内容正文:
生态系统的稳态及维持
第三章 生态系统
苏教版(2019)选择性必修二
目 录
CONTENTS
生态系统的稳定性是动态的
PART 1
生态系统的稳定性依赖自我调节
PART 2
自然或人为因素影响生态系统的稳定性
PART 3
核心素养
1.生命观念:分析生态系统的稳定性,建立生命系统的稳态观
2.科学思维:通过分析生态系统的抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性关系曲线,培养科学分析问题、解决问题的思维能力
核心素养
3.社会责任:通过学习生态系统稳定性的知识,关注人类活动对生态系统的影响
4.科学探究:基于对生态系统的理论学习,尝试设计制作生态瓶
学习目标
1.概述生态系统的稳定性,并举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性
2.通过分析生态系统中的反馈调节过程,阐明生态系统具有维持或恢复生态平衡的能力
3.关注人类活动对生态系统稳定性的影响
知识回顾
1.抵抗力稳定性
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
2.恢复力稳定性
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
3.影响抵抗力稳定性和恢复力稳定性高低的因素
(1)内部因素:生态系统的结构
(2)外部因素:环境干扰强度
积极思维:如何保持与提高池塘生态系统的稳定性?
事实1 在池塘生态系统中,一般底部沉积物较多、富含营养物质,水体中溶有氧、二氧化碳等
事实2 池塘中的生产者主要有藻类和挺水植物、浮水植物、沉水植物等
事实3 池塘中的消费者有以水草、浮游植物为食的草鱼、鲢鱼等,也有以动物为食的乌鳢、青鱼等
事实4 池塘中还分布着多种微生物
生态系统的稳定性依赖自我调节
PART 2
生态系统的稳定性依赖自我调节
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一种状态,就是生态平衡
动态平衡
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)
生态系统的稳定性依赖自我调节
(2)特征
结构平衡:生态系统各组分保持相对稳定
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
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
这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢?
生态系统的稳定性依赖自我调节
在没有人为因素干扰的情况下,生态系统的稳定性是其自我调节的结果。
生态系统稳定性的自我调节主要是通过负反馈调节机制进行的。
兔迁入草原植物被破坏
草原
实例
草原恢复
生态系统的稳定性依赖自我调节
这种负反馈调节方式在生态系统中普遍存在
兔数量增加
兔吃大量植物
兔吃少量植物
兔数量减少
兔因饥饿死亡
兔食物增加
植物增加
植物减少
生态系统的稳定性依赖自我调节
2.负反馈调节
生态系统遇到了破坏或干扰,而对抗这种破坏或干扰,使生态系统恢复平衡的调节机制,是负反馈机制。
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。
发生偏离
负反馈调节
回到原来方向
改邪归正
原方向
生态系统的稳定性依赖自我调节
3.正反馈调节
使生态系统常常远离稳态,对生态平衡有极大破坏作用
鱼等生物死亡
尸体腐烂
湖泊污染
(+)
(+)
(+)
原方向
发生偏离
正反馈调节
偏离原来方向
错上加错
知识链接:生态系统中的正反馈调节
反馈信号的极性与系统输入信号的极性相同,从而起着增强系统净输入信号的作用,我们称之为正反馈调节。
生态系统也存在正反馈调节方式。正反馈的作用与负反馈相反,即生态系统中某一成分的变化不是起抑制作用,而是加速最初发生的变化。例如,一个池塘生态系统受到污染,鱼类因死亡而数量减少,死鱼又因腐烂或被细菌分解等进一步加重池塘污染,并引起更多的鱼类死亡。因此,由于正反馈的作用,鱼类死亡速度会越来越快,污染也会越来越严重。正反馈调节对生态系统的稳定性往往具有极大的破坏作用。
自然或人为因素影响生态系统的稳定性
PART 3
自然或人为因素影响生态系统的稳定性
1.自然因素影响生态系统的稳定性
气候变化、自然事件
干旱导致植物死亡
雷电引发森林大火
自然或人为因素影响生态系统的稳定性
2.人为因素影响生态系统的稳定性
环境污染、引入外来物种等
(1)人类活动产生的部分污染物
联合国大会把每年的 6 月 5 日定为“世界环境日”,强调保护与改善人类环境的重要性。
油漆污染
制革废弃物
化工废液
放眼社会:微塑料威胁生物的生存
2014 年联合国环境规划署出版的年鉴指出,除了我们看到的塑料垃圾外,还有一类称为微塑料(直径小于 5 mm 的塑料颗粒)的材料正在日益威胁生物的生存。微塑料已越来越多地直接用于诸如牙膏、发胶和洁面乳等消费品中,而它们在污水处理过程中难以被
过滤去除,最终会直接排放到河流、湖泊和海洋中。微塑料极易被海鸟、鱼类、贝类、浮游生物等摄入体内,危及生物的生存。而聚集在微塑料上的有害微生物等还可能传播疾病。
积极思维:外来物种入侵对生态系统稳定性有什么影响?
