3.5 生态系统的稳定性-2024-2025学年高二生物同步课堂精优课件（人教版2019选择性必修2）

视频：紫茎泽兰 紫茎泽兰 薇甘菊 空心莲子草 豚草 毒麦 互花米草 飞机草 凤眼莲 石矛 蔗扁蛾 湿地松粉蚧 强大小蠹 美国白蛾 非洲大蜗牛 福寿螺 中国第一批外来入侵物种名单（16种） 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？ 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。 紫茎泽兰 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？ 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，如如何布点释放，释放多少等等，即在确保利用泽兰实蝇的安全性后，再利用它进行防治。 适应、繁殖能力强，没有天敌等制约因素。 问题探讨 泽兰实蝇 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？ 阅读课本73-76页思考并回答： 一、生态平衡与生态系统稳定性 1.什么是生态平衡？生态平衡的生态系统具有的特征是什么？生态平衡的实质是什么？ 2.生态平衡实现的机制是什么？什么是生态系统的负反馈？意义是什么？ 3.什么生态系统的稳定性？有自我调节能力的生态系统为什么还会受到破坏？ 【思】自主预习 一、生态平衡与生态系统的稳定性 地球上许多生态系统不时受到外来干扰，但只要这种干扰没有超过限度，生态系统就可以通过自我调节得以恢复，从而维持相对稳定的结构和功能。 1、生态平衡 （1）概念： 生态系统的结构和功能处于相对稳定的状态，就是生态平衡。 1.什么是生态平衡？生态平衡的生态系统具有的特征是什么？生态平衡的实质是什么？ 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 一、生态平衡与生态系统的稳定性 1、生态平衡 （2）生态平衡的生态系统的特征： ①结构平衡： 生态系统各组分保持相对稳定。 呼伦贝尔的草原 大兴安岭的森林 处于平衡的生态系统中，物质和能量的输入与输出均衡，生物种类的组成稳定，也就是说，生态系统中的生产过程与消费、分解过程处于平衡的状态，这时生态系统的外貌、结构以及动植物组成等都保持相对稳定的状态。 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。 群落总生产量和总呼吸量的变化曲线图 总生产量和总呼吸量均趋于稳定，且相对值接近 生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态平衡。 （3）实质： 一、生态平衡与生态系统的稳定性 1、生态平衡 （4）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： ③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能力的基础。 原方向 发生偏离 负反馈调节 回到原方向 调节稳态（改邪归正） ②模型图： 2.生态平衡实现的机制是什么？什么是生态系统的负反馈？意义是什么？ 补充：正反馈调节的过程 湖泊受到严重污染，鱼等生物会因死亡而减少，尸体腐烂，又会进一步加重污染，引起更多的生物死亡，污染更加严重 鱼等生物死亡 尸体腐烂 湖泊污染 （+） （+） （+） 3.结果： 1.实例： 2.模型图： 使生态系统远离平衡状态。 原方向 发生偏离 正反馈调节 更加偏离 破坏稳态（错上加错） 任务一：讨论生态平衡与生态系统的稳定性 生态系统维持稳定,是通过自我调节能力实现的,那么生态系统是如何自我调节的呢?下图甲、乙分别代表两种不同的调节方式,分析回答下列问题。    1.反馈调节有正反馈调节和负反馈调节,图甲和图乙分别属于哪一种?   2.甲状腺激素分泌增加后,会影响下丘脑和垂体的分泌活动，其中的反馈调节和图中的哪种调节方式相同?  【议】合作探究 图甲负反馈，图乙正反馈  图甲 3.反馈调节都能使生态系统保持相对平衡吗? 正反馈调节一定向坏的方面发展吗? 负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统保持相对稳定。 正反馈还会使好的方面更好。 4.尝试用文字、线框、箭头等符号，简要描述课本两个例子的负反馈调节过程 实例1：兔子和草之间的负反馈调节        实例2：森林中植被与环境的负反馈调节 【议】合作探究 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 森林面貌逐渐恢复 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 草增加 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。 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。 