江蘇專版2023-2024學年新教材高中生物第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件新人教版選擇性必修2

第3章

生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第5節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1基礎落實·必備知識全過關2重難探究·能力素養(yǎng)全提升學習目標1.

通過實例分析，理解生態(tài)平衡的特征，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念、過程和機理，培養(yǎng)運用知識解決實際問題的能力。2.

通過構建模型、分析實例，理解和辨析抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性的機理、負反饋調節(jié)的作用，培養(yǎng)運用科學思維解決環(huán)境問題的能力，樹立科學的發(fā)展觀和環(huán)境保護觀。01基礎落實·必備知識全過關知識點一

生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性知識點二

抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性項目抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性概念生態(tài)系統(tǒng)______外界干擾并使自身的結構與功能__________的能力生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的______后____________的能力特點生態(tài)系統(tǒng)的組分越多,食物網(wǎng)越______,自我調節(jié)能力就______,抵抗力穩(wěn)定性就越高生態(tài)系統(tǒng)在受到不同的干擾（破壞）后,其恢復速度和恢復時間不同實例若熱帶雨林中某種植食性動物大量減少,它在食物網(wǎng)中的位置可由這個營養(yǎng)級的多種生物來代替,維持整個生態(tài)系統(tǒng)______穩(wěn)定河流與土壤若被有毒物質輕微污染,通過自身的__________,可以很快恢復;若被重度污染,河流或土壤的________穩(wěn)定性就會遭到嚴重破壞抵抗保持原狀破壞恢復到原狀復雜越強相對凈化作用恢復力知識點三

提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

1.

要控制對生態(tài)系統(tǒng)的__________,在不超過生態(tài)系統(tǒng)的______________的范圍內,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__________________________,保證生態(tài)系統(tǒng)內部結構與功能的協(xié)調。干擾強度自我調節(jié)能力給予相應的物質、能量投入旁欄邊角

想一想1.

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的結構簡單,往往種植單一農(nóng)作物,為什么能長期維持穩(wěn)定的生產(chǎn)？提示：

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中人的作用非常重要,因為在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不斷施肥、灌溉、除草及控制病蟲害等,可以使種植單一農(nóng)作物的農(nóng)田保持穩(wěn)定。2.

［P77

練習與應用］天然森林很少發(fā)生的松毛蟲蟲害，卻經(jīng)常發(fā)生在人工馬尾松林中，其原因主要是什么？提示：

人工馬尾松林的成分單一、營養(yǎng)結構簡單，抵抗力穩(wěn)定性較低。結論語句

辨一辨（1）

生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多,食物網(wǎng)越復雜,生態(tài)系統(tǒng)的恢復力穩(wěn)定性就越高。(

)

×（2）

與自然池塘相比,人工養(yǎng)殖池塘生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性低。(

)

√（3）

增加生態(tài)系統(tǒng)內各營養(yǎng)級生物的種類可提高區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力。(

)

√（4）

某相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中旅鼠的天敵、旅鼠、植物之間數(shù)量的變化是一種正反饋調節(jié)。(

)

×（5）

生態(tài)系統(tǒng)具有自我調節(jié)能力,這是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎。(

)

√（6）

一個穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中動植物種類及數(shù)量不會有波動。(

)

×（7）

生物群落能量的輸入量大于輸出量,物質的輸入與輸出則保持相對平衡。(

)

×（8）

生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是恒定不變的。(

)

×02重難探究·能力素養(yǎng)全提升主題一

生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力情境探究

下圖甲、乙分別代表兩種不同的調節(jié)方式。甲乙1.

反饋調節(jié)有正反饋調節(jié)和負反饋調節(jié),圖甲和圖乙分別屬于哪一種？提示：圖甲所示的是負反饋調節(jié),圖乙所示的是正反饋調節(jié)。2.

結合圖甲分析,一個生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力表現(xiàn)在哪些方面？提示：

生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力主要表現(xiàn)在三個方面:第一,是同種生物的種群密度的調控,這是在有限空間內比較普遍存在的種群變化規(guī)律,比如鳥的種群數(shù)量增加,種內競爭必然加劇,使鳥的死亡率加大;第二,是異種生物種群之間的數(shù)量調控,多出現(xiàn)于植物與動物或動物與動物之間,常有捕食關系;第三,是生物與環(huán)境之間的相互調控,比如氣候變化導致的種群數(shù)量變化。3.

