3.5生态系统的稳定性课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

第5节 生态系统的稳定性 S z L w h 珠珠的电脑 (珠) - 问题∙探讨 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 牛蛙 中国第一批外来入侵物种名单（16种） S z L w h 问题∙探讨 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。 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 S z L w h 问题∙探讨 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 2.紫茎泽兰入侵后，当地植物种类有何变化？推测动物种类会发生什么变化？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。 资料：四川省普格县，云南松林，1998—2012年 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。 S z L w h 问题∙探讨 从群落演替的角度分析，如果气候条件没有剧烈变化，也并没有过多的人类活动干扰，此地未来还会发生显著的变化吗？为什么？ S z L w h 一、生态平衡与生态系统的稳定性 1 生态平衡 （1）概念： 生态系统的 和 处于相对稳定的状态，就是生态平衡。 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） 结构 功能 （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： 生产一消费一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。 S z L w h 一、生态平衡与生态系统的稳定性 群落总生产量和总呼吸量的变化曲线图 思考：在成熟阶段，群落的总生产量和总呼吸量呈现怎样的趋势？ 这说明了什么？ 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。 ①结构平衡： 生态系统各组分保持相对稳定 ②功能平衡： 生产一消费一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。 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。 ③收支平衡： S z L w h 一、生态平衡与生态系统的稳定性 判断下列生态系统是否处于生态平衡？ 呼伦贝尔的草原 这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？ S z L w h 一、生态平衡与生态系统的稳定性 （3）调节机制： 负反馈调节 1.尝试用文字、线框、箭头等符号，任选一个实例，简要描绘其中的调节过程。 分析生态系统中的反馈调节过程 任务1 实例二 森林 森林火灾 灾后恢复 兔 草 狼 实例一 S z L w h 一、生态平衡与生态系统的稳定性 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 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。 S z L w h 一、生态平衡与生态系统的稳定性 森林 森林火灾 灾后恢复 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。 负反馈调节机制是自我调节能力的基础 S z L w h 一、生态平衡与生态系统的稳定性 （3）调节机制： 负反馈调节 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。 选择性必修P52 S z L w h 一、生态平衡与生态系统的稳定性 补充：正反馈调节 实例：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 模型 鱼等生物死亡 尸体腐烂 湖泊污染 （+） （+） （+） 结果： 使生态系统远离平衡状态 S z L w h 一、生态平衡与生态系统的稳定性 原方向 原方向 发生偏离 发生偏离 正反馈调节 更加偏离 负反馈调节 回到原方向 破坏稳态（错上加错） 调节稳态（改斜归正） 掠夺式开发后的黄土高原 美丽的呼伦贝尔草原 S z L w h 一、生态平衡与生态系统的稳定性 （1）概念：生态系统　　　　　　自身结构与功能处于　　　平衡状态的能力。生态系统的稳定性，强调的是生态系统维持　　　　　的能力。 维持或恢复 相对 生态平衡 2 生态系统的稳定性 （2）调节机制： 自我调节能力是有限的 生态系统的稳定性 （能力） 原因 基础 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 自我调节能力 负反馈调节 生态平衡 （状态） S z L w h 二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性 1.抵抗力稳定性 (1)含义：生态系统　　　　　 　　并使自身的结构与功能_________________________的能力。 (2)规律：一般来说，生态系统中的组分越多， 　　 　越复杂，其_________能力就越强，抵抗力稳定性就越高，如热带雨林生态系统。 复力稳定性 (1)含义：生态系统在　　　　 　　　　　后 　　　 　　　 的能力。 (2)特点：生态系统在受到不同的干扰(破坏)后，其恢复 　 与恢复______是不一样的。 抵抗外界干扰 保持原状（不受损害） 食物网 自我调节 受到外界干扰因素的破坏 恢复到原状 速度 时间 1 抵抗力稳定性 2 恢复力稳定性 （遭到破坏，恢复原状） 干扰后 （抵抗干扰，维持原状） 干扰 S z L w h 2.分析不同组分数量的生态系统稳定性的不同。 生态系统稳定性分析 任务2 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 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。 蝗虫采食下，草原植物再生能力增强 干旱时树木扩展根系的分布空间 二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性 S z L w h 2.分析不同组分数量的生态系统稳定性的不同。 生态系统稳定性分析 任务2 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 抵抗力稳定性就越低 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。 二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性 S z L w h 二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性 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。 如果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！ S z L w h 讨论：比较森林生态系统和三江源地区的草原生态系统在两种稳定性表现上的差别，简要表述理由。 一般来说，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。反之，生态系统的组分越少，食物网越简单，其自我调节能力就越弱，恢复力稳定性较高。 生态系统的稳定性之间的关系 任务3 二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性 S z L w h 生态系统的稳定性之间的关系 任务3 1.请用数学模型来表示两种稳定性的关系。 稳定性 营养结构复杂程度 0 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 结构简单的生态系统，抵抗力稳定性低，恢复力稳定性一定高吗？ 