5.下图A为某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。分析并回答下列问题，    (1)图A和图B中属于负反馈调节的是哪幅图?写出图A中的食物链。   (2)对比图A、图B，分析生态系统的自我调节能力是不是无限的?生态系统的自我调节能力与什么有关?   【议】合作探究 属于负反馈调节的是图A，图A的食物链乙→甲→丙。 对比分析可知，生态系统的自我调节能力是有限的，当外界干扰因素的强度超过一定的限度时，生态系统的自我调节能力会迅速丧失，生态系统难以恢复原状。 决定生态系统自我调节能力的因素是生态系统的营养结构。生态系统的成分简单，营养结构简单，自我调节能力弱。生态系统的成分复杂，营养结构复杂，生态系统自我调节能力强。 生态系统维持或恢复自身结构和功能处于相对平衡状态的能力，叫作生态系统的稳定性。 一、生态平衡与生态系统的稳定性 2、生态系统的稳定性 （1）概念： 什么生态系统的稳定性？有自我调节能力的生态系统为什么还会受到破坏？ （2）原因： 生态系统具有一定的自我调节能力。 ②表现： ③特点： 生态系统维持生态平衡的能力 生态系统的自我调节能力是有限的。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，生态平衡就会遭到严重的破坏。 ①基础： 负反馈调节 （3）类型： 抵抗力稳定性、恢复力稳定性 生态平衡 （状态） 依靠 生态系统的稳定性 （能力） 自我调节能力 （有限） 原因 基础 负反馈调节 下图为2个不同生态系统中的食物网，哪个生态系统的稳定性高，如何描述这种稳定性？ 生态系统1中的食物网 生态系统2中的食物网 提出问题【导】 自主预习【思】 阅读课本75-76页，回答以下问题 1、什么是抵抗力稳定性、恢复力稳定性？举例说明。 2、 生态系统稳定性与生物组分有什么关系？举例说明。 3、生态系统受到干扰（破坏）后，恢复速度和时间相同吗？举例说明。 4、提高生态系统稳定性的意义和措施是什么？ 限时5分钟 二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性 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。 关键词：抵抗干扰，保持原状 实例1：当草原遭受蝗虫的采食后，草原植物会增强其再生能力，尽可能减缓种群数量的下降。 实例2：当森林遭遇持续的干早气候时，树木往往扩展根系的分布空间，以保证获得足够的水分，维持生态系统正常的功能。 什么是抵抗力稳定性、恢复力稳定性？举例说明。 抵抗力稳定性： 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。 关键词：受到破坏，恢复原状 二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性 1、概念： 大兴安岭1987火灾俯瞰图 若干年后，大兴安岭的植被 大兴安岭1987火灾 恢复力稳定性： 什么是抵抗力稳定性、恢复力稳定性？举例说明。 二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性 2、影响因素 (1)结构（生物组分）：不同的生态系统一般在这两种稳定性的表现上有着________。 生态系统中的组分越多 食物网越____ 自我调节能力就越____ 抵抗力稳定性越____,恢复力稳定性越____ 例1：热带雨林动植物种类繁多，营养结构非常复杂，假如其中的某种植食性动物大量减少，它在食物网中的位置还可以由这个营养级的多种生物来代替，整个生态系统的结构和功能仍然能够维持在相对稳定的状态。热带雨林在遭到严重砍伐或者严重森林大火后，恢复到原状的时间漫长，难度极大。 例2：北极冻原生态系统中，动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。假如地衣受到大面积破坏，整个生态系统就会崩溃。 生态系统稳定性与生物组分有什么关系？举例说明。 复杂 强 高 低 一定差别 二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性 (2)干扰强度：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________的。 河流土壤 轻微污染 自身净化作用 很快恢复到接近原来状态 重度污染 自身净化作用不足以消除 恢复力稳定性就被破坏了 例2：热带雨林在遭到严重砍伐，草原极度放牧后，它们恢复原状的时间很漫长，难度极大！ 生态系统受到干扰（破坏）后，恢复速度和时间相同吗？举例说明。 不一样 例1： 2、影响因素 三. 提高生态系统的稳定性 (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，如提供粮油、蔬果、肉蛋奶、木材等农副产品。 (2)处于生态平衡的生态系统能够使人类生活与生产的环境保持稳定。 1. 