人教版高中生物必修三第5章第5节生态系统的稳定性(33张）

(共33张PPT)
第 5 节 生态系统的稳定性
生态系统的自我调节能力
1．生态系统的稳定性
(1)概念：生态系统所具有的保持或恢复__________和
________相对稳定的能力。
(2)原因：生态系统具有___________能力。

2．生态系统的自我调节
(1)基础——负反馈调节：在生态系统中普遍存在，是生态

系统自我调节能力的__________，使生态系统达到和保持稳定。
(2)自我调节能力不是__________的。
自身结构
功能
自我调节
基础
无限
森林中，如果害虫数量增加，那么森林会被破坏吗？
生物群落内部的调节
生态系统的自我调节能力
食草动物
过度放牧
食物减少
减少
减少
在生物群落内部所有的捕食者和被捕食者都存在着负反馈调节，从而使得两者的数量保持相对稳定。
负反馈调节
生物群落与无机环境之间存不存在负反馈调节？
生态系统自我调节的几个实例
当河流受到轻微污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物分解等途径，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。这是净化作用的实例。
在森林中，当害虫数量增加时，食虫鸟由于食物丰富，数量也会增多，这样，害虫种群的增长就会受到抑制。这是生物群落内部负反馈调节的实例。
一场大火过后，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。这是生物群落与无机环境之间负反馈调节的实例。?
【探究与学习】自然生态系统大都能在较长时间内保持相
对的稳定性，其主要原因是(
)
D
A．具有复杂的营养结构


B．生产种类和数量都多


C．物质和能量都能反复被利用


D．具有一定的自我调节能力
抵抗力稳定性和恢复力稳定性
1．抵抗力稳定性
(1)概念：生态系统____________________并使自身的结构
与功能______________(不受损害)的能力。
(2)规律：生态系统中的组分越多，食物网越________，其

自我调节能力就越______，抵抗力稳定性就越______。
2．恢复力稳定性
(1)概念：生态系统受到外界干扰因素的破坏后__________
的能力。
(2) 特点：生态系统在受到不同的干扰( 破坏) 后，其恢复
________与恢复________是不一样的。
抵抗外界干扰
保持原状
复杂
强
高
恢复到原状
速度
时间
提高生态系统中的稳定性
1．控制对生态系统干扰的____________，对生态系统的利


用应该________，不应超过生态系统的____________________。
2 ．对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的


________、________投入，保证生态系统内部_____________


的协调。
程度
适度　
自我调节能力
物质
能量
结构与功能
生态系统的自我调节能力
1．自我调节的主要途径——反馈调节


(1)反馈调节的概念
当生态系统某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他


成分出现一系列的相应变化，这种变化又会反过来影响最初发


生变化的那种成分的现象。
(2)分类：正反馈调节和负反馈调节。

注：“＋”表示促进，“－”表示抑制。
(3)负反馈调节与正反馈调节的比较
　　 调节方式
比较内容　　　 负反馈调节 正反馈调节
作用 是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统达到和保持平衡 使生态系统远离平衡状态
结果 抑制或减弱最初发生变化的那种成分所产生的变化 加速最初发生变化的那种成分所发生的变化
实例
负反馈调节的作用范围
负反馈调节不仅存在于生物群落内部，还存在于生物群落
与无机环境之间。
2．自我调节能力的大小
(1)生态系统成分越少，营养结构越简单，自我调节能力越


