3.5 生态系统的稳定性 课件（共48页PPT） 2023-2024学年高二生物人教版（2019）选择性必修第二册
文档属性
| 名称 | 3.5 生态系统的稳定性 课件（共48页PPT） 2023-2024学年高二生物人教版（2019）选择性必修第二册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 19.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-12 22:37:52 | ||
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文档简介
(共48张PPT)
第5节 生态系统的稳定性
人教版高中生物 选择性必修2
第3章 生态系统及其稳定性
学习目标
1.通过对案例的分析与讨论，概述生态平衡的特征和负反馈调节(重点)。
2.结合实例区别生态系统稳定性的两个方面，并通过对营养结构的讨论，说出自我调节能力的影响因素，比较不同生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性(重、难点)。
3.以人工林为例，简述提高生态系统稳定性的措施(难点)。
4.设计制作生态缸，观察其稳定性。
情境导入
月宫一号
生物圈Ⅰ号
生物圈Ⅱ号
月宫一号
警示我们: 维持生态系统的平衡是非常重要的!
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。
事实1
外来物种入侵
易破坏生态平衡
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？
紫茎泽兰的繁殖和适应能力强，在入侵地没有天敌等因素的制约。
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？
可以起效，因为泽兰实蝇是专食性天敌，但是需要警惕造成新的外来物种入侵。一定在确保利用泽兰实蝇的安全性后，再利用它进行防治。
一
生态平衡与生态系统的稳定性
一
森林适当砍伐
草原适当放牧
海洋适当捕捞
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，生态系统就可以通过自我调节得以恢复，从而维持相对稳定的结构和功能。
生态平衡
一
生态平衡与生态系统的稳定性
一
阅读教材P73-74，思考以下问题
1、生态平衡需要生态系统在哪些方面的相对稳定？
2、生态平衡有哪些特征？
3、生态平衡通过什么机制来维持动态平衡？
4、生态平衡维持相对稳定的原因是什么？
生态平衡
生态系统
一定程度的干扰
结构与功能稳定
生态系统
结构
包括
组成成分
营养结构
非生物的
物质和能量
分解者
生产者
消费者
食物链
食物网
功能
决定
信息传递
能量流动
物质循环
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。
1、生态平衡需要生态系统在哪些方面的相对稳定？
生态平衡特征
2、生态平衡有哪些特征？
①结构平衡
生态系统各组分保持相对稳定
【探究一】阿拉斯加冰河湾有闻名于世的大冰川，由于全球变暖，冰川有融化现象，由于海口向内冰川的融化程度不同，因此在不同地点逐渐形成处于不同演替阶段的群落：杂草阶段、仙女木阶段、赤桦木阶段和云杉阶段。云杉林是经历数百年演替形成的，生态系统的物种组成和种群数量等达到了相对稳定的状态，入海口处的云杉林未来可能不会发生较大的变化。
云杉林生态系统的物种组成和种群数量等达到了相对稳定的状态，这体现了生态平衡的什么特征？
生态平衡特征
①结构平衡
生态系统各组分保持相对稳定
非生物物质和能量
生产者
消费者
分解者
生态系统
的结构
组成成分
营养结构
食物网
食物链
交织
生态平衡特征
②功能平衡
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。
生产—消费—分解
物质循环
能量流动
信息传递
载体 动力
生态系统
的功能
生态平衡特征
③收支平衡
【探究二】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。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？
相对值
早期阶段 成熟阶段
演替进程（时间）
群落总呼吸量
群落总生产量
（光合作用）
群落总生产量和总呼吸量的变化曲线图
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。
这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？
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。
选择性必修一P52
生态系统的负反馈调节是怎样进行的？
生态平衡调节机制
负反馈调节
生态平衡调节机制
【探究三】
小组合作尝试用文字、线框、箭头等符号，任选一个实例，简要描绘其中的调节过程。
兔子
森林
森林火灾
灾后恢复
野草
实例1
实例2
狼
负反馈调节
兔增加
生存空间和资源增加
兔减少
生存空间和资源减少
草减少
草增加
狼
减少
狼
增加
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
无机土壤养料增加
阳光充足
种子萌发、幼苗迅速生长
植被
逐渐恢复
实例1
实例2
