3.5 生态系统的稳定性-【生物好课】2024-2025学年高二生物同步教学课件（人教版2019选择性必修2）

第3章 生态系统及其稳定性 第5节 生态系统的稳定性 本节聚焦 1. 什么是生态平衡？ 2. 生态系统如何自我调节？ 3. 怎样理解生态系统的稳定性？ 4. 怎样提高生态系统的稳定性？ 问题探讨 紫茎泽兰原分布于中美洲，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，在《中国第一批外来入侵物种名单》中名列榜首。 讨论1：为什么紫茎泽兰在原产地没有大肆繁殖，在入侵地可以疯长蔓延？ 适应、繁殖能力强，没有天敌等制约因素 问题探讨 紫茎泽兰原分布于中美洲，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，在《中国第一批外来入侵物种名单》中名列榜首。 泽兰实蝇 讨论2：我国曾引入紫茎泽兰的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？ 泽兰实蝇可以抑制紫茎泽兰生长，但是泽兰实蝇是一种外来物种，也有可能影响入侵地的生态系统，因此在释放泽兰实蝇之前，应做好相关研究，即在确保利用泽兰实蝇的安全性后，再利用它进行防治。 生态平衡 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，破坏生态平衡。 一、生态平衡与生态系统的稳定性 1.联系生态系统中不同生物组分在物质循环、能量流动中的作用，分析在成熟阶段，生产—消费—分解过程的正常进行对生态系统的功能有什么影响？ 2.在处于平衡的生态系统中，群落的总生产量和总呼吸量呈现怎样的关系？这说明了什么？ 任务1：请同学们自主阅读教材P73-74，小组合作思考讨论完成问题。 一、生态平衡与生态系统的稳定性 6 一、生态平衡与生态系统的稳定性 资料分析： 阿拉斯加冰河湾有闻名于世的大病川，由 于全球变暖，冰川有融化现象，由入海口向冰 川的融化程度不同，因此在不同地点逐渐形成 处于不同演替阶段的群落：杂草阶段、仙女木 阶段、赤桦木阶段和云杉阶段。这些群落的外貌、物种组成及所处环境仍在不断变化。 思考： 1.在不同地点，群落处于不同阶段的原因是什么？ 2.从群落演替的角度分析，你认为入海口处的云杉林未来会发生显著的变化吗？为什么？ 不同地点的环境条件不同 云杉林可能会比较稳定。因为云杉林是经历数百年演替形成的，不适应环境的生物已基本被淘汰，适者得以保留和发展，并达到与环境相适应的相对稳定状态。 组成成分 营养结构 非生物物质和能量 生产者 消费者 分解者 能量流动 物质循环 信息传递 结构 功能 （食物链和食物网） 1.生态平衡的概念： 生态系统的 和 处于相对稳定的状态，就是生态平衡。 结构 功能 一、生态平衡与生态系统的稳定性 8 一、生态平衡与生态系统的稳定性 2.生态平衡的特征： 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。 总生产量和总呼吸量均趋于稳定，且相对值接近。说明群落在输入和输出上趋于平衡状态，即生态系统表现为收支平衡。 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。 1.这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？ 2.什么是负反馈调节？其意义是？ 任务2：请同学们自主阅读教材P74，小组合作思考讨论完成问题。 一、生态平衡与生态系统的稳定性 10 一、生态平衡与生态系统的稳定性 3.生态平衡的调节机制： 实例1: 兔子数量增加 狼增加 草减少，兔的生存空间和资源减少 兔子数量减少 草增加，兔的生存空间和资源增加 狼减少 说明在生态系统中，生物群落内部能够进行自我调节，以维持生态平衡。 —— 负反馈调节 一、生态平衡与生态系统的稳定性 3.生态平衡的调节机制： 实例2: 森林植被大量生长 林下光照减少，树苗生长受限，枯枝落叶增加 自然火灾 光照充足 土壤养料增多 种子萌发，幼苗迅速成长 植被逐渐恢复 说明在生态系统中，生物群落内部能够进行自我调节，以维持生态平衡。 —— 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，使系统保持稳定。 —— 负反馈调节 一、生态平衡与生态系统的稳定性 3.生态平衡的调节机制： 思考：如果是正反馈调节调节生态系统，结局又是怎样？ （2）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。 一、生态平衡与生态系统的稳定性 4.生态系统的稳定性： （1）概念 生态系统 或 自身结构和功能处于相对平衡状态的能力。 维持 恢复 （2）调节机制 生态系统的稳定性 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 原因 自我调节能力 基础 负反馈调节 自我调节能力是有限的 掠夺式开发后的黄土高原 1.生态系统的稳定性包括哪些方面？ 2.抵抗力稳定性和恢复力稳定性有何关系？ 3.提高生态系统的稳定性有何意义？如何提高生态系统的稳定性？ 任务3：请同学们自主阅读教材P75-76，小组合作思考讨论完成问题。 二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性 15 二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性 1.抵抗力稳定性 （1）概念：生态系统 并使自身的结构与功能 的能力。 抵抗外界干扰 保持原状 发达根系抗干旱 蝗虫采食下，草原植物再生能力增强 核心：抵抗干扰，维持原状 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 （2）规律： 二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性 2.