3.6生态系统通过自我调节维持稳态课件-2026-2027学年高二上学期生物浙科版选择性必修2

第三章 生态系统 生态系统通过自我调节维持稳态 目录 01 生态系统主要通过反馈调节维持稳态 02 生态系统具有抵抗干扰保持稳态的能力 03 生态系统在遭到外界干扰因素破坏时具有恢复稳态的能力 1.科学思维：阐明生态系统主要通过反馈调节维持稳态 2.生命观念：举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性 3.社会责任：简述提高生态系统稳定性的措施 核心素养 1.举例说明生态系统中的负反馈调节和正反馈调节 2.阐明生态系统维持稳态的原理 3.说明生态系统具有抵抗干扰并保持稳态的能力 4.举例说明生态系统具有恢复稳态的能力 知识目标 问题探讨 生态系统可以通过其内部的自我调节机制保持稳定性，当其遭受一定程度的外界干扰时，可以恢复到原来的稳定状态。但当干扰超过自我调节的限度时，生态系统的稳定状态就可能被破坏而难以恢复。 【思考】生态系统的自我调节机制是如何发挥作用的？ 生态系统主要通过反馈调节维持稳态 01 1.稳态 生态系统内部各成分彼此相互协调，保持相对稳定的状态，是生态系统的一个很重要的特点 特征 （1）结构相对稳定：生态系统中动、植物种类及数量不是不变的，而是在一定范围内波动，但不会变化太大 （2）功能相对稳定：生物群落能量的输入量与输出量保持相对平衡 稳态是靠生态系统的自我调节来实现的 生态系统主要通过反馈调节维持稳态 生态系统主要通过反馈调节维持稳态 2.反馈调节 （1）概念 当生态系统中的某一成分发生变化时，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分，这个过程称为反馈调节 （2）类型 正反馈调节、负反馈调节 （1）负反馈调节 概念 生态系统中普遍存在的一种调节方式，它的作用是能够使生态系统达到和保持平衡或稳态，反馈的结果是抑制和减弱最初发生的变化 发生偏离 负反馈调节 回到原来方向 改邪归正 原方向 生态系统主要通过反馈调节维持稳态 意义 负反馈调节在生态系统中普遍存在，既存在于生物群落内部，也存在于生物群落与无机环境之间，是生态系统自我调节能力的基础，对生态系统达到和保持平衡是必不可少的。 【实例】 兔子数量增加 狼增加 草减少，兔的生存空间和资源减少 兔子数量减少 草增加，兔的生存空间和资源增加 狼减少 生态系统主要通过反馈调节维持稳态 （2）正反馈调节 生态系统中某一成分的变化所引起的其他一系列变化，不是抑制而是加速最初发生的变化，所以正反馈调节的作用常常使生态系统远离平衡状态或稳态 原方向 发生偏离 正反馈调节 偏离原来方向 错上加错 生态系统主要通过反馈调节维持稳态 【例】 因此，对于处于稳定状态的生态系统，正反馈调节往往具有极大的破坏作用。 鱼等生物死亡 尸体腐烂 湖泊污染 （+） （+） （+） 生态系统主要通过反馈调节维持稳态 生态系统具有抵抗干扰保持稳态的能力 02 1.生态系统的自我调节能力 生态系统具有抵抗外界干扰，使自身的结构和功能保持原状的能力，这种能力被称为生态系统的自我调节能力 2.基础：负反馈调节是自我调节的基础 干旱时树木扩展根系的分布空间 蝗虫采食下，草原植物再生能力增强 生态系统具有抵抗干扰保持稳态的能力 2.生态系统自我调节能力的强弱是多种因素共同作用的结果 生态系统中生物的种类和数量越多，食物网越复杂，自我调节能力就越强，抵抗外界干扰保持稳态的能力就越强，反之则越弱。 【注意】生态系统的自我调节能力是有限的 【例】热带雨林中，动植物种类繁多，营养结构非常的复杂，假如其中某种生物大量减少，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 生态系统具有抵抗干扰保持稳态的能力 3.增强自我调节能力的措施 增加生态系统物种的多样性，可以增强内部结构与功能的协调性，提高生态系统的稳定性 生态系统具有抵抗干扰保持稳态的能力 生态系统在遭到外界干扰因素破坏时具有恢复稳态的能力 03 1.恢复稳态的能力 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 与抵抗干扰的能力作用相反 【例如】森林局部火灾后，仍能逐步恢复原状 森林火灾 灾后恢复 生态系统在遭到外界干扰因素破坏时具有恢复稳态的能力 特点 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！ 生态系统的恢复稳态的能力是有一定限度的 生态系统在遭到外界干扰因素破坏时具有恢复稳态的能力 生态系统在遭到外界干扰因素破坏时具有恢复稳态的能力 2.生态系统稳态的破坏 当外来干扰因素超过一定的限度，生态系统的自我调节功能本身就会受到损害，从而引起生态系统稳态的失调，甚至导致生态危机 破坏因素：自然因素和人为因素 3.生态危机 由于人类盲目活动而导致局部地区甚至整个生物圈结构和功能失衡，从而威胁到人类的生存 【实例】 黄土高原植被破坏造成的后果 草原荒漠化 生态系统在遭到外界干扰因素破坏时具有恢复稳态的能力 3.