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。
如果是正反馈调节调节生态系统，结局又是怎样？
生态平衡调节机制
补充：正反馈调节的过程
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
生态平衡调节机制
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）
美丽的呼伦贝尔草原
掠夺式开发后的黄土高原
生态平衡稳定的原因
生态平衡与生态系统的稳定性
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。
正是由于生态系统具有自我调节能力，生态系统才能维持相对稳定。
生态系统的自我调节能力是有限的。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。
一
生态平衡与生态系统的稳定性
一
阅读教材P73-74，思考以下问题
1、生态平衡需要生态系统在哪些方面的相对稳定？
2、生态平衡有哪些特征？
3、生态平衡通过什么机制来维持动态平衡？
4、生态平衡维持相对稳定的原因是什么？
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，叫做生态系统的稳定性。
生态系统具有一定的自我调节能力。
生态系统自我调节能力是有限的，其基础是负反馈调节。
恢复力稳定性
抵抗力稳定性
跟踪训练
1.下列关于生态系统的稳定性和生态平衡的叙述，错误的是
A.两者都是处于动态变化中的稳定与平衡，具有相对性
B.提高生态系统稳定性、维持生态平衡有利于实现可持续发展
C.生态平衡是一种决定生态系统稳定性的能力，两者有共同基础
D.人们利用恢复生态学重建某区域使其恢复正常就是要实现生态平衡
√
生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，不是能力
跟踪训练
2.生态系统具备自我调节能力的基础是负反馈调节。下列哪项不属于负反馈调节
A.池塘被倒入大量污水后，水生生物大量死亡，进一步引起水质变差
B.草原被牛羊适当采食后，草原植物增强再生能力，减缓植物种群数量的下降
C.森林局部着火破坏了部分植被，空地土壤肥沃光照充足，幸存植物能迅速萌发生长
D.草原鼠的数量上升引起蛇的数量上升，使鼠的增加受到抑制
√
正反馈调节
生态平衡与生态系统的稳定性
一
抵抗力稳定性和恢复力稳定性
及提高生态系统的稳定性
二
目录
设计制作生态缸，观察其稳定性
三
抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性
二
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
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。当森林遭遇持续的干早气候时，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。这体现了生态系统哪方面能力？
事实2
生态系统本身对外界干扰具有一定的抵抗力
当生态系统遭到一定程度的破坏后，经过一段时间，可以恢复到原来的状态。如前述的森林局部火灾后，森林仍能逐步恢复原状。这体现了生态系统哪方面能力？
事实3
生态系统具有恢复原状的能力
干扰
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
（抵抗干扰，维持原状）
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。
（遭到破坏，恢复原状）
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。
干扰
森林局部火灾前后
野火烧不尽，春风吹又生
抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性
二
【思考】
1.人工林和天然林相比，抵抗力稳定性是高还是低？为什么？
低；人工林组成成分少，食物网简单，自我调节能力弱，抵抗力稳定性低。
2.火灾后，谁更容易恢复原貌？
人工林；恢复力稳定性高。
抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性
二
生物种类_____
营养结构_____
自我调节能力_____
抵抗力稳定性_____
恢复力稳定性_____
人工林
少
简单
弱
低
高
抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性
二
生物种类_____
营养结构_____
自我调节能力_____
抵抗力稳定性_____
恢复力稳定性_____
多
复杂
强
高
低
热带雨林
抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性
二
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
关系
抵抗力
稳定性
恢复力
稳定性
稳定性
营养结构复杂程度
抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性
二
【思考】结构简单的生态系统抵抗力稳定性低，恢复力稳定性一定高吗？
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。
