生物人教版（2019）选择性必修2 3.5 生态系统的稳定性（共38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38张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 73.7MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-03-17 11:13:53 | ||
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文档简介
(共38张PPT)
3.5 生态系统的稳定性
本节聚焦
什么是生态平衡
生态系统如何自我调节
怎样理解生态系统的稳定性
怎样提高生态系统的稳定性
问题探讨
紫茎泽兰
泽兰实蝇
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.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？
2.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。泽兰实蝇也是一种外来生物，对这种方法，你怎么看？
问题探讨
一 生态平衡与生态系统的稳定性
1.生态平衡的概念：生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。
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
结构平衡
功能平衡
食物链和食物网
群落总生产量和总呼吸量的变化曲线图
思考：在成熟阶段，群落的总生产量和总呼吸量呈现怎样的趋势？ 这说明了什么？
总生产量和总呼吸量均趋于稳定，且相对值接近。说明群落在输入和输出上趋于平衡状态，即生态系统表现为收支平衡。
一 生态平衡与生态系统的稳定性
2.生态平衡特征：
（1）结构平衡：
生态系统各组分保持相对稳定。
（2）功能平衡：
（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。
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。
生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态平衡。
一 生态平衡与生态系统的稳定性
动态平衡
①结构平衡
②功能平衡
③收支平衡
调节机制
2.生态平衡特征：
一 生态平衡与生态系统的稳定性
实例1：
草增加
兔的生存空间和资源增加
草减少
兔的生存空间和资源减少
兔增加
兔减少
狼减少
狼增加
一 生态平衡与生态系统的稳定性
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
森林植被逐渐恢复
一 生态平衡与生态系统的稳定性
3.调节机制——负反馈调节
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。
负反馈调节机制是自我调节能力的基础
一 生态平衡与生态系统的稳定性
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
3.调节机制——负反馈调节
一 生态平衡与生态系统的稳定性
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和功能处于相对平衡状态的能力。
一 生态平衡与生态系统的稳定性
(2)调节机制：
自我调节能力是有限的
生态系统的稳定性
自我调节能力
负反馈调节
原因
基础
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
1.抵抗力稳定性：
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。
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。
生态系统
的稳定性
（抵抗干扰，维持原状）
（遭到破坏，恢复原状）
1.抵抗力稳定性：
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）
当草原遭受蝗虫的采食后，草原植物会增强其再生能力，尽可能减缓种群数量的下降；
二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
1.抵抗力稳定性：
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）
当森林遭遇持续的干旱气候时，树木往往扩展根系的分布空间，以保证获得足够的水分，维持生态系统正常的功能。
二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
森林局部火灾后，森林仍能逐步恢复原状。
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）
二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
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。
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）
二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
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
抵抗力稳定性越高
生态系统的组分越少
食物网越简单
自我调节能力就越弱
恢复力稳定性较高
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
稳定性
营养结构复杂程度
①一般呈负相关关系
②相互作用共同维持生态系统的稳定
二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
3.稳定性特点：
(1)不同的生态系统一般在这两种稳定性的表现上有着一定差别。
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，恢复力稳定性越低
二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
变式曲线
y：表示 稳定性
（y越大抵抗力稳定性越 ；反之越强）
x：表示 稳定性
（x越大恢复力稳定性越 ；反之越强）
TS：表示 稳定性
（TS面积越大，生态系统的总稳定性越 ；反之越强）
抵抗力
弱
恢复力
弱
总
弱
二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
思考：生态系统在受到不同程度的干扰或破坏后，其恢复速度和恢复时间一样吗？
河流土壤
轻微污染
自身净化作用
恢复
重度污染
自身净化作用不足以消除
恢复力稳定性就被破坏了
热带雨林在遭到严重砍伐，草原极度放牧后，它们恢复原状的时间很漫长，难度极大！
二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
思考：想一想，研究不同生态系统在抵抗力稳定性和恢复力稳定性两方面存在的差别，对自然生态系统的利用和保护有什么意义呢？
提高生态系统的稳定性，维持生态平衡，特别是对人类的生存和发展有利的平衡，才能持续不断地满足人类生活所需，处于这样生态平衡的生态系统才能够使人类生活与生产的环境保持稳定。
