生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性-高二生物上冊(cè)課件（人教版2019選擇性必修2）

第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性本節(jié)聚焦:

什么是生態(tài)平衡？生態(tài)系統(tǒng)如何自我調(diào)節(jié)？怎樣理解生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性？怎樣提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性？第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性紫莖澤蘭薇甘菊空心蓮子草豚草互花米草飛機(jī)草鳳眼蓮濕地松粉蚧強(qiáng)大小蠹美國(guó)白蛾非洲大蝸牛福壽螺中國(guó)第一批外來(lái)入侵物種名單（16種）

紫莖澤蘭原分布于中美洲，傳入我國(guó)后，先是在云南瘋長(zhǎng)蔓延，現(xiàn)已擴(kuò)散至廣西、貴州、四川等多個(gè)省份，對(duì)當(dāng)?shù)亓帜?、牧草和農(nóng)作物造成嚴(yán)重危害，在《中國(guó)第一批外來(lái)入侵物種名單》中名列榜首。討論1:為什么紫莖澤蘭在原產(chǎn)地沒(méi)有大肆繁殖，在入侵地可以瘋長(zhǎng)蔓延？適應(yīng)、繁殖能力強(qiáng)，沒(méi)有天敵等制約因素問(wèn)題探討能分泌克生性物質(zhì)，抑制農(nóng)作物生長(zhǎng)，對(duì)土壤養(yǎng)分吸收力極強(qiáng)，破壞耕地。家畜誤食會(huì)中毒。植物199820032006200920112012種數(shù)989084473835紫莖澤蘭對(duì)云南松林生物多樣性的影響，劉選富、張亞奇，四川林勘設(shè)計(jì)，2016年第2期思考：紫莖澤蘭入侵后，當(dāng)?shù)刂参锓N類有何變化？推測(cè)動(dòng)物種類會(huì)發(fā)生什么變化？生物多樣性呢？隨入侵年限的增加，植物的種類逐漸減少。動(dòng)物種類減少，生物多樣性下降。資料：四川省普格縣，云南松林，1998—2012年推測(cè)：當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能會(huì)發(fā)生變化嗎？為什么？物種數(shù)量減少，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)變簡(jiǎn)單；物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)等生態(tài)系統(tǒng)的功能受到嚴(yán)重影響。問(wèn)題一：什么是生態(tài)平衡？生態(tài)系統(tǒng)的

和

處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，就是生態(tài)平衡。組成成分營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)非生物物質(zhì)和能量生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)信息傳遞結(jié)構(gòu)功能（食物鏈和食物網(wǎng)）一、生態(tài)平衡1.概念：結(jié)構(gòu)功能這些生態(tài)系統(tǒng)哪個(gè)處于生態(tài)平衡？問(wèn)題二：生態(tài)平衡的特征有哪些？（1）結(jié)構(gòu)平衡：生態(tài)系統(tǒng)各組分保持相對(duì)穩(wěn)定。一、生態(tài)平衡2.特征：水葫蘆瘋長(zhǎng)，導(dǎo)致水體含氧量下降，水體魚類大量死亡，細(xì)菌等微生物大量繁殖。（2）功能平衡：

的生態(tài)過(guò)程正常進(jìn)行，保證了物質(zhì)總在循環(huán)，能量不斷流動(dòng)，生物個(gè)體持續(xù)發(fā)展和更新。（1）結(jié)構(gòu)平衡：生態(tài)系統(tǒng)各組分保持相對(duì)穩(wěn)定。一、生態(tài)平衡2.特征：生產(chǎn)—消費(fèi)—分解在“生物圈2號(hào)”內(nèi)的氧氣、二氧化碳的比例沒(méi)法自行達(dá)到平衡狀態(tài)，因?yàn)樵凇吧锶?號(hào)”內(nèi)有一些水泥建筑物影響了正常的碳循環(huán)。生物圈2號(hào)群落總生產(chǎn)量和總呼吸量的變化曲線圖思考：在成熟階段，群落的總生產(chǎn)量和總呼吸量呈現(xiàn)怎樣的趨勢(shì)？這說(shuō)明了什么？總生產(chǎn)量和總呼吸量均趨于穩(wěn)定，且相對(duì)值接近。說(shuō)明群落在物質(zhì)、能量的輸入和輸出上趨于達(dá)到平衡狀態(tài)。（2）功能平衡：（1）結(jié)構(gòu)平衡：一、生態(tài)平衡2.特征：（3）收支平衡：動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題三：這種動(dòng)態(tài)平衡是通過(guò)什么調(diào)節(jié)機(jī)制實(shí)現(xiàn)的呢？高原鼠兔草實(shí)例一實(shí)例二森林森林火災(zāi)災(zāi)后恢復(fù)狼任務(wù)1：閱讀課本P74頁(yè)第二自然段。嘗試用文字、線框、箭頭等符號(hào)，任選一個(gè)實(shí)例，簡(jiǎn)要描繪其中的調(diào)節(jié)過(guò)程。

