3.5 生态系统的稳定性 知识2820202021学年人教版（）高二生物选择性必修二

Word文档下载后可自行编辑18/183.5生态系统的稳定性知识2820202021学年人教版（）高二生物选择性必修二生态系统的信息传递

生态系统中信息的种类

信息传递在农业生产中的应用

物理信息

行为信息

化学信息

生命活动的正常进行

生物种群的繁衍

提高农产品或畜产品的产量

对有害动物进行控制

生态系统信息的作用

调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定

个体水平

种群水平

群落水平

举例？

举例？

举例？

区分

生物防治

化学防治

小结：化学防治：是指化学药剂喷施等直接杀死害虫

生物防治：引入天敌或寄生虫等

或利用生物间的信息传递来进行防治

复习回顾：

第三章生态系统及其稳定性

第5节生态系统的稳定性

2021人教版（新教材）选择性必修2生物与环境

本节聚焦

什么是生态系统？

生态系统如何自我调节？

怎样理解生态系统的稳定性？

紫茎泽兰入侵我国后，先是在云南疯长蔓延，现已扩散至广西、贵州、四川等多个省份，对当地林木、牧草和农作物造成严重危害。

问题探讨

讨论

1.紫茎泽兰在原产地没有大肆繁殖，为什么在入侵地可以疯长蔓延？

2.我国曾引入紫茎泽兰专食性天敌-泽兰实蝇来防治紫茎泽兰。泽兰实蝇也是一种外来生物，对这种方法，你怎么看？

像紫茎泽兰这样的入侵种，由于它的繁殖、适应的能力很强，而且没有天敌等制约因素，因此一旦蔓延，就会严重干扰入侵地的生态系统。破坏当地的生态平衡。

一、生态平衡与生态系统的稳定性

（一）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。

2.特征：

(1）结构平衡

生态系统各组分保持相对稳定。

(2）功能平衡

生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证了物质

总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。

(3）收支平衡

生产者在一定时间内制造的可供其他生物利用的量，

处于比较稳定的状态。

动态平衡

1.概念：

这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？

草

食草动物

过度放牧

食物短缺

原方向

发生偏离

回到原来方向

作用：是生态系统自我调节能力的基础。使生态系统达到或保持稳定

3.动态平衡的调节机制负反馈调节

一、生态平衡与生态系统的稳定性

②在森林中，随着植被的大量生长，森林逐渐变得郁闭，林间阳光减少，制约了林下树苗的成长，还导致枯枝落叶的积累，不久，一场森林火灾发生了，灾后由于光照更加充足，土壤的无机养料增多，于是许多种子萌发，幼苗迅速成长，森林面貌逐渐恢复。

种群密度降低

种群密度升高(郁闭)

种子萌发,长成新植株

阳光.养料充足

火灾

生物群落与无机环境之间负反馈调节的实例

河流受到严重污染

鱼类等生物死亡

尸体残骸被分解者分解

（+）

实例：

+

4.正反馈调节

结果：加速最初发生变化的那种成分所发生的变化

原方向

发生偏离

更加偏离

作用：使生态系统远离平衡状态。

一、生态平衡与生态系统的稳定性

原因

基础

（二）生态系统的稳定性

生态系统维持或恢复自身结构与功能相对平衡状态的能力。

也就是说生态系统维持生态平衡的能力。

1.概念：

3.机理：

生态系统稳定性

自我调节能力

负反馈调节

4.自调能力有限

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。

抵抗力稳定性：

恢复力稳定性：

2.两个方面：

生态系统自我调节能力特点：

有限

当外界干扰因素超过一定限度时，自我调节能力会迅速丧失！!

我国西北的原有森林生态系统→黄土高原

1.抵抗力稳定性

生态系统抵抗外界干扰并使自身结构与功能保持原状(不受损害)的能力。

二、抵抗力稳定性与恢复力稳定性

(1)含义

(2)规律

生态系统的成分越单纯，越简单，自我调节能力就越弱，就越低；反之则越高。

营养结构

抵抗力稳定性

(3)特点

生态系统的自我调节能力有一定限度，

越过限度，能力就遭到破坏。

自我调节

发达根系抗干旱

蝗虫捕食过后草又青

2.恢复力稳定性

生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复原状的能力。

(1)含义：

(2)与抵抗力稳定性的关系：

。

往往相反

“野火烧不尽，春风吹又生”

