2025届高考生物一轮复习课件第31讲第2课时 生态系统的功能与稳定性

【课前诊断】 1.从物质循环的角度说说稻田养鸭养鱼的好处： ①动物的取食、消化能促进物质循环； ②动物粪便被分解者分解后可供植物吸收利用 ③动物呼出的CO2还可以为水稻的光合作用补充原料 ④其在水里游动，加快水稻对养分的吸收，也改良了土壤通透性 2.管理人员在“退耕还林”地区连续多年使用同种化学杀虫剂杀灭某种害虫，结果导致虫害大爆发。请从不同的角度分析虫害爆发的原因： ①___________________________________________________________； ②_____________________________________________________________。 害虫中具有抗药性的个体生存下来并大量繁殖 化学杀虫剂导致害虫的天敌大量死亡，破坏了生态系统原有营养结构 3.狼能依据兔留下的气味去捕食后者，兔同样也能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕，这说明信息能________________________________。 调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定 第31讲 生态系统的功能与稳定性 目 录 CONTENTS 【第2课时】 一、生态平衡与生态系统的稳定性 二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性 三、提高生态系统稳定性的措施 2025届第一轮复习第9单元·生物与环境 【问题探讨】 书P73 资料：紫茎泽兰原产于中美洲。传入我国后，先在云南疯长蔓延，现已扩散至广西、贵州、四川等省份， 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 植物 1998 2003 2006 2009 2011 2012 科数 36 33 27 18 17 16 种数 98 90 84 47 38 35 紫茎泽兰对云南松林生物多样性的影响， 刘选富、张亚奇，四川林勘设计，2016年第2期 摘自：四川省普格县，云南松林，1998—2012年 2.紫茎泽兰入侵后，当地植物种类有何变化？动物种类？生物多样性呢？ 随入侵年限的增加，植物的科数和种数逐渐减少。 有些动物随后消失，生物多样性下降。 3.当地生态系统的结构和功能会发生变化吗？为什么？ 物种数量减少，营养结构变简单，物质循环、能量流动等生态系统的功能受到严重影响。 ？ 生态平衡 生态系统的相对稳定 负反馈调节 生态系统的稳定性 自我调节能力 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 状态 能力 原因 表现 基础 与营养结构复杂程度的关系 提高生态系统稳定性 控制干扰程度 适当物质能量的投入 措施 5 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。 1.特征： ⑴结构平衡： 生态系统各组分保持相对稳定。 ⑵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 ⑶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 这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？ 2.生态平衡的调节机制 —负反馈调节 一、生态平衡 ⑴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。 ：群落内部负反馈调节的实例 草增加 兔的生存空间和资源增加 草减少 兔的生存空间和资源减少 兔增加 兔减少 狼减少 狼增加 ⑵实例1（P74第二段） 草 兔 狼 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 3.生态平衡的调节机制 —负反馈调节 一、生态平衡 实例2:群落与无机环境之间的负反馈调节 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，生物群落与无机环境之间也能够自我调节，以维持生态平衡 负反馈调节的意义： 负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节的基础 3.生态平衡的调节机制 —负反馈调节 一、生态平衡 发生偏离 负反馈调节 回到原方向 调节稳态(改邪归正) 原方向 美丽的呼伦贝尔草原 原方向 发生偏离 正反馈调节 更加偏离 破坏稳态(错上加错) 正反馈调节: 具有破坏性 负反馈调节: 生态系统自我调节能力的基础。 湖泊受污染，鱼类死亡 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。 组成成分、食物链和食物网 能量流动、物质循环、信息传递 生态平衡 生态的稳定性 状态 能力 维持 2.