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！
抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性
二
【思考】
1.江南某水乡人家在河流中淘米、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时，河水能通过物理沉降、化学成分和微生物分解，很快消除污染。
抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性
二
【思考】
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。
抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性
二
阅读教材P73-74，思考以下问题
在个体水平稳态维持上，有没有类似生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的情况？
人体在遇到病原体入侵时，免疫系统会抵抗病原体入侵，这与生态系统的抵抗力稳定性相似。在大病初愈时，有些功能需要恢复到正常水平，这与生态系统的恢复力稳定性相似。
思考·讨论：
项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
概念 生态系统 外界干扰并使自身的结构与功能 的能力 生态系统在受到外界干扰因素的_____
后 的能力
实质
核心
特点 生态系统中的组分越多，食物网越 ，其自我调节能力就 ，抵抗力稳定性就越高 生态系统的物种丰富度越小，营养结构越 ，恢复力稳定性越 。
联系
抵抗干扰，维持原状
遭到破坏，恢复原状
抵抗
保持原状
破坏
恢复到原状
保持自身结构功能的相对稳定
恢复自身结构功能的相对稳定
复杂
越强
简单
强
一般呈相反关系，抵抗力稳定性越强的生态系统，恢复力稳定性越差，反之亦然；
二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，相互作用，共同维持生态系统的稳定性；
环境恶劣地带的生态系统（北极冻原、荒漠)，恢复力稳定性和抵抗力稳定性都比较弱。
生态系统的稳定性之间的关系
抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性之间的关系
生态系统的功能
时间
TS
y
x
干扰
正常作用范围
① y：表示一个外来干扰使生态系统偏离正常范围（两虚线之间）时，偏离范围的大小可以作为 稳定性的定量指标。
（y越大 稳定性越 ；反之越强）
② x：表示生态系统从破坏到恢复所需要的时间。x的大小可作为 稳定性的定量指标。
（x越大 稳定性越 ；反之越强）
③TS：表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为____稳定性的定量指标。（TS的面积越大，说明这个生态系统的总稳定性____）
抵抗力
低
抵抗力
恢复力
低
恢复力
低
总
任务2
抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性
二
1. 2005年，我国启动三江源生态保护和建设一期工程，总投资75亿元，项目兼顾生态保护、民生改善、生产布局多方面。
2.青海在环境“倒逼”下开始“铁腕”治理，对三江源地区4州17县市全面实施沙化治理、禁牧封育、退牧还草、移民搬迁、湿地保护、人工增雨、工程灭鼠等项目。
3. 2014年初，三江源生态保护和建设二期工程启动。
4.从2005年到2019年，14年间，国家在三江源地区持续投入逾180亿元。
事实4
提高生态系统的稳定性的意义和措施？
提高生态系统的稳定性
阅读教材P76，思考以下问题
可以持续不断地满足人类生活所需；
能够使人类生活与生产的环境保持稳定。
1. 提高生态系统的稳定性的意义
提高生态系统的稳定性
2.提高生态系统稳定性的措施
提高生态系统的稳定性
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；
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。
合理放牧
封山育林
适量捕捞
农田施肥
防护林防风阻沙
跟踪训练
3.下列措施中，有利于维持森林生态系统稳定性的是
A.引入外来物种，增加该生态系统营养结构的复杂程度
B.彻底清除枯枝落叶，提高种子萌发率和幼苗的成活率
C.去除数量稀少的植物种类，为优势植物种类腾出空间
D.加强对各类生物和环境的保护，减少人类活动的干扰
√
引入外来物种，可能导致本地物种的生存能力降低，甚至灭绝，从而降低生态系统营养结构的复杂程度，不利于维持生态系统的稳定性
不改变物种丰富度
降低物种丰富度
跟踪训练
4.如图甲、乙是两个不同的淡水生态系统的结构和功能变化曲线。在时间点a时刻，两者同时受到相同类型和强度的污染物排放干扰，致使两者结构和功能都出现较大波动。下列分析错误的是
√
A.曲线显示，针对该种类型和强度的污染物干扰，乙生态系统的抵抗力稳定性明显强于甲生态系统
B.在污染物类型和排放强度不变的情况下，若乙生态系统所受干扰提前，则其B点会向左移动
C.若污染物类型不变但增大排放量，则甲生态系统对应的C点会向右移动
D.图中AB段与AC段时间差异取决于甲、乙生态系统的恢复力稳定性强弱，与抵抗力稳定性无关
