生态系统的稳定性课件-高二上学期生物人教版选择性必修2

第5节生态系统的稳定性知识梳理·填准记牢——自主·预习·先知一、生态平衡与生态系统的稳定性阅读教材P73～75，完成下列填空：1.结构和功能结构功能收支2.维持或恢复自我调节3.增加减少负反馈4．生态系统的自我调节能力(1)基础：___________。(2)表现：生态系统的________稳定性和________稳定性。(3)特点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。负反馈调节结构功能有限一定限度二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性阅读教材P75～76，完成下列填空：

抵抗力稳定性恢复力稳定性概念生态系统①____________并使自身的结构与功能②________的能力生态系统在受到外界干扰因素的破坏后③___________的能力实质抵抗干扰、④________⑤______________________规律一般来说，生态系统的⑥________越多，⑦________越复杂，自我调节能力⑧________，抵抗力稳定性越高，而恢复力稳定性越低，二者往往相反抵抗外界干扰保持原状恢复到原状保持原状遭受破坏后恢复原状组分食物网越强三、提高生态系统的稳定性阅读教材P76，完成下列填空：1．控制对生态系统的________强度，在不超过生态系统_____________的范围内，合理适度地利用生态系统。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知识应用·强化落实——效果·检测·定向判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)一般地说，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。(

)(2)生态系统的自我调节能力表现在自身净化作用、群落内部的负反馈调节和生物群落与非生物环境之间的负反馈调节等方面。(

)(3)物种多样性比较高的生态系统相对稳定。(

)(4)生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性。(

)(5)在一块牧草地上栽种乔木树林后，其恢复力稳定性下降。(

)√√√√√(6)就生态系统结构而言，生态缸的稳定性取决于物种数。(

)(7)生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性就越强。(

)(8)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统的抵抗力稳定性低。(

)(9)增加生态系统内各营养级生物的种类可提高区域生态系统的自我调节能力。(

)(10)某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、旅鼠、植物之间数量的变化是一种正反馈调节。(

)××√√×(11)生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础。(

)(12)若生态系统受到外来干扰，生态系统的相对稳定会被破坏(

)(13)热带雨林生态系统的稳定性比草原生态系统的稳定性高(

)(14)落叶阔叶林、针阔叶混交林和针叶林遭到严重破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来的状态，原因是其自我调节能力丧失了(

)(15)河流受到轻度污染，很快恢复到了原状，体现了河流生态系统的恢复力稳定性(

)√××××课程标准1.解释生态系统具有维持或恢复自身结构与功能相对稳定，并维持动态平衡的能力。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，如气候变化、自然事件、人类活动或外来物种入侵等。3．阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时，能够通过自我调节维持稳定。

素养达成1.通过分析生态系统的稳定性，建立生命系统的稳态观。(生命观念)2．通过分析生态系统的抵抗力稳定性、恢复力稳定性与总稳定性的关系曲线，培养运用科学思维分析问题、解决问题的能力。(科学思维)3．通过“设计制作生态缸，观察其稳定性”的实验，提高实验设计、动手操作及观察、分析能力。(科学探究)4．通过学习生态系统稳定性的重要性等知识，关注人类活动对生态系统的影响。(社会责任)

设疑激趣在林业生产上，人工种植的单一纯种林很容易发生虫灾，但是天然混交林和原始森林一般不会发生虫灾，这是为什么？这与生态系统的抵抗力稳定性有关，什么是生态系统的抵抗力稳定性？什么是生态系统的稳定性？夯基提能·分层突破——互动·探究·智涂学习主题一生态平衡与生态系统的稳定性师问导学活动1结合材料思考下面的问题：亚马孙森林已经存在至少上千万年了，中间尽管经常遭受洪涝、火烧、虫害，也遭受人类的砍伐与放牧等活动的干扰，但现在依然保持着森林景观。1．分析以上材料可知，该生态系统具有稳定性的原因是什么？

