3.5生态系统的稳定性 课件 (共42张PPT)2025-2026学年高二上学期《生物》（人教版）选必修2
文档属性
| 名称 | 3.5生态系统的稳定性 课件 (共42张PPT)2025-2026学年高二上学期《生物》（人教版）选必修2 |
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| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 9.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-09-30 00:00:00 | ||
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文档简介
(共42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
人教版·选择性必修2
问题探究：
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。
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？
思考·讨论：
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。
泽兰实蝇
紫茎泽兰
问题探究：
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。
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？
思考·讨论：
泽兰实蝇可以抑制紫茎泽兰的生长，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。
泽兰实蝇
紫茎泽兰
一、生态平衡与生态系统的稳定性
紫茎泽兰
像紫茎泽兰这样的入侵种，由于它的繁殖能力、适应能力很强，而且没有天敌等制约因素。
一旦蔓延，就会严重干扰入侵地的生态系统，破坏生态平衡。
福寿螺
凤眼莲
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
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。
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，就是生态平衡。
生态系统
一定程度的干扰
结构与功能稳定
大兴安岭的森林
呼伦贝尔的草原
一、生态平衡与生态系统的稳定性
① 结构平衡
生态系统的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
一定时间内生产者制作的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。
2. 生态平衡的特征
A. 群落总生产量和总呼吸量趋于稳定，且相对接近。
B. 群落在物质、能量的输入和输出上趋于达到平衡状态。
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？
思考·讨论：
群落总生产量
（光合作用）
群落总呼吸量
相对值
演替进程（时间）
O
早期阶段
成熟阶段
一、生态平衡与生态系统的稳定性
3. 生态平衡的调节机制
兔子
森林
森林火灾
灾后恢复
野草
实例1
实例2
狼
一、生态平衡与生态系统的稳定性
思考·讨论：分析负反馈调节的过程
1. 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
植物
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。
一、生态平衡与生态系统的稳定性
思考·讨论：分析负反馈调节的过程
1. 小组合作，尝试用文字、线框、箭头等符号，简要描绘上述两个例子中的负反馈调节过程。
兔增加
草减少，兔的生存空间和资源减少
草增加，兔的生存空间和资源增加
兔减少
狼增加
狼减少
一、生态平衡与生态系统的稳定性
2. 利用本章第1节图3-4，以图中蛙、蛇或其他动物为例，描绘该种动物数量增长或减少时，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。
昆虫和蜘蛛增加
蛙减少
捕食昆虫和蜘蛛的鸟增加
鹰增加
蛇减少
昆虫和蜘蛛减少
捕食昆虫和蜘蛛的鸟减少
鹰减少
蛇增加
蛙增加
思考·讨论：分析负反馈调节的过程
一、生态平衡与生态系统的稳定性
① 负反馈的定义
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. 生态平衡的调节机制
②负反馈的与正反馈
负反馈：反馈信息的工作效果与原工作效果相反，使系统趋于稳定。
正反馈：反馈信息的工作效果与原工作效果相同，使系统偏离稳定。
系统
工作效果
反馈信息
一、生态平衡与生态系统的稳定性
② 负反馈的与正反馈
原方向
偏离
正反馈调节
更加偏离
回到原方向
原方向
偏离
负反馈调节
3. 生态平衡的调节机制
掠夺式开发后的黄土高原
美丽的呼伦贝尔草原
破坏稳态（错上加错）
调节稳态(“改邪归正”)
正反馈调节：具有破坏性。
负反馈调节：生态系统自我调节能力的基础。
一、生态平衡与生态系统的稳定性
3. 生态平衡的调节机制
正反馈
实例：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。
结果：使生态系统远离平衡状态。
鱼类等
生物死亡
更多生物死亡
湖泊污染
污染程度加强
加剧
一、生态平衡与生态系统的稳定性
3. 生态平衡的调节机制
③ 负反馈调节的意义
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。
生态系统的自我调节能力是无限的吗？
生态系统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破坏。
黄土高原由于植被破坏造成水土流失
一、生态平衡与生态系统的稳定性
① 定义：
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。
② 原因：
生态系统具有一定的自我调节能力。