甲生态系统的结构和功能曲线波动幅度较大，所以甲生态系统抵抗力稳定性较弱，乙生态系统抵抗力稳定性较强，A正确
恢复时间不变
恢复时间增强
生态平衡与生态系统的稳定性
一
抵抗力稳定性和恢复力稳定性
及提高生态系统的稳定性
二
目录
设计制作生态缸，观察其稳定性
三
设计制作生态缸，观察其稳定性
三
1. 目的要求：设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性。
2. 基本原理：①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，建构一个人工微生态系统是可能的。② 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。
③应当注意，人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的。
铺土
注水
设计制作生态缸，观察其稳定性
三
制作生态缸框架
用玻璃板和粘胶制作生态缸的框架
放入动、植物
密封生态缸
移置生态缸
观察记录
沙土在下，含腐殖质较多的土在上
依据生物生活习性合理放置
每周定时观察生态缸中生物的存活和水质变化情况
将生态缸放置在光线良好的散射光下，避免阳光直射。
放几块有孔的假山石，作为小动物栖息场所，倒水
3.实验步骤：
设计制作生态缸，观察其稳定性
三
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
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
4.生态缸设计注意事项：
设计制作生态缸，观察其稳定性
三
(1)生态缸中的生物只能存活一段时间。虽然生态缸中生态系统成分齐全，但其结构比较 ，自我调节能力 。
(2)不同的生态缸中生态系统的稳定性时间 。人工生态系统的稳定性是有条件的。
简单
差
有长有短
5.结果分析：
设计制作生态缸，观察其稳定性
三
2.生态缸的稳定性高还是低？为什么？
是，因为它具有生态系统的各个组成成分
低，因为生态缸中生物种类少，
营养结构简单。
1.生态缸是不是一个生态系统？为什么？
3.设计时要考虑的生态系统各组成成分有哪些？
非生物的物质和能量
三者之间应保持适宜比例，以维持生态系统的相对稳定。
分解者
生产者
消费者
4.生态缸经过多长时间后才能达到比较稳定的状态？
一般等到缸内生物相互适应、相互依存后，生态缸才能达到比较稳定的状态，大多在1个星期以后。
5.达到稳定状态后，生态缸内的生物的种类和数量有无变化？如有，是怎样变化的？
有。浮游生物种类和数量少，水中溶解氧逐渐减少，以浮游生物为食的小型动物先死亡。
跟踪训练
5.生态瓶是一种极具有观赏性的人工模拟的微型生态系统。下列关于生态瓶的叙述，不正确的是
A.生态瓶构成了一个在物质和能量上自给自足的生态系统
B.在生态瓶中适当放入小动物，可以加快瓶内的物质循环
C.生态瓶中的沙土提供了非生物的物质和分解者等成分
D.一个星期后，生态瓶中的水变浑浊，说明该生态系统的自我调节能力是有限的
√
能量流动过程中，各种生物体都会通过呼吸作用散失一部分能量，而散失的热能不能再被生物利用，因此生态瓶中的能量不能自给自足
消费者可加速生态系统的物质循环
该生态系统的自我净化能力减弱，不能维持生态系统结构和功能的稳定，即说明该生态系统的自我调节能力是有限的
A.生态瓶必须是密闭的，放在直射光下，生物成分的数量要搭配合理
B.乙瓶中缺乏光照，生态瓶不稳定说明了生态系统需要稳定的能量输入
C.丙瓶中没有泥沙，分解者太少，不利于物质循环的顺利进行
D.丁瓶中虽然物种更加丰富，但可能因为氧气含量少而不如甲瓶稳定
跟踪训练
√
6.现有甲、乙、丙、丁4个透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件如表。经过一段时间的培养和观测后，发现甲瓶是最稳定的生态系统。下列有关叙述错误的是
生态系统组成 光 水草 藻类 浮游动物 小鱼 泥沙
生态瓶编号 甲 ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋
乙 － ＋ ＋ ＋ － ＋
丙 ＋ ＋ ＋ ＋ － －
丁 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
注：表中的
“＋”表示
有；“－”
表示无
避免阳光直接照射
丁瓶与甲瓶相比，氧气含量少，因为有消费者小鱼，小鱼呼吸要消耗较多的氧气
课堂小结
本堂课你学到了哪些知识？画出概念图进行总结
生态平衡与生态系统稳定性
稳定性的种类及提高稳定性
制作生态缸
生态平衡概念及种类
生态系统的稳定性
生态平衡特征
生态平衡调节机制
生态系统的稳定性
抵抗力稳定性和恢复力稳定性
提高生态系统稳定性的意义及措施
原理及方法步骤
注意事项及结果分析
第5节 生态系统的稳定性
人教版高中生物 选择性必修2
第3章 生态系统及其稳定性
学习目标
1.通过对案例的分析与讨论，概述生态平衡的特征和负反馈调节(重点)。
2.结合实例区别生态系统稳定性的两个方面，并通过对营养结构的讨论，说出自我调节能力的影响因素，比较不同生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性(重、难点)。
3.以人工林为例，简述提高生态系统稳定性的措施(难点)。
4.设计制作生态缸，观察其稳定性。
情境导入
月宫一号
生物圈Ⅰ号
生物圈Ⅱ号
月宫一号
警示我们: 维持生态系统的平衡是非常重要的!