原因： 生态系统具有一定的自我调节能力 自我调节能力是有限的 外来影响不超限度，称为 外来影响超过限度，称为 “干扰” “破坏” 3.类型： 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 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。 组成成分、食物链和食物网 能量流动、物质循环、信息传递 2.类型： 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 外来影响不超限度，称“干扰” （抵抗干扰，维持原状） 外来影响超过限度，称“破坏” （遭到破坏，恢复原状） 3.原因分析： 弱 低 强 高 强调：回答问题时一定要三句话：组分，营养结构，自我调节能力！！！ 二.生态系统的稳定性 蝗虫采食后，植物再生能力增强 干旱时树木扩展根系的分布空间 4.抵抗力稳定性： 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 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的能力。 （抵抗干扰，维持原状） 苏州---“江南水乡” “上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，水仍然很清澈。” 二.生态系统的稳定性 5.恢复力稳定性： 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） 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，自身净化作用不足以消除大部分有毒物质，恢复力稳定性被破坏，复原时间漫长，难度极大 生态系统受到不同干扰（破坏）后，其恢复速度与恢复时间是不一样的 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 抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较 类型 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 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的能力  生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力 区 别 核心 　抵抗干扰，　　 原状  　受到破坏，　　 原状  影响 因素   保持 恢复 多 强 高 低 不同的 干扰 （破坏） 提醒1：荒漠、冻原这两种能力都弱。 提醒2：在回答“生态系统稳定性高低”时，必须明确是抵抗力稳定性还是恢复力稳定性，因为二者一般呈负相关。 生态系统稳定性的数学模型 图中两条虚线之间的部分表示____________________________； 生态系统功能的正常作用范围 y：表示 稳定性（y越大抵抗力稳定性越 ；反之越 ）  x：表示 稳定性（x越大恢复力稳定性越 ；反之越 ）  TS：表示曲线与正常范围之间所夹的面积作为 稳定性的定量指数。 抵抗力 弱 恢复力 弱 总 如受到相同干扰时，草原生态系统的y值大于热带雨林生态系统。 （TS面积越大，生态系统的总稳定性越 ；反之越 ）  弱 强 强 强 拓展：辨析生态系统稳定性的四个易误点 (1)生态系统的稳定性主要与生物种类有关，还要考虑生物的个体数量。食物链数量越多越稳定，若食物链数量相同，再看生产者，生产者多的稳定程度高。 (2)生态系统的稳定性不是恒定不变的，因为生态系统的自我调节能力具有一定的限度。 (3)抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系并不一定都是相反的，如苔原生态系统，由于物种组成成分单一、结构简单，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。 (4)某一生态系统在受到外界干扰，遭到一定程度的破坏而恢复的过程，应视为抵抗力稳定性，如河流轻度污染的净化；若遭到彻底破坏，则其恢复过程应视为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。 三、维持生态平衡，提高生态系统稳定性（措施） 1、控制对生态系统的干扰强度，在不超过__________________________的 范围内，合理适度地利用生态系统。 合理放牧 封山育林 生态系统自我调节能力 三、维持生态平衡，提高生态系统稳定性（措施） 2.对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的____________投入， 保证生态系统内部结构与功能的协调。 物质、 能量 施肥、灌溉，增加投入，控制病虫害，才能保证高产出。 建造防护林防风阻沙 乱砍滥伐森林,土地沙漠化 我们不想再看到这样的结果！！！！！！ 