2021-2022学年高二上学期生物苏教版选择性必修2 3.5生态系统的稳态及维持课件(共29张PPT)

(共30张PPT)
第5节 生态系统的稳态及维持
第三章 生态系统
新课引入
紫茎泽兰
多年生草本或亚灌木。植物界里的“杀手”，所到之处寸草不生，牛羊中毒。对环境的适应性极强。在2010年中国西南大旱后疯长蔓延，威胁到农作物的生长。被列入中国首批外来入侵物种，排在第一位。
新课引入
紫茎泽兰在原产地和入侵地种群增长的数学模型是哪种类型？
在原产地是“S”形曲线，在入侵地是“J”形曲线。
紫茎泽兰在原产地没有大肆繁殖，为什么在入侵地可以疯长蔓延？
紫茎泽兰的繁殖和适应能力很强，在入侵地没有天敌等因素的制约。
新课引入
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。泽兰实蝇是一种外来生物，对这种方法，你怎么看？
泽兰实蝇抑制紫茎泽兰的生长，但它也是一种外来物种，也可能影响入侵地的生态系统，因此在释放泽兰实蝇之前，应做好相关研究，如泽兰实蝇的生物安全性研究，野外如何布点释放泽兰实蝇，释放的虫量应当为多少，等等。
与紫茎泽兰的例子不同，千百年来，虽然地球上许多生态系统不时受到外来干扰，但只要这种干扰没有超过限度，生态系统一般都能通过自我调节来维持自身结构和功能的相对稳定。
像这样，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。
生态平衡
一、生态平衡的概念及特征
一、生态平衡的概念及特征
初生演替的过程
群落处在不同阶段的原因是什么？
不同阶段的环境条件决定了群落类型。
从群落演替的角度分析，森林阶段未来还会发生显著的变化吗？
森林阶段是经历长期演替形成的，是适应环境的优势种替换的过程，并逐渐与环境相适应的相对稳定的状态。
阅读课本73页下面的内容，并思考处于生态平衡的生态系统具有什么特征？
学生活动
一、生态平衡的概念及特征
大兴安岭
呼伦贝尔
一、生态平衡的概念及特征
分解者
生产者
消费者
非生物的物质和能量
结构平衡
结构稳定
功能稳定
能量流动
信息传递
物质循环
功能平衡
收支平衡
决 定
特征
生态系统稳定性
一、生态平衡的概念及特征
结构平衡：生态系统的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：在某生态系统中，植物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。
小结
这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？
阅读课本84页第二段的两个实例，以小组为单位，尝试用文字、线框、箭头等符号，简要描述上述两个例子中的负反馈调节过程。
学生活动
二、生态平衡的调节机制
实例1
二、生态平衡的调节机制
草
兔
狼
草
狼
兔
实例2
植物大量生长
土壤无机养料增加
林下枝叶积累
二、生态平衡的调节机制
种子萌发、幼苗生长迅速
植被逐渐恢复
火灾
光照充足
二、生态平衡的调节机制
在一个系统中，系统工作的效果，反过来作为信息调节该生态系统的工作，并且使生态系统的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。
负反馈
利用本章第1节图3-4，以图中的蛙、蛇或其他动物为例，描述该种动物数量增长或减少时，生态系统发生的变化，并讨论反馈调节是否发挥了作用。
学生活动
二、生态平衡的调节机制
变化
蛇
青蛙
蛇
鼠
回忆选择性必修1中的血糖调节、体温调节和水盐调节等例子，与上述例子有何相似之处？并思考生态系统中是否有正反馈调节的情况出现？
学生活动
二、生态平衡的调节机制
相似之处在于它们都是通过系统内部不同组分之间的相互作用实现自动的自我调节，系统工作结果反过来调节系统的工作，抑制或减弱系统的工作，从而维持相对稳定。
二、生态平衡的调节机制
易错辨析
项目 正反馈 负反馈
作用 加速生态系统最初所发生的变化，使生态系统向着更好或更坏的方向发展，即良性或恶性循环 生态系统自我调节能力的基础，能使最初发生的那种变化向相反的方向发展，使生态系统达到并保持相对稳定
调节方式 加速最初发生变化的那种成分所发生的的变化 抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化
结果 常使生态系统远离稳态 有利于生态系统保持相对稳定
二、生态平衡的调节机制
易错辨析
项目 正反馈 负反馈
实例分析
草
兔