提高生态系统的稳定性的意义 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。如对过度利用的森林与草原，首先要封育，待恢复到较好状态时再适度利用。 封山育林 三北防护林 提高生态系统稳定性的意义和措施是什么？ （2）对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。如为使单一作物的农田生态系统保持稳定，需要不断施肥、灌溉、控制病虫害；还可以人工建造“生态屏障”。 任务：讨论生态系统的稳定性 1、抵抗力稳定性和恢复力稳定性之间有什么关系？（结合生物组分多少、营养结构复杂情况、自我调节能力强弱） 2、生态系统的结构简单，恢复力稳定性一定高吗？（分析冻原） 3、从概念、实质、核心、影响因素、联系比较抵抗力稳定性与恢复力稳定性，完成导学案上表格。 4、据图，结合学案讨论两种稳定性相关问题。 合作探究【议】 限时10分钟 抵抗力稳定性越____ 抵抗力稳定性越____ 恢复力稳定性较____ 生态系统中的组分越多 食物网越复杂 自我调节能力就越____ 生态系统的组分越少 食物网越简单 自我调节能力就越____ 恢复力稳定性较____ 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 稳定性 营养结构复杂程度 ①一般呈________关系 ②相互作用共同维持生态系统的稳定 ③环境恶劣地带的生态系统(北极冻原、荒漠)，往往恢复力稳定性和抵抗力稳定性都比较____！ 任务：讨论生态系统的稳定性 抵抗力稳定性和恢复力稳定性之间有什么关系？生态系统的结构简单，恢复力稳定性一定高吗？ 强 弱 高 高 负相关 弱 合作探究【议】 低 低 3、比较抵抗力稳定性与恢复力稳定性 项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 区别 概念 实质 核心 影响 因素 联系 保持自身的结构与功能相对稳定 恢复自身的结构与功能相对稳定 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 生态系统的物种丰富度越小，营养结构越简单，恢复力稳定性越强 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 生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力 ①一般呈相反关系，抵抗力稳定性越强的生态系统，恢复力稳定性越差，反之亦然； ②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，相互作用，共同维持生态系统的稳定性； ③环境恶劣地带的生态系统（北极冻原、荒漠)，恢复力稳定性和抵抗力稳定性都比较弱。 合作探究【议】 4、下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,y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小：x表示恢复到原状态所需的时间；曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标(TS)。据图分析： (1)在正常作用范围内,生态系统中生物的种类和数量是否保持不变? (2)开始一段时间内，干扰较小时，曲线虽有波动，但都在正常范围内，这说明生态系统具有什么能力？这种能力体现了生态系统的哪种稳定性? (3)当外来干扰较大时，曲线偏离了正常的作用范围，一段时间后又恢复到正常范围内，这主要体现了生态系统的哪种稳定性? (4)据图回答：①x和y可分别表示生态系统的哪一种稳定性？                       ，                         。 ③热带雨林生态系统与草原生态系统相比，受到相同干扰时，草原生态系统的y值要        (填“大于”或“小于”)热带雨林的y值。 ④TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，TS值越大，说明生态系统的总稳定性           。 (5)对同一个生态系统来说，x与y是什么关系？所有生态系统都这样吗？举例说明。 合作探究【议】 自我调节能力;抵抗力稳定性 恢复力稳定性 抵抗力稳定性 大于 越低 x与y一般呈负相关且同时存在，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。一些特殊的生态系统如北极冻原生态系统，由于生物种类单一，营养结构简单，x与y不呈负相关。 恢复力稳定性 不是，生态系统中生物的种类和数量始终处于动态的变化中，在一定范围内保持相对稳定。 思考1、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？ 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。 