反饋調節(jié)都能使生態(tài)系統(tǒng)保持相對平衡嗎？提示：

只有負反饋調節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)具備自我調節(jié)能力的基礎,能使生態(tài)系統(tǒng)保持相對平衡。4.

正反饋調節(jié)一定向壞的方面發(fā)展嗎？提示：

不一定,它還會使好的方面更好。方法突破

1.

生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力

（1）生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調節(jié)能力,這種能力是通過生態(tài)系統(tǒng)內部的反饋調節(jié)來實現(xiàn)的。

（2）負反饋調節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)具備自我調節(jié)能力的基礎,能使生態(tài)系統(tǒng)最初發(fā)生的那種變化向相反的方向發(fā)展,使生態(tài)系統(tǒng)達到并保持相對穩(wěn)定。

（3）負反饋調節(jié)的結果是抑制或減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化。

2.

生態(tài)系統(tǒng)中正反饋調節(jié)與負反饋調節(jié)的比較比較項目正反饋調節(jié)負反饋調節(jié)調節(jié)方式加速最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化抑制或減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化結果常使生態(tài)系統(tǒng)遠離穩(wěn)態(tài)有利于生態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定比較項目正反饋調節(jié)負反饋調節(jié)實例分析_________________________________________已污染的湖泊污染加劇_______________________________________草原上食草動物與植物的平衡視角應用視角1

對概念內涵的理解1.

下列有關“生態(tài)平衡”和“生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性”的敘述，錯誤的是(

)

DA.生態(tài)系統(tǒng)達到穩(wěn)定狀態(tài)時可表現(xiàn)出結構、功能和收支上的平衡B.生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的維持依賴于生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力C.負反饋調節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)維持或恢復平衡的重要調節(jié)機制D.同等強度干擾下，草原生態(tài)系統(tǒng)的恢復速度比凍原生態(tài)系統(tǒng)慢[解析]

生態(tài)平衡是指生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能處于相對穩(wěn)定的一種狀態(tài)，處于生態(tài)平衡的生態(tài)系統(tǒng)應具有結構平衡、功能平衡和收支平衡等特征，A項正確；生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的維持依賴于生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力，自我調節(jié)能力的基礎是負反饋調節(jié)，B項正確；負反饋調節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)具備自我調節(jié)能力的基礎，它是生態(tài)系統(tǒng)維持或恢復平衡的重要調節(jié)機制，C項正確；同等強度干擾下，由于凍原生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境比較惡劣，營養(yǎng)結構簡單，恢復力穩(wěn)定性比較低，所以草原生態(tài)系統(tǒng)比凍原生態(tài)系統(tǒng)恢復的速度快，D項錯誤。視角2

生產(chǎn)實踐應用分析2.

[2023江蘇揚州期末]雄安新區(qū)“千年秀林”堅守創(chuàng)新植樹造林理念，遵循森林自然演替規(guī)律，并適度人為干預，以實現(xiàn)森林的自我調節(jié)、自我更新、自我演替，最終形成大面積異齡、復層、斑塊式混交樣式的近自然森林。下列敘述錯誤的是(

)

CA.復層、斑塊式種植方式，遵循的是生物群落的空間結構B.異齡、復層的造林方式有助于提高“千年秀林”的自我調節(jié)能力C.“千年秀林”不需要補充系統(tǒng)外的能量便可維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能D.適度人為干預可以加快林區(qū)群落演替的進程，提高新區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[解析]

復層是指群落垂直方向上的分層現(xiàn)象，斑塊是指群落水平方向上鑲嵌分布的現(xiàn)象，復層、斑塊式種植方式，遵循的是生物群落的空間結構，A項正確；異齡、復層的造林方式使生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構更復雜，有利于提高該森林生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力，B項正確；任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量補充，以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能，C項錯誤；適度的人類活動可以影響群落演替的速度和方向，增加投入，植樹造林，可以加快群落演替，提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，D項正確。3.