問(wèn)題三：這種動(dòng)態(tài)平衡是通過(guò)什么調(diào)節(jié)機(jī)制實(shí)現(xiàn)的呢？問(wèn)題三：這種動(dòng)態(tài)平衡是通過(guò)什么調(diào)節(jié)機(jī)制實(shí)現(xiàn)的呢？任務(wù)1：閱讀課本P74頁(yè)第二自然段。嘗試用文字、線框、箭頭等符號(hào)，任選一個(gè)實(shí)例，簡(jiǎn)要描繪其中的調(diào)節(jié)過(guò)程。

——負(fù)反饋調(diào)節(jié)實(shí)例1:兔子數(shù)量增加狼增加草減少，兔的生存空間和資源減少兔子數(shù)量減少草增加，兔的生存空間和資源增加狼減少說(shuō)明在生態(tài)系統(tǒng)中，生物群落內(nèi)部能夠進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，以維持生態(tài)平衡。3.生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機(jī)制一、生態(tài)平衡實(shí)例2:森林植被大量生長(zhǎng)林下光照減少，樹苗生長(zhǎng)受限，枯枝落葉增加自然火災(zāi)光照充足土壤養(yǎng)料增多種子萌發(fā)，幼苗迅速成長(zhǎng)植被逐漸恢復(fù)說(shuō)明在生態(tài)系統(tǒng)中，生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間也能夠自我調(diào)節(jié)，以維持生態(tài)平衡。

——負(fù)反饋調(diào)節(jié)3.生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機(jī)制一、生態(tài)平衡（1）概念：

在一個(gè)系統(tǒng)中，系統(tǒng)工作的效果，反過(guò)來(lái)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(fù)反饋調(diào)節(jié)3.生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機(jī)制一、生態(tài)平衡（2）負(fù)反饋調(diào)節(jié)意義:是生態(tài)系統(tǒng)具備

的基礎(chǔ)。自我調(diào)節(jié)能力問(wèn)題四：生態(tài)系統(tǒng)維持生態(tài)平衡的能力稱為什么？二、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性閱讀課本74頁(yè)最后2段及75頁(yè)：1.什么是生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性？2.生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原因？3.生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)？4.生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是無(wú)限的嗎？5.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性表現(xiàn)在哪兩方面？1.概念：生態(tài)系統(tǒng)

或

自身結(jié)構(gòu)和功能處于相對(duì)平衡狀態(tài)的能力。2.調(diào)節(jié)機(jī)制：生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性原因基礎(chǔ)抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性二、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性維持恢復(fù)自我調(diào)節(jié)能力負(fù)反饋調(diào)節(jié)3.抵抗力穩(wěn)定性：生態(tài)系統(tǒng)

并使自身的結(jié)構(gòu)與功能

的能力?；认x采食下，草原植物再生能力增強(qiáng)抵抗干擾，維持原狀干擾發(fā)達(dá)根系抗干旱二、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性抵抗外界干擾保持原狀(不受損害)遭到破壞，恢復(fù)原狀生態(tài)系統(tǒng)在

后

的能力。森林局部火災(zāi)若干年后恢復(fù)原狀干擾二、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性4.恢復(fù)力穩(wěn)定性：受到外界干擾因素的破壞恢復(fù)到原狀森林生態(tài)系統(tǒng)草原生態(tài)系統(tǒng)如果熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)和草原生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生同等強(qiáng)度的火災(zāi)，哪個(gè)容易恢復(fù)到原狀？生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多食物網(wǎng)越復(fù)雜自我調(diào)節(jié)能力就越強(qiáng)抵抗力穩(wěn)定性越高，恢復(fù)力穩(wěn)定性越低一般來(lái)說(shuō)，熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)和草原生態(tài)系統(tǒng)，哪個(gè)的抵抗力穩(wěn)定性更強(qiáng)？歸納：一般來(lái)說(shuō)，生態(tài)系統(tǒng)中的組分越

，食物網(wǎng)越

，自我調(diào)節(jié)能力越

，抵抗力穩(wěn)定性越

，恢復(fù)力穩(wěn)定性越

。問(wèn)題五：生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的關(guān)系？穩(wěn)定性營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度0抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性（1）一般呈

關(guān)系。（2）

共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。負(fù)相關(guān)相互作用請(qǐng)用數(shù)學(xué)模型來(lái)表示兩種穩(wěn)定性的關(guān)系。任務(wù)3：二、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性注意:環(huán)境惡劣地帶的生態(tài)系統(tǒng)(北極凍原、荒漠)，往往恢復(fù)力穩(wěn)定性和抵抗力穩(wěn)定性都比較低！