思考2、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？ 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、能量，修补生态系统的结构，增强生态系统的恢复力。 思考3、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。 1.目的要求： 2.基本原理： 探究实践：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。 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。 制作生态缸框架 用玻璃板和粘胶制作生态缸的框架。 铺土 注水 放入动、植物 密封生态缸 观察记录 生态缸内底部一侧铺垫几块石头作基垫，再铺一层颗粒较细的沙土，厚度5-15cm，沙土上铺一层含腐殖质较多的土，厚度5-10cm，铺好的土和石块整体呈坡状。 依据生物生活习性合理放置。 每个星期至少观察一次生态缸内生物种类、数量和水质变化，并进行记录。 将生态缸放置在通风、光线良好的地方，避免阳光直接照射。 山坡上放几块有孔的假山石，作为小动物栖息场所，注水，水位高5-10cm，水中放几块鹅卵石。 3、实验步骤 探究实践：制作生态缸，观察其稳定性 （1）设计一份观察记录表，定期观察，同时做好观察记录，内容包括植物、动物的生活情况，水质情况（由颜色变化进行判别）及基质变化等； （2）观察指标：生态缸中生物的生存状况和存活时间，进而了解生态系统稳定性及影响稳定性的因素； （3）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。 （4）依据观察记录，对不同生态缸进行比较、分析，说明生态缸中生态系统稳定性差异的原因。 4.注意事项 (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，虽然生态缸中生态系统成分齐全，但其结构比较 ，自我调节能力 。 (2)人工生态系统的稳定性是有条件的。 简单 差 5.结果分析 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 任务三、设计并制作生态缸，观察其稳定性 1、生态缸的设计要求及分析 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 选择动物不宜过多，个体不宜太大 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 减少对氧气的消耗，防止氧气的产生量小于消耗量 【议】合作探究 良好的光照和适宜的温度 泥沙中有大量分解者，也为绿色植物提供必需的矿质元素 2、设计生态缸时，常加入一些河泥，请分析作用。 3、为保证生物的生存，必需的外部条件有哪些？ 5、设计时要考虑的生态系统各组成成分有哪些？ 非生物的物质和能量，生产者、消费者、分解者应保持适宜比例，且能够形成食物链，以维持生态系统的相对稳定。 6、生态缸经过多长时间后才能达到比较稳定的状态？ 大约1个星期以后，缸内各种生物相互适应及依存，生态缸才能达到比较稳定状态。 7、达到稳定状态后，生态缸内的生物的种类和数量有无变化？如有，是怎样变化的？ 有变化。浮游生物种类和数量少,水中溶解氧逐渐减少, 以浮游植物为食的小型动物先死亡。 8、在生态缸中最后留下来的生物，在这个人工生态系统中分别起什么作用？ 生产者能将非生物环境中的无机物通过光合作用合成有机物进入生物群落，分解者能将各种生物的遗体残骸中的有机物分解成无机物返回非生物环境。 可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态缸的稳定性。由于生态缸的营养结构极为简单，自我调节能力极差，抵抗力稳定性极低，其稳定性易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一段儿时间的活性。 4、怎样观察生态缸的稳定性？生态缸中的生物存活时间较短的原因是什么？ 【议】合作探究 生态系统的稳定性 生态平衡 生态系统的稳定性 控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力。 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。 提高生态系统的稳定性 结构平衡 功能平衡 收支平衡 概念 调节机制：负反馈调节 类型 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 制作生态缸 知识网络 1．生态系统的结构越复杂，其自我调节能力就越强，原因是(　　) ①处于同一营养级的生物种类多；②能量可通过不同的食物链传递到顶级； ③某营养级的部分生物减少或消失，可由该营养级的其他生物代替； ④能量流经各营养级时，是逐级递减的 A．①②③④      B．①②③      C．①③④      D．③④ 2．下列关于生态系统的稳定性的叙述，错误的是(　　) A．