高中生物 新人教版 选择性必修二课件第3章生态系统及其稳定性第5节

1、第3章生态系统及其稳定性第5节生态系统的稳定性课标要点学法指导1阐明生态平衡和自我调节能力2举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性3说出提高生态系统稳定性的措施4活动建议：设计并制作生态缸1解释生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定，并维持动态平衡的能力(生命观念)2举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响(社会责任)3设计并制作生态缸，观察其稳定性(科学探究)知识导图课前新知导学生态平衡与生态系统的稳定性1生态平衡(1)概念：生态系统的_处于_的一种状态，就是生态平衡。结构和功能相对稳定(2)具有生态平衡的生态系统的特征：结构平衡：生态系统的_保持相对稳定。功能平衡：_的生态过程

2、正常进行，保证了物质总在_，能量不断_，生物个体持续发展和更新。收支平衡：某生态系统中，植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的_，处于比较稳定的状态。各组分生产消费分解循环流动有机物的量(3)特点：生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种_的平衡。(4)调节机制：_。概念：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_。作用：在生态系统中普遍存在，是生态系统_的基础，能使生态系统达到和保持平衡及稳态。结果：_最初发生变化的那种成分所发生的变化。动态负反馈调节稳定自我调节能力抑制或减弱2生态系统的稳定性(1)概念：生态系统_

3、自身结构和功能处于相对平衡状态的能力。(2)原因：生态系统具有一定的_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_的，当外界干扰因素的强度超过_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。(3)实质：生态系统维持生态平衡的能力。维持或恢复自我调节有限一定限度负反馈调节仅存在于生态系统中吗？微思考提示：不是，内环境稳态调节过程中也有负反馈调节。判断下列表述是否正确。(1)负反馈调节在生物群落中普遍存在，但在生物群落与无机环境之间不存在。()(2)当农田里蚜虫的数量增多时，七星瓢虫的数量也会增多，这样蚜虫种群数量的增长就会受到抑制，这属于生物群落内的负反馈调节。 ()(

4、3)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。 ()(4)森林中，害虫数量增加时食虫鸟也会增多，害虫种群的增长就受到抑制，这不属于负反馈调节。 ()(5)自我调节能力强的生态系统，其稳定性也高。 ()(6)当外界干扰强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力将会丧失。 ()(7)正反馈调节机制使系统向崩溃的边缘发展，对系统的稳定性起负作用。()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)抵抗力稳定性和恢复力稳定性 抵抗外界干扰保持原状组分越强越高恢复到原状恢复速度与恢复时间(3)影响生态系统稳定性的因素：【答案】ab一块管理良好的棉田与内蒙古草原上的草场相比，其抵抗

5、力稳定性哪个高？试说明判断理由。微思考提示：内蒙古草原上的草场的抵抗力稳定性高于棉田。因为棉田的成分单一、营养结构简单。对森林和草原生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的说法正确的是()A森林生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比草原生态系统高B森林生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比草原生态系统低C森林生态系统的抵抗力稳定性比草原生态系统高，恢复力稳定性比草原生态系统低D森林生态系统的抵抗力稳定性比草原生态系统低，恢复力稳定性比草原生态系统高【答案】C【解析】森林生态系统中动植物种类繁多，营养结构复杂，自我调节能力强，能够长期处在比较稳定的状态，所以抵抗力稳定性较强，恢复力稳定性较弱，草

6、原生态系统与森林生态系统相比正好相反，恢复力稳定性强，抵抗力稳定性弱。提高生态系统的稳定性1控制对生态系统的_程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的_。2对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的_、_的投入，保证生态系统内部_的协调。干扰自我调节能力物质能量结构与功能对于单一的农田生态系统，要想保持其相对稳态，需采取哪些措施？(至少写两条)微思考提示：需要不断施肥、灌溉，以及控制虫害等。下列人类活动中，有利于提高生态系统稳定性的是()A围湖造田，增加耕地面积B扩大放牧规模，发展畜牧业C砍伐森林，发展造纸工业D建造人工防护林，防止土地荒漠化【答案】D【解析】为增加耕地面积，大量围湖

7、造田，会降低生物的种类，降低生态系统稳定性，A错误；为发展畜牧业扩大放牧规模，也会降低生物的种类，降低生态系统稳定性，B错误；砍伐森林会威胁森林物种的生存，降低生物的种类，降低生态系统稳定性，C错误；为防止土地荒漠化，人工建造防护林，这样做增加了荒漠的物种多样性，有利于提高生态系统稳定性，D正确。课堂素养初培生态系统的自我调节能力及负反馈调节知识归纳1生态系统稳定性的概念(1)生态系统达到相对稳定的前提条件。只有当生态系统发展到一定阶段，它的生产者、消费者和分解者三大类群齐全，能量的输入和输出保持稳定，物质的输入和输出相对平衡时才表现出来。这一阶段就是生态系统的成熟阶段。(2)生态系统稳定性的