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。
事实1
外来物种入侵
易破坏生态平衡
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？
紫茎泽兰的繁殖和适应能力强，在入侵地没有天敌等因素的制约。
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？
可以起效，因为泽兰实蝇是专食性天敌，但是需要警惕造成新的外来物种入侵。一定在确保利用泽兰实蝇的安全性后，再利用它进行防治。
一
生态平衡与生态系统的稳定性
一
森林适当砍伐
草原适当放牧
海洋适当捕捞
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，生态系统就可以通过自我调节得以恢复，从而维持相对稳定的结构和功能。
生态平衡
一
生态平衡与生态系统的稳定性
一
阅读教材P73-74，思考以下问题
1、生态平衡需要生态系统在哪些方面的相对稳定？
2、生态平衡有哪些特征？
3、生态平衡通过什么机制来维持动态平衡？
4、生态平衡维持相对稳定的原因是什么？
生态平衡
生态系统
一定程度的干扰
结构与功能稳定
生态系统
结构
包括
组成成分
营养结构
非生物的
物质和能量
分解者
生产者
消费者
食物链
食物网
功能
决定
信息传递
能量流动
物质循环
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。
1、生态平衡需要生态系统在哪些方面的相对稳定？
生态平衡特征
2、生态平衡有哪些特征？
①结构平衡
生态系统各组分保持相对稳定
【探究一】阿拉斯加冰河湾有闻名于世的大冰川，由于全球变暖，冰川有融化现象，由于海口向内冰川的融化程度不同，因此在不同地点逐渐形成处于不同演替阶段的群落：杂草阶段、仙女木阶段、赤桦木阶段和云杉阶段。云杉林是经历数百年演替形成的，生态系统的物种组成和种群数量等达到了相对稳定的状态，入海口处的云杉林未来可能不会发生较大的变化。
云杉林生态系统的物种组成和种群数量等达到了相对稳定的状态，这体现了生态平衡的什么特征？
生态平衡特征
①结构平衡
生态系统各组分保持相对稳定
非生物物质和能量
生产者
消费者
分解者
生态系统
的结构
组成成分
营养结构
食物网
食物链
交织
生态平衡特征
②功能平衡
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。
生产—消费—分解
物质循环
能量流动
信息传递
载体 动力
生态系统
的功能
生态平衡特征
③收支平衡
【探究二】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。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？
相对值
早期阶段 成熟阶段
演替进程（时间）
群落总呼吸量
群落总生产量
（光合作用）
群落总生产量和总呼吸量的变化曲线图
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。
这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？
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。
选择性必修一P52
生态系统的负反馈调节是怎样进行的？
生态平衡调节机制
负反馈调节
生态平衡调节机制
【探究三】
小组合作尝试用文字、线框、箭头等符号，任选一个实例，简要描绘其中的调节过程。
兔子
森林
森林火灾
灾后恢复
野草
实例1
实例2
狼
负反馈调节
兔增加
生存空间和资源增加
兔减少
生存空间和资源减少
草减少
草增加
狼
减少
狼
增加
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
无机土壤养料增加
阳光充足
种子萌发、幼苗迅速生长
植被
逐渐恢复
实例1
实例2
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。
如果是正反馈调节调节生态系统，结局又是怎样？
生态平衡调节机制
补充：正反馈调节的过程
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
生态平衡调节机制
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）
美丽的呼伦贝尔草原
掠夺式开发后的黄土高原
生态平衡稳定的原因
生态平衡与生态系统的稳定性
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。
正是由于生态系统具有自我调节能力，生态系统才能维持相对稳定。
生态系统的自我调节能力是有限的。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。