温带针阔混交林比热带雨林抵抗力稳定性低，草本阶段比灌木阶段自我调节能力弱 B．生态系统中组分越多，食物网越复杂，抵抗力稳定性一般就越高 C．不同的生态系统，抵抗力稳定性和恢复力稳定性一般不同 D．反馈调节在生态系统中普遍存在，都能使生态系统保持稳定 3、下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是(　　) ①一般情况下，恢复力稳定性和抵抗力稳定性呈负相关 ②“遭到破坏，恢复原状”属于抵抗力稳定性 ③人类对自然生态系统的“干扰”不应超过其承受能力 ④热带雨林遭到严重砍伐后，其恢复力稳定性仍很强 ⑤提高生态系统稳定性的措施之一是随意增加生物种类，改变其营养结构 A.①③      B.②④⑤      C.②③      D.①④⑤ 【练】课后作业 B D A 【练】课后作业 4．两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰(a)后，其结构和功能的变化情况如图所示，据图不能得出的结论是(　　)  A．同等强度的干扰下，乙生态系统的抵抗力稳定性比甲强 B．同等强度的干扰下，若乙生态系统干扰提前，则B点左移 C．若甲生态系统的干扰强度增大，则C点右移 D．图中偏离正常运行范围的程度可以体现恢复力稳定性的大小 A．一个完整的生态系统，除了图a中所示的成分外，还应该包括分解者以及非生物的物质和能量 B．甲、乙、丙三者之间的食物联系是乙→甲→丙 C．图b所示调节导致的最终结果是维持该生态系统原有的稳态 D．图a是负反馈调节，图b是正反馈调节 5．图a为某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，下列分析正确的是(不定项)(　 　) D ABD 【练】课后作业 6．一个森林生态系统中有甲、乙两种昆虫，原来这两种昆虫种群密度长期在一定范围内波动，并保持动态平衡。后来在时间T点，对森林施放了一种邻近林区曾多次使用的化学杀虫剂，这一生态系统就发生了变化，如图所示： (1)甲昆虫是_____食性昆虫，乙昆虫是______食性昆虫，甲、乙两种昆虫之间为______关系。施放化学杀虫剂后，甲昆虫密度上升的原因是____________________________，乙昆虫密度下降的原因是__________________。 (2)施药前，该生态系统保持__________的状态，这体现了生态系统具有______稳定性。 (3)预测施药后相当长的一段时间后，该生态系统中的两种昆虫密度和森林光合作用产物量会________________，这说明生态系统具有________________。 植 肉 捕食 具有抗药性，且天敌减少 没有抗药性 相对稳定 抵抗力 逐渐恢复原状 恢复力稳定性 7．生态平衡是一种动态平衡，包括结构和功能上的稳定。图中“置位点”为生态系统所具有的某个理想状态。请据图回答下列问题：  (1)生态系统的结构包括_________________________和__________________________，生态系统具有________、___________和___________三大功能。 (2)某池塘中，早期藻类大量繁殖，引起食藻浮游动物(如水蚤)大量繁殖，食藻浮游动物大量繁殖又引起藻类减少，藻类减少又引起水蚤减少。后期排入污水，加速水蚤死亡，水蚤死亡加重污染，导致更多水蚤死亡。由此可推知，早期的调节属于________反馈调节，后期的调节属于________反馈调节。 (3)任何一个生态系统都有一定抵抗外界干扰、保持生态平衡的特性，该特性称为______________。生态系统中物种丰富度越大，营养结构越复杂，该稳定性越____ (填“强”或“弱”)。 (4)近年来我国多个城市出现雾霾，甚至出现PM2.5爆表的现象，这说明生态系统的___________能力是有一定限度的。 【练】课后作业 生态系统的组成成分 营养结构（食物链、食物网） 能量流动 物质循环 信息传递 负 正 抵抗力稳定性 强 自我调节 一、概念检测 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 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 √ D √ C 练习与应用 1.当地百姓在河流中淘米洗菜，洗澡洗衣, 为什么河水仍能保持清澈？ 二、拓展应用 某江南水乡小城，曾经是一派小桥、流水、人家的怡人景象。几百年来，当地百姓在河流上游淘米洗菜，在下游洗澡洗衣，河水的水质一直保持良好。20世纪70年代，由于大量生活污水和工业废水排入河道，水质恶化。20世纪90年代, 当地采取措施对工业废水排放进行控制，同时将河道支流很多入水口封闭以减少污水流入，河道内水量减少、河水流速降低，水质仍然较差。请基于对生态系统稳定性的认识，回答以下问题。 生态系统具有抵抗力稳定性，当河水受到轻微污染(如淘米洗菜、洗澡洗衣等)时，河水能通过物理沉降、化学分解和微生物分解，很快消除污染，因此河水仍能保持清澈。 3.