8、表现。生态系统的稳定性指的是生态系统的一种能力或特性，而不是一种状态。生态系统的稳定性是一种相对的稳定，生态系统在结构和功能上处于一定的动态变化中。结构相对稳定： 生态系统中动植物种类及数量一般不会有太大的变化，一般相关种群数量呈现周期性变化，可用下图曲线表示：功能相对稳定： 生物群落的能量输入与输出相对平衡，物质的输入与输出保持相对平衡。收支平衡：在某生态系统中，植物在一定时间内制造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生态系统稳定性原理生态系统之所以具有抵抗力稳定性，是因为生态系统内部具有一定的自我调节能力，而自我调节能力又取决于生态系统自身的净化能力(抗污染)和完善的营养

9、结构(抗干扰)。净化作用包括物理沉降、化学分解和生物分解三个方面。完善的营养结构使生态系统具有一种负反馈调节机制，从而抵抗外界干扰，维持自身稳定。3生态系统的自我调节能力(1)概念：不同的生态系统都有在一定范围内消除外来干扰的能力。(2)大小：一般来说，生态系统的组分越多，能量流动和物质循环的途径越复杂，其调节能力越强；相反，组分越少，营养结构越简单，其调节能力越弱。(3)生态系统的自我调节能力主要表现在三个方面：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。异种生物种群之间的数量调控，多出现在植物与动物或动物与动物之间，常有食物链关系。生物与环境之间的相互调控。生态系

10、统总是随着时间的变化而变化的，并与周围的环境有着很密切的关系。生态系统的自我调节能力是以内部生物群落为核心的，有着一定的承载力，因此生态系统的自我调节能力是有一定限度的。(4)基础：负反馈调节。4反馈调节的两种类型对比生态系统具有一定的自我调节能力，这种能力是通过生态系统内部的反馈调节来实现的，反馈调节的形式如下表：项目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，能使生态系统达到并保持平衡和稳态使生态系统远离平衡状态结果抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化加速最初发生变化的那种成分所发生的变化(1)在生态系统的各种结构层次中，都存在反馈调节。反馈调节不仅存在于生态系统中，还存

11、在于人体内环境稳态的调节、激素调节、神经调节等过程中。(2)生态系统的组分越多，食物网越复杂，自我调节能力就越强，反之则越弱。5提高生态系统的稳定性(1)造成生态系统稳定性破坏的因素：自然因素：主要是指自然界发生的异常变化，如火山爆发、地震、海啸、山洪、泥石流和雷电火灾等，对生态系统的危害是有限的。人为因素：主要是人类对自然资源的不合理开发和利用，对生态系统的影响更直接、更大。(2)措施：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。例如，对森林生态系统的利用，要有计划地采伐，防止过度采伐，并且要伐种兼顾。对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能

12、量投入，保证生态系统内部结构和功能的协调。例如，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。(3)意义：在发展经济的同时，人类应针对各种生态系统的特点，采取相应的保护对策，保护各种生态系统的稳定性，这样才能使人与自然协调发展。苏州某一水乡人家在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水仍然很清澈，说明生态系统具有什么能力？这种能力反映生态系统的哪种稳定性？提示：生态系统具有自我调节能力，这种能力反映生态系统的抵抗力稳定性。 方法规律判断正反馈调节和负反馈调节的方法调节后进一步偏离原有水平正反馈回归到原有水平负反馈对点精练1(2020广东江门联考)我们经常在媒体上看到“生态平衡”

13、的概念，下列关于“生态平衡”和“生态系统稳定性”的叙述，错误的是 ()A生态平衡是生态系统发展到一定阶段，生态系统保持其结构与功能的稳定状态B生态系统的稳定性是生态系统具有的保持和恢复其结构与功能相对稳定的能力C生态系统的自我调节能力是生态系统稳定性和生态平衡的基础D生态平衡与生态系统的稳定性不是一个概念，两者之间并没有关系【答案】D【解析】生态平衡是指生态系统中各种生物的数量和比例总是维持在相对稳定的状态，生态平衡是一个动态的平衡，生物的种类数量不是绝对不变的，而是相对、持续的稳定，生态系统中各种生物的数量变化是有规律的，是一定范围内的动态平衡。在自然状态下，生态系统是稳定的，是具有自我调节

