四川省成都市高中生物第五章生态系统及其稳定性5.5生态系统的稳定性课件新人教版必修3

1、生物圈生物圈号号 目的：进一步认目的：进一步认识地球生态系统识地球生态系统验证人类科技手验证人类科技手段在密闭的空间中段在密闭的空间中获得食物与空气的获得食物与空气的可能性可能性设想在外星球建设想在外星球建造一个全新的生存造一个全新的生存空间空间 被被国际社会誉为国际社会誉为“人类的小地球人类的小地球”的的“生物圈生物圈号号”实验室，位于美国亚利桑那州图森市北部的沙漠实验室，位于美国亚利桑那州图森市北部的沙漠原野上，占地原野上，占地1.2万平方米，耗资万平方米，耗资2亿美元，于亿美元，于1984年年-1993年建成。年建成。 圈内圈内雨林郁郁葱葱，人造山脉蜿蜒起伏，圈雨林郁郁葱葱，人造山脉蜿蜒

2、起伏，圈内上部云雾飘绕，有类似佛罗里达大沼泽的景色内上部云雾飘绕，有类似佛罗里达大沼泽的景色，有墨西哥，有墨西哥“迷雾沙漠迷雾沙漠”的景观，让人流连忘返的景观，让人流连忘返。 圈内圈内共有约共有约4000个物种，其中动物（包括浮个物种，其中动物（包括浮游、软体、节肢、昆虫、鱼类、两栖、爬行、鸟游、软体、节肢、昆虫、鱼类、两栖、爬行、鸟类类 、哺乳等）、植物（包括浮游、苔藓、蕨类、哺乳等）、植物（包括浮游、苔藓、蕨类、裸子和被子等）约裸子和被子等）约3000种，微生物（包括细菌、种，微生物（包括细菌、粘菌、真菌、微藻等）约粘菌、真菌、微藻等）约1000种，它们分别来自种，它们分别来自澳大利亚、非

3、洲、南美、北美等地。澳大利亚、非洲、南美、北美等地。 1993年年1月建成后月建成后8位科学家入住里面欲通过自位科学家入住里面欲通过自己生产各种生存所需在里面生活两年。己生产各种生存所需在里面生活两年。结果：一年多一点的时间，结果：一年多一点的时间，25种脊椎动物死亡种脊椎动物死亡19种；种；蜜蜂和传粉的昆虫大多灭绝；牵牛花疯长，黑蚂蚁爬蜜蜂和传粉的昆虫大多灭绝；牵牛花疯长，黑蚂蚁爬满金属框架；蟑螂大肆繁殖满金属框架；蟑螂大肆繁殖O2含量由含量由21%下降至下降至14%，CO2含量大增含量大增该实验说明，在目前技术条件下要在生物圈之外该实验说明，在目前技术条件下要在生物圈之外建一个适于人类生活

4、的生态系统是非常困难的。负责建一个适于人类生活的生态系统是非常困难的。负责人哈里斯说：人哈里斯说：要想当创造万物的上帝太难了！人类只要想当创造万物的上帝太难了！人类只有一个地球！有一个地球！调查：府南河的变迁调查：府南河的变迁任务一：探究生态系统的稳定性任务一：探究生态系统的稳定性一、生态系统的稳定性一、生态系统的稳定性一位学生在作文里写道一位学生在作文里写道: 马可波罗马可波罗则在他的则在他的马可波罗游记马可波罗游记.成都府成都府中如是写道：中如是写道：“有一大川，经此大城，川中多鱼，有一大川，经此大城，川中多鱼，川流甚深川流甚深.水上船舶甚众，未闻未见者，必不水上船舶甚众，未闻未见者，必不

5、信其有之也。信其有之也。有一首打油诗是这样写的：有一首打油诗是这样写的：五十年代淘米洗菜，五十年代淘米洗菜，六十年代水质变坏，六十年代水质变坏，七十年代鱼虾绝代，七十年代鱼虾绝代，八十年代洗马桶盖。八十年代洗马桶盖。最早提出整治府南河的是最早提出整治府南河的是86年，龙江路小学的年，龙江路小学的一个小学生，他给当时的市长写信提出一个小学生，他给当时的市长写信提出 “还我锦江清水还我锦江清水！”1、河流的自我净化能力：河流受到轻微污染时，能、河流的自我净化能力：河流受到轻微污染时，能通过通过物理沉降、化学分解和微生物分解物理沉降、化学分解和微生物分解等途径，很快等途径，很快消除污染。消除污染。(

