生物人教版（2019）选择性必修2 3.5生态系统的稳定性（共25张ppt）
文档属性
| 名称 | 生物人教版（2019）选择性必修2 3.5生态系统的稳定性（共25张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 13.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-12-08 14:56:49 | ||
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文档简介
(共25张PPT)
第5节 生态系统的稳定性
紫茎泽兰原产于中美洲。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。
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？
适应、繁殖能力强，没有天敌等制约因素
一.生态系统的稳定性
问题探讨
讨论2：我国曾引入紫茎泽兰专食性天敌-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？
泽兰实蝇可以抑制紫茎泽兰生长，但是泽兰实蝇是一种外来物种，也有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，定点释放的虫量应当为多少等等，即在确保利用泽兰实蝇的安全性后，再利用它进行防治。
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状态，就是生态平衡。
一.生态系统的稳定性
大兴安岭的森林
呼伦贝尔的草原
（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
由此可见，生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态平衡。
这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？
（3）生态平衡的调节机制---负反馈调节
①实例一：
1.生态平衡
一.生态系统的稳定性
兔子数量增加
狼增加
草减少，生存空间和资源减少
兔子数量减少
草增加，生存空间和资源增加
狼减少
说明在生态系统中，生物群落内部能够进行自我调节，以维持生态平衡
（3）生态平衡的调节机制---负反馈调节
①实例二：
1.生态平衡
一.生态系统的稳定性
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
说明在生态系统中，生物群落与无机环境之间也能够自我调节，以维持生态平衡
（3）生态平衡的调节机制---负反馈调节
1.生态平衡
一.生态系统的稳定性
上述生态系统都遇到了破坏或干扰，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。
负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础。
②定义：
一.生态系统的稳定性
补充：正反馈调节的过程
1.生态平衡
1.实例：湖泊受到严重污染，鱼等生物会因死亡而减少，尸体腐烂，又会进一步加重污染，引起更多的生物死亡，污染更加严重
2.模型
鱼等生物死亡
尸体腐烂
湖泊污染
（+）
（+）
（+）
3.结果：使生态系统远离平衡状态
一.生态系统的稳定性
1.生态平衡
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）
掠夺式开发后的黄土高原
美丽的呼伦贝尔草原
当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迅速丧失，生态系统就到了难以恢复的程度。
黄土高原由于植被破坏造成水土流失
1.生态平衡
一.生态系统的稳定性
③生态系统的自我调节能力是无限的吗？
生态系统的自我调节能力是有一定限度的
2.生态系统的稳定性
（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。强调的是生态系统维持生态平衡的能力。
（2）原因：
生态系统具有一定的自我调节能力
①生态系统的自我调节能力的基础是___________；
负反馈调节
②生态系统的自我调节能力是_____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，生态平衡遭破坏；
有限
（3）类型：
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
一.生态系统的稳定性
蝗虫采食下，草原植物再生能力增强
干旱时树木扩展根系的分布空间
①抵抗力稳定性：
一.生态系统的稳定性
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。
（抵抗干扰，维持原状）
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；
（遭到破坏，恢复原状）
如：前述的森林局部火灾后，森林仍能逐步恢复原状。
北极冻原生态系统中，动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。假如地衣受到大面积破坏，整个生态系统就会崩溃。
一.生态系统的稳定性
生态系统中的组分越多
食物网越复杂
自我调节能力就越强
抵抗力稳定性就越高
不同的生态系统在这两种稳定性的表现上有着一定差别。
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！
②恢复力稳定性：
一.生态系统的稳定性
（4）抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较
项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
区别 实质 自身的结构与功能相对稳定 自身的结构与功能相对稳定
核心
影响 因素 生态系统中物种丰富度 ，营养结构越复杂，抵抗力稳定性 生态系统中物种丰富度 ，营养结构越简单，恢复力稳定性______
联系 ①相反关系：抵抗力稳定性 的生态系统，恢复力稳定性 ，反之亦然；②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定。如图所示：
保持
恢复
抵抗干扰，保持原状
遭到破坏，恢复原状
越大
越强
越小
越强
2.生态系统的稳定性
一.生态系统的稳定性
弱
强
（4）抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较
2.生态系统的稳定性
一.生态系统的稳定性
环境条件极其恶劣