二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
三 提高生态系统的稳定性
（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；
三 提高生态系统的稳定性
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；
（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
防护林防风阻沙
设计并制作生态缸，观察其稳定性
1.实验原理
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。
三 提高生态系统的稳定性
2.实验流程
三 提高生态系统的稳定性
设计要求 相关分析
生态缸必须是封闭的 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活力，成分齐全(具有生产者、消费者和分解者) 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便于观察
生态缸宜小不宜大，缸中的水量应占其容积的 4/5 ，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 防止水温过 高 导致水生植物死亡
3.实验设计要求与相关分析：
三 提高生态系统的稳定性
三 提高生态系统的稳定性
小结
一、概念检测
1.生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。判断下列相关表述是否正确。
（1）温带针阔叶混交林比热带雨林的抵抗力稳定性低。 （ ）
（2）不同的生态系统，抵抗力稳定性和恢复力稳定性的强度不同。 （ ）
√
√
即时训练
2.封山育林能有效提高生态系统的稳定性，是因为 （ ）
A.封山育林控制了物质循环
B.延长了生态系统中的食物链
C.增加了生态系统中消费者数量
D.使生态系统营养结构复杂性增加
D
即时训练
3.天然森林很少发生的松毛虫虫害，却经常发生在人工马尾松林中，合理的解释是（ ）
A.马尾松对松毛虫抵抗力差
B.人工林内松毛虫繁殖能力强
C.人工林成分单一，营养结构简单
D.当地气候适于松毛虫的生长和繁殖
C
即时训练
二、拓展应用
某江南水乡小城，曾经是一派小桥、流水、人家的怡人景象。几百年来，当地百姓在河流上 游淘米洗菜，在下游洗澡洗衣，河水的水质一直保持良好。20世纪70年代，由于大量生活污水和工业废水排入河道，水质恶化。20世纪90年代, 当地采取措施对工业废水排放进行控制，同时将河道支流很多入水口封闭以减少污水流入，河道内水量减少、河水流速降低，水质仍然较差。
即时训练
请基于对生态系统稳定性的认识，回答以下问题。
1.当地百姓在河流中淘米洗菜，洗澡洗衣, 为什么河水仍能保持清澈？
生态系统具有抵抗力稳定性，当河水受到轻微污染(如淘米洗菜、洗澡洗衣等)时，河水能通过物理沉降、化学分解和微生物分解，很快消除污染，因此河水仍能保持清澈。
即时训练
2.大量生活污水和工业废水排入河道以后, 为什么会引起水质急剧下降？20世纪90年代采取的措施没有明显效果，可能的原因是什么？
大量生活污水和工业废水排入水中，破坏了该生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性，河水很难恢复到原来的状态，就会形成污染。生态系统的自我调节能力具有一定的限度，由于污染严重，尽管采取了治理措施，河流自身的净化能力仍然不足以消除污染物，因此水质仍然较差。
即时训练
3.可以采取什么措施来改善该地河流水质？
从治理已有污染的角度，可采用物理、化学、生物等方法进行治理，如机械除藻、底泥疏浚、在某些区段人工増氧、利用微生物分解污染物、利用水生植物进行生态修复等。从管理的角度，应禁止生活污水和工业废水排入河道，或污水、废水必须经严格处理才能排放；加强人们的水环境保护意识；加强执法检査；等等。
即时训练
学而时习之
3.5 生态系统的稳定性
本节聚焦
什么是生态平衡
生态系统如何自我调节
怎样理解生态系统的稳定性
怎样提高生态系统的稳定性
问题探讨
紫茎泽兰
泽兰实蝇
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.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？
2.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。泽兰实蝇也是一种外来生物，对这种方法，你怎么看？
问题探讨
一 生态平衡与生态系统的稳定性
1.生态平衡的概念：生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。
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
结构平衡
功能平衡
食物链和食物网
群落总生产量和总呼吸量的变化曲线图
思考：在成熟阶段，群落的总生产量和总呼吸量呈现怎样的趋势？ 这说明了什么？
总生产量和总呼吸量均趋于稳定，且相对值接近。说明群落在输入和输出上趋于平衡状态，即生态系统表现为收支平衡。
一 生态平衡与生态系统的稳定性
2.生态平衡特征：
（1）结构平衡：
生态系统各组分保持相对稳定。
（2）功能平衡：
（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。
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。
生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态平衡。
一 生态平衡与生态系统的稳定性
动态平衡
①结构平衡
②功能平衡
③收支平衡
调节机制
2.生态平衡特征：
一 生态平衡与生态系统的稳定性
实例1：
草增加
兔的生存空间和资源增加
草减少
兔的生存空间和资源减少
兔增加
兔减少
狼减少
狼增加
一 生态平衡与生态系统的稳定性
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
森林植被逐渐恢复
一 生态平衡与生态系统的稳定性
3.调节机制——负反馈调节
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。
负反馈调节机制是自我调节能力的基础
一 生态平衡与生态系统的稳定性
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
3.调节机制——负反馈调节
一 生态平衡与生态系统的稳定性
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和功能处于相对平衡状态的能力。
一 生态平衡与生态系统的稳定性
(2)调节机制：
自我调节能力是有限的
生态系统的稳定性
自我调节能力
负反馈调节
原因
基础
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
1.抵抗力稳定性：
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。
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。
生态系统
的稳定性
（抵抗干扰，维持原状）