恢复力稳定性 核心：遭到破坏，恢复原状 （1）概念： 生态系统在 后 的能力。 受到外界干扰因素的破坏 恢复到原状 （2）特点： 生态系统受到不同的干扰（破坏）后，其恢复速度与恢复时间是不一样的。   抵抗力稳定性 恢复力稳定性 区 别 实质 保持自身结构和功能相对稳定 恢复自身结构和功能相对稳定 核心 影响 因素 关系 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 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 注意: 1.热带雨林具有很强的抵抗力稳定性，因为物种丰富、结构复杂；然而，受一定强度的破坏后，也能较快恢复，因为气候适宜。 2.北极苔原生态系统，其物种单一、结构简单，抵抗力稳定性低；在过度干扰后，恢复也漫长，因为气候条件恶劣。 综上。若要对一个生态系统稳定性的两方面说明，则要强调所处的环境 条件，环境好，恢复力稳定性也高。 二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性 3.两种稳定性的关系 18 在利用自然生态系统时，要根据不同类型生态系统抵抗力稳定性的 差异，合理控制对生态系统的干扰强度，干扰不能超过生态系统抵 抗力稳定性的范围； 在保护自然生态系统时，要根据不同类型生态系统恢复力稳定性的差异，合理确定保护对策，如采取封育措施，补充相应的物质、能力，修补生态系统的结构，增强生态系统的恢复力； 旁栏思考:研究不同生态系统在抵抗力稳定性和恢复力稳定性两方面 存在的差别，对自然生态系统的利用和保护有什么意义？ 二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性 1.提高生态系统的稳定性的意义 （1）可以持续不断地满足人类生活所需； （2）能够使人类生活与生产的环境保持稳定。 三、提高生态系统的稳定性 2.提高生态系统的稳定性的措施 （1）控制对生态系统干扰的程度，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。 合理放牧 封山育林 适量捕捞 三、提高生态系统的稳定性 （2）对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入， 保证生态系统内部结构与功能的协调。 22 课堂小结 最后，让我们以思维导图的形式总结今天学习的内容。神经系统和其它生物结构一样，也是从简单到复杂，从低级到高级不断进化形成的。其调控生命活动的复杂度、准确性和高效性也随着结构的复杂化不断提升。因而只有具有最为复杂神经系统的人类才能完成如排球、学习、艺术设计等复杂活动，让我们在维持基本生命活动的基础之上创造出了丰富多彩的人类文明！ 在神经调节的结构基础之上？接受外界刺激后，神经信号如何产生？以什么形式在神经系统中传递？以及怎样传递从而实现神经调节功能的呢？这是神经系统最不可思议，最复杂之处，我们将在接下来的课程中继续探索神经调节的奥秘！ 制作生态缸，观察其稳定性 探究.实践 1.目的要求： 设计一个生态缸，观察这一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，构建一个人工微生态系统是可能的。 要使人工微生态系统正常运转，在设计时还要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。应该注意，人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的。 24 制作生态缸，观察其稳定性 探究.实践 3.实验步骤： 制作生态缸 设计要求 相关分析 生态缸一般是 的 生态缸中投放的几种生物必须具有很强的 ，成分 生态缸的材料必须 生态缸宜 不宜 ，缸中的水量应 ，要留出一定的______ 生态缸的采光用较强的 光 封闭 生活力 透明 小 大 适宜 空间 散射 齐全 防止外界生物或非生物因素的干扰 生态缸中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定 为光合作用提供光能；保持生态缸内温度；便于观察 便于操作；缸内储备一定量的空气 防止水温过高导致水生植物死亡 制作生态缸，观察其稳定性 探究.实践 4.设计要求： 5.结论 （1）人工生态系统可以保持较长时间的相对稳定但不是永久； （2）人工生态系统的稳定性是有条件的; ①源源不断的能量输入; ②具有生产者、消费者、分解者，且三者的数量应保持一定比例。 (即不同营养级生物之间的比例是否合适) 制作生态缸，观察其稳定性 探究.实践 本章小结 1.生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。判断下列相关表述是否正确。 (1)温带针阔叶混交林比热带雨林的抵抗力稳定性低( ) (2)不同的生态系统,抵抗力稳定性和恢复力稳定性的强度不同( ) 2.封山育林能有效提高生态系统的稳定性,是因为( ) A.封山育林控制了物质循环 B.延长了生态系统中的食物链 C.增加了生态系统中消费者数量 D.使生态系统营养结构复杂性增加 √ √ D 3.天然森林很少发生的松毛虫虫害,却经常发生在人工马尾松林中,合理的解释是 ( ) A.马尾松对松毛虫抵抗力差 B.人工林内松毛虫繁殖能力强 C.人工林成分单一,营养结构简单 D.当地气候适于松毛虫的生长和繁殖 C 练习与应用P77 Lavf58.20.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.8.52(fixed_gap:False) $$