14、能力的，生态系统的自我调节能力是有一定限度的，与生物的种类和数量有关，生物的数量和种类越多，调节能力越强。2长白山自然保护区生态系统能长时间保持相对稳定，该生态系统()处于大量物种更替的过渡阶段生物的种类和数量相对稳定物质和能量的输入和输出相对平衡有比较复杂的食物链和食物网能量的收支随季节周期性变化有一定的自我调节能力ABCD【答案】B【解析】长白山自然保护区生态系统已经处于森林阶段，通常不会有大量物种的更替，故错误。知识归纳1抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较抵抗力稳定性和恢复力稳定性类型抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质保持自身结构和功能的相对稳定恢复自身结构和功能的相对稳定核心抵抗干扰，保持

15、原状遭到破坏，恢复原状影响因素生态系统中物种丰富度越大，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强生态系统中物种丰富度越小，营养结构越简单，恢复力稳定性越强注：有关生态系统稳定性的两点提示。(1)不能说“热带雨林的稳定性大于草原生态系统”，只能说“热带雨林的抵抗力稳定性大于草原生态系统”。(2)抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系并不一定都是相反的，如苔原生态系统的两种稳定性都较小。2抵抗力稳定性和恢复力稳定性及总稳定性的关系曲线图形分析：(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。(2)m表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标，偏离大说明抵抗力稳定

16、性低，偏离小说明抵抗力稳定性高。如热带雨林与草原生态系统相比，受到相同的干扰，草原生态系统的m值要大于热带雨林的m值。(3)n可以表示恢复到原状态所需的时间，n越大，表示恢复力稳定性越低；反之，表示恢复力稳定性越高。如图为某一生态系统稳定性图解，据图讨论：(1)a、b分别表示哪种类型的稳定性，说出判断的依据。(2)任何生态系统的抵抗力稳定性与恢复力稳定性一定呈负相关关系吗？提示：(1)a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性。生态系统中组分越多，营养结构越复杂，自我调节能力越强，则抵抗力稳定性越强，恢复力稳定性越弱，故a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性。(2)抵抗力稳定性和恢复力稳定性不一定呈负相关

17、关系，如苔原生态系统的两种稳定性都较小。方法技巧抵抗力稳定性和恢复力稳定性的判断技巧从实质分析，抵抗力稳定性是保持自身结构和功能相对稳定的能力；恢复力稳定性是恢复自身结构和功能相对稳定的能力。从核心分析，抵抗力稳定性是抵抗干扰、保持原状的能力；恢复力稳定性是遭到破坏后恢复原状的能力。从二者关系分析，是同时存在于同一生态系统中的两种不同的作用力，共同维持生态系统的稳定。对点精练1(2020吉林普通高中摸底)下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是()A在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提高B在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力稳定性提高C在一块牧草地上栽种乔木形成树

18、林后，其恢复力稳定性下降D一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力稳定性提高【答案】B【解析】生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性，一般情况下，抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈负相关，即抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性就越低，反之亦然。抵抗力稳定性与自我调节能力有关，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越小，抵抗力稳定性就越低，而在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量，该牧草地上生物的种类没有增加，其抵抗力稳定性不会提高。2(2020湖南省郴州监测)如图所示，两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小；x表示恢复到原状态所

19、需的时间；曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标(TS)。下列说法中正确的是()A在正常作用范围内，生态系统中生物的种类和数量保持不变B在遭到干扰时，x、y值的大小与生物种类有关，与数量无关C对同一个生态系统来说，y值和x值之间呈正相关DTS值越小，表明这个生态系统的总稳定性越小【答案】C【解析】在正常作用范围内，生态系统中生物的种类和数量保持动态平衡；在遭到干扰时，x、y值的大小与生物的种类和数量都有关；对同一个生态系系统来讲，外来干扰越强，该生态系统偏离正常范围越大，恢复到原状态所需的时间就越长；受干扰后的生态系统的TS值越小，说明这个生态系统的总稳定性越大。知识归纳设计制

20、作生态缸，观察其稳定性1实验原理(1)生态系统的稳定性是其结构与功能发展协调的重要标志。(2)生态系统的稳定程度，取决于它的物种组成、营养结构和非生物因素之间的协调关系。(3)观察生态缸中生物的生存状况和存活时间的长短，了解生态系统的稳定性及影响稳定性的因素。2实验流程3生态缸的设计要求及分析设计要求相关分析生态缸必须是封闭的防止外界生物或非生物因素的干扰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(具有生产者、消费者和分解者)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生态缸的材料必须透明为光合作用提供光能；保持生态缸内温度；便于观察生态缸宜小不宜大，缸中的水量应占其容积