过度放牧，草场退化 P77 设计提高生态系统稳定性的方案 讨论1：结合上述信息，并查阅有关资料,与小组同学讨论提高人工桉树林稳定性的措施。讨论时，应重点考虑如何提高生态系统的物种多样性、结构复杂性，并兼顾人工林的经济效益与当地生态保护之间的平衡。 答：从物种多样性及经济效益角度:可以间种其他树种及一些经济作物，适当增加草本和灌木数量；例如，从考虑经济效益的角度，可以混种其他树种，如相思树，或间种西瓜、山毛豆等其他经济作物； 从保持土壤肥力角度：土壤中接种固氮菌； 桉树林是我国西南地区重要的经济林。大面积种植桉树林的生态问题已引起广泛关注。例如，结构单一的同龄纯林对环境变化的抵抗力差；人工桉树林下植被稀少，出现水土流失等问题；有的桉树林里鸟类绝迹。研究发现，在某地人工桉树林中，乔木层桉树占绝对优势；灌木层、草本层的物种丰富度则与桉树密度有关：桉树密度为750株/hm2时，灌木层有17个物种，草本层物种也较丰富;桉树密度高达1 000株/hm2时，灌木层和草本层物种均减少。 2.下图是河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后的 净化作用示意图。 请据图回答下列问题。 (1)在该河流的AB段上,溶解氧大量减少的主要原因是什么? 藻类数量减少;需氧型细菌大量繁殖,溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗。 教材深挖：P80，非选择题第2题 21 (2)在该河流的BC段上,藻类大量繁殖的主要原因是什么? 有机物分解后形成的大量的NH4+,等无机盐离子,有利于藻类的大量繁殖。 22 (3)水中溶解氧含量逐渐恢复的主要原因是什么? 藻类通过光合作用释放氧气;有机物减少,需氧型细菌数量下降,因而对溶解氧的消耗量减少。 23 (4)若酿造厂或味精厂将大量含有有机物的废水排入该河流, 对河流生态系统可能造成的最严重的后果是什么? 河流中生物大量死亡,该生态系统的稳定性遭到破坏。 24 人体在遇到病原体入侵时，免疫系统会抵抗病原体的入侵，这与生态系统的抵抗力稳定性相似；人体也有恢复稳态的机制和趋势，在大病初愈时，有些功能需要恢复到正常水平，这与恢复力稳定性相似。 在个体水平稳态的维持上，有没有类似生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的情况？ 【深度思考】 思考：桑基鱼塘生态系统中有生产者桑树等,但是在管理该鱼塘过程中还要定期往水体中投入饲料,从生态系统的功能分析,其原因是什么? 生产者固定的太阳能不足以满足鱼类的需要,且不断地输出经济鱼类,而其中的元素无法及时返回该生态系统,故需定期补充物质与能量。 【深度思考】 【深度思考】 1．(选必2 P74正文拓展)某地农业部门在防治棉铃虫问题上，提出了两种方案：Ⅰ.喷洒高效农药；Ⅱ.放养赤眼蜂(其为棉铃虫天敌)。请评价哪种方案更有利于提高农田生态系统的稳定性？说明理由。 提示：放养赤眼蜂。 2．(选必2 P75正文拓展)一块管理良好的棉田与内蒙古草原上的草场相比， 哪个抵抗力稳定性高？试说明判断理由。 因为喷洒高效农药，在消灭棉铃虫的同时，也会杀死大量的棉铃虫的天敌。棉铃虫失去了天敌的控制，就容易再度大爆发。在棉田中放养赤眼蜂，由于棉铃虫和赤眼蜂在数量上存在相互制约的关系，因此，能够将棉铃虫的数量长期控制在较低水平。从长远角度看，方案Ⅱ有利于提高农田生态系统的稳定性。 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。 设计制作生态缸，观察其稳定性 设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性。 1.目的要求： 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。 设计要求 目的 生态缸必须是＿＿＿＿的 防止外界生物或非生物因素的干扰 投放的生物须具有很强的生活力，且种类齐全(具有生产者、消费者和分解者) 使生态缸中的生态系统能够进行 ＿＿＿＿和＿＿＿＿，在一定时期内保持稳定 生态缸的材料必须＿＿＿＿ 为光合作用提供光能，保持生态缸内温度，便于观察 生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的＿＿＿＿ 便于操作，且使缸内储备一定量的空气 生态缸的采光应使用较强的＿＿光 防止水温过高导致水生植物死亡 选择动物不宜过多 防止＿＿＿的产生量小于消耗量 封闭 物质循环 能量流动 透明 空间 散射 氧气 3.设计和制作生态缸的要求 29 4．结果分析 ⑴生态缸中的生物只能存活一段时间。虽然生态缸中生态系统成分齐全， 但其结构比较简单，自我调节能力差。 ⑵不同的生态缸中生态系统的稳定性时间有长有短。 观察指标？ 生态缸中生物的生存状况和存活时间 如果发现生态缸中的生物已经全部死亡，说明此时该生态系统的稳定性已被破坏，记录下发现的时间。 进行比较、分析，说明生态缸中生态系统稳定性差异的原因。 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.76 $$