北極凍原生態(tài)系統(tǒng)，動(dòng)植物種類稀少，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其中生產(chǎn)者主要是地衣，其他生物大都直接或間接地依靠地衣來(lái)維持生活，假如地衣受到大面積破壞，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)崩潰。二、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性思考：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性低，恢復(fù)力穩(wěn)定性一定高嗎？

練習(xí)與應(yīng)用P77拓展與應(yīng)用1.當(dāng)?shù)匕傩赵诤恿髦刑悦紫床?，洗澡洗衣，為什么河水仍能保持清?2.大量生活污水和工業(yè)廢水排入河道以后，為什么會(huì)引起水質(zhì)急劇下降?20世紀(jì)90年代采取的措施沒(méi)有明顯效果，可能的原因是什么?3.今天，小城已經(jīng)恢復(fù)了水鄉(xiāng)美景。你知道是采取什么措施來(lái)改善該地河流水質(zhì)的嗎?生態(tài)系統(tǒng)具有抵抗力穩(wěn)定性，當(dāng)河水受到輕微污染時(shí)，河水能通過(guò)物理沉降、化學(xué)分解和微生物分解，很快消除污染，因此河水仍能清澈。大量生活污水和工業(yè)廢水排入水中，破壞了該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性，河水很難恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，就會(huì)形成污染。生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力具有一定的限度，由于污染嚴(yán)重，盡管采取了措施，河流自身的凈化能力仍然不足以消除污染，因此····機(jī)械除藻、底泥疏浚，某區(qū)段人工增氧、利用微生物分解污染物、利用植物進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。生活污水處理后再排放、加強(qiáng)人們的環(huán)境保護(hù)意識(shí)、加強(qiáng)執(zhí)法檢查·····恢復(fù)力穩(wěn)定性河流土壤輕微污染自身凈化作用恢復(fù)重度污染自身凈化作用不足以消除恢復(fù)力穩(wěn)定性就被破壞了熱帶雨林在遭到嚴(yán)重砍伐，草原極度放牧后，它們恢復(fù)原狀的時(shí)間很漫長(zhǎng)，難度極大！生態(tài)系統(tǒng)在受到不同的干擾（破壞）后，其恢復(fù)速度與恢復(fù)時(shí)間是不一樣的。特點(diǎn)：二、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性4.恢復(fù)力穩(wěn)定性：糧油蔬果肉蛋奶木材①處于生態(tài)平衡的生態(tài)系統(tǒng)，可以持續(xù)不斷的滿足人類生活所需，如提供糧油，蔬果，肉，蛋奶，木材等農(nóng)副產(chǎn)品生態(tài)小區(qū)生態(tài)公園生態(tài)農(nóng)業(yè)生態(tài)濕地②處于生態(tài)平衡中的生態(tài)系統(tǒng)，能夠使人類生活和生產(chǎn)的環(huán)境保持穩(wěn)定提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的意義三、提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1.控制對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的干擾強(qiáng)度，在不超過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力的范圍內(nèi)，合理適度利用生態(tài)系統(tǒng)2.

對(duì)人類利用強(qiáng)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)。封山育林適度捕撈適量砍伐合理放牧農(nóng)田施肥防護(hù)林防風(fēng)阻沙提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施二、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方案桉樹林是我國(guó)西南地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)林。大面積種植按樹林的生態(tài)問(wèn)題已引起廣泛關(guān)注。例如,結(jié)構(gòu)單一的同齡純林對(duì)環(huán)境變化的抵抗力差;人工按樹林下植被稀少,出現(xiàn)水土流失等問(wèn)題;有的按樹林里鳥類絕跡。研究發(fā)現(xiàn),在某地人工按樹林中,喬木層按樹占絕對(duì)優(yōu)勢(shì);木層,草本層的物種豐富度則與桉樹密度有關(guān):按樹密度為750株/hm2時(shí),灌術(shù)層有17個(gè)物種,草本層物種也較豐富;按樹密度高達(dá)1000株/hm2時(shí),灌木層和草本層物種均減少。1.結(jié)合上述信息,并查閱有關(guān)資料,與小組同學(xué)討論提高人工桉樹林穩(wěn)定性的措施。討論時(shí),應(yīng)重點(diǎn)考慮如何提高生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，并兼顧人工林的經(jīng)濟(jì)效益與當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)保護(hù)之間的平衡。混種其他適合當(dāng)?shù)氐臉浞N，或其他經(jīng)濟(jì)作物?？梢栽谕寥乐薪臃N固氮菌株等。控制栽種密度，控制采伐方式和強(qiáng)度適當(dāng)補(bǔ)充肥料。設(shè)計(jì)一個(gè)生態(tài)缸，觀察這一人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。1.目的要求：2.基本原理：①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)的基本成分進(jìn)行組織，構(gòu)建一個(gè)人工微生態(tài)系統(tǒng)是可能的。②要使人工微生態(tài)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮系統(tǒng)內(nèi)組分及營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的合適比例。應(yīng)該注意，人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是有條件的，也可能是短暫的。制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性探究.實(shí)踐3.設(shè)計(jì)和制作生態(tài)缸的要求設(shè)計(jì)要求相關(guān)分析生態(tài)缸一般是

的生態(tài)缸中投放的幾種生物必須具有很強(qiáng)的

，成分

生態(tài)缸中能夠進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，在一定時(shí)期內(nèi)保持穩(wěn)定生態(tài)缸的材料必須

.