6、以以“水草水草鱼鱼”这条食物链为例分析这条食物链为例分析)少量地钓鱼后，府南河中水草和鱼的数量会发生什少量地钓鱼后，府南河中水草和鱼的数量会发生什么变化？么变化？讨论：讨论：(一一)生态系统稳定性的原理生态系统稳定性的原理自我调节能力自我调节能力2、群落内部的调节：、群落内部的调节：模型建构：用文字和箭头，构建模型建构：用文字和箭头，构建水草和鱼的数量变化模型水草和鱼的数量变化模型一、生态系统的稳定性一、生态系统的稳定性结果：结果：鱼减少鱼减少水草增加水草增加鱼增加鱼增加水草减少水草减少负反馈调节负反馈调节使生态系统达到或保持相对稳定使生态系统达到或保持相对稳定生态系统自我调节能力的基础生态系

7、统自我调节能力的基础意义：意义：1、河流的自我净化能力：河流受到轻微污染时，能、河流的自我净化能力：河流受到轻微污染时，能通过通过物理沉降、化学分解和微生物分解物理沉降、化学分解和微生物分解等途径，很快等途径，很快消除污染。消除污染。(一一)生态系统稳定性的原理生态系统稳定性的原理自我调节能力自我调节能力2、群落内部的调节：、群落内部的调节：一、生态系统的稳定性一、生态系统的稳定性1、既然府南河具有自我调节能力，为什么还会被污、既然府南河具有自我调节能力，为什么还会被污染呢？这说明了什么？染呢？这说明了什么？思考：思考：资料：资料：70年代后，府南河受到严重污染，动植物大量年代后，府南河受到严

8、重污染，动植物大量死亡，水质恶化。消除污染后，动植物虽然所剩无几，死亡，水质恶化。消除污染后，动植物虽然所剩无几，但可用的资源和空间更充裕，动植物快速繁殖，逐渐但可用的资源和空间更充裕，动植物快速繁殖，逐渐增多，水质改善。增多，水质改善。生态系统抵抗干扰的能力是有限的，超过这个限度，生态系统抵抗干扰的能力是有限的，超过这个限度，生态系统就会遭到破坏。生态系统就会遭到破坏。2、消除污染后，府南河的、消除污染后，府南河的变化是否体现了自我调节变化是否体现了自我调节能力？能力？(一一)生态系统稳定性的原理生态系统稳定性的原理自我调节能力自我调节能力一、生态系统的稳定性一、生态系统的稳定性负反馈调节负

9、反馈调节严重污染后，动植物大量死亡，消除污染后，可用严重污染后，动植物大量死亡，消除污染后，可用的资源和空间更充裕，动植物快速繁殖，逐渐增多。的资源和空间更充裕，动植物快速繁殖，逐渐增多。3、生物与无机环境间的调节：、生物与无机环境间的调节：1、河流的自我净化能力：河流受到轻微污染时，能、河流的自我净化能力：河流受到轻微污染时，能通过通过物理沉降、化学分解和微生物分解物理沉降、化学分解和微生物分解等途径，很快等途径，很快消除污染。消除污染。2、群落内部的调节：、群落内部的调节：生态系统破坏后，通过自我调节生态系统破坏后，通过自我调节能力，恢复原状能力，恢复原状生态系统通过自我调节能力抵抗生态系

10、统通过自我调节能力抵抗干扰，维持原状干扰，维持原状(一一)生态系统稳定性的原理生态系统稳定性的原理自我调节能力自我调节能力一、生态系统的稳定性一、生态系统的稳定性其他生态系统也具有抵抗力和恢复力稳定其他生态系统也具有抵抗力和恢复力稳定性吗？性吗？生态系统抵抗外界干扰使自身生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能维持原状的能力。结构功能维持原状的能力。抵抗力稳定性：抵抗力稳定性：恢复力稳定性：恢复力稳定性：生态系统受到外界干扰因素的破生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复原状的能力。坏后恢复原状的能力。(二二)生态系统稳定性的内容生态系统稳定性的内容指生态系统具有指生态系统具有保持或恢复保持或恢复自身结

11、构和功能自身结构和功能相对稳定相对稳定的能力。的能力。(三三)生态系统稳定性的概念生态系统稳定性的概念(一一)生态系统稳定性的原理生态系统稳定性的原理自我调节能力自我调节能力一、生态系统的稳定性一、生态系统的稳定性 森林遭遇持续的干旱气候时，树木往往扩展根系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，维持生态系的分布空间，以保证获得足够的水分，维持生态系统的正常功能。统的正常功能。 一场火过后，森林中的种群密度降低，但是由一场火过后，森林中的种群密度降低，但是由于光照更加充足、土壤中无机养料增多，许多种子于光照更加充足、土壤中无机养料增多，许多种子萌发后，迅速长