③ 能力：
生态系统自我调节能力是有限的。
4. 生态系统的稳定性
维持
抵抗力稳定性
抵抗干扰，保持原状
恢复
恢复力稳定性
遭到破坏，恢复原状
恢复力稳定性的概念
生态系统在遭到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
抵抗力稳定性的概念
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。
二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性
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：
二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性
判断以下情况体现了生态系统的哪种稳定性？
(1)遭受蝗虫采食，草原植物会增强其再生能力，尽可能减缓种群数量的下降。
(2)遭遇持续的干旱气候，森林中的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。
(3)草原大火过后，“野火烧不尽，春风吹又生”。
(4)水体被污染后经过很长一段时间后又恢复了清澈。
——抵抗力稳定性
——抵抗力稳定性
——恢复力稳定性
——恢复力稳定性
二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性
抵抗力稳定性的概念
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。
1. 抵抗力稳定性
② 实例
A. 遭受蝗虫采食，草原植物会增强其再生能力，尽可能减缓种群数量的下降。
B. 遭遇持续的干旱气候，森林中的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。
③ 特点
生物种类越多、营养结构越复杂 → 自我调节能力越强 → 抵抗力稳定性越高
二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性
恢复力稳定性的概念
生态系统在遭到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
2. 恢复力稳定性
② 实例
A. “野火烧不尽，春风吹又生。”
B. 河流与土壤被轻微污染，通过自身净化作用，恢复为原来的状态。
③ 特点
生物种类越少、营养结构越简单 → 自我调节能力越弱 → 恢复力稳定性越高
二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性
① 内部因素
生态系统的结构
A. 通常情况下，抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈相反关系。
营养结构复杂程度
稳定性
恢复力
抵抗力
3. 影响抵抗力稳定性和恢复力稳定性的因素
B. 存在特例
北极冻原生态系统，由于动植物种类稀少、营养结构简单，它的抵抗力稳定性很低。其生产者主要是地衣，假如地衣受到大面积破坏，整个生态系统就会崩溃，恢复起来的时间也十分漫长。因此，它的恢复力稳定性也很低。
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。
反之，生态系统的组分越少，食物网越简单，其自我调节能力就越弱，恢复力稳定性较高。
二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性
② 外部因素
环境干扰强度
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。
A. 环境干扰强度小，恢复力稳定性强
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。
B. 环境干扰强度大，恢复力稳定性弱
河流与土壤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，这些河流或土壤的恢复力稳定性就破坏了。
热带雨林在遭到严重砍伐，草原经过极度放牧后，它们恢复原状的时间漫长，难度大。
3. 影响抵抗力稳定性和恢复力稳定性的因素
二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性
【模型构建】生态系统的抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系
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）
曲线分析
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
二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性
抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系
抵抗力稳定性 恢复力稳定性
核心
特点
影响因素
联系 抵抗干扰，保持原状
遭到破坏，恢复原状
生态系统的组分越多，食物网越复杂，抵抗力稳定性越强
生态系统的组分越少，食物网越简单，恢复力稳定性越强。
①一般是相反关系。
②同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定。
③二者之间与营养结构复杂程度的关系，如右图所示：
自我调节能力有一定限度，超过限度，自我调节能力遭到破坏
生态系统在受到不同的干扰后，其恢复速度与恢复时间是不一样的
营养结构复杂程度
稳定性
恢复力
抵抗力
三、提高生态系统的稳定性
1. 为什么提高生态系统的稳定性
① 处于生态平衡的生态系统可以持续不断地满足人类生活所需。
粮油
蔬果
肉蛋奶
木材
② 处于生态平衡中的生态系统能够使人类生活和生产的环境保持稳定。
农田生态系统
施肥
灌溉
控制病虫害
三、提高生态系统的稳定性
① 控制对生态系统干扰的程度，在不超过生态系统自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统。
封山育林
禁牧封育
休渔
2. 提高生态系统的稳定性措施
