3.5生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 課件高二上學期生物人教版選擇性必修2

第3章

生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性3.5生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性本課內(nèi)容1.生態(tài)平衡&穩(wěn)定性2.抵抗力穩(wěn)定性vs.恢復力穩(wěn)定性3.如何提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性入侵物種（課本P73）紫莖澤蘭原分布于中美洲，傳入我國后，先是在云南瘋長蔓延，現(xiàn)已擴散至廣西、貴州、四川等多個省份，對當?shù)亓帜?、牧草和農(nóng)作物造成嚴重危害，在《中國第一批外來入侵物種名單》中名列榜首。入侵物種應該具有哪些特征？入侵物種（課本P73）紫莖澤蘭原分布于中美洲，傳入我國后，先是在云南瘋長蔓延，現(xiàn)已擴散至廣西、貴州、四川等多個省份，對當?shù)亓帜?、牧草和農(nóng)作物造成嚴重危害，在《中國第一批外來入侵物種名單》中名列榜首。入侵物種：繁殖、適應的能力很強，沒有天敵等制約因素；入侵后迅速蔓延，嚴重干擾當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)；破壞生態(tài)平衡！破壞當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性！生態(tài)平衡生態(tài)平衡，指生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)。要有結(jié)構(gòu)平衡+功能平衡組成成分營養(yǎng)結(jié)構(gòu)：非生物物質(zhì)和能量生產(chǎn)者消費者分解者能量流動物質(zhì)循環(huán)信息傳遞結(jié)構(gòu)平衡功能平衡食物鏈和食物網(wǎng)平衡的生態(tài)系統(tǒng)，應該具有收支平衡群落總生產(chǎn)量和總呼吸量的變化曲線圖左邊演替的過程中，何時達到有機物的收支平衡？平衡的生態(tài)系統(tǒng)，應該具有收支平衡群落總生產(chǎn)量和總呼吸量的變化曲線圖左邊演替的過程中，何時達到有機物的收支平衡？達到相對穩(wěn)定階段后；不能說演替停止后！平衡的生態(tài)系統(tǒng)，應該具有收支平衡賽達柏格湖是否處于生態(tài)平衡？為什么？平衡的生態(tài)系統(tǒng)，應該具有收支平衡賽達柏格湖是否處于生態(tài)平衡？為什么？這一年有機物的產(chǎn)生量遠大于消耗，所以有機物收支不平衡，應該正在快速演化生態(tài)平衡的三個特征（課本P73+74）(1)結(jié)構(gòu)平衡:(2)功能平衡:(3)收支平衡:生態(tài)系統(tǒng)的各組分保持相對穩(wěn)定。生產(chǎn)—消費—分解的生態(tài)過程正常進行，保證了物質(zhì)總之循環(huán)，能量不斷流動，生物個體持續(xù)發(fā)展和更新。如，在某生態(tài)系統(tǒng)中，植物在一定時間內(nèi)制造的可供生物利用的有機物的量，處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)。生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)草增加兔的生存空間和資源增加草減少兔的生存空間和資源減少兔增加兔減少狼減少狼增加生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)森林植被大量生長林下光照減少，樹苗生長受限，枯枝落葉增加自然火災光照充足土壤養(yǎng)料增多種子萌發(fā)，幼苗迅速成長森林植被逐漸恢復生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機制——負反饋（課本P74黑體字）負反饋調(diào)節(jié)，是指在一個系統(tǒng)中，系統(tǒng)工作的效果，反過來又作為信息調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作，并且使系統(tǒng)工作的效果減弱或受到限制，它可使系統(tǒng)保持穩(wěn)定。負反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)具備自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)。穩(wěn)定性（P74）穩(wěn)定性，是指生態(tài)系統(tǒng)維持或恢復自身結(jié)構(gòu)和功能處于相對平衡狀態(tài)的能力。抵抗力穩(wěn)定性≈自我調(diào)節(jié)能力恢復力穩(wěn)定性區(qū)分抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性：“一直撐著就是抵抗力穩(wěn)定性！被打倒了再爬起來就是恢復力穩(wěn)定性！”試一試：人工濕地凈化污水；礦山恢復；草原失火……抵抗力穩(wěn)定性

vs.