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！ 二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性 S z L w h 练习∙反馈 2.如图表示抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳 定性的关系，据图分析回答下列问题： (1)在受到干扰之前，曲线在正常范围内波动是由 于该生态系统具有　　　　　　　。 (2)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。 (3)x的大小可作为　　　　　　　强弱的指标，x值越大，说明　 　。 (4)TS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越　 　 。 自我调节能力 大于 恢复力稳定性 恢复力稳定性越低 低 S z L w h 1.抵抗力稳定性 3 提高生态系统的稳定性 (1)原因 ①处于生态平衡的生态系统可以持续不断地满足人类　　　　　。 ②处于生态平衡中的生态系统能够使人类生活与生产的　　　保持稳定。 (2)措施 ①控制对生态系统的　　　　　，在不超过生态系统自我调节能力的范围内， 　　　　　地利用生态系统。 ②对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的　　　、　　　的投入，保证生态系统内部　 与　　 　的协调。 生活所需 环境 干扰强度 合理适度 物质 能量 结构 功能 二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性 S z L w h 3 提高生态系统的稳定性 1. 2005年，我国启动三江源生态保护和建设一期工程，总投资75亿元，项目兼顾生态保护、民生改善、生产布局多方面。 4.从2005年到2019年，14年间，国家在三江源地区持续投入逾180亿元。 3. 2014年初，三江源生态保护和建设二期工程启动。 2.青海在环境“倒逼”下开始“铁腕”治理，对三江源地区4州17县市全面实施沙化治理、禁牧封育、退牧还草、移民搬迁、湿地保护、人工增雨、工程灭鼠等项目。 资料 二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性 S z L w h 阅读课本76页第3-4段，为三江源地区制定措施提高其稳定性？ 任务4 人工造林、人工种草、鼠虫害治理、“黑土滩”治理 封山育林、休牧育草、围栏封育 控制对生态系统的干扰强度 给予相应的物质、能量的投入 措施 原则 对过度利用的森林与草原，首先应封育，待恢复到较好状态时再适度利用。 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； 人工建造“生态屏障”； 建造"三北"防护林，有效地防风阻沙，保护草原与农田。 二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性 S z L w h 课堂小结 S z L w h 练习∙反馈 1.下列关于生态平衡的说法，不正确的是（ ） A.生态平衡就是生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态 B.处于生态平衡的生态系统的各种组成成分保持不变 C.处于生态平衡的生态系统的物质和能量的输入和输出达到平衡状态 D.生态平衡的调节机制是负反馈调节 B S z L w h 练习∙反馈 2.图1为某草原生态系统中的反馈调节示意图(甲、乙、丙可构成一条食物链)，图2为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动。下列分析不正确的是（ ） A.一个完整的生态系统，除了图1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、丙三者之间的食物关系是乙→甲→丙 C.图2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1是负反馈调节，图2是正反馈调节 C S z L w h 干扰 生产者 非生物的环境 消费者 分解者 稳定 请根据生态系统的结构模型建构一般生态系统稳定性的一般模型 练习∙反馈 S z L w h 情境：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，河水水质会有什么改变，为什么？ 练习∙反馈 S z L w h 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 练习∙反馈 干扰 生产者 非生物的环境 消费者 分解者 稳定 S z L w h 练习∙反馈 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被大量消耗 有机物分解后形成大量的无机盐离子，有利于藻类的大量繁殖 干扰 生产者 非生物的环境 分解者 稳定 污水 藻类 细菌 溶解氧 有机物 无机盐 2.在该河流的BC段上，藻类大量繁殖的主要原因是什么？ 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 3.水中溶解氧含量逐渐恢复的主要原因是什么？ S z L w h 练习∙反馈 干扰 生产者 非生物的环境 分解者 稳定 污水 藻类 细菌 溶解氧 有机物 无机盐 拓展：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最严重的后果是什么？为什么？ 河流中生物大量死亡，该生态系统的稳定性遭到破坏。 结论：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，生态系统的稳定性就急剧下降，生态平衡就会遭到严重的破坏。 S z L w h 问题∙探讨 S z L w h 实验：设计并制作生态缸，观察其稳定性 1 实验原理 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。 S z L w h 实验：设计并制作生态缸，观察其稳定性 S z L w h 实验：设计并制作生态缸，观察其稳定性 设计要求 目的 生态缸一般是 的 防止外界生物或非生物因素的干扰 生态缸中投放的几种生物必须具有很强的 ，种类 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 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 不宜 ，缸中的水量应 ，要留出一定的 . 便于操作；缸内储备一定量的空气 生态缸的采光用较强的 光 防止水温过高导致水生植物死亡 选择动物不宜过多，个体不宜太大 减少对氧气的消耗，防止氧气的产生量小于 消耗量 封闭 生活力 透明 小 大 适宜 空间 散射 齐全 3 设计要求及目的 S z L w h 练习∙反馈 3.某草原生态系统中植物和食草动物两个种群 数量的动态模型如图所示。下列叙述错误的是 （ ） A. 食草动物进入早期，其种群数量增长大致呈“J”型曲线 B. 图中点a的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量 C. 该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负反馈调节有关 D. 过度放牧会降低草原生态系统的抵抗力稳定性 B S z L w h 练习∙反馈 4.自然灾害和人类活动能破坏自然生态系统，自然生态系统的恢复与重建需要利用恢复生态学的理论和技术。下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是（ ） A. 控制对生态系统的干扰程度有利于维持生态系统的稳定性 B. 恢复生态学主要是利用了生物群落演替理论，强调自我调节能力与生物的适应性 C. 减少捕食者和寄生生物的种类和数量可提高生态系统的稳定性 D. 生态系统恢复稳定后，群落的物种组成不再改变 AB S z L w h 谢谢观看! S z L w h 珠珠的电脑 (珠) - Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.76 $$