12、成新植株。萌发后，迅速长成新植株。抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性 草原遭受蝗虫的采食后，草原植物就会增强其再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。生能力，尽可能减缓种群数量的下降。 草原大火过后，草原大火过后，“野火烧不尽，春风吹又生野火烧不尽，春风吹又生”。抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性任务二：比较不同生态系统抵抗力稳定性与恢复力稳定任务二：比较不同生态系统抵抗力稳定性与恢复力稳定性的差异性的差异二、不同生态系统两种稳定性的差异二、不同生态系统两种稳定性的差异稳稳定定性性生态系统复杂程度生态系统复杂程度抵抗力抵抗力稳定

13、性稳定性恢复力恢复力稳定性稳定性思考：结构简单的生态系统，恢复力稳定性一定高吗？思考：结构简单的生态系统，恢复力稳定性一定高吗？模型建构模型建构抵抗力稳定性、恢复力稳定性与生态抵抗力稳定性、恢复力稳定性与生态系统复杂程度的关系系统复杂程度的关系(一般情况一般情况)二、不同生态系统两种稳定性的差异二、不同生态系统两种稳定性的差异北极苔原生态系统中，动植物种类稀少，营养结北极苔原生态系统中，动植物种类稀少，营养结构简单，其生产者主要是地衣，其他生物大都直接或构简单，其生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣生活。假如地衣受到大面积破坏，整间接地依靠地衣生活。假如地衣受到大面积破坏，整个生

14、态系统就会崩溃。因此，个生态系统就会崩溃。因此，苔原生态系统的抵抗力苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低稳定性和恢复力稳定性都很低。二、不同生态系统两种稳定性的差异二、不同生态系统两种稳定性的差异思考：为什么要提高生态系统的稳定性？思考：为什么要提高生态系统的稳定性？只有保持各种生态系统的相对稳定，才能使人只有保持各种生态系统的相对稳定，才能使人与自然协调发展，才能避免自毁家园的厄运。与自然协调发展，才能避免自毁家园的厄运。小故事：灭狼的恶果小故事：灭狼的恶果 阿拉斯加曾是美国主要牧场之一。由于羊群常被阿拉斯加曾是美国主要牧场之一。由于羊群常被狼袭击，牧民们怨声载道，要求政府剿灭狼群

15、，保护狼袭击，牧民们怨声载道，要求政府剿灭狼群，保护自己的利益。美政府决定为民除害，派遣全副武装的自己的利益。美政府决定为民除害，派遣全副武装的四十九旅前往剿灭狼群。四十九旅前往剿灭狼群。 经过经过27天激战，美军大获全胜，将狼打得一条不天激战，美军大获全胜，将狼打得一条不剩。剩。 牧民们拍手称快，以为羊群没了牧民们拍手称快，以为羊群没了“杀手杀手”会迅速繁会迅速繁殖，羊丁兴旺，却哪知随着时间推移，羊群不仅没殖，羊丁兴旺，却哪知随着时间推移，羊群不仅没有增加，反而大量死亡。有增加，反而大量死亡。 原来羊群失去了天敌和危机，生活在悠闲之中，原来羊群失去了天敌和危机，生活在悠闲之中，缺乏紧张和必要

16、的奔跑，致使新陈代谢功能衰退，缺乏紧张和必要的奔跑，致使新陈代谢功能衰退，抵抗力下降，瘟疫乘虚而入，羊群成片倒毙。后来抵抗力下降，瘟疫乘虚而入，羊群成片倒毙。后来在生物学家的建议下，又引入了一些狼，才使羊群在生物学家的建议下，又引入了一些狼，才使羊群旺盛起来。旺盛起来。我们可以采取哪些措施来提高生态系统的稳定性？我们可以采取哪些措施来提高生态系统的稳定性？(可以森林、草原、海洋、农田等生态系统为例可以森林、草原、海洋、农田等生态系统为例)思考：思考：适量砍伐适量砍伐合理放牧合理放牧适度捕捞适度捕捞施肥锄草施肥锄草防护林防护林三、提高生态系统的稳定性三、提高生态系统的稳定性1、控制对生态系统干扰

17、的程度、控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用对生态系统的利用应该适度应该适度,不应超过生态系统的自我调节能力。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、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物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。协调。三、提高生态系统的稳定性三、提高生态系统的稳定性抵抗干扰，维持原状抵抗干扰，维持原状抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性知识归纳知识归纳生态系统生态系统的稳定性的稳定性原因原因内内容容遭到破坏，恢复原遭到破坏，恢复原状状自我调节能力自我调节能力构建概念图：构建概念图：基础基础负反馈调节负反馈调节提高提高控制对生态系统干扰的控制对生态系统干扰的程度程度,对生态系统的利用对生态系统的利用应该适度应该适度,不应超过生态不应超过生态系统的自我调节能力。系统的自我调节能力。对人类利用强度较大的生对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协系统内部结构与功能的协调。调。 例：根据右图所示的食物网回答：例：根据右图所示的食物网回答：（1）除鹭鹚外，哪一种生物对鱼鹰的生存最为