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

第3章第5节 生态系统的稳定性 1、 学习目标 1、 掌握生态平衡与生态系统的稳定性 2、 掌握抵抗力稳定性和恢复力稳定性 3、 了解提高生态系统的稳定性 4、设计制作生态缸，观察其稳定性 5、分析模型图中的抵抗力稳定性与恢复力稳定性 2、 学习过程 （1） 课程导入 以课本P73页问题探讨导入：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？ 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？ （二）授课 知识点一、 生态平衡与生态系统的稳定性 1. 生态平衡（P73） （1） 概念：生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。 【注意】生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态的平衡。 （2） 实例 大兴安岭的森林、呼伦贝尔的草原。 （3） 处于生态平衡的生态系统的特征 ①结构平衡：生态系统的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：如在某生态系统中，植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。 2. 负反馈调节（P74） （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，它可使系统保持稳定。 （2） 负反馈调节的意义 负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是系统具备自我调节能力的基础。 3. 生态系统的稳定性（P74） （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。 （2） 生态系统具有稳定性的原因：生态系统具有一定的自我调节能力。 4.自我调节能力 （1）概念 生态系统在受到外界干扰之后，通过自身调节维持其相对稳定的能力。 【注意】（P75） 生态系统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。 知识点二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性 项目 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（不受损害）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 特点 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 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 实例 ①在热带雨林中，假如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；②北极冻原生态系统中，假如地衣受到大面积破坏，整个生态系统就会崩溃 如果河流与土壤被有毒物质轻微污染，通过自身的净化作用，可以很快恢复到接近原来的状态；若被有毒物质重度污染，自身的净化作用已不足以消除大部分有毒物质，这些河流或土壤的恢复力稳定性就被破坏了 联系 两者是同时存在于同一系统中的两种不同的能力，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定 【注意】 （1） 区分抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关键是生态系统是否遭到破坏。生态系统遭到破坏的特征是生物种类、数量显著减少，食物链、食物网大为简化。 （2） 抵抗力稳定性的核心是“抵抗干扰、保持原状”，恢复力稳定性的核心是“遭到破坏后恢复原状”。 （3） 极地冻原生态系统的营养结构简单，抵抗力稳定性低，由于极地环境条件恶劣，其受到破坏后恢复起来也较为困难，恢复力稳定性也极低。 知识点三、提高生态系统的稳定性 1. 破坏生态系统的稳定性的因素 （1） 自然因素：主要指自然界发生的异常变化，如火山爆发、地震、海啸、山洪泥石流和雷电火灾等使生态系统遭到破坏，甚至崩溃的因素。 （2） 人为因素：人类的活动正在改变着自然界中各种生态系统的稳定性，导致全球的环境危机出现，主要表现为破坏植被、破坏食物链、污染环境等。 2. 提高生态系统的稳定性的措施 （1） 控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统的自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统。例如，对过度利用森林与草原，首先应封育，待恢复到较好状态时再适度利用。 （2） 对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。例如，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”。 【注意】 （1）对不同的生态系统应采取不同的保护措施。对于抵抗力稳定性较低的生态系统,要加强保护措施,如草原生态系统;对于恢复力稳定性较低的生态系统,要合理利用,避免其稳定性被破坏,如森林生态系统。 （2）生态系统的稳定性与其自我调节能力有关,自我调节能力与生物种类和个体数量有关,合理增加生物种类和数量可以提高生态系统的稳定性。如果通过增加生物的种类来提高生态系统的稳定性,一定要选择适合在当地生长并且不会成为入侵物种的生物。 知识点四、设计制作生态缸，观察其稳定性 1. 制作生态缸的目的 观察生态缸中生态系统的稳定性。 2. 实验原理 （1） 生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素都有密切的关系。 （2） 将少量植物、以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密封的玻璃缸中，便形成一个人工模拟的微生态系统——生态缸。 （3） 观察生态缸中生物的生存状况和存活时间的长短，了解生态系统的稳定性及影响其稳定性的因素。 3. 试验流程 4. 实验设计要求 5. 结果分析 生态缸内的生物只能存活一段时间。生态缸中的营养结构极为简单，自我调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性及易被破坏。 知识点五、分析模型图中的抵抗力稳定性与恢复力稳定性 (1)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。 (2)m表示受到外来干扰时生态系统的功能偏离这一范围的大小，其值可以作为抵抗力稳定性的定量指标，m值越大，说明抵抗力稳定性越低。如草原生态系统与热带雨林生态系统受到相同的干扰时，草原生态系统的m值要大于热带雨林生态系统的m值。 (3)n可以表示生态系统的功能恢复到原状所需的时间，n值越大,表示其恢复到原状的难度越大。 (4)TS表示曲线与正常作用范围之间所夹的面积，可作为生态系统的总稳定性的定量指标,其值越大,即m与n越大,说明这个生态系统的总稳定性越低。 【总结，解题思路】 生态系统稳定性的分析方法： (1) 分析生态系统的稳定性时,解题的主要思路是组成成分的多少→营养结构的复杂程度→自我调节能力的强弱→生态系统稳定性的高低。抵抗力稳定性高低的判断如下： (2) 分析生态系统稳定性时,不能仅仅从营养结构的角度分析,还要看它们所处的环境,环境条件良好时,生态系统的稳定性就相对较高。 背诵内容 知识点一、 生态平衡与生态系统的稳定性 1.生态平衡（P73） （1）概念：生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。 【注意】生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态的平衡。 2.负反馈调节（P74） （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，它可使系统保持稳定。 （2）负反馈调节的意义 负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是系统具备自我调节能力的基础。 3.生态系统的稳定性（P74） （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。 （2）生态系统具有稳定性的原因：生态系统具有一定的自我调节能力。 【注意】（P75） 生态系统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。 知识点五、分析模型图中的抵抗力稳定性与恢复力稳定性 (1)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。 (2)m表示受到外来干扰时生态系统的功能偏离这一范围的大小，其值可以作为抵抗力稳定性的定量指标，m值越大，说明抵抗力稳定性越低。如草原生态系统与热带雨林生态系统受到相同的干扰时，草原生态系统的m值要大于热带雨林生态系统的m值。 (3)n可以表示生态系统的功能恢复到原状所需的时间，n值越大,表示其恢复到原状的难度越大。 (4)TS表示曲线与正常作用范围之间所夹的面积，可作为生态系统的总稳定性的定量指标,其值越大,即m与n越大,说明这个生态系统的总稳定性越低。 第 页，共 页 第 4 页，共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $