高中生物 生态系统的稳定性（PPT）课件

1、广东省教育科学规划课题“基于深度学习的高中生物学情境教学实践研究”（立项编号2021YQJK598）研究成果第3章 生态系统及其稳定性 第5节 生态系统的稳定性生物学选择性必修2年 级：高二年级 学 科：生物（人教版）主讲人：朱立伟 学 校：深圳科学高中生物圈2号实验最后为什么会失败？生态平衡与生态系统的稳定性抵抗力稳定性和恢复力稳定性提高生态系统的稳定性设计制作生态缸，观察其稳定性CONTENTS生态平衡与生态系统的稳定性/011.生态平衡生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。概念:特征:结构平衡功能平衡收支平衡生态系统的各组分保持相对稳定。生产消费分解的生态过程正常进行，保证了物质总

2、在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。植物在一定时间内制造的可供生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。动态平衡状态思考：这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？调节机制:负反馈调节实例概念: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。原方向发生偏离负反馈调节回到原来方向改邪归正意义: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。思考讨论：分析反馈调节的过程 讨论：利用本章第一节图3-4（第52页），以图中的“草昆虫蜘蛛捕虫鸟鹰”这条食物链为例，描绘该种动物数量增加或减少时，生态系统可能

3、发生的变化 ，并讨论反馈调节是否发挥了作用？蛙减少昆虫和蜘蛛增加捕食昆虫和蜘蛛的鸟增加鹰增加蛇减少蛙增加昆虫和蜘蛛减少捕食昆虫和蜘蛛的鸟减少鹰减少蛇增加2.生态系统的稳定性概念:原因: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。强调的是生态系统维持生态平衡的能力。生态系统具有一定的自我调节能力a.生态系统的自我调节能力的基础是_；负反馈调节b.生态系统的自我调节能力是_的;有限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，生态平衡遭破坏。类型:抵抗力稳定性恢复力稳定性抵抗力稳定性和恢复力稳定性/02蝗虫采食下，草原植物再生能力增强干旱时树木扩展根系的分布空间生态系统

4、中的组分越多食物网越复杂自我调节能力就越强抵抗力稳定性就越高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。核心：抵抗干扰，维持原状1.抵抗力稳定性:生态系统中的组分越少食物网越简单自我调节能力就越弱抵抗力稳定性就越低北极冻原生态系统中，动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。假如地衣受到大面积破坏，整个生态系统就会崩溃。生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。核心：遭到破坏，恢复原状2.恢复力稳定性: 在个体水平稳态的维持上，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

5、疫系统会抵抗病原体的入侵，这与生态系统的抵抗力稳定性相似； 人体也有恢复稳态的机制和趋势，在大病初愈时，有些功能需要恢复到正常水平，这与恢复力稳定性相似。项目抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质 自身的结构与功能相对稳定 自身的结构与功能相对稳定核心影响因素生态系统中物种丰富度 ，营养结构越复杂，抵抗力稳定性生态系统中物种丰富度 ，营养结构越简单，恢复力稳定性_联系相反关系：一般，抵抗力稳定性 的生态系统，恢复力稳定性 ，反之亦然；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，共同维持生态系统的稳定。保持恢复抵抗干扰，保持原状遭到破坏，恢复原状越大越强越小越强弱强抵抗力稳定性与恢

6、复力稳定性比较抵抗力稳定性稳定性营养结构复杂程度一般为负相关关系恢复力稳定性注意: 对于环境条件极其恶劣的生态系统，如北极苔原生态系统，其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低！提高生态系统的稳定性/03思考1：既然生态系统中的物质是循环的,为何农田生态系统还需要经常施肥?请说出你的理由对农田生态系统要不断施肥、灌溉，增加投入，控制病虫害，才能保证高产出。适度捕捞海洋系统中成鱼，不仅可以促进海洋鱼类资源的更新，还能不断获得各类产品。1.物质循环具有全球性,是在生物圈内进行的。2.农田是一个范围相对较小的生态系统,物质在该生态系统中不一定能实现循环。3.农田中的农作物合成有机物(如蛋白质、磷脂等)时利

7、用了土壤中的氮、磷、钾等元素,这些元素随着粮食、瓜、果等输出农田生态系统,因此需要不断施入含氮、磷、钾等元素的肥料。思考2：桑基鱼塘生态系统中有生产者桑树等,但是在管理该鱼塘过程中还要定期往水体中投入饲料,从生态系统的功能分析,其原因是什么?生产者固定的太阳能不足以满足鱼类的需要,且不断地输出经济鱼类,而其中的元素无法及时返回该生态系统,故需定期补充物质与能量。1.意义可以持续不断地满足人类生活所需；能够使人类生活与生产的环境保持稳定。2.措施控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统的自我调节能力的范围内，合理适度利用生态系统；对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证

8、生态系统内部结构与功能的协调。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。 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

9、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。 物种多样性及经济效益角度:可以间种其他树种及一些经济作物，适当增加草本和灌木数量；例如，从考虑经济效益的角度，可以混种其他树种，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。设计制作生态缸，观察其稳定性/04设计制作生态缸，观察其稳定性探究实践1.实验原理 （1）生态缸中必须包括生态系统的四种成分，特别需要注意必须有足够的分解者。 （2）各种生物之间以及生物与无机环境之间，必须能够进行物质循环和能量流动。 （3）生物之间要有合适的食物链结构，生物的数量不宜过多。 （4）生态缸必须是透明的，

10、这样可保证生态缸中能获得充足的太阳能。当然，生态缸一定要封闭，防止外界生物或非生物因素的干扰。2.实验流程设计要求相关分析生态缸一般是 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 ，成分 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 不宜 ，缸中的水量应 ，要留出一定的 .便于操作；缸内储备一定量的空气生态缸的采光用较强的 光防止水温过高导致水生植物死亡封闭生活力透明小大适宜空间散射齐全3.设计和制作生态缸的要求本节小结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。 （ ）练习与应用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