（遭到破坏，恢复原状）
1.抵抗力稳定性：
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）
当草原遭受蝗虫的采食后，草原植物会增强其再生能力，尽可能减缓种群数量的下降；
二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
1.抵抗力稳定性：
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）
当森林遭遇持续的干旱气候时，树木往往扩展根系的分布空间，以保证获得足够的水分，维持生态系统正常的功能。
二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
森林局部火灾后，森林仍能逐步恢复原状。
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）
二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
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。
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）
二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
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
抵抗力稳定性越高
生态系统的组分越少
食物网越简单
自我调节能力就越弱
恢复力稳定性较高
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
稳定性
营养结构复杂程度
①一般呈负相关关系
②相互作用共同维持生态系统的稳定
二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
3.稳定性特点：
(1)不同的生态系统一般在这两种稳定性的表现上有着一定差别。
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，恢复力稳定性越低
二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
变式曲线
y：表示 稳定性
（y越大抵抗力稳定性越 ；反之越强）
x：表示 稳定性
（x越大恢复力稳定性越 ；反之越强）
TS：表示 稳定性
（TS面积越大，生态系统的总稳定性越 ；反之越强）
抵抗力
弱
恢复力
弱
总
弱
二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
思考：生态系统在受到不同程度的干扰或破坏后，其恢复速度和恢复时间一样吗？
河流土壤
轻微污染
自身净化作用
恢复
重度污染
自身净化作用不足以消除
恢复力稳定性就被破坏了
热带雨林在遭到严重砍伐，草原极度放牧后，它们恢复原状的时间很漫长，难度极大！
二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
思考：想一想，研究不同生态系统在抵抗力稳定性和恢复力稳定性两方面存在的差别，对自然生态系统的利用和保护有什么意义呢？
提高生态系统的稳定性，维持生态平衡，特别是对人类的生存和发展有利的平衡，才能持续不断地满足人类生活所需，处于这样生态平衡的生态系统才能够使人类生活与生产的环境保持稳定。
二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
三 提高生态系统的稳定性
（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；
三 提高生态系统的稳定性
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；
（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
防护林防风阻沙
设计并制作生态缸，观察其稳定性
1.实验原理
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。
三 提高生态系统的稳定性
2.实验流程
三 提高生态系统的稳定性
设计要求 相关分析
生态缸必须是封闭的 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活力，成分齐全(具有生产者、消费者和分解者) 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便于观察
生态缸宜小不宜大，缸中的水量应占其容积的 4/5 ，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 防止水温过 高 导致水生植物死亡
3.实验设计要求与相关分析：
三 提高生态系统的稳定性
三 提高生态系统的稳定性
小结
一、概念检测
1.生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。判断下列相关表述是否正确。
（1）温带针阔叶混交林比热带雨林的抵抗力稳定性低。 （ ）
（2）不同的生态系统，抵抗力稳定性和恢复力稳定性的强度不同。 （ ）
√
√
即时训练
2.封山育林能有效提高生态系统的稳定性，是因为 （ ）
A.封山育林控制了物质循环
B.延长了生态系统中的食物链
C.增加了生态系统中消费者数量
D.使生态系统营养结构复杂性增加
D
即时训练
3.天然森林很少发生的松毛虫虫害，却经常发生在人工马尾松林中，合理的解释是（ ）
A.马尾松对松毛虫抵抗力差
B.人工林内松毛虫繁殖能力强
C.人工林成分单一，营养结构简单
D.当地气候适于松毛虫的生长和繁殖
C
即时训练
二、拓展应用
某江南水乡小城，曾经是一派小桥、流水、人家的怡人景象。几百年来，当地百姓在河流上 游淘米洗菜，在下游洗澡洗衣，河水的水质一直保持良好。20世纪70年代，由于大量生活污水和工业废水排入河道，水质恶化。20世纪90年代, 当地采取措施对工业废水排放进行控制，同时将河道支流很多入水口封闭以减少污水流入，河道内水量减少、河水流速降低，水质仍然较差。
即时训练
请基于对生态系统稳定性的认识，回答以下问题。
1.当地百姓在河流中淘米洗菜，洗澡洗衣, 为什么河水仍能保持清澈？
生态系统具有抵抗力稳定性，当河水受到轻微污染(如淘米洗菜、洗澡洗衣等)时，河水能通过物理沉降、化学分解和微生物分解，很快消除污染，因此河水仍能保持清澈。
即时训练
2.大量生活污水和工业废水排入河道以后, 为什么会引起水质急剧下降？20世纪90年代采取的措施没有明显效果，可能的原因是什么？
大量生活污水和工业废水排入水中，破坏了该生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性，河水很难恢复到原来的状态，就会形成污染。生态系统的自我调节能力具有一定的限度，由于污染严重，尽管采取了治理措施，河流自身的净化能力仍然不足以消除污染物，因此水质仍然较差。
即时训练
3.可以采取什么措施来改善该地河流水质？
从治理已有污染的角度，可采用物理、化学、生物等方法进行治理，如机械除藻、底泥疏浚、在某些区段人工増氧、利用微生物分解污染物、利用水生植物进行生态修复等。从管理的角度，应禁止生活污水和工业废水排入河道，或污水、废水必须经严格处理才能排放；加强人们的水环境保护意识；加强执法检査；等等。
即时训练
学而时习之