事实 尼罗罗非鱼是我国公布的第三批 18 种外来入侵物种之一。原产于尼罗河流域的尼罗罗非鱼目前已经在 100 多个国家和地区有养殖记录。1978 年我国首次引进尼罗罗非鱼,并在全国各地推广养殖。目前除上海市、青海省、宁夏回族自治区外,其他地区均有养殖记
录。由于其适应能力强、食性杂、生长迅速、繁殖力强等特征,已经造成入侵地鱼类的物种多样性显著降低
自然或人为因素影响生态系统的稳定性
(2)外来物种入侵
互花米草
薇甘菊
福寿螺
凤眼莲
加拿大一枝黄花
非洲大蜗牛
自然或人为因素影响生态系统的稳定性
课堂小结
生态系统的稳态及维持
负反馈调节
自我调节
影响生态系统稳定性因素
正反馈调节
人为因素
自然因素
随堂练习
1.下列有关生态平衡的说法,错误的是( )
A.生态平衡是指生态系统的结构处于相对稳定的一种状态
B.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
C.资源的消费与更新保持的收支平衡是实现可持续发展的重要标志
D.负反馈调节机制是生态系统维持生态平衡的基础
解析:生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,是一种动态的平衡,并不是一成不变的,A错误,B正确;生态系统处于平衡时,物质和能量的输入与输出均衡,生物种类的组成稳定,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,处于生态平衡的生态系统具有资源的消费与更新保持收支平衡的特征,这种平衡是实现可持续发展的重要标志,C正确;生态平衡反映生态系统的稳定性,这是通过负反馈调节机制实现的,该机制是生态系统具有自我调节能力的基础,也是生态系统维持生态平衡的基础,D正确。
A
随堂练习
2.生态系统具有的某个理想状态称为置位点,在置位点范围内,生态系统处于动态平衡。图中A、B、C表示生态系统的生物成分,A、B、C之间的箭头表示物质的传递方向。下列叙述正确的是( )
A.图中输入和输出包含物质、能量和信息,
在A、B、C之间的信息传递均为双向
B.负反馈调节和正反馈调节在生态系统中普遍存在,
二者是生态系统具备自我调节能力的基础
C.生态系统的置位点发生偏离时,其结构越复杂,偏离就越大,反馈调节越强
D.任何生态系统都具有一定的抵抗外界干扰、保持生态平衡的能力
D
随堂练习
解析:A(×)生态系统的正常运转需要物质作为基础、能量作为动力、信息作为调节的信号,据此可推测生态系统的输入和输出包含物质、能量和信息,A、B、C表示生态系统的生物成分,A为生产者、B为消费者、C为分解者,信息传递在生物群落中并非都是双向的;B(×)负反馈调节在生态系统中普遍存在,其是生态系统具备自我调节能力的基础;C(×)生态系统的置位点发生偏离时,生态系统的结构越复杂,自我调节能力越强,偏离越小; D(√)任何生态系统都具有一定的抵抗外界干扰、保持生态平衡的能力。
随堂练习
3.据报道,在某水域抓住的两条“怪鱼”,经确认系外来物种鳄雀鳝。鳄雀鳝生性凶猛且缺乏天敌,会捕食我国水域中的鱼类等本土物种,从而导致水中被鱼当作食物的藻类大面积泛滥,在水域中形成优势,使水体缺氧,造成一定范围内的生态灾害。下列叙述错误的是( )
A.鳄雀鳝的入侵可能会导致生态系统的物种多样性降低
B.藻类大面积泛滥会导致生态系统的自我调节能力减弱
C.水体缺氧造成鱼类等死亡,进而通过负反馈调节使生态灾害加剧
D.鳄雀鳝的入侵可能会导致生态系统的结构、功能及收支难以维持平衡
解析:鳄雀鳝生性凶猛且缺乏天敌,会捕食我国水域中的鱼类等本土物种,可能会导致生态系统的物种多样性降低,A正确;藻类大面积泛滥会降低物种丰富度,导致生态系统的自我调节能力减弱,B正确;水体缺氧造成鱼类等死亡,进而通过正反馈调节使生态灾害加剧,C错误;鳄雀鳝的入侵可能会导致物种丰富度减少,生态系统的结构、功能及收支难以维持平衡,D正确。
C
感谢の观看
Lavf59.27.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v1.2.18
$