2．请思考并总结生态系统中生物种类与其自我调节能力及稳定性的关系。

提示：该生态系统具有一定的自我调节能力。提示：生物种类繁多，营养结构复杂⇒自我调节能力强⇒抵抗力稳定性高。活动2传说当年乾隆下江南来到苏州，发现虎丘外围的河流被众多染坊流出的废水污染得肮脏不堪、臭气熏天。他亲自追查此事，严禁商贾平民在此处开设染坊，原有的数十家染坊搬迁至远离虎丘的苏州远郊，从此虎丘重现绿水青山。虎丘外围的河流中污染被消除的原因是什么？

提示：原有的污染通过物理沉降、化学分解和微生物的分解使河流中的污染被消除。活动3湖泊污染状况图分析1．根据上图，该生态系统具有______最初发生变化的那种成分所发生的变化的能力，这种能力称为生态系统的正反馈调节，该实例说明____________________________________。2．正反馈调节的其他实例：________、________等。由此可知正反馈调节不一定向坏的方面发展。加速生态系统的自我调节能力是有一定限度的血液凝固分娩智涂笔记易错提醒：(1)负反馈调节不只存在于生态系统，在生命系统的各个层次均有体现。如甲状腺激素分泌的调节。(2)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。(3)自我调节能力与生物的种类、数量呈正相关，但主要与生物种类有关。方法技巧：判断正、负反馈调节的方法师说核心1.对生态平衡的理解在处于平衡的生态系统中，物质和能量的输入与输出均衡，生物种类的组成稳定，也就是说，生态系统中的生产过程与消费、分解过程处于平衡的状态，这时生态系统的外貌、结构以及动植物组成等都保持相对稳定的状态。2．对生态系统稳定性的理解(1)结构的相对稳定：结构相对稳定体现在各组成成分的相对稳定和生物种间关系的相对稳定。(2)功能的相对稳定：生态系统物质和能量的输入与输出达到平衡。3．生态系统的自我调节能力主要表现在三个方面(1)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。(2)异种生物种群之间的数量调控，多出现于植物与动物或动物与动物之间，常有食物链关系。(3)生物与环境之间的相互调控生态系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．反馈调节的种类项目正反馈负反馈调节方式加速最初发生变化的那种成分所发生的变化限制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化作用使生态系统远离平衡状态是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统达到并维持平衡和稳态结果常使生态系统远离平衡状态有利于生态系统保持相对稳定实例分析1．(学业水平三)下列对生态平衡的叙述，正确的是(

)A.生态平衡就是指生态系统的各种成分稳定不变B.生态平衡具有完整而且稳定不变的营养结构C.生态平衡中的物质和能量收支稳定不变D.生态平衡具有保持系统中各组成成分相对稳定的能力答案：D解析：生态平衡是一种相对稳定的状态，指的是生态系统中物质和能量的收支、各组成成分及营养结构保持相对稳定，而不是稳定不变。2．(学业水平三)生态系统能够保持相对稳定的主要原因是(

)A.食物链中有大量的生产者和消费者B.生态系统中具有相对稳定的物质循环C.生态系统具有一定的自我调节能力D.分解者能将动植物遗体分解为无机物答案：C解析：生态系统中不仅具有大量的生产者和消费者，还有分解者和非生物环境，生态系统能够保持相对稳定与生态系统的各种成分均有关系，A错误；任何生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递，它们是生态系统的基本功能，能量流动是生态系统的动力，物质循环是生态系统的基础，信息传递可以调节生物种间关系，维持生态系统稳定，对生物生命活动的正常进行具有重要意义，故生态系统中具有相对稳定的物质循环，不是生态系统能够保持相对稳定的主要原因，B错误；生态系统具有一定的自我调节能力，能使生态系统保持相对稳定，C正确；分解者能将动植物遗体分解成无机物，维持生态系统的物质循环，但不是保持生态系统相对稳定的主要原因，D错误。3．(学业水平四)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

答案：C解析：与天然森林相比，人工马尾松林中生物成分单一，营养结构简单，抵抗外界干扰的能力弱，更容易发生松毛虫虫害。学习主题二抵抗力稳定性和恢复力稳定性师问导学活动1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，这种能力反映了生态系统的抵抗力稳定性。活动2一块管理良好的棉田和内蒙古草原上的草场相比，其抵抗力稳定性哪个高？试说明判断理由。

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。活动3阅读下列材料，根据材料填空材料1

在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。相反，在热带雨林中，动植物种类繁多，营养结构非常复杂，假如其中的某种植食性动物大量减少，它在食物网中的位置还可以由这个营养级的多种生物来代替，整个生态系统的结构和功能仍然能够维持在相对稳定的状态。1．结论：(1)生态系统中的组分________，食物网越________，自我调节能力就________，抵抗力稳定性就________。(2)生态系统的组分________，食物网越________，自我调节能力________，抵抗力稳定性就____________。越多复杂越强越高越少简单越差越低材料2

热带雨林大都具有很强的抵抗力稳定性，因为它们的物种组成十分丰富，结构比较复杂；然而，在热带雨林受到一定强度的破坏后，也能较快地恢复。相反，对于极地冻原，由于其物种组分单一、结构简单，它的抵抗力稳定性很低，在遭到过度放牧、火灾等干扰后，恢复的时间也十分漫长。2．结论：同一生态系统的两种稳定性通常呈__________，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性差，反之亦然。但也有特殊情况，如北极冻原生态系统的两种稳定性都很弱。负相关关系活动4

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)提示：需要不断施肥、灌溉，以及控制虫害等。智涂笔记易错警示：关于生态系统稳定性的三点提醒(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)生态系统的稳定性不是绝对不变的，而是一种相对稳定状态。(3)判断抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关键是“保持”还是“恢复”。师说核心1.抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较项目抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质保持原状(不受损害)的能力生态系统破坏后，恢复到原状的能力核心抵抗干扰，保持原状遭到破坏，恢复原状联系①二者都源于生态系统具有自我调节能力，且这种能力是有一定限度的②二者同时存在，共同维持生态系统的相对稳定③同一生态系统的两种稳定性通常呈负相关关系，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性差，反之亦然(如图)2.生态系统的两种稳定性生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系可用下图表示：(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)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的程度可以作为衡量抵抗力稳定性的指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱，反之，说明抵抗力稳定性强。(3)x表示恢复到原状态所需的时间，x越大，表示恢复力稳定性越弱，反之，表示恢复力稳定性越强。(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为衡量总稳定性的指标，这一面积越大，即x与y越大，则说明这个生态系统的总稳定性越弱。1．(学业水平三)生态系统自我调节能力的强弱取决于(

)A.生产者和消费者的数量B.生态系统营养结构的复杂程度C.非生物的物质和能量水平D.生产者和分解者的数量及种类答案：B解析：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。2．(学业水平三)下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是(

)A.自然生态系统常常朝趋向相对稳定的方向发展B.自我调节能力是生态系统维持相对稳定的基础C.生态系统维持相对稳定不需要外界能量的输入D.生态系统营养结构越复杂，自我调节能力越强答案：C解析：生态系统具有保持或恢复自身结构和功能的相对稳定，所以自然生态系统常常朝趋向相对稳定的方向发展，A正确；生态系统的一个重要特点是它常常趋向于达到一种稳态或平衡状态，这种稳态是靠自我调节过程来实现的，调节主要是通过负反馈调节进行的，自我调节能力是生态系统实现稳态的基础，B正确；生态系统保持稳定需要外界的能量输入，C错误；生态系统营养结构越复杂，自我调节能力越强，D正确。3．(学业水平四)某池塘演变早期，藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤随之大量繁殖，导致藻类数量减少，接着又引起水蚤减少。后期因排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡。关于上述过程的叙述，正确的是(