火后森林重恢复

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，维持生态系统的正常功能。

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，许多种子萌发后，迅速长成新植株。

抵抗力稳定性

恢复力稳定性

判断下面所代表的是那种稳定性？

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。

草原大火过后，“野火烧不尽，春风吹又生”。

抵抗力稳定性

恢复力稳定性

判断下面所代表的是那种稳定性？

比较：不同生态系统抵抗力稳定性与恢复力稳定性的差异

热带雨林生态系统

生态系统组成成分；

营养结构越；

自我调节能力；

抵抗力稳定性；

越少

复杂

越大

越高

越多

简单

越小

越低

抵抗力稳定性；

越低

越高

果园生态系统

稳定性

生态系统复杂程度

抵抗力稳定性

恢复力稳定性

结构简单的生态系统，抵抗力稳定性一定低，恢复力稳定性一定高吗？

抵抗力稳定性、恢复力稳定性与生态系统复杂程度的关系(一般情况)

模型建构——

思考：

生态系统稳定性的数学模型

④曲线与正常范围之间所夹的面积作为总稳定性的定量指数（TS）,

TS越大，说明这个生态系统的总稳定性越弱。

①两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。

②y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小。

y值大，说明抵抗力稳定性弱，反之，抵抗力稳定性强；

③x表示恢复到原状态所需的时间。

x值大，说明恢复力稳定性弱，反之，恢复力稳定性强；

模型构建二

沙漠生态系统

草原生态系统

森林生态系统

低

高

低

低

低

高

恢复力稳定性

抵抗力稳定性

苔原、沙漠生态系统

草原生态系统

森林生态系统

抵抗力和恢复力稳定关系：一般存在相反的关系

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。

思考：结构简单的生态系统，恢复力稳定性一定高吗？

适量砍伐

合理放牧

适度捕捞

1.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。

三、提高生态系统的稳定性

防护林

2.对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。

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。

?

设计生态缸并观察其稳定性

探究-实践

基本原理

在有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统的基本成分进行组织，构建一个人工微生态系统是可能的。要使人工微生态系统正常运转，在设计时还要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。应该注意，人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的。

{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}设计要求

相关分析

生态缸必须是封闭的

生态缸中的生物必须有很强的生活能力，且成分要齐全（有生产者、消费者、分解者）

生态缸的材料必须透明，且要采用较强的散射光

生态缸宜小不宜大，缸中的水量应占其容积的4/5，留出一定空间

选择的动物不宜太多，个体不宜太大。

防止外界生物或非生物因素的干扰

为光合作用提供光照，便于观察；防止水温过高导致水生植物死亡

便于操作，缸内储备一定量的空气

减少对氧气的消耗，防止生产量小于消耗量

保证物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定

2.观察生态缸的稳定性时，要注意以下几点:

（1）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。

（2）定期观察，同时做好观察记录。

（3）如果发现生态缸中的生物已经全部死亡，说明此时该生态系统的稳

定性已被破坏，记录下发现的时间。

（4）依据观察记录，对不同生态缸进行比较、分析，说明生态缸中生态

系统稳定性差异的原因。

1）人工生态系统可以保持较长时间的相对稳定但不是永久。

2）人工生态系统的稳定性是有条件的。

结论：

生态平衡

生态系统的稳定性

提高生态系统稳定性

结构平衡

功能平衡

抵抗力稳定性

恢复力稳定性

收支平衡

控制干扰程度

适当物质能量的投入

与营养结构复杂程度的关系

生态系统的稳定性

2.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

B

1.生物系统的稳定性是指（）

A.所具有的保持自身结构和功能相对稳定的能力

B.所具有的维持自身结构和功能相对稳定的能力

C.生态系统所具有的自我调节能力

D.所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力

D

【当堂检测】

【当堂检测】

D

3.如果一个生态系统中有甲、乙、丙、丁四种生物,它们之间可以形成下列四种结构中,其中最稳定的是（）

5.关于生态系统稳定性的正确叙述是()

A.正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.热带雨林营养结构复杂，其恢复力稳定性强

4.某山区，砍伐了一定量的树木，但并没有破坏森林生态系统，根本原因是()

A.森林生态系统具有一定的自我调节能力

B.森林中剩下的树能进行光合作用

C.森林生态系统中有物质和能量的流动

D.森林生态系统的恢复力稳定性高

A

【当堂检测】

C

5．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