对于环境条件极其恶劣的生态系统，如北极苔原生态系统，其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。
抵抗力稳定性
稳定性
营养结构复杂程度
一般为负相关关系
恢复力稳定性
（5）稳定性的数学模型
2.生态系统的稳定性
一.生态系统的稳定性
①图中两条虚线之间的部分表示______________________ _；
②y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，
y值大，说明抵抗力稳定性____，反之，抵抗力稳定性____；
如受到相同干扰时，草原生态系统的y值____热带雨林生态系统；
③x表示恢复到原状态所需的时间，
x值大，说明恢复力稳定性____，反之，恢复力稳定性____；
④曲线与正常范围之间所夹的面积作为总稳定性的定量指数（TS）,
TS越大，说明这个生态系统的总稳定性越_____；
生态系统功能的正常作用范围
弱
强
大于
弱
强
弱
（6）提高生态系统稳定性
2.生态系统的稳定性
一.生态系统的稳定性
①可以持续不断地满足人类生活所需；
1、提高生态系统的稳定性的意义
②能够使人类生活与生产的环境保持稳定。
2、提高生态系统稳定性的措施
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，合理适度利用生态系统；
合理放牧
封山育林
（6）提高生态系统稳定性
2.生态系统的稳定性
一.生态系统的稳定性
适量捕捞
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。
农田施肥
三北防护林
2、提高生态系统稳定性的措施
（6）提高生态系统稳定性
2.生态系统的稳定性
一.生态系统的稳定性
对农田、果园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。
生态平衡
生态系统的稳定性
提高生态系统稳定性
结构平衡
功能平衡
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
收支平衡
控制干扰程度
适当物质能量的投入
与营养结构复杂程度的关系
生态系统的稳定性
1.实验原理
二.设计并制作生态缸，观察其稳定性
探究 实践：设计制作生态缸，观察其稳定性
在有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统的基本成分进行组织，构建一个人工微生态系统是可能的。要使人工微生态系统正常运转，在设计时还要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。应该注意，人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的。
设计要求 相关分析
生态缸一般是 的
生态缸中投放的几种生物必须具有很强的 ，成分
生态缸的材料必须
生态缸宜 不宜 ，缸中的水量应 ，要留出一定的
生态缸的采光用较强的 光
封闭
生活力
透明
小
大
适宜
空间
散射
齐全
2、实验设计要求
二.设计并制作生态缸，观察其稳定性
防止外界生物或非生物因素的干扰
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
为光合作用提供光能；保持生态缸内温度；便于观察
便于操作；缸内储备一定量的空气
防止水温过高导致水生植物死亡
二.设计并制作生态缸，观察其稳定性
3.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。
第一天
第一周
半个月
五个月
一年
二.设计并制作生态缸，观察其稳定性
4.结论
（1）人工生态系统可以保持较长时间的相对稳定但不是永久
（2）人工生态系统的稳定性是有条件的
第5节 生态系统的稳定性
紫茎泽兰原产于中美洲。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。
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？
适应、繁殖能力强，没有天敌等制约因素
一.生态系统的稳定性
问题探讨
讨论2：我国曾引入紫茎泽兰专食性天敌-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？
泽兰实蝇可以抑制紫茎泽兰生长，但是泽兰实蝇是一种外来物种，也有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，定点释放的虫量应当为多少等等，即在确保利用泽兰实蝇的安全性后，再利用它进行防治。
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状态，就是生态平衡。
一.生态系统的稳定性
大兴安岭的森林
呼伦贝尔的草原
（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
由此可见，生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态平衡。
这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？
（3）生态平衡的调节机制---负反馈调节
①实例一：
1.生态平衡
一.生态系统的稳定性
兔子数量增加
狼增加
草减少，生存空间和资源减少
兔子数量减少
草增加，生存空间和资源增加
狼减少
说明在生态系统中，生物群落内部能够进行自我调节，以维持生态平衡
（3）生态平衡的调节机制---负反馈调节
①实例二：
1.生态平衡
一.生态系统的稳定性
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
说明在生态系统中，生物群落与无机环境之间也能够自我调节，以维持生态平衡
（3）生态平衡的调节机制---负反馈调节
1.生态平衡
一.生态系统的稳定性
上述生态系统都遇到了破坏或干扰，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。
负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础。
②定义：
一.生态系统的稳定性
补充：正反馈调节的过程
1.生态平衡
1.实例：湖泊受到严重污染，鱼等生物会因死亡而减少，尸体腐烂，又会进一步加重污染，引起更多的生物死亡，污染更加严重
2.模型
鱼等生物死亡
尸体腐烂
湖泊污染
（+）
（+）
（+）
3.结果：使生态系统远离平衡状态
一.生态系统的稳定性
1.生态平衡
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）
掠夺式开发后的黄土高原
美丽的呼伦贝尔草原
当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迅速丧失，生态系统就到了难以恢复的程度。