21、的4/5，要留出一定的空间便于操作； 使缸内储备一定量的空气生态缸的采光用较强的散射光防止水温过高导致水生植物死亡4实验记录、结果分析与评价(1)实验记录：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。(如下表)实验观察记录日期气温水质植物生活情况动物生活情况基质变化(2)结果及分析：生态缸中生态系统稳定性时间有长有短，原因可能是未能根据生态系统稳定性原理，特别是在堆放生态缸的土层、加水、投放生物比例上有较大偏差所致。(3)结论：人工生态系统可以保持较长时间的相对稳定但不是永久，同时也说明人工生态系统的稳定性是有条件的。生态缸应放在_光下，黑暗中

22、的生态缸_ (“能”或“不能”)保持生态系统的稳定性。影响生态系统稳定性的因素有哪些？提示：散射不能非生物因素、物种组成、营养结构对点精练1(2020山东潍坊一中月考)生态缸是以水生植物造景为主的相对封闭的微型生态系统。下列关于生态缸的说法，正确的是()A制作生态缸，要遵循生态系统的基本原理，能够实现短期内的相对稳定B生态缸密封后，要能和外界进行能量交换，要置于阳光直射下C人工生态缸只能够实现能量流动和物质循环的功能D人工制作的生态缸生产者的种类和数量越多，其稳定性越高【答案】A【解析】在有限的空间内。依据生态系统的原理，将生态系统具有的基本成分进行组织，构建一种人工生态系统，这种生态系统的稳

23、定性是短暂的，A正确；制作的生态缸应密闭，放置在室内通风、避免阳光直射的地方，B错误；人工生态缸还具有信息传递的功能，C错误；制作生态缸时，放置的消费者、生产者的种类和数量要适宜，并不是越多生态缸越稳定，D错误。2如图所示为某同学制作的小生态瓶，据图分析错误的是()A该生态瓶的组成成分虽比较简单，但其群落仍存在垂直结构B生态瓶中生物种类稀少，没有食物链存在C为了保证生态瓶的正常运转，瓶内浮萍、金鱼藻、螺蛳和虾的比例应适宜D在适宜的温度和光照条件下，该生态瓶会更稳定【答案】B【解析】在小生态瓶的不同水层有不同生物分布，所以其群落存在垂直结构，故A正确；虾和螺蛳吃金鱼藻，所以小生态瓶中有食物链存在

24、，故B错误。课堂延伸提分易错易混：抵抗力稳定性和恢复力稳定性的辨析1保持自身结构和功能的相对稳定，即抵抗力稳定性。其核心是抵抗干扰，保持原状的能力。2恢复自身结构和功能的相对稳定，即恢复力稳定性。其核心是遭到破坏后，恢复原状的能力。3任何一个成熟的生态系统，都同时具备抵抗力稳定性和恢复力稳定性。例 (2020河南辉县段考)下图表示甲、乙两个生态系统受到相同强度的干扰和解除干扰后稳定性的变化情况，下列关于该变化过程的说法正确的是()A甲、乙都具有抵抗力稳定性和恢复力稳定性B乙的恢复力稳定性强Ca、b点生态系统丧失了抵抗力稳定性Dc点时只有恢复力稳定性【答案】A【解析】生态系统都具有抵抗力稳定性和

25、恢复力稳定性，A正确，C、D错误；解除干扰后，甲恢复到原来水平，乙恢复后总稳定性比原来低，所以甲的恢复力稳定性较强，B错误。小练素养达成1关于生态系统稳定性的说法，错误的是()A生态系统的稳定性表现在抵抗力稳定性和恢复力稳定性这两个方面B并不是所有生态系统都具有恢复力稳定性C外界干扰刚产生时，主要是抵抗力稳定性起作用D某生态系统中，生物个体数目的多少并不能说明其稳定性大小【答案】B【解析】生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性，因而所有生态系统均具有这两个方面。生态系统稳定性大小与物种多少有关，生物种类越繁多，营养结构越复杂，自我调节能力就越大。2(2020辽宁沈阳模拟)河流受到轻度污染时，能通过物理沉降、化学分解、微生物分解等很快消除污染，河流中的生物种类和数量不会受到明显的影响。这个事例说明()A生态系统具有相对稳定的物质循环B生态系统具有一定的自我调节能力C生态系统具有稳定的能量来源D生态系统具有大量的生产者和消费者【答案】B【解析】河流受到轻度污染时，河流中的生物种类和数量不会受到明显的影响，说明河流生态系统具