生態(tài)缸宜

不宜

，缸中的水量應(yīng)

，要留出一定的

生態(tài)缸的采光用較強(qiáng)的

光封閉生命力透明小大適宜空間散射齊全防止外界生物或非生物因素的干擾①為光合作用提供光能；便于操作；缸內(nèi)儲(chǔ)備一定量的空氣.防止水溫過(guò)高導(dǎo)致水生植物死亡②保持生態(tài)缸內(nèi)溫度；③便于觀察4．觀察記錄（1）生態(tài)缸中成分齊全，但生物只能存活一段時(shí)間，為什么？（2）不同的生態(tài)缸中生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性時(shí)間有長(zhǎng)有短，為什么？觀察指標(biāo):生態(tài)缸中生物的生存狀況和存活時(shí)間如果發(fā)現(xiàn)生態(tài)缸中的生物已經(jīng)全部死亡，說(shuō)明此時(shí)該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性已被破壞，記錄下發(fā)現(xiàn)的時(shí)間。組分及營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的比例不同，培養(yǎng)條件不同等5．結(jié)果分析結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，自我調(diào)節(jié)能力差6．結(jié)論:生態(tài)缸或瓶中生態(tài)系統(tǒng)要保持穩(wěn)定，需要具備下列條件:(2)各組分應(yīng)保持適宜的比例；(1)源源不斷的能量輸入;1.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。判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)溫帶針闊葉混交林比熱帶雨林的抵抗力穩(wěn)定性低()(2)不同的生態(tài)系統(tǒng),抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的強(qiáng)度不同()2.封山育林能有效提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,是因?yàn)?)A.封山育林控制了物質(zhì)循環(huán)

B.延長(zhǎng)了生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈C.增加了生態(tài)系統(tǒng)中消費(fèi)者數(shù)量

D.使生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性增加√√D3.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,合理的解釋是()A.馬尾松對(duì)松毛蟲抵抗力差B.人工林內(nèi)松毛蟲繁殖能力強(qiáng)C.人工林成分單一,營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單D.當(dāng)?shù)貧夂蜻m于松毛蟲的生長(zhǎng)和繁殖C練習(xí)與應(yīng)用P77一、概念檢測(cè)復(fù)習(xí)與提高P801.下圖是一個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖,關(guān)于該系統(tǒng)的敘述,錯(cuò)誤的是()A.沼氣池中的微生物是該生態(tài)系統(tǒng)的分解者存的能量B.微生物也能利用農(nóng)作物通過(guò)光合作用儲(chǔ)循環(huán)利用C.沼渣、沼液作為肥料還田,使能量能夠D.多途徑利用農(nóng)作物可提高該生態(tài)系統(tǒng)的能量利用效率太陽(yáng)農(nóng)作物沼氣池家畜人沼渣沼液飼料食物秸稈糞便糞便食物C2.在自然生態(tài)系統(tǒng)中,物質(zhì)是能量的載體,下列敘述正確的是（)A.能量可驅(qū)動(dòng)物質(zhì)循環(huán)B.物質(zhì)和能量可循環(huán)利用C.能量只能在食物鏈中流動(dòng)D.能量金字塔和數(shù)量金字塔均可倒置3.生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞每時(shí)每刻都在進(jìn)行,下列與之相關(guān)的敘述,正確的是()A.物質(zhì)循環(huán)往復(fù)意味著任何生態(tài)系統(tǒng)在物質(zhì)上都是自給自足的B.能量流動(dòng)是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程C.只有生物才會(huì)對(duì)信息有反應(yīng),因此信息傳遞只發(fā)生在生物群落內(nèi)部D.生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞都是沿食物鏈進(jìn)行的AB4·毛竹與栲樹、苦褚等閣葉樹形成的混交林,其穩(wěn)定性比毛竹純林的高。以下分析不合理的是（）A.毛竹純林易發(fā)生病蟲害B.混交林中物種多樣性高C.混交林中食物網(wǎng)更復(fù)雜D.混交林中能量可循環(huán)利用D拓展與應(yīng)用1.生態(tài)系統(tǒng)非生物環(huán)境生物群落生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)初級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者三級(jí)消費(fèi)者第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)第