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。
“三北”防护林
防风
固沙
护田
护草
三、提高生态系统的稳定性
思考·讨论：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。
从考虑经济效益的角度：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：土壤中接种固氮菌株、根际菌株等。
三、提高生态系统的稳定性
探究实验：设计制作生态缸，观察其稳定性
设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性。
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。
1. 目的要求
2. 基本原理
三、提高生态系统的稳定性
探究实验：设计制作生态缸，观察其稳定性
3. 材料用具
①玻璃器皿
④供选择的植物：黑藻、金鱼藻、苔藓、铁线蕨、浮萍、珍珠草、鸭跖草、马齿苋、金鱼花、罗汉松、翠云草等。
②石块、沙土、含腐殖质较多的土、鹅卵石、假山石、自来水等。
③供选择的动物：鼠妇、蚰蜓、地鳖、蚯蚓、蜗牛、虾、小鱼、小乌龟等。
注意：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，还要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。
三、提高生态系统的稳定性
探究实验：设计制作生态缸，观察其稳定性
4. 实验步骤
① 制作生态缸框架（玻璃板和粘胶）。
② 铺垫土和石块，铺垫好的土和石块整体呈坡状。
土壤
在沙土上铺一层含腐殖质较多的土，厚度为5～10cm
沙土
再铺上一层颗粒较细的沙土，厚度为5～15 cm
石块
在生态缸内底部的一侧铺垫几块石块作为基垫
③ 在土坡上放几块有孔的假山石，可作为小动物栖息的场所。
三、提高生态系统的稳定性
探究实验：设计制作生态缸，观察其稳定性
4. 实验步骤
④ 向缸内倒入自来水，水位高5～10 cm在水中放几块鹅卵石。
⑤ 放入动植物。
在土坡上选择苔藓、铁线蕨、鸭距草、马齿克、罗汉松、翠云草等进行种植。放入鼠妇、蚰蜒、蚯蚓、蜗牛等小动物;在水中放入浮萍、金鱼藻等水生植物、放入虾、小鱼和小鸟龟等小动物。
⑥ 封上生态缸盖。
⑦ 观察记录。
每个星期至少观察一次生态缸内生物种类及数量的变化,并且进行记录。
将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直接照射。
三、提高生态系统的稳定性
探究实验：设计制作生态缸，观察其稳定性
注意事项 原因
生态缸是封闭的
生态缸的材料须透明
避免阳光直射，采光用较强的散射光
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 （要有生产者、消费者、分解者）
注意各种生物的合适比例，投放的动物要小而少，要考虑生产者的能力
防止外界生物或非生物因素的干扰
防止水温过高，导致水生植物死亡
减少对CO2消耗，防止生产量＜消耗量
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
为光合作用提供光照，便于观察
生态缸的注意事项及原因
三、提高生态系统的稳定性
探究实验：设计制作生态缸，观察其稳定性
5. 结果分析
(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
三、提高生态系统的稳定性
探究实验：设计制作生态缸，观察其稳定性
思考·讨论：
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
三、提高生态系统的稳定性
探究实验：设计制作生态缸，观察其稳定性
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。
思考·讨论：
三、提高生态系统的稳定性
课堂小结
【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。 ( )
教材P77
√
√
三、提高生态系统的稳定性
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
【概念检测】
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
教材P77
C
三、提高生态系统的稳定性
【扩展应用】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人河道，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人水口封闭以减少污水流人，河道内水量减少、河水流速降低，水质仍然较差。请基于对生态系统稳定性的认识，回答以下问题。
教材P77
三、提高生态系统的稳定性
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。
教材P77
三、提高生态系统的稳定性
2.大量生活污水和工业废水排人河道以后，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。
【扩展应用】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人河道，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人水口封闭以减少污水流人，河道内水量减少、河水流速降低，水质仍然较差。请基于对生态系统稳定性的认识，回答以下问题。
教材P77
三、提高生态系统的稳定性
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，在某些区段人工增氧、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人河道，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；加强执法检查；等等。
