3.5生态系统的稳定性课件(共28张PPT1个视频）2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修2
文档属性
| 名称 | 3.5生态系统的稳定性课件(共28张PPT1个视频）2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 40.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-08 23:04:20 | ||
图片预览
文档简介
(共28张PPT)
第5节 生态系统的稳定性
1、在原产地没有大肆繁殖，为什么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
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？
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。
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，即在确保利用泽兰实蝇的安全性后，再利用它进行防治
一、生态平衡
1.概念：
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。
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。
一、生态平衡
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
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、动态平衡的调节机制
实例1:（群落内部）
负反馈调节
一、生态平衡
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，生物群落与非生物环境之间也能够自我调节，以维持生态平衡。
3、动态平衡的调节机制
实例2:（生物群落和非生物环境之间）
负反馈调节
一、生态平衡
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。
②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。
4.负反馈调节
一、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
掠夺式开发后的黄土高原
美丽的呼伦贝尔草原
负反馈调节: 生态系统自我调节能力的基础。
5.反馈调节的类型
一、生态平衡
物种丰富的热带雨林
生态系统成分越多
营养结构越复杂
自我调节能力越大
物种单一的农田生态系统
6.自我调节能力的大小
一、生态平衡
7.自我调节能力是有限度的
我国西北的原有森林生态系统→黄土高原
生态系统的自我调节能力都有一定的限度，如果人为或自然因素的干预超过了这个限度，生态系统的稳定性就会被破坏。
被废水污染得肮脏不堪、臭气熏天的河流
1. 请用方框、箭头、简要文字构建以下概念的关系图：
生态系统的稳定性、自我调节能力、负反馈调节、
抵抗力稳定性、恢复力稳定性
2.分别总结抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念核心和影响因
素，体会二者的关系
3.举例说明如何提高生态系统稳定性？
请同学们结合以下自探问题，仔细阅读课文，并形成文字答案（限时5分钟）
二、生态系统的稳定性
理清知识点
生态系统的稳定性
一定的自我调节能力
负反馈调节
原因
基础
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
两个方面
聚焦一 重要概念的关系图
生态系统所具有的维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力
二、生态系统的稳定性
二、生态系统的稳定性
聚焦二 抵抗力稳定性
概念：
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。
发达根系抗干旱
蝗灾过后草又青
（抵抗干扰，维持原状）
二、生态系统的稳定性
聚焦二 抵抗力稳定性
①一般来说，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，抵抗力稳定性就越越高；
②生态系统的自我调节是有限的
例如：
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。
特点：
二、生态系统的稳定性
聚焦二 抵抗力稳定性
北极冻原生态系统，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。
二、生态系统的稳定性
聚焦二 恢复力稳定性
概念：
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）
森林火灾
灾后恢复
例如：
森林局部火灾后，仍能逐步恢复原状
二、生态系统的稳定性
聚焦二 恢复力稳定性
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是不一样。
野火烧不尽，春风吹又生
严重污染后，经治理的河流
特点：
二、生态系统的稳定性
聚焦二 抵抗力稳定性
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。
二、生态系统的稳定性
聚焦二 恢复力稳定性
垃圾污染
污水排放
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！
二、生态系统的稳定性
抵抗力稳定性 恢复力稳定性
区 别 实质 _____自身结构和功能相对稳定 _____自身结构和功能相对稳定
核心
影响 因素
保持
恢复
抵抗干扰，保持原状
受到破坏，恢复原状
生态系统中组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性越高
