《3.5-生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性》參考課件

第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性學習目標1.以結構與功能觀,理解生態(tài)平衡的內涵、特征。2.結合具體實例的分析,通過模型構建明確生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié),強化生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)與平衡觀,培養(yǎng)科學思維。3.通過理解生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性的概念、區(qū)別與聯(lián)系,概括提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施,能解決一些實際問題,強化社會責任。4.嘗試設計并制作生態(tài)缸并觀察其穩(wěn)定性,培養(yǎng)科學探究能力。一、生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

生態(tài)平衡生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能處于相對穩(wěn)定的一種狀態(tài)_______平衡_______平衡_______平衡動態(tài)平衡結構功能收支概念特征實質生態(tài)系統(tǒng)_________自身結構和功能相對平衡狀態(tài)的能力概念生態(tài)系統(tǒng)之所以能維持相對穩(wěn)定，是由于生態(tài)系統(tǒng)具有________能力原因維持恢復自我調節(jié)草地森林自我調節(jié)能力兔數量____狼數量增加狼數量減少兔數量____增加減少森林郁閉林間陽光減少林下樹苗生長受抑枯枝落葉積累光照充足土壤無機養(yǎng)料增多種子萌發(fā)幼苗迅速生長實例_______調節(jié)，在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在負反饋基礎火災恢復二、抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性

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_________,可以很快恢復;若被重度污染,河流或土壤的______穩(wěn)定性就遭到破壞了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)的干擾_____,對生態(tài)系統(tǒng)的利用應該適度,不應超過生態(tài)系統(tǒng)的___________范圍。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。強度自我調節(jié)能力給予相應的物質、能量投入預習反饋1.判斷(1)生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多,食物網越復雜,生態(tài)系統(tǒng)恢復力穩(wěn)定性就越強。()(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。()×××2.人造馬尾松林比天然混交林更易遭松毛蟲危害,其主要原因是(

)A.人造馬尾松林營養(yǎng)結構簡單B.人造馬尾松林適應環(huán)境的能力弱C.松毛蟲的繁殖能力強D.人造馬尾松林的抵抗力穩(wěn)定性強答案：A3.生態(tài)系統(tǒng)越復雜,其自我調節(jié)能力越強的原因不包括(

)A.處于同一營養(yǎng)級的生物種類繁多B.能量可通過多條食物鏈傳遞到最高營養(yǎng)級C.某營養(yǎng)級的一些生物消失,可由同一營養(yǎng)級其他生物代替D.能量流經各營養(yǎng)級時,是逐級遞減的答案：D4.一片草地發(fā)生火災后,第二年就又長出茂密的草本植物,動物的種類和數量也很快恢復,這說明生態(tài)系統(tǒng)具有(

)A.抵抗力穩(wěn)定性B.恢復力穩(wěn)定性C.結構不可破壞性D.功能絕對穩(wěn)定性答案：B5.地球上不同類型的生態(tài)系統(tǒng)具有不同的調節(jié)能力。與農田、草原、凍原等生態(tài)系統(tǒng)相比較,熱帶雨林的自我調節(jié)能力的特點是(

)A.種群數量調節(jié)能力強,抵抗外界干擾能力弱B.分解力弱,生產力強C.抵抗外界干擾能力強,自我恢復能力弱D.能量流動速率快,物質循環(huán)速率慢解析：熱帶雨林氣候適宜,生物種類繁多,自我調節(jié)能力強,抵抗力穩(wěn)定性較高,恢復力穩(wěn)定性較低。答案：C探究點一探究點二探究點三生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力(情境導引)生態(tài)系統(tǒng)維持穩(wěn)定,是通過自我調節(jié)能力實現(xiàn)的,那么生態(tài)系統(tǒng)是如何自我調節(jié)的呢?下圖甲、乙分別代表兩種不同的調節(jié)方式,分析回答下列問題。甲乙探究點一探究點二探究點三1.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.甲狀腺激素分泌增加后,會影響下丘腦和垂體的分泌活動,其中的反饋調節(jié)和圖中的哪種調節(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,這種反饋調節(jié)是負反饋調節(jié),和圖甲中的調節(jié)方式相同。3.反饋調節(jié)都能使生態(tài)系統(tǒng)保持相對平衡嗎?提示：不能。只有負反饋調節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)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。探究點一探究點二探究點三典例剖析下列關于生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力的敘述,錯誤的是(