黄土高原由于植被破坏造成水土流失
1.生态平衡
一.生态系统的稳定性
③生态系统的自我调节能力是无限的吗？
生态系统的自我调节能力是有一定限度的
2.生态系统的稳定性
（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。强调的是生态系统维持生态平衡的能力。
（2）原因：
生态系统具有一定的自我调节能力
①生态系统的自我调节能力的基础是___________；
负反馈调节
②生态系统的自我调节能力是_____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，生态平衡遭破坏；
有限
（3）类型：
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
一.生态系统的稳定性
蝗虫采食下，草原植物再生能力增强
干旱时树木扩展根系的分布空间
①抵抗力稳定性：
一.生态系统的稳定性
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。
（抵抗干扰，维持原状）
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；
（遭到破坏，恢复原状）
如：前述的森林局部火灾后，森林仍能逐步恢复原状。
北极冻原生态系统中，动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。假如地衣受到大面积破坏，整个生态系统就会崩溃。
一.生态系统的稳定性
生态系统中的组分越多
食物网越复杂
自我调节能力就越强
抵抗力稳定性就越高
不同的生态系统在这两种稳定性的表现上有着一定差别。
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！
②恢复力稳定性：
一.生态系统的稳定性
（4）抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较
项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
区别 实质 自身的结构与功能相对稳定 自身的结构与功能相对稳定
核心
影响 因素 生态系统中物种丰富度 ，营养结构越复杂，抵抗力稳定性 生态系统中物种丰富度 ，营养结构越简单，恢复力稳定性______
联系 ①相反关系：抵抗力稳定性 的生态系统，恢复力稳定性 ，反之亦然；②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定。如图所示：
保持
恢复
抵抗干扰，保持原状
遭到破坏，恢复原状
越大
越强
越小
越强
2.生态系统的稳定性
一.生态系统的稳定性
弱
强
（4）抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较
2.生态系统的稳定性
一.生态系统的稳定性
环境条件极其恶劣
对于环境条件极其恶劣的生态系统，如北极苔原生态系统，其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。
抵抗力稳定性
稳定性
营养结构复杂程度
一般为负相关关系
恢复力稳定性
（5）稳定性的数学模型
2.生态系统的稳定性
一.生态系统的稳定性
①图中两条虚线之间的部分表示______________________ _；
②y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，
y值大，说明抵抗力稳定性____，反之，抵抗力稳定性____；
如受到相同干扰时，草原生态系统的y值____热带雨林生态系统；
③x表示恢复到原状态所需的时间，
x值大，说明恢复力稳定性____，反之，恢复力稳定性____；
④曲线与正常范围之间所夹的面积作为总稳定性的定量指数（TS）,
TS越大，说明这个生态系统的总稳定性越_____；
生态系统功能的正常作用范围
弱
强
大于
弱
强
弱
（6）提高生态系统稳定性
2.生态系统的稳定性
一.生态系统的稳定性
①可以持续不断地满足人类生活所需；
1、提高生态系统的稳定性的意义
②能够使人类生活与生产的环境保持稳定。
2、提高生态系统稳定性的措施
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，合理适度利用生态系统；
合理放牧
封山育林
（6）提高生态系统稳定性
2.生态系统的稳定性
一.生态系统的稳定性
适量捕捞
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。
农田施肥
三北防护林
2、提高生态系统稳定性的措施
（6）提高生态系统稳定性
2.生态系统的稳定性
一.生态系统的稳定性
对农田、果园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。
生态平衡
生态系统的稳定性
提高生态系统稳定性
结构平衡
功能平衡
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
收支平衡
控制干扰程度
适当物质能量的投入
与营养结构复杂程度的关系
生态系统的稳定性
1.实验原理
二.设计并制作生态缸，观察其稳定性
探究 实践：设计制作生态缸，观察其稳定性
在有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统的基本成分进行组织，构建一个人工微生态系统是可能的。要使人工微生态系统正常运转，在设计时还要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。应该注意，人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的。
设计要求 相关分析
生态缸一般是 的
生态缸中投放的几种生物必须具有很强的 ，成分
生态缸的材料必须
生态缸宜 不宜 ，缸中的水量应 ，要留出一定的
生态缸的采光用较强的 光
封闭
生活力
透明
小
大
适宜
空间
散射
齐全
2、实验设计要求
二.设计并制作生态缸，观察其稳定性
防止外界生物或非生物因素的干扰
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
为光合作用提供光能；保持生态缸内温度；便于观察
便于操作；缸内储备一定量的空气
防止水温过高导致水生植物死亡
二.设计并制作生态缸，观察其稳定性
3.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。
第一天
第一周
半个月
五个月
一年
二.设计并制作生态缸，观察其稳定性
4.结论
（1）人工生态系统可以保持较长时间的相对稳定但不是永久
（2）人工生态系统的稳定性是有条件的