一
生态平衡与生态系统的稳定性
一
阅读教材P73-74，思考以下问题
1、生态平衡需要生态系统在哪些方面的相对稳定？
2、生态平衡有哪些特征？
3、生态平衡通过什么机制来维持动态平衡？
4、生态平衡维持相对稳定的原因是什么？
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，叫做生态系统的稳定性。
生态系统具有一定的自我调节能力。
生态系统自我调节能力是有限的，其基础是负反馈调节。
恢复力稳定性
抵抗力稳定性
跟踪训练
1.下列关于生态系统的稳定性和生态平衡的叙述，错误的是
A.两者都是处于动态变化中的稳定与平衡，具有相对性
B.提高生态系统稳定性、维持生态平衡有利于实现可持续发展
C.生态平衡是一种决定生态系统稳定性的能力，两者有共同基础
D.人们利用恢复生态学重建某区域使其恢复正常就是要实现生态平衡
√
生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，不是能力
跟踪训练
2.生态系统具备自我调节能力的基础是负反馈调节。下列哪项不属于负反馈调节
A.池塘被倒入大量污水后，水生生物大量死亡，进一步引起水质变差
B.草原被牛羊适当采食后，草原植物增强再生能力，减缓植物种群数量的下降
C.森林局部着火破坏了部分植被，空地土壤肥沃光照充足，幸存植物能迅速萌发生长
D.草原鼠的数量上升引起蛇的数量上升，使鼠的增加受到抑制
√
正反馈调节
生态平衡与生态系统的稳定性
一
抵抗力稳定性和恢复力稳定性
及提高生态系统的稳定性
二
目录
设计制作生态缸，观察其稳定性
三
抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性
二
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
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。当森林遭遇持续的干早气候时，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。这体现了生态系统哪方面能力？
事实2
生态系统本身对外界干扰具有一定的抵抗力
当生态系统遭到一定程度的破坏后，经过一段时间，可以恢复到原来的状态。如前述的森林局部火灾后，森林仍能逐步恢复原状。这体现了生态系统哪方面能力？
事实3
生态系统具有恢复原状的能力
干扰
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
（抵抗干扰，维持原状）
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。
（遭到破坏，恢复原状）
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。
干扰
森林局部火灾前后
野火烧不尽，春风吹又生
抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性
二
【思考】
1.人工林和天然林相比，抵抗力稳定性是高还是低？为什么？
低；人工林组成成分少，食物网简单，自我调节能力弱，抵抗力稳定性低。
2.火灾后，谁更容易恢复原貌？
人工林；恢复力稳定性高。
抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性
二
生物种类_____
营养结构_____
自我调节能力_____
抵抗力稳定性_____
恢复力稳定性_____
人工林
少
简单
弱
低
高
抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性
二
生物种类_____
营养结构_____
自我调节能力_____
抵抗力稳定性_____
恢复力稳定性_____
多
复杂
强
高
低
热带雨林
抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性
二
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
关系
抵抗力
稳定性
恢复力
稳定性
稳定性
营养结构复杂程度
抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性
二
【思考】结构简单的生态系统抵抗力稳定性低，恢复力稳定性一定高吗？
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。
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！
抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性
二
【思考】