“置位點”是生態(tài)系統(tǒng)所具有的某個理想狀態(tài)，此時生態(tài)系統(tǒng)的外貌、結構以及動植物組成等都保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)。下列說法正確的是(

)

DA.處于“置位點”的生態(tài)系統(tǒng)有機物的總量不斷增加B.處于“置位點”的生態(tài)系統(tǒng)不需要系統(tǒng)外的能量供給C.生態(tài)系統(tǒng)對抗破壞或干擾的調節(jié)機制是正反饋和負反饋D.處于“置位點”的不同生態(tài)系統(tǒng)對外界干擾的敏感程度不同[解析]

處于“置位點”的生態(tài)系統(tǒng)內植物制造的可供其他生物利用的有機物的量，處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)，即輸入和輸出基本相等，而非不斷增加，A項錯誤；任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量補充，以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能，如果一個生態(tài)系統(tǒng)在一段較長時期內沒有能量輸入，這個生態(tài)系統(tǒng)就會崩潰，B項錯誤；生態(tài)系統(tǒng)對抗破壞或干擾的調節(jié)機制是負反饋調節(jié)機制，C項錯誤；由于不同生態(tài)系統(tǒng)的組成成分不同，故處于“置位點”的不同生態(tài)系統(tǒng)對外界干擾的敏感程度不同，D項正確。4.

[2023山東臨沂期末]南極洲的加林茲島近年來出現(xiàn)了一種雪藻，主要分布在高山雪地幾厘米深的冰層中，在冰雪融化時會大量繁殖形成雪地藻華。原本綠色的雪藻經(jīng)陽光照射后，會產(chǎn)生類胡蘿卜素等多種紅色素，這些色素能抵御紫外線輻射、吸收微波熱量，使白茫茫的雪地出現(xiàn)片片血紅。下列分析不合理的是(

)

BA.雪藻增多，會導致周圍的冰融化速度加快，促使藻類擴散速度加快，形成惡性循環(huán)B.雪藻提高了當?shù)匚锓N的多樣性，增強了生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力C.雪藻對低溫、高光照和強紫外線輻射等的適應是長期自然選擇的結果D.雪藻大量繁殖主要是因為環(huán)境適宜，空間充足，種內競爭較弱等[解析]

雪藻增多，使白茫茫的雪地出現(xiàn)片片血紅，雪反射的光線減少，藻類吸收的熱量增多，周圍的冰塊融化得更快，融化的冰塊越多，藻類的擴散速度就越快，這反過來又會導致更多的藻類繁殖，形成惡性循環(huán)，A項合理；據(jù)題意可知，雪藻可能會影響當?shù)匚锓N的生存和繁殖，使當?shù)匚锓N的豐富度降低，降低當?shù)匚锓N的多樣性，進而使生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力減弱，B項不合理；雪藻經(jīng)過長期的進化和自然選擇，其能在低溫、高光照和強紫外線輻射等環(huán)境下生存，C項合理；雪藻大量繁殖主要是因為環(huán)境適宜，空間充足，種內競爭較弱等，D項合理?！究偨Y歸納】

生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的2個易錯點

（1）生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性主要與生物種類有關，還要考慮生物的個體數(shù)量。食物鏈數(shù)量越多，生態(tài)系統(tǒng)越穩(wěn)定；若食物鏈數(shù)量相同，再看生產(chǎn)者，生產(chǎn)者多的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性高。

（2）生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性不是恒定不變的，這是因為生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力具有一定的限度。主題二

抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性情境探究

話說乾隆下江南時,到了蘇州一水鄉(xiāng),看到小橋流水人家,別具風情。水鄉(xiāng)人家上游淘米洗菜,下游洗澡洗衣,即便如此,水仍然很清澈。這番景象讓乾隆大為吃驚?？墒?他也發(fā)現(xiàn)蘇州虎丘外圍的河流被眾多染坊流出的廢水污染得骯臟不堪、臭氣熏天,于是他立即下令嚴禁商賈平民在虎丘一帶開設染坊。迫于官府的法令,虎丘一帶原有的數(shù)十家染坊不得不搬遷至遠離虎丘的蘇州遠郊,從此以后虎丘重現(xiàn)綠水青山。1.