提高生态系统稳定性的措施 （1）严格控制对生态系统的干扰程度。对生态系统的利用应该适度，不要超过生态系统的自我调节能力 （2）对人类利用强度较大的生态系统，应该实施相应物质和能量的投入，保证生态系统结构和功能的协调 （3）人类活动必须注意生态效益 防护林防风阻沙 合理放牧 生态系统在遭到外界干扰因素破坏时具有恢复稳态的能力 用数学模型来表示两种稳定性的关系 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。 稳定性 营养结构复杂程度 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 生态系统在遭到外界干扰因素破坏时具有恢复稳态的能力 活动：设计并制作生态瓶，观察其稳定性 【目的要求】 （1）设计并制作生态瓶 （2）观察生态瓶中动、植物数量的变化，分析其变化的原因，概述影响生态瓶稳定性的因素 【材料用具】 塘泥 ，碎石或小石块，水草，小虾，小鱼，水蜗牛，池塘水，小网兜，有盖的透明玻璃瓶等 设计要求 目的 生态缸一般是封闭的 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生命力，种类齐全 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 生态缸的材料必须透明 为光合作用提供光能；保持生态缸内温度；便于观察 生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的空间 便于操作；缸内储备一定量的空气 生态缸的采光用较强的散射光 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 活动：设计并制作生态瓶，观察其稳定性 【方法步骤】 （1）设计生态瓶中各种成分及其比例的方案 （2）制作生态瓶，并将生态瓶放置在温度适宜和光线良好的地方，但要避免阳光直接照射 （3）定期观察、记录生态瓶中动、植物种类和数量的变化 活动：设计并制作生态瓶，观察其稳定性 活动：设计并制作生态瓶，观察其稳定性 【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 课外读：微型生物圈“月宫一号” 生态系统通过自我调节维持稳态 稳定性的表现 负反馈调节 调节方式 稳态 抵抗干扰的能力 恢复稳态的能力 特征 自我调节 制作生态瓶 正反馈调节 课堂小结 1.生态系统的抵抗力稳定性越高，其平衡状态就越不容易被破坏。下列措施不利于提高或保持生态系统抵抗力稳定性的是( ) A.调查论证后将一些物种引入生态系统，可增大生物群落的物种丰富度 B.在不超过生态系统自我调节能力的范围内合理、适度利用生态系统 C.对利用较大的生态系统实施相应的物质和能量投入 D.为提高收入，将大面积自然林改为单一树种的经济林 解析：A(利于)调查论证后将一些物种引入生态系统可增大生物群落的物种丰富度,使生态系统的营养结构变复杂,从而有利于生态系统抵抗力稳定性提高；B(利于)合理、适度利用生态系统可以调控物种种类和营养结构,利于生态系统抵抗力稳定性的提高；C(利于)对利用较大的生态系统进行一定额外能量和物质的输入,有利于保持生态系统抵抗力稳定性；D(不利于)将自然林改为单一树种的经济林,物种丰富度降低,营养结构变单一,不利于生态系统抵抗力稳定性的提高或保持。 D 随堂练习 2.下列关于生态系统稳定性的叙述,不正确的是( ) A.自然生态系统常常趋向稳态的方向发展 B.自我调节能力是生态系统实现稳态的基础 C.生态系统保持稳态不需要外界的能量输入 D.生态系统营养结构越复杂自我调节能力越强 解析：生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，使得生态系统趋向于稳态，A正确；生态系统稳定性是由自我调节来实现的，生态系统自我调节能力的大小与生态系统中营养结构的复杂程度有关,B正确；由于能量是单向流动、逐级递减的，所以生态系统必须依赖于外界的能量输入，C错误;生态系统营养结构越复杂，自我调节能力越强，D正确。 C 随堂练习 3.提高生态系统的稳定性是保护环境的有效手段。下列与生态系统稳定性相关的叙述，错误的是( ) A.河流受到轻微污染依然能保持清澈属于恢复力稳定性 B.生态系统内部结构与功能的协调可以提高生态系统的稳定性 C.人们对自然生态系统的干扰不应超过其抵抗力稳定性 D.一般来说，生物的种类越多，食物网越复杂，生态系统的抵抗力稳定性就越高 解析：河流受到轻微污染依然能保持清澈属于抵抗力稳定性，A错误；生态系统内部结构与功能的协调可以提高生态系统的稳定性，B正确；人们对自然生态系统的干扰不应超过其抵抗力稳定性，否则生态平衡会遭到破坏，C正确；一般来说，生物的种类越多，食物网越复杂，生态系统的抵抗力稳定性就越高，D正确。 A 随堂练习 感谢您的观看 Thank you Lavf57.71.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) $