恢復力穩(wěn)定性比較熱帶雨林和溫帶草原穩(wěn)定性上的差別，簡要表述理由。抵抗力穩(wěn)定性

vs.

恢復力穩(wěn)定性討論北極凍原/苔原和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。金句賞析！（課本P75）生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多，食物網(wǎng)越復雜，其自我調(diào)節(jié)能力就越強，抵抗力穩(wěn)定性就越高。自我調(diào)節(jié)能力的限度生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限的。干擾/破壞過度時，穩(wěn)定性急劇下降，生態(tài)平衡嚴重破壞，很難恢復！例如（課本P76）：1.河流與土壤被污染超過自身的凈化作用的能力；2.熱帶雨林被嚴重砍伐；3.草原經(jīng)過極度放牧；恢復非常難！時間非常長！課本P77拓展應用某江南水鄉(xiāng)小城，曾經(jīng)是一派小橋、流水、人家的怡人景象。幾百年來，當?shù)匕傩赵诤恿魃嫌翁悦紫床?，在下游洗澡洗衣，河水的水質(zhì)一直保持良好。20世紀70年代，由于大量生活污水和工業(yè)廢水排入河道，水質(zhì)惡化。20世紀90年代,當?shù)夭扇〈胧I(yè)廢水排放進行控制，同時將河道支流很多入水口封閉以減少污水流入，河道內(nèi)水量減少、河水流速降低，水質(zhì)仍然較差。1.當?shù)匕傩赵诤恿髦刑悦紫床耍丛柘匆?為什么河水仍能保持清澈？2.大量生活污水和工業(yè)廢水排入河道以后,為什么會引起水質(zhì)急劇下降？20世紀90年代采取的措施沒有明顯效果，可能的原因是什么？課本P77拓展應用某江南水鄉(xiāng)小城，曾經(jīng)是一派小橋、流水、人家的怡人景象。幾百年來，當?shù)匕傩赵诤恿魃嫌翁悦紫床?，在下游洗澡洗衣，河水的水質(zhì)一直保持良好。20世紀70年代，由于大量生活污水和工業(yè)廢水排入河道，水質(zhì)惡化。20世紀90年代,當?shù)夭扇〈胧I(yè)廢水排放進行控制，同時將河道支流很多入水口封閉以減少污水流入，河道內(nèi)水量減少、河水流速降低，水質(zhì)仍然較差。1.當?shù)匕傩赵诤恿髦刑悦紫床耍丛柘匆?為什么河水仍能保持清澈？2.大量生活污水和工業(yè)廢水排入河道以后,為什么會引起水質(zhì)急劇下降？20世紀90年代采取的措施沒有明顯效果，可能的原因是什么？河水的凈化能力/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，當外界干擾因素的強度超過一定限度時，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性急劇下降，生態(tài)平衡遭到嚴重破壞。

