3.5生态系统的稳定性课件2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修2

3.5 生态系统的稳定性 新课引入 紫茎泽兰原产于中美洲。传入我国后，先是在云南疯长蔓延，现已扩散至广西、贵州、四川等多个省份，对当地林木、牧草和农作物造成严重危害。 一、生态平衡 1.概念： 2.特征： ①结构平衡： 生态系统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： 生产者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 由此可见，生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态平衡。 这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？ 生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。 3、生态平衡的调节机制---负反馈调节 （1）概念： 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。 （2）实例一： 兔子数量增加 草减少 （－） 狼增加 森林面貌遭到破坏 种子萌发,幼苗生长 森林植被大量生长 林间阳光减少 枯枝落叶增多 火灾 阳光、养料充足 （－） （－） 实例二： （3)负反馈调节意义 负反馈调节在生态系统中普遍存在，是生态系统具备自我调节能力的基础。 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。强调的是生态系统维持生态平衡的能力。 2.类型： 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 掠夺式开发后的黄土高原 ①抵抗力稳定性 （1）概念： 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。 草原遭受蝗虫采食后， 草原植物再生能力增强 （抵抗干扰，维持原状） （2）特点： 生态系统中的组分越多 食物网越复杂 自我调节能力就越强 抵抗力稳定性就越高 发达根系抗干旱 ②恢复力稳定性 （1）概念： 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； （遭到破坏，恢复原状） （2）特点： 森林局部火灾后，仍能逐步恢复原状 生态系统中的组分越少 食物网越简单 自我调节能力就越弱 恢复力稳定性就越高 抵抗力稳定性和恢复力稳定性比较 人工林 生物种类_____ 营养结构_____ 自我调节能力_____ 抵抗力稳定性_____ 恢复力稳定性_____ 热带雨林 生物种类_____ 营养结构_____ 自我调节能力_____ 抵抗力稳定性_____ 恢复力稳定性_____ 少 简单 弱 低 高 多 复杂 强 高 低 用数学模型来表示两种稳定性的关系。 抵抗力稳定性和恢复力稳定性 稳定性 营养结构复杂程度 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 一般为负相关关系 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 河流受到轻微的污染时： 能通过自身净化（如物理沉降、化学分解和微生物分解），可以很快恢复到接近原来的状态。 若被有毒物质重度污染： 自身的净化作用已不足以消除大部分有毒物质，恢复力稳定性被破坏，恢复原状的时间漫长，难度极大！ 抵抗力稳定性Vs恢复力稳定性 保持 恢复 抵抗干扰，保持原状 受到破坏，恢复原状 生物种类越多、营养结构越复杂 →自我调节能力越强 →抵抗力稳定性越高 生物种类越少、营养结构越简单 →自我调节能力越弱 →恢复力稳定性越高 稳定性 营养结构复杂程度 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 注意: 对于环境条件极其恶劣的生态系统，如北极苔原生态系统，其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低！ 抵抗力稳定性Vs恢复力稳定性 (1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。 (2)y的大小可以作为 稳定性强弱的指标,偏离大说明该稳定性 ;反之,该稳定性 。例如,热带雨林与草原生态系统相比,受到相同干扰,草原生态系统的y值要 （填“大于”或“小于”）热带雨林的y值。 抵抗力 大于 弱 强 (3)x可以表示恢复到原状所需的时间,x越大,表示 越弱。 (4)对于同一个生态系统来说，x与y的关系是 相关。 (5)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积,可作为 的定量指标,这一面积越大,说明这个生态系统的总稳定性 。 恢复力稳定性 总稳定性 越低 正 干扰越大，y越大， 偏离正常范围越远， 恢复所需时间越长， x越大 抵抗力稳定性Vs恢复力稳定性 $$