狼
草
狼
兔
湖泊受到污染
鱼类死亡
死鱼腐烂
+
+
污染加剧
哪个食物网所在的群落更加稳定？原因是什么？
三、生态系统稳定性的概念
生态系统的营养结构越复杂，反馈调节路径越多，抵抗干扰的能力就越强，越容易维持平衡状态。在复杂的食物网中，某个物种的位置，可以由同一营养级的其他生物代替，提高了生态系统结构和功能的稳定性。
兔
鹰
狐
草
鼠
蛇
最终的
食肉动物
不同的消费者等级
初级消费者
生产者
经常发生局部火灾的森林自我调节过程：
三、生态系统稳定性的概念
火灾
土壤无机养料增加
种子萌发幼苗生长迅速
光照充足
植被逐渐恢复
经常发生局部火灾的森林，其中部分生物具有以下特征：
一些草本植物的地下部分在火灾后能迅速生长；
部分乔木，树干高直且有耐热的厚树皮，树冠距地面很高；
有些松树的球果在火灾中会裂开，使种子落至地面，从而萌发生长。
三、生态系统稳定性的概念
植物的上述特征对于生态系统应对火灾干扰有何作用？
有维持生态系统结构和功能相对稳定的作用，这些特征也是生态系统自我调节能力的一部分。
从维持生态平衡的角度，将上述各种调节作用的效果归纳、分类？
在干扰下，自我调节作用表现在“保持”或“恢复”原状两个方面。
三、生态系统稳定性的概念
生态系统稳定性的定义：人们把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，叫作生态系统的稳定性。
核心：生态系统的稳定性，强调的是生态系统维持生态平衡的能力。
表现：抵抗力稳定性和恢复力稳定性
小结
三、生态系统稳定性的概念
阅读课本75页中的内容，根据表格中的提示填写抵抗力稳定性和恢复力稳定性的内容。
学生活动
三、生态系统稳定性的概念
项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
区别 实质 保持自身结构功能相对稳定 恢复自身结构功能相对稳定
核心
联系 抵抗干扰、保持原状
遭到破坏、恢复原状
二者都源于生态系统具有自我调节能力，且这种能力是有一定限度的；
二者同时存在，共同维持生态系统的相对稳定；
同一生态系统的两种稳定性通常呈负相关，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性差，反之亦然。
三、生态系统稳定性的概念
生物种类多→营养结构复杂→自我调节能力强→抵抗力稳定性高
恢复力稳定性低
热带雨林生态系统
三、生态系统稳定性的概念
二者抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较差。
抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系并不一定都是相反的。
沙漠生态系统
北极苔原生态系统
易错辨析
课堂小结
根据本节课的重要概念，以小组为单位，合作学习，用箭头和文字建构概念图。
学生活动
自我调节
生态平衡
稳定性
反馈
课堂小结
生态系统各组分间相互作用
自我调节
反馈
负反馈
生态平衡
结构平衡
功能平衡
收支平衡
稳定性
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
调节机制
能力
主要类型
表现
干扰（破坏）
1．下列生态系统中，自动调节能力最大和最小的依次是（ ）
①温带草原 ②热带雨林 ③北方针叶林 ④北极冻原
A．②① B．②④ C．①④ D．③④
课堂检测
C
2．下列关于生态系统自我调节能力的叙述中，错误的是（ ）
A．食虫鸟和害虫的数量变化属于生物群落内的负反馈调节
B．负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础
C．生物群落与无机环境之间不存在负反馈调节
D．生态系统的自我调节能力不是无限的，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力会迅速丧失
课堂检测
C
3．下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是（ ）
①负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础
②“遭到破坏，恢复原状”属于抵抗力稳定性
③人们对自然生态系统“干扰”不应超过其承受能力
④热带雨林遭到严重砍伐后，其恢复力稳定性仍很强
⑤提高生态系统稳定性的措施之一是随意增加生物种类，改变其营养结构
A．①③ B．②④⑤ C．②③ D．①④⑤
课堂检测
A