生态系统中组分越少，营养结构越简单，恢复力稳定性越高
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
注意: 环境恶劣地带的生态系统(北极冻原、荒漠)，往往恢复力稳定性和抵抗力稳定性都比较弱！
聚焦二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
1、y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小。偏离大说明抵抗力稳定性弱，反之，抵抗力稳定性强，如受到相同干扰时，草原生态系统的y值大于热带雨林生态系统
2、x可以表示恢复到原状态所需的时间。x越大，表示恢复力稳定性越弱，反之，恢复力稳定性越强。
3、TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积可作为总稳定性的定量指标，这一面积越大，即x与y越大，则说明这个生态系统的总稳定性越低。
二、生态系统的稳定性
聚焦二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
聚焦三 提高生态系统的稳定性
二、生态系统的稳定性
（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
适量砍伐
聚焦三 提高生态系统的稳定性
二、生态系统的稳定性
（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。
三北防护林——防风阻沙
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。
设计提高生态系统稳定性的方案
桉树林是我国西南地区重要的经济林。大面积种植桉树林的生态问题已引起广泛关注。例如，结构单一的同龄纯林对环境变化的抵抗力差；人工桉树林下植被稀少，出现水土流失等问题；有的桉树林里鸟类绝迹。研究发现，在某地人工桉树林中，乔木层桉树占绝对优势；灌木层、草本层的物种丰富度则与桉树密度有关：桉树密度为750株/hm2时，灌木层有17个物种，草本层物种也较丰富;桉树密度高达1 000株/hm2时，灌木层和草本层物种均减少。
1. 结合上述信息，并查阅有关资料,与小组同学讨论提高人工桉树林稳定性的措施。讨论时，应重点考虑如何提高生态系统的物种多样性、结构复杂性，并兼顾人工林的经济效益与当地生态保护之间的平衡。
物种多样性及经济效益角度:可以间种其他树种及一些经济作物，适当增加草本和灌木数量；例如，从考虑经济效益的角度，可以混种其他树种，如相思树，或间种西瓜、山毛豆等其他经济作物；
从保持土壤肥力角度：土壤中接种固氮菌；
美丽中国：湿地环境治理之南阳白河
自我调节能力
提高生态系统的稳定性
负反馈调节
生态系统的稳定性
遭到破坏，恢复原状
抵抗干扰，保持原状
干扰
恢复力稳定性
超过自我调节能力
生态系统崩溃
抵抗力稳定性
原因
基础
生态缸
探究 实践：
设计制作生态缸，观察其稳定性
1.实验原理
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
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
探究 实践：设计制作生态缸，观察其稳定性
第5节 生态系统的稳定性
1、在原产地没有大肆繁殖，为什么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
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？
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。
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，即在确保利用泽兰实蝇的安全性后，再利用它进行防治
一、生态平衡
1.概念：
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。
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。
一、生态平衡
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
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、动态平衡的调节机制
实例1:（群落内部）
负反馈调节
一、生态平衡
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，生物群落与非生物环境之间也能够自我调节，以维持生态平衡。
3、动态平衡的调节机制
实例2:（生物群落和非生物环境之间）
负反馈调节
一、生态平衡
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。
②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。
4.负反馈调节
一、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
掠夺式开发后的黄土高原
美丽的呼伦贝尔草原
负反馈调节: 生态系统自我调节能力的基础。
5.反馈调节的类型
一、生态平衡
物种丰富的热带雨林
生态系统成分越多
营养结构越复杂
自我调节能力越大
物种单一的农田生态系统
6.自我调节能力的大小
一、生态平衡
7.自我调节能力是有限度的
我国西北的原有森林生态系统→黄土高原
生态系统的自我调节能力都有一定的限度，如果人为或自然因素的干预超过了这个限度，生态系统的稳定性就会被破坏。
被废水污染得肮脏不堪、臭气熏天的河流
1. 请用方框、箭头、简要文字构建以下概念的关系图：
生态系统的稳定性、自我调节能力、负反馈调节、
抵抗力稳定性、恢复力稳定性
2.分别总结抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念核心和影响因
