人教版高中生物必修三第五章第五节 生态系统的稳定性（20张PPT）

课件20张PPT。第5节 生态系统的稳定性必修3稳态与环境 第5章 生态系统及其稳定性 生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫做生态系统的稳定性（stability of ecosystem）。　 生态系统具有自我调节（self-regulating）能力。生态系统的稳定性:生态系统能保持稳定性的原因?一、生态系统的自我调节能力1、生态系统具有自我调节能力的实例：
（1）当河流受到轻微的污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解，很快消除污染，河流中的生物种类和数量不会受到明显的影响。
（2）在森林中，当害虫数量增加时，食虫鸟类由于食物丰富，数量也会增多，这样，害虫种群的增长就会受到抑制。
（3）一场火过后，森林中种群密度降低，但是由于阳光充沛，土壤中无机养料增多，许多种子萌发后，迅速长成新的植株。生态系统的自我调节能力主要表现在3个方面：
第一，是同种生物的种群密度的调控，这是在有限空间内比较普遍存在的种群变化规律；
第二，是异种生物种群之间的数量调控，多出现于植物与动物或动物与动物之间，常有食物链关系；
第三，是生物与环境之间的相互调控。2、生态系统自我调节能力的基础：
自我调节有正反馈和负反馈调节。负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础。
3、不同生态系统的自我调节能力是不同的
一个生态系统的物种组成越复杂，结构越稳定，功能越健全，生产能力越高，它的自我调节能力也就越高。因为物种的减少往往使生态系统的生产效率下降，抵抗自然灾害、外来物种入侵和其他干扰的能力下降。而在物种多样性高的生态系统中，拥有着生态功能相似而对环境反应不同的物种，并以此来保障整个生态系统可以因环境变化而调整自身以维持各项功能的发挥。因此，物种丰富的热带雨林生态系统要比物种单一的农田生态系统的自我调节能力强。4、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，生态系统的自我调节能力会迅速丧失，这样，生态系统就到了难以恢复的程度。我国西北的黄土高原，就是原有森林生态系统崩溃的鲜明例子。
黄土高原由于植被破坏造成水土流失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，叫做抵抗力稳定性（resistance stability）。二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性　 例如，当草原遭受蝗虫的采食后，草原植物就会增强其再生能力，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。其核心是：抵抗干扰，保持原状。“干扰”是指破坏稳定状态的外界因素；
“保持”是指与干扰同时表现的系统内在的自动调节能力。 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，抵抗力稳定性就越高。热带雨林生态系统北极苔原生态系统2、恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰的破坏后恢复到原状的能力，叫做恢复力稳定性（resilience stability）。　 例如，森林局部火灾后，森林仍能恢复原状。其核心是：遭到破坏，恢复原状。“破坏”是指受外界因素影响使生态系统较远地偏离了原来的稳定范围；
“恢复”是指外界因素消除后，生态系统重新建立稳定状态。 生态系统在受到不同的干扰（破坏）后，其恢复速度和恢复时间是不一样的。如果河流与土壤被有毒物质轻微污染，通过自身的净化作用，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，自身的净化能力已不足以消除大部分有毒物质，这些河流或土壤的恢复力稳定性就被破坏了。
同样，热带雨林在遭到严重的砍伐，草原受到极度放牧后，恢复原状的时间漫长，难度极大！以往认为，抵抗力稳定性与恢复力稳定性是相关的，抵抗力稳定性高的生态系统，其恢复力稳定性低。也就是说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般呈相反的关系。但是，这一看法并不完全合理。例如，热带雨林大都具有很强的抵抗力稳定性，因为它们的物种组成十分丰富，结构比较复杂；然而，在热带雨林受到一定强度的破坏后，也能较快地恢复。相反，对于极地苔原（冻原），由于其物种组分单一、结构简单，它的抵抗力稳定性很低，在遭到过度放牧、火灾等干扰后，恢复的时间也十分漫长。因此，直接将抵抗力稳定性与恢复力稳定性比较，可能这种分析本身就不合适。如果要对一个生态系统的两个方面进行说明，则必须强调它们所处的环境条件。环境条件好，生态系统的恢复力稳定性较高，反之亦然。3、抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系：【例1】（2009福建理综）下列有关生态系统稳定性的叙述，不正确的是