可以采取什么措施来改善该地河流水质？ 2.大量生活污水和工业废水排入河道以后, 为什么会引起水质急剧下降？20世纪90年代采取的措施没有明显效果，可能的原因是什么？ 大量生活污水和工业废水排入水中，破坏了该生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性，河水很难恢复到原来的状态，就会形成污染。生态系统的自我调节能力具有一定的限度，由于污染严重，尽管采取了治理措施，河流自身的净化能力仍然不足以消除污染物，因此水质仍然较差。 从治理已有污染的角度，可采用物理、化学、生物等方法进行治理，如机械除藻、底泥疏浚、在某些区段人工増氧、利用微生物分解污染物、利用水生植物进行生态修复等。从管理的角度，应禁止生活污水和工业废水排入河道，或污水、废水必须经严格处理才能排放；加强人们的水环境保护意识；加强执法检査；等等。 练习与应用 复习与提高 1.下图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是 （ ） A.沼气池中的微生物是该生态系统的分解者 B.微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量 C.沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用 D.多途径利用农作物可提高该生态系统的能量利用效率 2.在自然生态系统中，物质是能量的载体，下列叙述正确的是（ ） A. 能量可驱动物质循环 B. 物质和能量可循环利用 C. 能量只能在食物链中流动 D. 能量金字塔和生物数量金字塔均可倒置 3. 生态系统中物质循环、能量流动和信息传递每时每刻都在进行，下列与之相关的叙述，正确的是 （ ） A. 物质循环往复意味着任何生态系统在物质上都是自给自足的 B. 能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程 C. 只有生物才会对信息有反应，因此信息传递只发生在生物群落内部 D. 生态系统中的物质循环、能量流动和信息传递都是沿食物链进行的 一、选择题 C A B 复习与提高 一、选择题 4. 毛竹与榜树、苦楮等阔叶树形成的混交林，其稳定性比毛竹纯林的高。以下分析不合理的是 （ ） A.毛竹纯林易发生病虫害 B.混交林中物种多样性高 C.混交林中食物网更复杂 D.混交林中能量可循环利用 D 1. 将以下概念之间的关系分别用概念图的形式表示出来。 生态系统、食物链、食物网、生产者、消费者、分解者、生物群落、初级消费者、次级消费者、三级消费者、第一营养级、第二营养级、第三营养级、第四营养级。 二、非选择题 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。 有机物分解后形成大量的NH4+等无机盐离子，有利于藻类的大量繁殖。 （2）在该河流的BC段上，藻类大量繁殖的主要原因是什么？ （3）水中溶解氧含量逐渐恢复的主要原因是什么？ （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？ 藻类通过光合作用释放O2，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。 河流中的生物大量死亡，生态平衡遭到破坏；因为生态系统的自我调节能力有一定的限度，当外来干扰超过这个限度时，生态平衡就会遭到破坏。 复习与提高 3.棉铃虫是棉田常见的害虫，喷洒高效农药可以迅速杀死棉铃虫，但同时也会杀死棉铃虫的天敌，并造成环境污染。如果放养棉铃虫的天敌——赤眼蜂，虽然不能彻底消灭棉铃虫，但是能将它们的种群数量控制在较低水平，也不会造成环境污染。哪一种做法有利于提高农田生态系统的稳定性？为什么？ 放养赤眼蜂。因为喷酒高效农药、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。从这个角度看，这种做法有利于提高农田生态系统的稳定性。 4.有科学家指出：“没有物质，什么都不存在；没有能量，什么都不会发生；没有信息，任何事物都没有意义。”在生态系统中，物质、能量和信息是这样起作用的吗？在细胞、个体、种群、 群落等层次，它们所起的作用也是这样的吗？试举例谈谈对这句话的理解。 生命有物质性，即生命体都是物质实体，因此物质是生命的基础。在生态系统中，生物体都是由物质组成的，其生命活动所需要的物质都来自环境，没有物质，什么都不存在。生命活动会消耗能量，能量驱动生命活动的有序进行，因此能量流动是生态系统的动力，没有能量，生命活动都不能正常进行，因此可以说什么都不会发生。信息调节保证了生命活动的有序进行，没有信息，生命系统难以维系和运转。例如，如果没有视觉、听觉或嗅觉等方面的信息，捕食者就无法捕获猎物，猎物即使近在咫尺也毫无意义。从这个角度看，没有信息，任何事物都没有意义了。 在细胞、个体、种群、群落、生态系统等各个层次，物质、能量、信息都发挥着作用，尽管有细微差别，但大体上是一致的，不论在哪个层次，生命都是物质、能量、信息的统一体。 复习与提高 $$