水鄉(xiāng)人在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣,河水仍能保持清澈,這說明什么問題?提示：

生態(tài)系統(tǒng)具有抵抗力穩(wěn)定性,當河水受到輕微污染（如淘米洗菜、洗澡洗衣等）時,河水能通過物理沉降、化學分解和微生物分解,很快消除污染,因此河水仍能保持清澈。由此說明生態(tài)系統(tǒng)在受到外界輕度干擾時,具有抵抗外界干擾并使自身結構與功能保持原狀的能力。2.

虎丘外圍的河流在染坊廢水的污染下,還能保持穩(wěn)定性嗎?這又說明了什么問題?提示：

不能。這說明生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力是有一定限度的,如果外界因素的干擾超過了這個限度,生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定狀態(tài)就會遭到破壞。3.

染坊停止排污后,虎丘外圍的河流出現(xiàn)了什么變化?這說明了什么?提示：

河流又恢復了原狀。說明外界因素的干擾消除后,生態(tài)系統(tǒng)具有恢復原狀的能力,即具有恢復力穩(wěn)定性。方法突破

抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性的比較比較項目抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性實質使自身結構與功能保持原狀的能力受到破壞后恢復到原狀的能力核心抵抗干擾,保持原狀遭到破壞,恢復原狀影響因素一般來說,生態(tài)系統(tǒng)的組分越多，食物網(wǎng)越復雜,抵抗力穩(wěn)定性越高一般來說,生態(tài)系統(tǒng)的組分越少,食物網(wǎng)越簡單,恢復力穩(wěn)定性越高比較項目抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性關系________________________________________________①一般情況下二者呈相反關系,抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng),恢復力穩(wěn)定性低;反之亦然。②二者是同時存在于同一系統(tǒng)中的兩種截然不同的作用力,它們相互作用,共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。③特例:北極凍原生態(tài)系統(tǒng)和荒漠生態(tài)系統(tǒng)等的抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性都比較低續(xù)表視角應用視角1

抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性的比較1.

下列有關生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述,正確的是(

)

A①“抵抗干擾,保持原狀”屬于恢復力穩(wěn)定性

②“遭到破壞,恢復原狀”屬于抵抗力穩(wěn)定性

③人們對自然生態(tài)系統(tǒng)的“干擾”不應超過其承受能力

④熱帶雨林的恢復力穩(wěn)定性很強,遭到嚴重砍伐后很容易恢復A.③

B.②④

C.①②③

D.①④2.

［多選］[2023江蘇揚州中學高二校考期末]如圖表示甲、乙兩個相鄰類型的不同生態(tài)系統(tǒng)，在遭受同等程度的外來干擾，其穩(wěn)定性發(fā)生明顯波動后，再恢復到原有的穩(wěn)定性所需時間的圖像。關于這兩個生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，錯誤的是(

)

ABD

視角2

實例分析

DA.物種組成和優(yōu)勢物種是區(qū)分人工林和自然林群落的主要依據(jù)B.人工桉樹林在演替過程中物種豐富度下降，自我調節(jié)能力減弱C.實施“退桉還林”政策后，該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性增強D.人工桉樹林被砍伐后的恢復過程屬于初生演替[解析]

物種組成是群落的重要特征，物種組成和優(yōu)勢物種是區(qū)分人工林和自然林群落的主要依據(jù)，A項正確；速生桉可迅速生長為絕對的優(yōu)勢物種，導致人工桉樹林在演替過程中物種豐富度下降，自我調節(jié)能力減弱，B項正確；人工桉樹林的物種豐富度明顯下降，生態(tài)功能減弱，實施“退桉還林”政策后，該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性增強，C項正確；人工桉樹林被砍伐后的恢復過程屬于次生演替，D項錯誤?！痉椒记伞?/p>

巧判生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性大小______________________________________________________________________________________________________4.

