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 紫茎泽兰入侵我国后,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。 问题探讨 讨论 1、紫茎泽兰在原产地没有大肆繁殖,为什么在入侵地可以疯长蔓延? 2、我国曾引入紫茎泽兰专食性天敌-泽兰实蝇来防治紫茎泽兰。泽兰实蝇也是一种外来生物,对这种方法,你怎么看? 像紫茎泽兰这样的入侵种,由于它的繁殖、适应的能力很强,而且没有天敌等制约因素,因此一旦蔓延,就会严重干扰入侵地的生态系统。破坏当地的生态平衡。 美丽的呼伦贝尔草原 美丽的大兴安岭森林-平衡的生态系统 一、生态平衡与生态系统的稳定性 (一)、生态平衡 生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。 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量, 处于比较稳定的状态。 动态平衡 1、概念: 这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢? 3、动态平衡的调节机制-负反馈调节 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。 1、概念: 2、实例: 1、在一片草地上,如果兔大量增加,草就会被大量啃食,兔种内竞争加剧,同时,捕食者狼因食物(兔)丰富而数量增多,这样经过一段时间后,兔的数量又会恢复或接近原来的水平。 兔子数量增加 兔子数量减少 (恢复原水平) 草数量减少 狼数量增加 群落内部负反馈调节的实例 草 兔 狼 3、模型: 2、在森林中,随着植被的大量生长,森林逐渐变得郁闭,林间阳光减少,制约了林下树苗的成长,还导致枯枝落叶的积累,不久,一场森林火灾发生了,灾后由于光照更加充足,土壤的无机养料增多,于是许多种子萌发,幼苗迅速成长,森林面貌逐渐恢复。 种群密度降低 种群密度升高(郁闭) 种子萌发,长成新植株 阳光.养料充足 火灾 生物群落与无机环境之间负反馈调节的实例 原方向 发生偏离 负反馈调节 回到原来方向 分析负反馈调节的过程: 改邪归正 思考-讨论 2.小组合作,尝试用文字、线框、箭头等符号,简要描述上述例子中的负反馈调节的过程 负反馈调节是生态系统具备自我调节能力的基础 合作建模 有一个湖泊受到了严重污染,鱼类的数量就会因死亡而减少,鱼类死亡的尸体腐烂,又会进一步加重污染,引起更多的鱼类死亡,活鱼就更少了。 正反馈调节: 使生态系统远离平衡状态 调节: 实例: 湖泊受到了污染 鱼类等生物死亡 鱼类等尸体腐烂 结果: 加重污染 更多鱼死亡 + 污染更重 9 9 原因 基础 (二)、生态系统的稳定性 生态系统维持或恢复自身结构与功能相对平衡状态的能力。 也就是说生态系统维持生态平衡的能力。 1、概念: 3、机理: 生态系统稳定性 自我调节能力 负反馈调节 4、自调能力有限 当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态 系统的稳定性急剧下降,生态平衡遭破坏。 抵抗力稳定性: 恢复力稳定性: 2、两个方面: 思考: 1、抵抗力稳定性 生态系统抵抗外界干扰并使自身结构与功能保持原状(不受损害)的能力。 二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性 (1)含义 (2)规律 生态系统的成分越单纯, 越简单,自我调节能力就越弱, 就越低;反之则越高。 营养结构 抵抗力稳定性 (3)特点 生态系统的自我调节能力有一定限度, 越过限度, 能力就遭到破坏。 自我调节 发达根系抗干旱 蝗灾过后草又青 2、恢复力稳定性 生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复原状的能力。 (1)含义: (2)与抵抗力稳定性的关系: 。 往往相反 “野火烧不尽,春风吹又生” 火后森林重恢复 生物种类 多 营养结构 复杂 强 自我调节能力 抵抗力稳定性 高 热带雨林 恢复力稳定性 低 生物种类 少 营养结构 简单 弱 自我调节能力 抵抗力稳定性 高 低 恢复力稳定性 人工林 比较抵抗力与恢复力稳定性的高低 比较抵抗力与恢复力稳定性的高低 弱 强 森林生态系统 农田生态系统 抵抗力稳定性较_(营养结构复杂) 强 抵抗力稳定性较_ 恢复力稳定性较_ 过度砍伐后恢复力稳定性较_ 弱 火灾后恢复力稳定性较_ _ 强 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 区 别 实质 核心 影响 因素 保持 自身结构功能相对稳定 恢复 自身结构功能相对稳定 抵抗干扰保持原状 遭到破坏恢复原状 生态系统中物种多,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越高 生态系统中物种少,营养结构越简单,恢复力稳定性越高 比较:抵抗力稳定性与恢复力稳定性 抵抗力稳定性 稳定性 营养结构复杂程度 一般存在相反关系 恢复力稳定性 生物种类 少 营养结构 简单 弱 自我调节能力 抵抗