3.5 生态系统的稳态及维持课件 2025-2026学年高二上学期生物苏教版选择性必修2

第3章 生态系统 第5节 生态系统的稳态及维持 生物圈II号是美国科学人员建立的一座模拟地球生物圈的微型人工生态循环系统。这项原本预期进行两年的实验，在进行了18个月后，系统已严重失衡，最后以失败告终。 思考：生物圈II号的失败说明了什么问题？ 答：在目前技术条件下，在生物圈之外建一个适于人类生活的生态系统是非常困难的。因为系统的稳定性很难做到。 1.生态系统的稳定性 (1)概念：生态系统所具有的 或 自身结构和功能 的能力，称为生态系统的稳定性，也称生态系统的稳态。 保持 恢复 相对稳定 (2)类型： 抵抗力稳定性和恢复力稳定性 (3)抵抗力稳定性概念： 生态系统抵抗或消除外界干扰，并使自身的结构与功能保持原状而不受损害的能力。 一、生态系统的稳定性是动态的 如：在遭受虫害时，草原上植物的再生能力就会增强，这样可以避免虫害对草原造成破坏。 关键词： 抵抗干扰，保持原状 ——抵抗力稳定性 (4)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。 如：草原在遭受火灾后往往会逐渐长出新的植被，恢复原貌。 火后森林重恢复 关键词： 遭受破坏，恢复原状 ——恢复力稳定性 森林生态系统 草原生态系统 森林生态系统抵抗力稳定性高、恢复力稳定性低。 草原生态系统抵抗力稳定性低、恢复力稳定性高。 （5）不同生态系统抵抗力稳定性与恢复力稳定性的差异 6 6 （6）请用数学模型来表示两种稳定性的关系： 营养结构复杂程度 稳定性 0 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 一般来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性反相关。 　　北极苔原生态系统中，动植物种类稀少，营养结构简单，其生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣生活。假如地衣受到大面积破坏，整个生态系统就会崩溃。因此，其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低。 北极冻原生态系统 注意: 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 比较弱！ 类型 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 区别 实质 保持自身结构与功能相对稳定 恢复自身结构与功能相对稳定 核心 抵抗干扰，保持原状 遭到破坏，恢复原状 联系 一般情况下二者呈负相关，a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性   【抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较】 9 生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。 （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—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。 （1）概念： 因此，生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态平衡。 2.生态平衡（补充内容） (1)生态系统稳定性的原因：生态系统能通过 保持相对稳定。 自我调节 (2)自我调节的基础： (3)实例1： 兔增加 狼增加 草减少，兔的生存空间和资源减少 兔减少 草增加，兔的生存空间和资源增加 狼减少 负反馈调节 二、生态系统的稳定性依赖自我调节 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 这种负反馈调节方式在生态系统中普遍存在。 实例2： （1）实例： 鱼等生物死亡 尸体腐烂 湖泊污染 （+） （+） （+） （2）结果：使生态系统远离平衡状态 思考：如果是正反馈调节调节生态系统，结局会怎样？ 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） 美丽的呼伦贝尔草原 掠夺式开发后的黄土高原 【正反馈调节与负反馈调节比较】 1.自然因素：气候变化、自然事件等。 高温干旱 雷电引发森林火灾 地震引发山体滑坡 三、自然或人为因素影响生态系统的稳定性 2.人为因素：环境污染、引入外来物种等。 联合国大会把每年6月5日定位“世界环境日”，强调保护与改善人类环境的重要性。 微塑料（直径小于5mm的塑料颗粒）威胁生物的生存 适量砍伐 合理放牧 适度捕捞 （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， 合理适度利用。 四、提高生态系统稳定性措施 防护林 （2）对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。 对农田生态系统要不断施肥、灌溉，增加投入，控制病虫害，才能保证高产出。 1.生态瓶：将少量的植物、动物、微生物和其他非生物物质放入一个密闭的瓶中，组成的一个微型的生态系统。 五、生态瓶的制作 2.目的：设计、制作一个生态瓶，学会观察和分析人工生态系统。 3.制作材料：透明的塑料瓶，水草、小鱼若干，河水，胶带，细砂。 铺垫细沙 注水 放置动植物 密封生态瓶 移置生态瓶 观察记录 4.制作过程 加入细砂少许(约1 cm厚) 注入约 2/3～4/5 容积的河水 然后放入3～5尾小鱼，水草数根 加塞子塞紧（瓶口可适当使用凡士林密封） 并在生态瓶上贴上标签(制作时间，姓名等） 将生态瓶放置于室内通风、光线良好（散射光）的地方 定时观察生态瓶的变化。 5.生态瓶的设计要求及分析 设计要求 相关分析 生态瓶必须是 的 防止外界生物或非生物因素的干扰 生态瓶中投放的几种生物必须具有很强的 ，成分 (具有生产者、消费者和分解者) 生态瓶中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定 生态瓶的材料必须_____ 为光合作用提供光能；保持生态瓶内温度；便于观察 生态瓶宜小不宜大，瓶中的水量应适宜，要留出一定的空间 便于操作；瓶内储备一定量的空气 生态瓶的采光用较强的 光 防止水温过高导致水生植物死亡 封闭 生活力 齐全 透明 散射 6.注意事项 （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）观察指标为：生态瓶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）如果发现生态瓶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，对不同生态瓶进行比较、分析， 说明生态瓶中生态系统稳定性差异的原因。 1.如图是某河流受到不同程度污染与恢复速率的关系，下列说法正确的是 A.一定范围内，污染程度越大，河流的恢复速率越慢，需要的恢复时间越短 B.水体富营养化导致更多生物死亡，这又加重了水体的污染，体现了负反馈调节 C.b点之后造成的污染难以恢复的原因是超过了河流的自我调节能力 D.适量增加该河流各个营养级的生物种类能提高其恢复力稳定性 C 2.在“制作创意生态瓶”跨学科实践活动中，某同学制作的生态瓶以湖底淤泥为底层介质，上铺砂石，灌入湖水，加入绿藻、水草、小鱼、小虾等生物。结果生态瓶在封闭一周后，小鱼、小虾陆续死亡，水质恶化。下列有关叙述，错误的是(    ) A.绿藻、水草属于生产者，通过光合作用制造有机物并放出氧气 B.瓶底细菌、真菌大多属于分解者，能将鱼虾粪便分解为无机物 C.鱼虾的存在加快了生态系统的物质循环并提高了能量传递效率 D.鱼虾死亡，水质恶化造成生态系统进一步失衡属于正反馈调节 C 3.某生物兴趣小组的同学用河水、池泥、水藻、植食性小鱼、广口瓶、凡士林等材料制作了如图所示的3个生态瓶。下列说法中错误的是( ) A.甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内 　分解者数量过少 B.乙瓶中的生物存活的时间相对较长 C.丙瓶中的分解者主要存在于河水及 　池泥中 D.若想维持生态平衡，丙瓶不应放在黑暗中 A $