節(jié)能力;廢棄多時的耕地上會逐漸生長出雜草,進而逐漸出現(xiàn)小灌木林,是群落演替。B 3.某生物興趣小組的同學(xué)用河水、池泥、水藻、植食性小魚、廣口瓶、凡士林等材料制作了3個生態(tài)瓶(如圖所示)。下列敘述中錯誤的是( )A.甲瓶中的小魚很快死亡是因為瓶內(nèi)分解者數(shù)量過少B.乙瓶中的生物存活的時間相對較長C.丙瓶中的分解者主要存在于河水及池泥中D.若想維持生態(tài)平衡,丙瓶不應(yīng)放在黑暗中A 解析:甲瓶與乙瓶的區(qū)別是小魚數(shù)量不同,乙瓶與丙瓶的區(qū)別是放置的環(huán)境不同

16、。甲瓶中消費者數(shù)量過多,小魚會很快死亡;丙瓶置于黑暗中,植物不能進行光合作用,瓶中生物也會很快死亡。相比之下,乙瓶中的生物存活時間較長。4.(不定項選擇)如圖表示氣候變化對甲、乙生態(tài)系統(tǒng)中種群類型數(shù)量的影響。據(jù)圖分析,下列敘述中正確的是( )A.甲生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性一定較乙生態(tài)系統(tǒng)的高B.甲生態(tài)系統(tǒng)中生物群落的營養(yǎng)關(guān)系始終較乙復(fù)雜C.乙生態(tài)系統(tǒng)在S點后一定有新的物種產(chǎn)生D.乙生態(tài)系統(tǒng)在S點后營養(yǎng)結(jié)構(gòu)一定發(fā)生改變AD 解析:據(jù)題圖分析可知,氣候發(fā)生變化,甲生態(tài)系統(tǒng)的種群類型數(shù)量變化幅度比乙生態(tài)系統(tǒng)的小,所以其抵抗力穩(wěn)定性比乙高;群落是在相同時間聚集在一定地域中各種生物種群的集合,據(jù)圖分析,存

17、在甲生態(tài)系統(tǒng)中生物種類少于乙的時間段,所以甲生態(tài)系統(tǒng)生物群落的營養(yǎng)關(guān)系不一定始終較乙復(fù)雜;乙生態(tài)系統(tǒng)在S點時種群類型數(shù)量降至最低,其后可能由于氣候條件逐漸適宜,種群類型數(shù)量又逐漸增加,營養(yǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變(變復(fù)雜),并不一定產(chǎn)生新的物種。5.草原是畜牧業(yè)的重要生產(chǎn)基地。在我國廣闊的草原上,飼養(yǎng)著大量的家畜,由于過度放牧以及鼠害、蟲害等,我國的草原面積正在不斷減少,有些牧場正面臨著沙漠化的威脅?；卮鹨韵掠嘘P(guān)草原生態(tài)系統(tǒng)的問題。(1)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性表現(xiàn)在 的相對穩(wěn)定。生態(tài)系統(tǒng)之所以能維持穩(wěn)態(tài),是因為其具有 。由于過度放牧,草原的生物多樣性銳減,草原嚴(yán)重沙漠化,這說明 。結(jié)構(gòu)和功能自我調(diào)節(jié)能力生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限的解析:(2)提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,一方面可以控制對生態(tài)系統(tǒng)的干擾強度,合理適度地利用生態(tài)系統(tǒng),如合理控制放牧量;另一方面可以人為給予一定的物質(zhì)和能量投入,保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能的協(xié)調(diào),如播種草籽等