生物人教版（2019）选择性必修2 3.5生态系统的稳定性课件（共27张ppt）
文档属性
| 名称 | 生物人教版（2019）选择性必修2 3.5生态系统的稳定性课件（共27张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 8.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-01-09 22:54:48 | ||
图片预览
文档简介
(共27张PPT)
第三章生态系统及其稳定性
第5节 生态系统的稳定性
紫茎泽兰原分布于中美洲，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，在《中国第一批外来入侵物种名单》中名列榜首。
讨论：
1.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？
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？
繁殖、适应能力很强，没有天敌等制约因素的制约。
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。
问题探讨
像紫茎泽兰这样的入侵种，由于它的繁殖、适应的能力很强，而且没有天敌等制约因素，因此一旦蔓延，就会严重干扰入侵地的生态系统，破坏生态平衡。(59种重点管理外来入侵物种)
1.生态平衡
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、生态平衡与生态系统的稳定性
思考：
从群落演替的角度分析，如果气候条件没有剧烈变化，也并没有过多的人类活动干扰，下图所示生态系统未来还会发生显著的变化吗？为什么？
不会。 两个生态系统都是处于生态平衡的系统。在处于平衡的生态系统中，物质和能量的输入与输出平衡，生物种类的组成稳定。
2. 处于生态平衡的生态系统具有以下特征:
(1)结构平衡:
(2)功能平衡:
(3)收支平衡:
生态系统的各组分保持相对稳定。
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。
如，在某生态系统中，植物在一定时间内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。
由此可见，生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态的平衡。
这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？
3、动态平衡的调节机制——负反馈调节
1、实例：
（1）群落内部负反馈调节的实例1
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
狼增加
3. 生态平衡的调节机制 —— 负反馈调节
实例2:
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。
原方向
发生偏离
负反馈调节
回到原来方向
改邪归正
②模型图：
3、动态平衡的调节机制---负反馈调节
①概念：
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。
③意义：
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。
思考·讨论 分析反馈调节的过程
蛙减少
昆虫和蜘蛛增加
捕食昆虫和蜘蛛的鸟增加
鹰增加
蛇减少
蛙增加
昆虫和蜘蛛减少
捕食昆虫和蜘蛛的鸟减少
鹰减少
蛇增加
2.利用本章第一节图3-4（第52页），以图中的蛙、蛇或其他动物为例，描绘该种动物数量增加或减少时，生态系统可能发生的变化 ，并讨论反馈调节是否发挥了作用？
有一个湖泊受到了严重污染，鱼类的数量就会因死亡而减少，鱼类死亡的尸体腐烂，又会进一步加重污染，引起更多的鱼类死亡，活鱼就更少了。
使生态系统远离平衡状态
调节:
实例：
湖泊受到了污染
鱼类等生物死亡
鱼类等尸体腐烂
结果:
加重污染
更多鱼死亡
+
污染更重
补充：正反馈调节
正反馈调节和负反馈调节模型比较
原方向
发生偏离
1.正反馈调节
更加偏离
错上加错
原方向
发生偏离
回到原来方向
改邪归正
2.负反馈调节
4.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，生态平衡就会遭到严重的破坏。
有限
（3）类型：
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
抵抗力稳定性
生态系统抵抗外界干扰并使自身结构与功能保持原状(不受损害)的能力。
(1)含义
(2)规律
生态系统的成分越单纯， 越简单，自我调节能力就越弱， 就越低；反之则越高。
营养结构
抵抗力稳定性
(3)特点
生态系统的自我调节能力有一定限度，
越过限度， 能力就遭到破坏。
自我调节
发达根系抗干旱
蝗虫捕食过后草又青
抵抗力稳定性和恢复力稳定性
2.恢复力稳定性：
生态系统中的组分越少
食物网越简单
自我调节能力就越弱
抵抗力稳定性就越低
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）
“野火烧不尽，春风吹又生”
火灾后森林重恢复
与抵抗力稳定性的关系：
往往相反
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！
比较项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
实质 使自身结构与功能保持原状的能力 遭到破坏后恢复原状的能力
核心 抵抗干扰，保持原状 遭到破坏。恢复原状
影响 因素 一般来说，生态系统的丰富度越大，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越高 一般来说，生态系统的丰富度越小，营养结构越简单，恢复力稳定性越高
抵抗力稳定性
一般为负相关关系
恢复力稳定性
注意: 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！
抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较
生态系统稳定性的数学模型
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弱。
① 两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。
② y 表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小。
y 值大，说明抵抗力稳定性弱，反之，抵抗力稳定性强；
③ x 表示恢复到原状态所需的时间。
x 值大，说明恢复力稳定性弱，反之，恢复力稳定性强；
模型构建二