【扩展应用】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人河道，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人水口封闭以减少污水流人，河道内水量减少、河水流速降低，水质仍然较差。请基于对生态系统稳定性的认识，回答以下问题。
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第三章 生态系统及其稳定性
第5节 生态系统的稳定性
人教版·选择性必修2
问题探究：
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。
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？
思考·讨论：
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。
泽兰实蝇
紫茎泽兰
问题探究：
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。
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？
思考·讨论：
泽兰实蝇可以抑制紫茎泽兰的生长，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。
泽兰实蝇
紫茎泽兰
一、生态平衡与生态系统的稳定性
紫茎泽兰
像紫茎泽兰这样的入侵种，由于它的繁殖能力、适应能力很强，而且没有天敌等制约因素。
一旦蔓延，就会严重干扰入侵地的生态系统，破坏生态平衡。
福寿螺
凤眼莲
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
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。
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，就是生态平衡。
生态系统
一定程度的干扰
结构与功能稳定
大兴安岭的森林
呼伦贝尔的草原
一、生态平衡与生态系统的稳定性
① 结构平衡
生态系统的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
一定时间内生产者制作的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。
2. 生态平衡的特征
A. 群落总生产量和总呼吸量趋于稳定，且相对接近。
B. 群落在物质、能量的输入和输出上趋于达到平衡状态。
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？
思考·讨论：
群落总生产量
（光合作用）
群落总呼吸量
相对值
演替进程（时间）
O
早期阶段
成熟阶段
一、生态平衡与生态系统的稳定性
3. 生态平衡的调节机制
兔子
森林
森林火灾
灾后恢复
野草
实例1
实例2
狼
一、生态平衡与生态系统的稳定性
思考·讨论：分析负反馈调节的过程
1. 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
植物
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。
一、生态平衡与生态系统的稳定性
思考·讨论：分析负反馈调节的过程
1. 小组合作，尝试用文字、线框、箭头等符号，简要描绘上述两个例子中的负反馈调节过程。
兔增加
草减少，兔的生存空间和资源减少
草增加，兔的生存空间和资源增加
兔减少
狼增加
狼减少
一、生态平衡与生态系统的稳定性
2. 利用本章第1节图3-4，以图中蛙、蛇或其他动物为例，描绘该种动物数量增长或减少时，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。
昆虫和蜘蛛增加
蛙减少
捕食昆虫和蜘蛛的鸟增加
鹰增加
蛇减少
昆虫和蜘蛛减少
捕食昆虫和蜘蛛的鸟减少
鹰减少
蛇增加
蛙增加
思考·讨论：分析负反馈调节的过程
一、生态平衡与生态系统的稳定性
① 负反馈的定义
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. 生态平衡的调节机制
②负反馈的与正反馈
负反馈：反馈信息的工作效果与原工作效果相反，使系统趋于稳定。
正反馈：反馈信息的工作效果与原工作效果相同，使系统偏离稳定。
系统
工作效果
反馈信息
一、生态平衡与生态系统的稳定性
② 负反馈的与正反馈
原方向
偏离
正反馈调节
更加偏离
回到原方向
原方向
偏离
负反馈调节
3. 生态平衡的调节机制
掠夺式开发后的黄土高原
美丽的呼伦贝尔草原
破坏稳态（错上加错）
调节稳态(“改邪归正”)
正反馈调节：具有破坏性。
负反馈调节：生态系统自我调节能力的基础。
一、生态平衡与生态系统的稳定性
3. 生态平衡的调节机制
正反馈
实例：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。
结果：使生态系统远离平衡状态。
鱼类等
生物死亡
更多生物死亡
湖泊污染
污染程度加强
加剧
一、生态平衡与生态系统的稳定性
3. 生态平衡的调节机制
③ 负反馈调节的意义
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。
生态系统的自我调节能力是无限的吗？
生态系统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破坏。
黄土高原由于植被破坏造成水土流失
一、生态平衡与生态系统的稳定性
① 定义：
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。
② 原因：
生态系统具有一定的自我调节能力。
③ 能力：
生态系统自我调节能力是有限的。
4. 生态系统的稳定性
维持
抵抗力稳定性
抵抗干扰，保持原状
恢复
恢复力稳定性
遭到破坏，恢复原状
恢复力稳定性的概念
生态系统在遭到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
抵抗力稳定性的概念
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。