素，体会二者的关系
3.举例说明如何提高生态系统稳定性？
请同学们结合以下自探问题，仔细阅读课文，并形成文字答案（限时5分钟）
二、生态系统的稳定性
理清知识点
生态系统的稳定性
一定的自我调节能力
负反馈调节
原因
基础
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
两个方面
聚焦一 重要概念的关系图
生态系统所具有的维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力
二、生态系统的稳定性
二、生态系统的稳定性
聚焦二 抵抗力稳定性
概念：
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。
发达根系抗干旱
蝗灾过后草又青
（抵抗干扰，维持原状）
二、生态系统的稳定性
聚焦二 抵抗力稳定性
①一般来说，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，抵抗力稳定性就越越高；
②生态系统的自我调节是有限的
例如：
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。
特点：
二、生态系统的稳定性
聚焦二 抵抗力稳定性
北极冻原生态系统，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。
二、生态系统的稳定性
聚焦二 恢复力稳定性
概念：
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）
森林火灾
灾后恢复
例如：
森林局部火灾后，仍能逐步恢复原状
二、生态系统的稳定性
聚焦二 恢复力稳定性
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是不一样。
野火烧不尽，春风吹又生
严重污染后，经治理的河流
特点：
二、生态系统的稳定性
聚焦二 抵抗力稳定性
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。
二、生态系统的稳定性
聚焦二 恢复力稳定性
垃圾污染
污水排放
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！
二、生态系统的稳定性
抵抗力稳定性 恢复力稳定性
区 别 实质 _____自身结构和功能相对稳定 _____自身结构和功能相对稳定
核心
影响 因素
保持
恢复
抵抗干扰，保持原状
受到破坏，恢复原状
生态系统中组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性越高
生态系统中组分越少，营养结构越简单，恢复力稳定性越高
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
注意: 环境恶劣地带的生态系统(北极冻原、荒漠)，往往恢复力稳定性和抵抗力稳定性都比较弱！
聚焦二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
1、y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小。偏离大说明抵抗力稳定性弱，反之，抵抗力稳定性强，如受到相同干扰时，草原生态系统的y值大于热带雨林生态系统
2、x可以表示恢复到原状态所需的时间。x越大，表示恢复力稳定性越弱，反之，恢复力稳定性越强。
3、TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积可作为总稳定性的定量指标，这一面积越大，即x与y越大，则说明这个生态系统的总稳定性越低。
二、生态系统的稳定性
聚焦二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
聚焦三 提高生态系统的稳定性
二、生态系统的稳定性
（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
适量砍伐
聚焦三 提高生态系统的稳定性
二、生态系统的稳定性
（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。
三北防护林——防风阻沙
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。
设计提高生态系统稳定性的方案
桉树林是我国西南地区重要的经济林。大面积种植桉树林的生态问题已引起广泛关注。例如，结构单一的同龄纯林对环境变化的抵抗力差；人工桉树林下植被稀少，出现水土流失等问题；有的桉树林里鸟类绝迹。研究发现，在某地人工桉树林中，乔木层桉树占绝对优势；灌木层、草本层的物种丰富度则与桉树密度有关：桉树密度为750株/hm2时，灌木层有17个物种，草本层物种也较丰富;桉树密度高达1 000株/hm2时，灌木层和草本层物种均减少。
1. 结合上述信息，并查阅有关资料,与小组同学讨论提高人工桉树林稳定性的措施。讨论时，应重点考虑如何提高生态系统的物种多样性、结构复杂性，并兼顾人工林的经济效益与当地生态保护之间的平衡。
物种多样性及经济效益角度:可以间种其他树种及一些经济作物，适当增加草本和灌木数量；例如，从考虑经济效益的角度，可以混种其他树种，如相思树，或间种西瓜、山毛豆等其他经济作物；
从保持土壤肥力角度：土壤中接种固氮菌；
美丽中国：湿地环境治理之南阳白河
自我调节能力
提高生态系统的稳定性
负反馈调节
生态系统的稳定性
遭到破坏，恢复原状
抵抗干扰，保持原状
干扰
恢复力稳定性
超过自我调节能力
生态系统崩溃
抵抗力稳定性
原因
基础
生态缸
探究 实践：
设计制作生态缸，观察其稳定性
1.实验原理
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
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
探究 实践：设计制作生态缸，观察其稳定性