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。
三、提高生态系统的稳定性
三北防护林
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.基本原理
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。
设计生态缸并观察其稳定性
探究·实践
1.小型生态缸(瓶)实验流程:
设计生态缸并观察其稳定性
探究·实践
设计要求 相关分析
生态缸必须是封闭的
生态缸中的生物必须有很强的生活能力，且成分要齐全（有生产者、消费者、分解者）
生态缸的材料必须透明，且要采用较强的散射光
生态缸宜小不宜大，缸中的水量应占其容积的4/5，留出一定空间
选择的动物不宜太多，个体不宜太大。
防止外界生物或非生物因素的干扰
为光合作用提供光照，便于观察；防止水温过高导致水生植物死亡
便于操作，缸内储备一定量的空气
减少对氧气的消耗，防止生产量小于消耗量
保证物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定
四、本章小结
2.某池塘演变早期，藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤随之大量繁殖，导致藻类数量减少，接着又引起水蚤减少。后期因排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡。关于上述过程的叙述，正确的是( )
A．早期不属于负反馈调节，后期属于负反馈调节
B．早期属于负反馈调节，后期属于正反馈调节
C．早期、后期均属于负反馈调节
D．早期、后期均属于正反馈调节
B
1.生物系统的稳定性是指（ ）
A. 所具有的保持自身结构和功能相对稳定的能力
B. 所具有的维持自身结构和功能相对稳定的能力
C. 生态系统所具有的自我调节能力
D. 所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力
D
【当堂检测】
【当堂检测】
D
3.如果一个生态系统中有甲、乙、丙、丁四种生物,它们之间可以形成下列四种结构中,其中最稳定的是（ ）
5.关于生态系统稳定性的正确叙述是( )
A.正反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础
B.生态系统“遭到破坏，恢复原状”属于抵抗力稳定性
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.热带雨林营养结构复杂，其恢复力稳定性强
4.某山区，砍伐了一定量的树木，但并没有破坏森林生态系统，根本原因是( )
A. 森林生态系统具有一定的自我调节能力
B. 森林中剩下的树能进行光合作用
C. 森林生态系统中有物质和能量的流动
D. 森林生态系统的恢复力稳定性高
A
【当堂检测】
C
5．下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是( )
A．负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础
B．自我调节能力越强的生态系统其恢复力稳定性往往就越高
C．不同的生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性基本相同
D．提高生态系统稳定性，就是要禁止对生态系统的干扰和利用
A
6. 在下列四项措施中能提高区域生态系统自动调节能力的是（ )
A. 减少该生态系统内捕食者和分解者的数量
B. 增加该生态系统内各营养级生物的种类
C. 使该生态系统内生产者和消费者在数量上平衡
D. 减少该生态系统内生物的数量
B
【当堂检测】
第三章生态系统及其稳定性
第5节 生态系统的稳定性
紫茎泽兰原分布于中美洲，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，在《中国第一批外来入侵物种名单》中名列榜首。
讨论：
1.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？
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？
繁殖、适应能力很强，没有天敌等制约因素的制约。
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。
问题探讨
像紫茎泽兰这样的入侵种，由于它的繁殖、适应的能力很强，而且没有天敌等制约因素，因此一旦蔓延，就会严重干扰入侵地的生态系统，破坏生态平衡。(59种重点管理外来入侵物种)
1.生态平衡
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、生态平衡与生态系统的稳定性
思考：
从群落演替的角度分析，如果气候条件没有剧烈变化，也并没有过多的人类活动干扰，下图所示生态系统未来还会发生显著的变化吗？为什么？
不会。 两个生态系统都是处于生态平衡的系统。在处于平衡的生态系统中，物质和能量的输入与输出平衡，生物种类的组成稳定。
2. 处于生态平衡的生态系统具有以下特征:
(1)结构平衡:
(2)功能平衡:
(3)收支平衡:
生态系统的各组分保持相对稳定。
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。
如，在某生态系统中，植物在一定时间内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。
由此可见，生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态的平衡。
这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？
3、动态平衡的调节机制——负反馈调节
1、实例：
（1）群落内部负反馈调节的实例1
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
狼增加
3. 生态平衡的调节机制 —— 负反馈调节
实例2:
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。
原方向
发生偏离
负反馈调节
回到原来方向
改邪归正
②模型图：
3、动态平衡的调节机制---负反馈调节
①概念：
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。
③意义：
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。
思考·讨论 分析反馈调节的过程
蛙减少
昆虫和蜘蛛增加
捕食昆虫和蜘蛛的鸟增加
鹰增加
蛇减少
蛙增加
昆虫和蜘蛛减少
捕食昆虫和蜘蛛的鸟减少
鹰减少
蛇增加
2.利用本章第一节图3-4（第52页），以图中的蛙、蛇或其他动物为例，描绘该种动物数量增加或减少时，生态系统可能发生的变化 ，并讨论反馈调节是否发挥了作用？
