内容正文:
第5节 生态系统的稳定性
课时目标
1.运用稳态与平衡观,分析生态平衡的特征和生态系统的稳定性。(生命观念)
2.运用模型与建模的方法,分析抵抗力稳定性、恢复力稳定性的关系和机理。(科学思维)
3.设计制作生态缸,观察其稳定性。(科学探究)
4.基于对生态系统的理论学习,设计保持和提高某个生态系统稳定性的方案,树立科学的发展观。(社会责任)
[对应学生用书P79]
一、生态平衡
1.概念:生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。
2.处于生态平衡的生态系统的特征
(1)结构平衡:生态系统的各组分保持相对稳定。
(2)功能平衡:生产—消费—分解的生态过程正常进行,保证了物质总在循环,能量不断流动,生物个体持续发展和更新。
(3)收支平衡:例如,在某生态系统中,植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量,处于比较稳定的状态。
3.调节机制:负反馈机制,指在一个系统中,系统工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,并且使系统工作的效果减弱或受到限制,它可使系统保持稳定。
二、生态系统的稳定性
1.概念:生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。
2.原因:生态系统具有自我调节能力。
3.生态系统的自我调节能力
(1)基础:负反馈调节。
(2)特点:生态系统的自我调节能力是有限的。
三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
1.抵抗力稳定性
(1)含义:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力。
(2)规律:一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高,如热带雨林生态系统。
2.恢复力稳定性
(1)含义:生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
(2)特点:生态系统在受到不同的干扰(破坏)后,其恢复速度与恢复时间是不一样的。
四、提高生态系统的稳定性
1.原因
(1)处于生态平衡的生态系统可以持续不断地满足人类生活所需。
(2)处于生态平衡中的生态系统能够使人类生活与生产的环境保持稳定。
2.措施
(1)控制对生态系统的干扰强度,在不超过生态系统自我调节能力的范围内,合理适度地利用生态系统。
(2)对人类利用强度较大的生态系统,应给予相应的物质、能量的投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
五、设计制作生态缸,观察其稳定性
1.目的要求:设计一个生态缸,观察人工生态系统的稳定性。
2.基本原理:在有限的空间内,依据生态系统原理,将生态系统的基本成分进行组织,在设计时,还要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。
3.实验步骤
◆名师点睛
1.生态平衡并不是指生态系统一成不变,而是一种动态的平衡。
2.区分抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关键是生态系统是否遭到破坏。生态系统遭到破坏的特征是生物种类、数量显著减少,食物链、食物网大为简化。
3.极地冻原生态系统的营养结构简单,抵抗力稳定性低,且由于极地环境条件恶劣,受到破坏后恢复起来较困难,恢复力稳定性也极低。
◆思维启迪
1.天然森林很少发生的松毛虫虫害,在人工马尾松林中却经常发生,其原因主要是什么?
提示:人工林成分单一、营养结构简单,抵抗力稳定性较低。
2.一块管理良好的棉田和内蒙古草原上的草场相比,抵抗力稳定性哪个高?说明判断理由。
提示:内蒙古草原上的草场的抵抗力稳定性高于棉田。因为棉田的成分单一、营养结构简单。
◆概念检测(对的画“√”,错的画“×”)
1.生态平衡就是生态系统的物质和能量的输入与输出均衡。( × )
2.负反馈调节在生物群落中普遍存在,但在生物群落与非生物环境之间不存在。( × )
3.落叶阔叶林遭到破坏时,往往不易在短时间内恢复到原来的状态,原因是其抵抗力稳定性较低。( × )
4.与自然池塘相比,人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性高。( √ )
5.适当增加某生态系统内各营养级生物的种类可提高生态系统的自我调节能力。( √ )
6.对过度利用的森林与草原,应实行封育,不能再利用。( × )
7.生态缸的采光宜用散射光,以防止水温过高导致水生植物死亡。( √ )
8.生态缸切记不能密封,以保证内外空气的流通。( × )
[对应学生用书P81]
任务一 生态平衡与生态系统的稳定性
图A为草原生态系统中的反馈调节示意图,图B为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动。
[问题探究]
1.请写出图A中的食物链。
答案:乙→甲→丙。
2.反馈调节有正反馈调节和负反馈调节,图A和图B分别属于哪一种?
答案:图A所示的是负反馈调节,图B所示的是正反馈调节。
3.图A和图B所反映的调节方式,哪一种有利于维持生态平衡?
答案:图A所反映的调节方式,即负反馈调节,有利于维持生态平衡。
生态系统的负反馈调节和正反馈调节的比较
项目
正反馈调节