二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性
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：
二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性
判断以下情况体现了生态系统的哪种稳定性？
(1)遭受蝗虫采食，草原植物会增强其再生能力，尽可能减缓种群数量的下降。
(2)遭遇持续的干旱气候，森林中的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。
(3)草原大火过后，“野火烧不尽，春风吹又生”。
(4)水体被污染后经过很长一段时间后又恢复了清澈。
——抵抗力稳定性
——抵抗力稳定性
——恢复力稳定性
——恢复力稳定性
二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性
抵抗力稳定性的概念
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。
1. 抵抗力稳定性
② 实例
A. 遭受蝗虫采食，草原植物会增强其再生能力，尽可能减缓种群数量的下降。
B. 遭遇持续的干旱气候，森林中的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。
③ 特点
生物种类越多、营养结构越复杂 → 自我调节能力越强 → 抵抗力稳定性越高
二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性
恢复力稳定性的概念
生态系统在遭到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
2. 恢复力稳定性
② 实例
A. “野火烧不尽，春风吹又生。”
B. 河流与土壤被轻微污染，通过自身净化作用，恢复为原来的状态。
③ 特点
生物种类越少、营养结构越简单 → 自我调节能力越弱 → 恢复力稳定性越高
二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性
① 内部因素
生态系统的结构
A. 通常情况下，抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈相反关系。
营养结构复杂程度
稳定性
恢复力
抵抗力
3. 影响抵抗力稳定性和恢复力稳定性的因素
B. 存在特例
北极冻原生态系统，由于动植物种类稀少、营养结构简单，它的抵抗力稳定性很低。其生产者主要是地衣，假如地衣受到大面积破坏，整个生态系统就会崩溃，恢复起来的时间也十分漫长。因此，它的恢复力稳定性也很低。
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。
反之，生态系统的组分越少，食物网越简单，其自我调节能力就越弱，恢复力稳定性较高。
二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性
② 外部因素
环境干扰强度
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。
A. 环境干扰强度小，恢复力稳定性强
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。
B. 环境干扰强度大，恢复力稳定性弱
河流与土壤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，这些河流或土壤的恢复力稳定性就破坏了。
热带雨林在遭到严重砍伐，草原经过极度放牧后，它们恢复原状的时间漫长，难度大。
3. 影响抵抗力稳定性和恢复力稳定性的因素
二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性
【模型构建】生态系统的抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系
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）
曲线分析
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
二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性
抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系
抵抗力稳定性 恢复力稳定性
核心
特点
影响因素
联系 抵抗干扰，保持原状
遭到破坏，恢复原状
生态系统的组分越多，食物网越复杂，抵抗力稳定性越强
生态系统的组分越少，食物网越简单，恢复力稳定性越强。
①一般是相反关系。
②同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定。
③二者之间与营养结构复杂程度的关系，如右图所示：
自我调节能力有一定限度，超过限度，自我调节能力遭到破坏
生态系统在受到不同的干扰后，其恢复速度与恢复时间是不一样的
营养结构复杂程度
稳定性
恢复力
抵抗力
三、提高生态系统的稳定性
1. 为什么提高生态系统的稳定性
① 处于生态平衡的生态系统可以持续不断地满足人类生活所需。
粮油
蔬果
肉蛋奶
木材
② 处于生态平衡中的生态系统能够使人类生活和生产的环境保持稳定。
农田生态系统
施肥
灌溉
控制病虫害
三、提高生态系统的稳定性
① 控制对生态系统干扰的程度，在不超过生态系统自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统。
封山育林
禁牧封育
休渔
2. 提高生态系统的稳定性措施
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。
“三北”防护林
防风
固沙
护田
护草
三、提高生态系统的稳定性
思考·讨论：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。
从考虑经济效益的角度：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：土壤中接种固氮菌株、根际菌株等。