可能采取的措施強度不足/生態(tài)系統(tǒng)恢復力穩(wěn)定性受到嚴重破壞，難以自行恢復……（開放性問題）下圖是河流生態(tài)系統(tǒng)受到生活污水（含大量有機物）輕度污染后的凈化作用示意圖。請根據(jù)圖回答：（1）在該河流的AB段上，溶解氧大量減少的主要原因是什么？（2）在該河流的BC段上，藻類大量繁殖的主要原因是什么？（3）水中溶解氧含量逐漸恢復的主要原因是什么？（4）若釀造廠或味精廠將大量含有有機物的廢水排入該河流，對河流生態(tài)系統(tǒng)可能造成的最嚴重的后果是什么？課本P80非選擇題下圖是河流生態(tài)系統(tǒng)受到生活污水（含大量有機物）輕度污染后的凈化作用示意圖。請根據(jù)圖回答：（1）在該河流的AB段上，溶解氧大量減少的主要原因是什么？（有機物被細菌分解）（2）在該河流的BC段上，藻類大量繁殖的主要原因是什么？（分解釋放無機鹽）（3）水中溶解氧含量逐漸恢復的主要原因是什么？（大氣中氧氣溶解、藻類光合作用）（4）若釀造廠或味精廠將大量含有有機物的廢水排入該河流，對河流生態(tài)系統(tǒng)可能造成的最嚴重的后果是什么？（溶氧過低，進一步導致生物死亡，遺體分解進一步耗氧->正反饋，嚴重破壞，難以恢復）課本P80非選擇題如何提高東北黑土地農(nóng)田的穩(wěn)定性？（課本P76）在高強度的耕種下，黑土地變薄、農(nóng)藥殘留積累、風蝕嚴重，處于生態(tài)失衡狀態(tài)。怎么辦？如何提高東北黑土地農(nóng)田的穩(wěn)定性？（課本P76）在高強度的耕種下，黑土地變薄、農(nóng)藥殘留積累、風蝕嚴重，處于生態(tài)失衡狀態(tài)。怎么辦？1.控制干擾強度，合理適度利用封育、休耕、輪作……2.給予物質(zhì)、能量投入使用有機肥3.人工建造“生態(tài)屏障”三北防護林如何設計可以提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性？生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多，食物網(wǎng)越復雜，其自我調(diào)節(jié)能力就越強，抵抗力穩(wěn)定性就越高。如何設計一個能穩(wěn)定運行的生態(tài)缸？TIPs：可以參考課本P99-101生態(tài)工程的四大基本原理。課本P77拓展應用某江南水鄉(xiāng)小城，曾經(jīng)是一派小橋、流水、人家的怡人景象。幾百年來，當?shù)匕傩赵诤恿魃嫌翁悦紫床?，在下游洗澡洗衣，河水的水質(zhì)一直保持良好。20世紀70年代，由于大量生活污水和工業(yè)廢水排入河道，水質(zhì)惡化。20世紀90年代,當?shù)夭扇〈胧I(yè)廢水排放進行控制，同時將河道支流很多入水口封閉以減少污水流入，河道內(nèi)水量減少、河水流速降低，水質(zhì)仍然較差。3.可以采取什么措施來改善該地河流水質(zhì)？x.如果構(gòu)建沿河生態(tài)公園，你有什么建議？課本P77拓展應用某江南水鄉(xiāng)小城，曾經(jīng)是一派小橋、流水、人家的怡人景象。幾百年來，當?shù)匕傩赵诤恿魃嫌翁悦紫床耍谙掠蜗丛柘匆?，河水的水質(zhì)一直保持良好。20世紀70年代，由于大量生活污水和工業(yè)廢水排入河道，水質(zhì)惡化。20世紀90年代,當?shù)夭扇〈胧I(yè)廢水排放進行控制，同時將河道支流很多入水口封閉以減少污水流入，河道內(nèi)水量減少、河水流速降低，水質(zhì)仍然較差。3.可以采取什么措施來改善該地河流水質(zhì)？x.如果構(gòu)建沿河生態(tài)公園，你有什么建議？1.控制干擾強度，合理適度利用進一步嚴查違法排污/引入干凈水源，增大水流量從而帶走污染物……2.給予物質(zhì)、能量投入本條不適用于該案例3.人工建造“生態(tài)屏障”建立凈水濕地，讓水流經(jīng)濕地被凈化后再流入河中/建立沿河生態(tài)公園……4.增加組成成分，提高食物網(wǎng)復雜程度人工種植水草、投入適當?shù)脑孱悺Ⅳ~蝦等，重建河水中的生態(tài)系統(tǒng)2023天津卷13.為了保護某種候鳥，科學家建立了生態(tài)保護區(qū)，其中食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)如下：（1）為了保證資源充分利用，應盡量保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物的_____不同。（2）肉食性魚類不是候鳥的捕食對象，引入它的意義是：_____。（3）肉食性魚類位于第_____營養(yǎng)級。若投放過早，可能會造成低營養(yǎng)級生物_____，所以應較晚投放。（4）經(jīng)過合理規(guī)劃布施，該生態(tài)系統(tǒng)加快了_____。試一試表中為用遙感技術(shù)測得的某紅樹林保護區(qū)內(nèi)的主要植物類型及