A.生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础
B.生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性
C.生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用，体现了其间接价值
D.生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性就越强D【例2】如图表示生态系统的抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性（抵抗力稳定性与恢复力稳定性之和）之间的关系，依图判断下列说法错误的是

A. x值越大，表示一个生态系统的恢复力稳定性越大
B. 相同干扰，y值越大，表示生态系统的抵抗力稳定性越小
C. 在一定干扰范围内，TS值越大，表示一个生态系统的总稳定性越低
D. 若热带雨林生态系统和草原生态系统有同样的y值，则所受干扰程度一定不同yx时间TS正常作 用范围生态系统的功能OA【例3】（2010新课标理综）假设a、b、c、d是一个简单生态系统中最初仅有的四个种群，其a、c、d的营养关系为a→c→d，a与b的关系如图，a是该生态系统主要的自养生物，请回答：
(1)该生态系统中a和b的种间关系是______ 。
(2)若d大量死亡，则一定时间内种群密度增加的种群是____ ，种群密度减少的种群是____。
(3)若持续干旱使a大量死亡，c和d种群密度将会 。
(4)当受到外界的轻微干扰后，经过一段时间，该生态系统可以恢复到原来的状态，说明该系统具有 。与热带雨林相比，该生态系统的抵抗力稳定性 (低、高)。
(5)为了调查该系统c种群的密度，捕获了50个个体，将这些个体标记后放掉，一段时间后重新捕获了40个个体，其中有5个带有标记，c种群的数量约为 个。竞争ca降低恢复力稳定性低400【例4】（2011山东理综）6月5日是世界环境日，今天我国的世界环境日主题是“共建生态文明，共享绿色未来”. 草原是绿色生态环境的重要组成部分。某草原生态系统的食物网如图所示。（1）图中食物网的简单，因此，该草原生态系统的___________能力较差，其__________稳定性也相应较低。除图中所示的生物类群外，该生态系统的生物组成成分还应有_________才能保证其物质循环的正常进行。
（2）如果图中草能提供10000KJ的能量，营养级间的能量传递效率为10%?～?20%，那么鹰占据的营养级能得到的最低和最高能量值分为是___KJ和____KJ。若去除蛇，且狐的数量不变，则草原容纳鹰的数量会______。若外来生物入侵该区，则会导致草原的__________锐减或丧失。自我调节抵抗力分解者10 400增加生物多样性（3）影响图中兔种群数量变化的种间因素是______和竞争。若某年兔种群的K值为1000只，且1只兔和4只鼠消耗的草量相等，其他条件不变的情况下，次年鼠的数量增加400只，则兔种群的K值变为_______只。用标志重捕法调查该区的种群数量时，若部分标记个体迁出，则导致调查结果______（填“偏高”或“偏低”）
（4）草原干旱时，兔摄取水分减少，体内细胞外液渗透压______，引起__________渗透压感受器兴奋，增加抗利尿激素的释放，进而引起__________对水的重吸收增加，减少排尿量,以保持体内水平衡。捕食900偏高升高下丘脑肾小管、集合管三、提高生态系统的稳定性1、控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力。2、对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
例如，如果要使单一作物的农田生态系统保持稳定，需要不断施肥、灌溉，以及控制病虫害；还可以人工建造“生态屏障”。四、设计并制作生态缸，观察其稳定性 1.在制作生态缸时，除了参考教材中的方法步骤外，还要注意以下几点:
（1）生态缸可制作成封闭型，也可制作成开放型（即不加盖）。前者对生态系统的基本成分及其比例有着更严格的要求。
（2）生态缸中放置的生物必须具有较强的生活力，放置生物的数量要合适。
（3）为了使生态缸内的沙地保持干燥，可在沙土下铺垫一张塑料布，以防止缸中水（气）渗透上来。
（4）生态缸制作完毕后，应该贴上标签，在上面写上制作者的姓名与制作日期。2. 观察生态缸的稳定性时，要注意以下几点:
（1）设计一份观察记录表，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）定期观察，同时做好观察记录。
（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。