三、提高生态系统的稳定性
探究实验：设计制作生态缸，观察其稳定性
设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性。
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。
1. 目的要求
2. 基本原理
三、提高生态系统的稳定性
探究实验：设计制作生态缸，观察其稳定性
3. 材料用具
①玻璃器皿
④供选择的植物：黑藻、金鱼藻、苔藓、铁线蕨、浮萍、珍珠草、鸭跖草、马齿苋、金鱼花、罗汉松、翠云草等。
②石块、沙土、含腐殖质较多的土、鹅卵石、假山石、自来水等。
③供选择的动物：鼠妇、蚰蜓、地鳖、蚯蚓、蜗牛、虾、小鱼、小乌龟等。
注意：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，还要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。
三、提高生态系统的稳定性
探究实验：设计制作生态缸，观察其稳定性
4. 实验步骤
① 制作生态缸框架（玻璃板和粘胶）。
② 铺垫土和石块，铺垫好的土和石块整体呈坡状。
土壤
在沙土上铺一层含腐殖质较多的土，厚度为5～10cm
沙土
再铺上一层颗粒较细的沙土，厚度为5～15 cm
石块
在生态缸内底部的一侧铺垫几块石块作为基垫
③ 在土坡上放几块有孔的假山石，可作为小动物栖息的场所。
三、提高生态系统的稳定性
探究实验：设计制作生态缸，观察其稳定性
4. 实验步骤
④ 向缸内倒入自来水，水位高5～10 cm在水中放几块鹅卵石。
⑤ 放入动植物。
在土坡上选择苔藓、铁线蕨、鸭距草、马齿克、罗汉松、翠云草等进行种植。放入鼠妇、蚰蜒、蚯蚓、蜗牛等小动物;在水中放入浮萍、金鱼藻等水生植物、放入虾、小鱼和小鸟龟等小动物。
⑥ 封上生态缸盖。
⑦ 观察记录。
每个星期至少观察一次生态缸内生物种类及数量的变化,并且进行记录。
将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直接照射。
三、提高生态系统的稳定性
探究实验：设计制作生态缸，观察其稳定性
注意事项 原因
生态缸是封闭的
生态缸的材料须透明
避免阳光直射，采光用较强的散射光
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 （要有生产者、消费者、分解者）
注意各种生物的合适比例，投放的动物要小而少，要考虑生产者的能力
防止外界生物或非生物因素的干扰
防止水温过高，导致水生植物死亡
减少对CO2消耗，防止生产量＜消耗量
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
为光合作用提供光照，便于观察
生态缸的注意事项及原因
三、提高生态系统的稳定性
探究实验：设计制作生态缸，观察其稳定性
5. 结果分析
(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
三、提高生态系统的稳定性
探究实验：设计制作生态缸，观察其稳定性
思考·讨论：
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
三、提高生态系统的稳定性
探究实验：设计制作生态缸，观察其稳定性
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。
思考·讨论：
三、提高生态系统的稳定性
课堂小结
【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。 ( )
教材P77
√
√
三、提高生态系统的稳定性
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
【概念检测】
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
教材P77
C
三、提高生态系统的稳定性
【扩展应用】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人河道，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人水口封闭以减少污水流人，河道内水量减少、河水流速降低，水质仍然较差。请基于对生态系统稳定性的认识，回答以下问题。
教材P77
三、提高生态系统的稳定性
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。
教材P77
三、提高生态系统的稳定性
2.大量生活污水和工业废水排人河道以后，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。
【扩展应用】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人河道，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人水口封闭以减少污水流人，河道内水量减少、河水流速降低，水质仍然较差。请基于对生态系统稳定性的认识，回答以下问题。
教材P77
三、提高生态系统的稳定性
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，在某些区段人工增氧、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人河道，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；加强执法检查；等等。
【扩展应用】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人河道，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人水口封闭以减少污水流人，河道内水量减少、河水流速降低，水质仍然较差。请基于对生态系统稳定性的认识，回答以下问题。
感谢您的观看
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