弱，抵抗力稳定性就越低；反之则自我调节能力越大。
(2)生态系统的自我调节能力是有限的
①外界干扰因素越强，恢复速度就越慢、恢复时间就越长。


②当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自


我调节能力将会丧失，而使生态系统的稳定性难以恢复。
【例1】一般来说，生物种类繁多的生态系统，自我调节


能力强，当某种生物减少或灭绝后，生态平衡仍能维持，其根
本原因是(
)
A．生态系统的自净化和自恢复能力强


B．负反馈只调节生物群落内部


C．至顶级动物的食物链数目多


D．同一营养级各种生物相互代替
【名师点拨】一般来说，生态系统的营养结构越复杂，其


自动调节能力越大，因为营养结构越复杂，食物链中各营养级


生物的种类越多。如果某一营养级的某种生物减少或灭绝，就


会由该营养级的其他生物来代替，其他食物链代替该食物链，


维持生态系统的平衡。
【答案】D
【变式训练1】下列生态系统中的自动调节能力最弱的是
(
)
C
A．天然落叶林


C．人工纯种林
B．天然常绿林


D．人工混交林
生态系统的稳定性
1．生态系统稳定性的理解
(1)稳定是相对的，总处于动态变化中。
(2)结构的相对稳定：动植物种类和数量的相对稳定。

(3)功能的相对稳定：物质与能量输入和输出相对平衡，可
用图 5－5－1 来表示：
图 5－5－1
2．生态系统的稳定性的比较
抵抗力稳定性 恢复力稳定性
概念 指生态系统抵抗外界干扰并
使自身的结构和功能保持原
状的能力 指生态系统在遭到外
界因素的破坏后恢复
到原状的能力
影响
因素 生态系统的成分越复杂，抵
抗力稳定性越强 生态系统的成分越简
单，则越容易恢复
干扰因
素强度 小 大
生态系统的
稳定状态 没有改变 遭到破坏
生态系统稳
定性表现 保持 恢复
续表：
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
①一般来说，两者呈相反关系，抵抗力稳定性强的生态
系统，恢复力稳定性差，反之亦然
②二者是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，共同维护生态系统的稳定
联系 ③二者与营养结构的关系：
3．自我调节能力的大小与生态系统的组分及营养结构的关系
【例2】(2011 年广东中山期末统考·双选)下列关于生态系
统稳定性的叙述中，正确的是(
)
A．负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础


B．生态系统“遭到破坏、恢复原状”属于抵抗力稳定性


C．人们对自然生态系统的干扰不应超过其抵抗力稳定性


D．热带雨林的营养结构复杂，其恢复力稳定性强


【名师点拨】生态系统“遭到破坏、恢复原状”属于恢复


力稳定性；热带雨林的营养结构复杂，它的抵抗力稳定性强。


【答案】AC
【变式训练2】“野火烧不尽，春风吹又生”是对草原生
态系统的一种描述，此现象能说明(
)
C
A．草原生态系统的抵抗力稳定性很高


B．草原生态系统的更新速度很快，生产力很高


C．草原生态系统的恢复力稳定性很高


D．草原生态系统的生物组成结构复杂，不易受破坏


解析：草原生态系统结构简单，抵抗力稳定性较差，容易


受外界干扰，但其恢复力稳定性很高，很快就可以恢复到接近


原来的状态。
设计并制作生态缸，观察其稳定性
【体验过程】
1．实验原理：在有限的空间内，依据生态系统原理，将生
态系统具有的基本成分进行组织，构建一个
人工微型生态系统。
2．实验过程：准备透明的玻璃缸→缸底铺垫沙土→注水→
放入动植物→封上缸盖并观察。
3．实验结论：人工生态缸生态系统可较长时间维持相对稳定。
设计制作生态瓶,观察其稳定性
【提炼方法】实验的注意事项和相关分析
防止外界因素干扰
为绿色植物提供光能，便于观察实验结果
便于实验操作；为生态缸留有一定的空气
以免破坏食物链
以免缸内温度过高导致生物死亡
使生态缸中存在分解者并为生产者提供无机物
蒸馏水中缺乏植物所需的无机盐，
也缺少组成生态系统的一些水生微生物
动植物的生存状况和存活时间的长短，
以生态缸中生物全部死亡的天数为指标
注意事项 相关分析
1.生态缸必须是密封的
2.生态缸必须是透明的
3.生态缸宜小不宜大；里面的水不能全满，需留出一定的空间
4.生物成分齐全(具有生产者、消费者和分解者)，并要有很强的生活力，各营养级生物数量比例要合适
5.避免阳光直射
6.加入河泥、沙子
7.一般不用蒸馏水来制作生态缸
8.生态缸稳定性高低的指标
【典例】探究准备：河水、水生植物、植食性小鱼、泥沙、
广口瓶、凡士林等材料。
探究步骤：将三个广口瓶按图 5－5－2 制作成三个生态缸。
图 5－5－2
生物圈II号
生物圈2号
1991年，8个人被送进“生物圈二号”，本来预期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，呼吸植物释放的氧气，饮用生态系统自然净化的水生存。但18个月之后，“生物圈二号”系统严重失去平衡：氧气浓度从21%降至14%，不足以维持研究者的生命，输入氧气加以补救也无济于事；原有的25种小动物，19种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，植物也无法繁殖。事后的研究发现：细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被“生物圈二号”的混凝土墙所吸收，又打破了循环。
生物圈2号的启示
自然界不同于人工控制系统，大而全的设计导致了顾此失彼。生物圈二号内的土壤均来自一个地方，不像地球那样不同地带有不同的土壤类型。模拟的各类生态系统的空间分布格局及大小比例不合理。地球上生态系统内的生物间关系很复杂，目前人类还未全面了解生物间的协调性。它最重要的启示在于：我们人类目前对地球的了解还是远远不够的，目前最好的办法还是保护和利用好地球，进行环境保护和生态恢复是实现人类可持续发展的必由之路。
生物圈2号的启示

人类应保持对自然的敬畏，不满300万岁的人类想对45亿高龄的地球指手划脚当家作主，为时尚早。人类要避免对自然环境的种种自作聪明，否则，人们很可能不会再有下一个五千年文明。

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。
提高生态系统的稳定性的
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。
3.保持与提高生物的数量，保护生物的多样性，提高生态系统的抵抗力稳定性。
提高生态系统的稳定性
4.保护草本、苔藓、地衣等耐性强，繁殖快的小植物和各种小型动物，提高生态系统的恢复力稳定性。
提高生态系统的稳定性