)A.森林中,害蟲數量增多時食蟲鳥也會增多,害蟲種群的增長就受到抑制,這屬于生物群落內的負反饋調節(jié)B.負反饋調節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在,它是生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力的基礎C.自我調節(jié)能力強的生態(tài)系統(tǒng),其穩(wěn)定性也高D.當外界干擾強度超過一定限度時,生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力將會減弱解析：生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性兩個方面。一般情況下,營養(yǎng)結構越復雜,其自我調節(jié)能力越強,抵抗力穩(wěn)定性越強,而恢復力穩(wěn)定性越弱。答案：C探究點一探究點二探究點三歸納提升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)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。探究點一探究點二探究點三2.生態(tài)系統(tǒng)調節(jié)中正反饋和負反饋的比較

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)生的變化抑制和減弱最初發(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湖泊收到了污染魚類死亡死魚腐爛（+）（+）污染加劇兔植物（+）（-）探究點一探究點二探究點三活學活練1.一般來說,生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力越強,則表明(

)①生態(tài)系統(tǒng)的成分越復雜②生態(tài)系統(tǒng)的成分越簡單③營養(yǎng)結構越復雜④營養(yǎng)結構越簡單⑤生態(tài)平衡容易被破壞⑥生態(tài)平衡不容易被破壞A.①③⑤

B.②④⑥

C.①③⑥

D.②④⑤答案：C探究點一探究點二探究點三2.(多選)下列有關負反饋調節(jié)的說法,正確的是(

)A.負反饋調節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力的基礎B.當農田里蚜蟲數量增多時,七星瓢蟲的數量也會增多,這樣蚜蟲種群數量的增長就會受到抑制,這屬于生物群落內的負反饋調節(jié)C.負反饋調節(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D.甲狀腺激素分泌的調節(jié)也屬于負反饋調節(jié)解析：負反饋調節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力的基礎,不僅存在于生物群落內部,也存在于生物群落與非生物環(huán)境之間,A項正確,C項錯誤;七星瓢蟲捕食蚜蟲,二者之間通過負反饋調節(jié)維持相對平衡,B項正確;人體甲狀腺激素分泌的調節(jié)也屬于負反饋調節(jié),D項正確。答案：ABD探究點一探究點二探究點三抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性

(情境導引)抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性有什么關系?生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性可分為兩種類型,它們之間既有區(qū)別又有聯(lián)系。分析下面的材料,并回答問題。材料話說乾隆下江南時,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驚奇?？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。探究點一探究點二探究點三(1)水鄉(xiāng)人家在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣,但河流中的生物種類和數量沒有受到明顯的影響,說明河流生態(tài)系統(tǒng)具有一定的__________能力。(2)像蘇州水鄉(xiāng)的河水那樣,生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結構與功能_________的能力,叫作________穩(wěn)定性。(3)眾多染坊的廢水流入虎丘外圍的河流,遠遠超出了河流的_________能力,河流生態(tài)系統(tǒng)被破壞。染坊停止排污后,被破壞的河流生態(tài)系統(tǒng)恢復原狀,這種能力叫作________穩(wěn)定性。自我調節(jié)保持原狀抵抗力自我調節(jié)恢復力探究點一探究點二探究點三典例剖析下列關于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述,錯誤的是(

)A.在一塊牧草地上播種雜草形成雜草地后,其抵抗力穩(wěn)定性增強B.在一塊牧草地上通過管理提高某種牧草的產量后,其抵抗力穩(wěn)定性增強C.在一塊牧草地上栽種喬木形成森林后,其恢復力穩(wěn)定性減弱D.一塊棄耕后的牧草地經若干年形成灌木林后,其抵抗力穩(wěn)定性增強探究點一探究點二探究點三解析：播種雜草后,生態(tài)系統(tǒng)中的生物種類增多,營養(yǎng)結構變復雜,抵抗力穩(wěn)定性增強。牧草地通過管理提高了某種牧草的產量,意味著雜草和害蟲等減少,生物種類減少,則抵抗力穩(wěn)定性減弱。森林生態(tài)系統(tǒng)和灌木林生態(tài)系統(tǒng)都比草原生態(tài)系統(tǒng)中的生物種類多,其抵抗力穩(wěn)定性增強,恢復力穩(wěn)定性減弱。答案：B探究點一探究點二探究點三歸納提升抵抗力穩(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遭到破壞后恢復原狀的能力核心“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)的豐富度越大,營養(yǎng)結構越復雜,抵抗力穩(wěn)定性越高一般來說,生態(tài)系統(tǒng)的豐富度越小,營養(yǎng)結構越簡單,恢復力穩(wěn)定性越高探究點一探究點二探究點三比較項目抵抗力穩(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)定性強的生態(tài)系統(tǒng),恢復力穩(wěn)定性差;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：因環(huán)境條件不適宜,北極苔原生態(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)定性都比較弱探究點一探究點二探究點三活學活練1.下列有關生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述,正確的是(