有一个湖泊受到了严重污染，鱼类的数量就会因死亡而减少，鱼类死亡的尸体腐烂，又会进一步加重污染，引起更多的鱼类死亡，活鱼就更少了。
使生态系统远离平衡状态
调节:
实例：
湖泊受到了污染
鱼类等生物死亡
鱼类等尸体腐烂
结果:
加重污染
更多鱼死亡
+
污染更重
补充：正反馈调节
正反馈调节和负反馈调节模型比较
原方向
发生偏离
1.正反馈调节
更加偏离
错上加错
原方向
发生偏离
回到原来方向
改邪归正
2.负反馈调节
4.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，生态平衡就会遭到严重的破坏。
有限
（3）类型：
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
抵抗力稳定性
生态系统抵抗外界干扰并使自身结构与功能保持原状(不受损害)的能力。
(1)含义
(2)规律
生态系统的成分越单纯， 越简单，自我调节能力就越弱， 就越低；反之则越高。
营养结构
抵抗力稳定性
(3)特点
生态系统的自我调节能力有一定限度，
越过限度， 能力就遭到破坏。
自我调节
发达根系抗干旱
蝗虫捕食过后草又青
抵抗力稳定性和恢复力稳定性
2.恢复力稳定性：
生态系统中的组分越少
食物网越简单
自我调节能力就越弱
抵抗力稳定性就越低
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）
“野火烧不尽，春风吹又生”
火灾后森林重恢复
与抵抗力稳定性的关系：
往往相反
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！
比较项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
实质 使自身结构与功能保持原状的能力 遭到破坏后恢复原状的能力
核心 抵抗干扰，保持原状 遭到破坏。恢复原状
影响 因素 一般来说，生态系统的丰富度越大，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越高 一般来说，生态系统的丰富度越小，营养结构越简单，恢复力稳定性越高
抵抗力稳定性
一般为负相关关系
恢复力稳定性
注意: 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！
抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较
生态系统稳定性的数学模型
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弱。
① 两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。
② y 表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小。
y 值大，说明抵抗力稳定性弱，反之，抵抗力稳定性强；
③ x 表示恢复到原状态所需的时间。
x 值大，说明恢复力稳定性弱，反之，恢复力稳定性强；
模型构建二
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。
三、提高生态系统的稳定性
三北防护林
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.基本原理
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。
设计生态缸并观察其稳定性
探究·实践
1.小型生态缸(瓶)实验流程:
设计生态缸并观察其稳定性
探究·实践
设计要求 相关分析
生态缸必须是封闭的
生态缸中的生物必须有很强的生活能力，且成分要齐全（有生产者、消费者、分解者）
生态缸的材料必须透明，且要采用较强的散射光
生态缸宜小不宜大，缸中的水量应占其容积的4/5，留出一定空间
选择的动物不宜太多，个体不宜太大。
防止外界生物或非生物因素的干扰
为光合作用提供光照，便于观察；防止水温过高导致水生植物死亡
便于操作，缸内储备一定量的空气
减少对氧气的消耗，防止生产量小于消耗量
保证物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定
四、本章小结
2.某池塘演变早期，藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤随之大量繁殖，导致藻类数量减少，接着又引起水蚤减少。后期因排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡。关于上述过程的叙述，正确的是( )
A．早期不属于负反馈调节，后期属于负反馈调节
B．早期属于负反馈调节，后期属于正反馈调节
C．早期、后期均属于负反馈调节
D．早期、后期均属于正反馈调节
B
1.生物系统的稳定性是指（ ）
A. 所具有的保持自身结构和功能相对稳定的能力
B. 所具有的维持自身结构和功能相对稳定的能力
C. 生态系统所具有的自我调节能力
D. 所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力
D
【当堂检测】
【当堂检测】
D
3.如果一个生态系统中有甲、乙、丙、丁四种生物,它们之间可以形成下列四种结构中,其中最稳定的是（ ）
5.关于生态系统稳定性的正确叙述是( )
A.正反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础
B.生态系统“遭到破坏，恢复原状”属于抵抗力稳定性
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.热带雨林营养结构复杂，其恢复力稳定性强
4.某山区，砍伐了一定量的树木，但并没有破坏森林生态系统，根本原因是( )
A. 森林生态系统具有一定的自我调节能力
B. 森林中剩下的树能进行光合作用
C. 森林生态系统中有物质和能量的流动
D. 森林生态系统的恢复力稳定性高
A
【当堂检测】
C
5．下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是( )
A．负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础
B．自我调节能力越强的生态系统其恢复力稳定性往往就越高
C．不同的生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性基本相同
D．提高生态系统稳定性，就是要禁止对生态系统的干扰和利用
A
6. 在下列四项措施中能提高区域生态系统自动调节能力的是（ )
A. 减少该生态系统内捕食者和分解者的数量
B. 增加该生态系统内各营养级生物的种类
C. 使该生态系统内生产者和消费者在数量上平衡
D. 减少该生态系统内生物的数量
B
【当堂检测】