互花米草是多年生草本植物，引入我國后，互花米草在沿海灘涂迅速擴張，搶占本土生物的生存空間，改變沿海灘涂土壤的理化性質，威脅生物多樣性，給我國濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)帶來了很多負面影響。下列相關敘述錯誤的是(

)

C

主題三

設計制作生態(tài)缸,觀察其穩(wěn)定性實驗探究如何設計并制作生態(tài)缸？（1）探究問題:在一個人工建造的封閉生態(tài)系統(tǒng)——生態(tài)缸中,哪些因素能影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性?（2）提出假設:光能夠影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（3）

你所需的器材是__________________________________________________________________________________________。

（4）

實驗過程:①將相同種類和數(shù)量的生物,放在兩個同樣的容器中培養(yǎng)。該實驗的變量是____,即除了這一個生態(tài)因素不同外,其他生態(tài)因素都相同。②連續(xù)進行實驗一段時間,每天定時觀察并記錄該生態(tài)系統(tǒng)的情況。光（5）

結果和討論:①

本小組的實驗結果是生態(tài)因素中的____能影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。光②

生態(tài)因素中__________________________________________________等因素也都能影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性?？諝狻囟?、水質、生產(chǎn)者和消費者的數(shù)量以及分解者③

如果該生態(tài)缸中沒有消費者或分解者,該小型生態(tài)系統(tǒng)能保持穩(wěn)態(tài)嗎?______。不能方法突破

1.

制作小生態(tài)缸的目的:探究生態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定的條件。

2.

小生態(tài)缸的設計要求及分析設計要求相關分析生態(tài)缸必須是封閉的防止外界生物或非生物因素的干擾生態(tài)缸中投放的幾種生物必須具有很強的生活力,成分齊全（具有生產(chǎn)者、消費者和分解者）生態(tài)缸中應能夠進行物質循環(huán)和能量流動,在一定時期內保持相對穩(wěn)定生態(tài)缸的材料必須透明為光合作用提供光能;保持生態(tài)缸內溫度;便于觀察便于操作;缸內儲備一定量

的空氣生態(tài)缸的采光要用較強的散射光防止水溫過高導致缸內生物死亡

可通過觀察動植物的生活情況、水質變化等來判斷生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

雖然生態(tài)缸中成分齊全,各成分之間可以進行能量流動和物質循環(huán),但由于缸中生態(tài)系統(tǒng)過于簡單,自我調節(jié)能力較弱,所以其穩(wěn)定性極易遭到破壞,只能保持較短時間。如果生態(tài)缸是一個開放的系統(tǒng),則可改善上述情況,在沒有外界環(huán)境強烈干擾的情況下會長期保持相對穩(wěn)定。視角應用視角1

實驗考查1.

建立一個封閉的水族箱生態(tài)系統(tǒng),以下說法正確的是(

)

DA.應盡量增加水族箱中生物的種類和數(shù)量,以提高生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性B.水族箱應放到每天都能照射到強光的地方,保證能量源源不斷地輸入生態(tài)系統(tǒng)C.水族箱生態(tài)系統(tǒng)起初比較簡單,演替必定使其越來越穩(wěn)定D.這種生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力較弱,存在的時間可能很短暫2.

[2023河北秦皇島期末]課外小組設計小型生態(tài)缸，下列不利于生態(tài)缸長時間維持穩(wěn)定的是(

)

DA.生態(tài)缸中的動植物最好從自然環(huán)境中選擇B.需要依據(jù)能量的傳遞規(guī)律推算各生物成分的數(shù)量C.生態(tài)缸中必須包含一定量的腐食性生物、細菌等D.生態(tài)缸需要放置在可以被陽光直接照射到的地方[解析]

生態(tài)缸中的動植物最好從自然環(huán)境中選擇，保證生物適應生態(tài)缸環(huán)境，A項正確；需要依據(jù)能量的傳遞規(guī)律推算各生物成分的數(shù)量，以保證生態(tài)系統(tǒng)的平衡，B項正確；生態(tài)缸成分要齊全，必須包含一定量的腐食性生物、細菌等分解者，C項正確；生態(tài)缸應放置在通風、光線良好的地方，但要避免陽光直射，以免溫度過高殺死生態(tài)缸內的生物，D項錯誤。視角2