1.江南某水乡人家在河流中淘米、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时，河水能通过物理沉降、化学成分和微生物分解，很快消除污染。
抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性
二
【思考】
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。
抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性
二
阅读教材P73-74，思考以下问题
在个体水平稳态维持上，有没有类似生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的情况？
人体在遇到病原体入侵时，免疫系统会抵抗病原体入侵，这与生态系统的抵抗力稳定性相似。在大病初愈时，有些功能需要恢复到正常水平，这与生态系统的恢复力稳定性相似。
思考·讨论：
项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
概念 生态系统 外界干扰并使自身的结构与功能 的能力 生态系统在受到外界干扰因素的_____
后 的能力
实质
核心
特点 生态系统中的组分越多，食物网越 ，其自我调节能力就 ，抵抗力稳定性就越高 生态系统的物种丰富度越小，营养结构越 ，恢复力稳定性越 。
联系
抵抗干扰，维持原状
遭到破坏，恢复原状
抵抗
保持原状
破坏
恢复到原状
保持自身结构功能的相对稳定
恢复自身结构功能的相对稳定
复杂
越强
简单
强
一般呈相反关系，抵抗力稳定性越强的生态系统，恢复力稳定性越差，反之亦然；
二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，相互作用，共同维持生态系统的稳定性；
环境恶劣地带的生态系统（北极冻原、荒漠)，恢复力稳定性和抵抗力稳定性都比较弱。
生态系统的稳定性之间的关系
抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性之间的关系
生态系统的功能
时间
TS
y
x
干扰
正常作用范围
① y：表示一个外来干扰使生态系统偏离正常范围（两虚线之间）时，偏离范围的大小可以作为 稳定性的定量指标。
（y越大 稳定性越 ；反之越强）
② x：表示生态系统从破坏到恢复所需要的时间。x的大小可作为 稳定性的定量指标。
（x越大 稳定性越 ；反之越强）
③TS：表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为____稳定性的定量指标。（TS的面积越大，说明这个生态系统的总稳定性____）
抵抗力
低
抵抗力
恢复力
低
恢复力
低
总
任务2
抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性
二
1. 2005年，我国启动三江源生态保护和建设一期工程，总投资75亿元，项目兼顾生态保护、民生改善、生产布局多方面。
2.青海在环境“倒逼”下开始“铁腕”治理，对三江源地区4州17县市全面实施沙化治理、禁牧封育、退牧还草、移民搬迁、湿地保护、人工增雨、工程灭鼠等项目。
3. 2014年初，三江源生态保护和建设二期工程启动。
4.从2005年到2019年，14年间，国家在三江源地区持续投入逾180亿元。
事实4
提高生态系统的稳定性的意义和措施？
提高生态系统的稳定性
阅读教材P76，思考以下问题
可以持续不断地满足人类生活所需；
能够使人类生活与生产的环境保持稳定。
1. 提高生态系统的稳定性的意义
提高生态系统的稳定性
2.提高生态系统稳定性的措施
提高生态系统的稳定性
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；
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。
合理放牧
封山育林
适量捕捞
农田施肥
防护林防风阻沙
跟踪训练
3.下列措施中，有利于维持森林生态系统稳定性的是
A.引入外来物种，增加该生态系统营养结构的复杂程度
B.彻底清除枯枝落叶，提高种子萌发率和幼苗的成活率
C.去除数量稀少的植物种类，为优势植物种类腾出空间
D.加强对各类生物和环境的保护，减少人类活动的干扰
√
引入外来物种，可能导致本地物种的生存能力降低，甚至灭绝，从而降低生态系统营养结构的复杂程度，不利于维持生态系统的稳定性
不改变物种丰富度
降低物种丰富度
跟踪训练
4.如图甲、乙是两个不同的淡水生态系统的结构和功能变化曲线。在时间点a时刻，两者同时受到相同类型和强度的污染物排放干扰，致使两者结构和功能都出现较大波动。下列分析错误的是
√
A.曲线显示，针对该种类型和强度的污染物干扰，乙生态系统的抵抗力稳定性明显强于甲生态系统
B.在污染物类型和排放强度不变的情况下，若乙生态系统所受干扰提前，则其B点会向左移动
C.若污染物类型不变但增大排放量，则甲生态系统对应的C点会向右移动