)A.早期不属于负反馈调节，后期属于负反馈调节B.早期属于负反馈调节，后期属于正反馈调节C.早期、后期均属于负反馈调节D.早期、后期均属于正反馈调节答案：B解析：藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤也大量繁殖，藻类因水蚤数量增加而减少，这属于负反馈调节；水蚤死亡后腐烂的尸体加重了水体污染的程度，导致更多的水蚤死亡，这属于正反馈调节。4．(学业水平四)如图为某一生态系统稳定性图解，对此理解不正确的是(

)A.a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性B.a为恢复力稳定性，b为抵抗力稳定性C.恢复力稳定性与营养结构复杂程度呈相反关系D.抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈相反关系答案：B解析：生物种类越多、营养结构越复杂，抵抗力稳定性就越强，恢复力稳定性就越弱。因此，一般情况下恢复力稳定性与营养结构复杂程度呈负相关，且一般情况下，抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈相反关系。学习主题三设计制作生态缸，观察其稳定性师问导学活动完善下列实验方案1．目的要求：设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的________。稳定性

基本成分营养级3．实验步骤(1)铺土：______________在上，______在下。↓(2)倒水：向缸内倒入自来水。↓(3)放置生物：依据生物生活习性合理放置。↓(4)放置生态缸：封上生态缸盖，将生态缸放置于室内通风、________良好的地方，但要避免____________。含腐殖质较多的土沙土光线阳光直接照射4．生态缸稳定性观察与分析(1)观察稳定性，可通过观察________________________________等判断生态系统的稳定性。(2)由于生态缸中的生态系统极为简单，________________极差，所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。动植物的生活情况、水质变化、基质变化自我调节能力智涂笔记归纳总结：实验注意事项(1)生态缸宜小不宜大，缸中的水量要适量，要留有一定的空间，便于缸内储存有一定量的空气。(2)生态缸中生物必须具有很强的生活能力，成分齐全，数量合理，确保能进行物质循环和能量流动。(3)生态缸必须透明，可以为生态系统提供光能，进行光合作用，必须密封，防止外界生物或非生物因素的干扰。放置于室内通风、光线良好的地方，但要避免阳光直接照射。师说核心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，缸中的水量应适宜，要留出一定的空间便于操作，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选择的动物不宜过多，个体不宜太大减少对氧气的消耗，防止氧气的产生量小于消耗量1．(学业水平三)在设计制作小生态缸，观察生态系统稳定性的实验中，以下操作错误的是(

)A.生态缸要放在阳光直射到的地方B.生态缸要密封C.生态缸要放一些小动物D.生态缸必须是透明的答案：A解析：小生态缸制作完毕后，放在有较强散射光的地方，不能将小生态缸放在阳光能够直接照射到的地方，否则会导致水温过高，而使水草死亡，A错误；在制作完成的小生态缸中所形成的生态系统必须是封闭的，保证小生态缸的独立性，B正确；小生态缸中放入一些生物，这些生物之间以及生物与非生物环境之间必须能够进行物质循环和能量流动，投放的动物数量不宜过多，以免破坏食物链，C正确；小生态缸必须是透明的，既让里面的植物见光，获取光能，又便于学生进行观察，D正确。2．(学业水平三)将水生植物和小鱼放入盛有水的玻璃缸中，密闭后置于光照、温度等适宜条件下。下列相关叙述，错误的是(

)A.植物为鱼的生存提供氧气B.鱼可为植物的光合作用提供CO2C.能量流动可以从植物到鱼，也可以由鱼到植物D.若该玻璃缸长期置于黑暗中，鱼和植物将会死亡答案：C解析：植物能进行光合作用，为鱼的生存提供氧气，A正确；鱼进行呼吸作用产生二氧化碳，为植物的光合作用提供CO2，B正确；能量流动的特点是单向流动，逐级递减，则能量流动可以从植物到鱼，但不能从鱼流向植物，C错误；若该玻璃缸长期置于黑暗中，植物无法光合作用合成有机物和氧气，则鱼和植物将会死亡，D正确。3．(学业水平四)某兴趣小组设计了以下实验来验证生态系统的一些相关问题：取4个密闭、透明的生态缸，各缸内的组成和条件如表所示(表中“＋”表示有，“－”表示无)。生态缸编号生态系统组成光照水草藻类浮游动物小鱼泥沙甲＋＋＋＋＋＋乙－＋＋＋－＋丙＋＋＋＋－－丁＋＋＋＋－＋经过一段时间的培养后，下列判断不正确的是(