)①“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.①④答案：A探究點一探究點二探究點三2.下圖為某一生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性圖解,對此圖理解不正確的是(

)A.一般情況下,b可代表恢復力穩(wěn)定性B.一般情況下,自我調節(jié)能力與a曲線相似C.抵抗力穩(wěn)定性與營養(yǎng)結構呈正相關D.所有生態(tài)系統(tǒng)都符合這一數學模型探究點一探究點二探究點三解析：一般情況下,營養(yǎng)結構越復雜,恢復力穩(wěn)定性越弱,A項正確;一般情況下,營養(yǎng)結構越復雜,自我調節(jié)能力越強,與a曲線相似,B項正確;營養(yǎng)結構越復雜,抵抗力穩(wěn)定性越強,二者呈正相關,C項正確;北極苔原生態(tài)系統(tǒng),營養(yǎng)結構簡單,抵抗力穩(wěn)定性弱,恢復力穩(wěn)定性也弱,不符合這一模型,D項錯誤。答案：D探究點一探究點二探究點三設計并制作生態(tài)缸,觀察其穩(wěn)定性情境導引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

。

探究點一探究點二探究點三(4)實驗過程：①將相同種類和數量的生物,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。探究點一探究點二探究點三(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。

②生態(tài)因素中還有

等因素也都能影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

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?

。

探究點一探究點二探究點三

提示：(3)罐頭瓶或可樂等飲料的塑料瓶,水草若干,小魚2~3條,小田螺2~3個,河水(或放置2d的自來水),膠帶,細砂等(4)①光(5)①光②空氣、溫度、水質、生產者和消費者的數量以及分解者③不能探究點一探究點二探究點三典例剖析為觀察生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,研究小組設計了4個密閉、透明的生態(tài)瓶,各瓶內的組成成分和處理條件見下表(“+”表示有,“-”表示無)。經過一段時間的培養(yǎng)和觀測后,發(fā)現(xiàn)甲瓶是最穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。請回答以下問題。生態(tài)系統(tǒng)的成分光水草藻類浮游動物小魚泥沙生態(tài)瓶編號甲+

+

+

+

-

+乙-

+

+

+

-

+丙+

+

+

+

-

-丁+

+

+

+

+

+探究點一探究點二探究點三(1)乙瓶中,藻類的種群密度變化趨勢為____________,原因是_________________________________________________。

(2)丙瓶比甲瓶中有較多的有機物,原因是_____________________________________________。

(3)丁瓶與甲瓶相比,氧氣含量_______________,原因是________________________________________________。

(4)根據觀測結果,得出結論：①________________________________________________;②_______________________________________________。探究點一探究點二探究點三解析：密閉生態(tài)瓶的穩(wěn)定性取決于該生態(tài)系統(tǒng)中生物的種類和數量的搭配情況。在光照條件下,水草、藻類作為生產者進行光合作用,消耗水中的二氧化碳,釋放出氧氣,同時將無機物轉化成有機物,為消費者(浮游動物和小魚)提供氧氣和食物。泥沙中含有分解者,可將水中的有機物分解成無機物,實現(xiàn)瓶內物質循環(huán)。乙瓶缺光,藻類不能進行光合作用,丙瓶缺泥沙,分解者數量相對較少,兩者都不能長時間地維持穩(wěn)定。甲瓶中無小魚,丁瓶中有小魚,小魚進行有氧呼吸要消耗氧氣。答案：(1)下降缺乏光照,藻類不能進行光合作用,不能生長(2)丙瓶中缺乏泥沙,分解者數量太少(3)低消費者較多,消耗較多的氧氣(4)生態(tài)系統(tǒng)應該具有生產者、消費者和分解者以及非生物的物質和能量(太陽能)生產者、消費者以及分解者之間應保持適當的比例,以維持生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定探究點一探究點二探究點三歸納提升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