D.图中AB段与AC段时间差异取决于甲、乙生态系统的恢复力稳定性强弱，与抵抗力稳定性无关
甲生态系统的结构和功能曲线波动幅度较大，所以甲生态系统抵抗力稳定性较弱，乙生态系统抵抗力稳定性较强，A正确
恢复时间不变
恢复时间增强
生态平衡与生态系统的稳定性
一
抵抗力稳定性和恢复力稳定性
及提高生态系统的稳定性
二
目录
设计制作生态缸，观察其稳定性
三
设计制作生态缸，观察其稳定性
三
1. 目的要求：设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性。
2. 基本原理：①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，建构一个人工微生态系统是可能的。② 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。
③应当注意，人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的。
铺土
注水
设计制作生态缸，观察其稳定性
三
制作生态缸框架
用玻璃板和粘胶制作生态缸的框架
放入动、植物
密封生态缸
移置生态缸
观察记录
沙土在下，含腐殖质较多的土在上
依据生物生活习性合理放置
每周定时观察生态缸中生物的存活和水质变化情况
将生态缸放置在光线良好的散射光下，避免阳光直射。
放几块有孔的假山石，作为小动物栖息场所，倒水
3.实验步骤：
设计制作生态缸，观察其稳定性
三
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
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
4.生态缸设计注意事项：
设计制作生态缸，观察其稳定性
三
(1)生态缸中的生物只能存活一段时间。虽然生态缸中生态系统成分齐全，但其结构比较 ，自我调节能力 。
(2)不同的生态缸中生态系统的稳定性时间 。人工生态系统的稳定性是有条件的。
简单
差
有长有短
5.结果分析：
设计制作生态缸，观察其稳定性
三
2.生态缸的稳定性高还是低？为什么？
是，因为它具有生态系统的各个组成成分
低，因为生态缸中生物种类少，
营养结构简单。
1.生态缸是不是一个生态系统？为什么？
3.设计时要考虑的生态系统各组成成分有哪些？
非生物的物质和能量
三者之间应保持适宜比例，以维持生态系统的相对稳定。
分解者
生产者
消费者
4.生态缸经过多长时间后才能达到比较稳定的状态？
一般等到缸内生物相互适应、相互依存后，生态缸才能达到比较稳定的状态，大多在1个星期以后。
5.达到稳定状态后，生态缸内的生物的种类和数量有无变化？如有，是怎样变化的？
有。浮游生物种类和数量少，水中溶解氧逐渐减少，以浮游生物为食的小型动物先死亡。
跟踪训练
5.生态瓶是一种极具有观赏性的人工模拟的微型生态系统。下列关于生态瓶的叙述，不正确的是
A.生态瓶构成了一个在物质和能量上自给自足的生态系统
B.在生态瓶中适当放入小动物，可以加快瓶内的物质循环
C.生态瓶中的沙土提供了非生物的物质和分解者等成分
D.一个星期后，生态瓶中的水变浑浊，说明该生态系统的自我调节能力是有限的
√
能量流动过程中，各种生物体都会通过呼吸作用散失一部分能量，而散失的热能不能再被生物利用，因此生态瓶中的能量不能自给自足
消费者可加速生态系统的物质循环
该生态系统的自我净化能力减弱，不能维持生态系统结构和功能的稳定，即说明该生态系统的自我调节能力是有限的
A.生态瓶必须是密闭的，放在直射光下，生物成分的数量要搭配合理
B.乙瓶中缺乏光照，生态瓶不稳定说明了生态系统需要稳定的能量输入
C.丙瓶中没有泥沙，分解者太少，不利于物质循环的顺利进行
D.丁瓶中虽然物种更加丰富，但可能因为氧气含量少而不如甲瓶稳定
跟踪训练
√
6.现有甲、乙、丙、丁4个透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件如表。经过一段时间的培养和观测后，发现甲瓶是最稳定的生态系统。下列有关叙述错误的是
生态系统组成 光 水草 藻类 浮游动物 小鱼 泥沙
生态瓶编号 甲 ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋
乙 － ＋ ＋ ＋ － ＋
丙 ＋ ＋ ＋ ＋ － －
丁 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
注：表中的
“＋”表示
有；“－”
表示无
避免阳光直接照射
丁瓶与甲瓶相比，氧气含量少，因为有消费者小鱼，小鱼呼吸要消耗较多的氧气
课堂小结
本堂课你学到了哪些知识？画出概念图进行总结
生态平衡与生态系统稳定性
稳定性的种类及提高稳定性
制作生态缸
生态平衡概念及种类
生态系统的稳定性
生态平衡特征
生态平衡调节机制
生态系统的稳定性
抵抗力稳定性和恢复力稳定性
提高生态系统稳定性的意义及措施
原理及方法步骤
注意事项及结果分析