)A.甲缸的氧含量比丁缸的低B．乙缸中生物比丙缸的维持时间长C．丙缸的有机物比丁缸的多D．丁缸的抵抗力稳定性比丙缸高答案：B解析：甲缸比丁缸增加了消费者小鱼(消耗氧气)，氧气含量较低，A正确；乙缸中无光照，缺少能量来源，丙缸虽无泥沙(提供分解者)，但水中也有分解者，因而丙缸生物的维持时间比乙缸长，B错误；丙缸中无泥沙(提供分解者)，而分解者分解有机物，故丙缸有机物含量较多，C正确；与丙缸相比，丁缸含有泥沙(提供分解者)，其物种比较丰富，抵抗力稳定性较高，D正确。4．(学业水平四)如图所示为某同学制作的小生态缸，据图分析不正确的是(

)A．该生态缸的组成成分虽比较简单，但其群落仍存在垂直结构B．生态缸中生物种类稀少，没有食物链存在C．为了保证生态缸的正常运转，瓶内浮萍、金鱼藻、螺蛳和虾的比例应适中D．在适宜的温度和光照条件下，该生态缸会更稳定

答案：B解析：虾和螺蛳吃金鱼藻，所以小生态缸中有食物链存在，B错误。强化落实·学业达标——归纳·提升·素养网络建构主干落实1.生态系统的稳定性是其保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。2．生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。3．负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。4．一般来说，生态系统的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力越强，抵抗力稳定性就越高，恢复力稳定性越低。

高效课堂·实践运用——巩固·达标·反馈1．下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是(

)A．负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础B．自我调节能力越强的生态系统其恢复力稳定性往往就越高C．不同的生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性基本相同D．提高生态系统稳定性，就是要禁止对生态系统的干扰和利用答案：A解析：负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，A正确；自我调节能力越强的生态系统其恢复力稳定性往往就越低，B错误；不同生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性往往不同，C错误；提高生态系统稳定性，就是要对生态系统合理利用，减少干扰，D错误。2．一个生态系统的平衡遭到破坏，合理的解释是(

)A．这个生态系统没有自我调节能力B．这个生态系统的自我调节能力一定很弱C．这个生态系统的动植物种类一定很少D．外来干扰超过了这个生态系统的自我调节能力答案：D解析：一般情况下，生态系统中各种生物的数量及所占的比例总是维持在相对稳定的状态，即生态平衡，这说明生态系统具有一定的自我调节能力，但这种调节能力是有一定限度的。当外界干扰超过了这个生态系统的自我调节能力，生态系统的平衡就会遭到破坏。3．森林遭到持续干旱，树木往往扩展根系的分布空间，保证获得足够水分，维持生态系统的正常功能。这反映了森林生态系统(

)A．恢复力稳定性较强B．抵抗力稳定性较强C．恢复力稳定性较弱D．抵抗力稳定性较弱答案：B解析：森林生态系统具有受到外界干扰后，保持原状的能力，这是生态系统的抵抗力稳定性。4．近几年国家投入巨资植树造林，大大提高了植被的覆盖率，在生态保护等方面取得了一定成就，但绝大多数的人工林，远看一片绿，近看一片黄(地表植被极少)。有些专家指出：大面积的人工林，树多了但森林生态功能却衰退了，是表面绿化，是“绿色沙漠”。下列对“绿色沙漠”的看法错误的是(

)A．该群落的结构单一，垂直分层现象不明显B．该系统抵抗力稳定性比自然林强C．动植物种类稀少，生物多样性水平极低，易遭病虫害D．单一树种因树龄、高矮接近，生长密集，导致地表植被缺乏，易发生水土流失答案：B解析：人工林由于其动植物种类少，营养结构简单，故自我调节能力差，