生态系统的稳定性课件 【备课精研与知识精讲】 高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

第5节生态系统的稳定性

生态平衡的概念生态系统自我调节生态系统的稳定性中国第一批外来入侵物种名单紫茎泽兰薇甘菊空心莲子草豚草互花米草飞机草凤眼莲湿地松粉蚧（jiè）强大小蠹（dù）美国白蛾非洲大蜗牛福寿螺讨论：1.为什么紫茎泽兰在原产地没有大肆繁殖，在入侵地可以疯长蔓延？适应、繁殖能力强，没有天敌等制约因素

紫茎泽兰原分布于中美洲，传入我国后，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，在《中国第一批外来入侵物种名单》中名列榜首。2.入侵后，当地动植物种类有何变化？入侵植物在竞争过程中处于优势，导致本地植物减少，动物随之减少3.当地生态系统的结构和功能会发生变化吗？物种数量减少，营养结构变简单，物质循环、能量流动等生态系统的功能受到严重影响。讨论：4.我国曾引入紫茎泽兰的专食性天敌——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？

紫茎泽兰原分布于中美洲，传入我国后，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，在《中国第一批外来入侵物种名单》中名列榜首。泽兰实蝇可以抑制紫茎泽兰生长；但是泽兰实蝇是一种外来物种，也有可能影响入侵地的生态系统，因此在释放泽兰实蝇之前，应做好相关研究，如如何布点释放，释放多少等等，即在确保利用泽兰实蝇的安全性后，再利用它进行防治。森林适当砍伐草原适当放牧海洋适当捕捞【思考】以上人类活动是否会像紫茎泽兰的入侵一样使生态系统的结构和功能受到影响？地球上许多生态系统不时受到外来干扰，但只要这种干扰没有超过限度，生态系统就可以通过自我调节得以恢复，从而维持相对稳定的结构和功能。生态平衡生态平衡哪些生态系统处于生态平衡？生态平衡的特征有哪些？（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。【思考】（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。生态平衡【资料】科学家通过测量和数学模拟，绘制了初生演替过程中群落总生产量和总呼吸量的变化曲线图。群落总呼吸量群落总生产量(光合作用)相对值演替进程(时间)早期阶段成熟阶段观察曲线图，在成熟阶段，群落总生产量和总呼吸量呈现怎样的趋势？由此说明了什么？总生产量和总呼吸量均趋于稳定，且相对值接近。说明群落在输入和输出上趋于平衡状态，即生态系统表现为收支平衡。由此可见，生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态平衡。【问题】这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？实例二森林森林火灾灾后恢复请解释森林火灾多发的原因和灾后恢复的过程？高原鼠兔禾本科、莎草科、豆科狼实例一请解释鼠兔的数量能够维持相对稳定的原因？任务1：尝试用文字、线框、箭头等符号，任选一个实例，简要描绘其中的调节过程。【问题】这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？高原鼠兔禾本科、莎草科、豆科狼实例一请解释鼠兔的数量能够维持相对稳定的原因？兔子数量增加狼增加草减少，兔的生存空间和资源减少兔子数量减少草增加，兔的生存空间和资源增加狼减少说明在生态系统中，生物群落内部能够进行自我调节，以维持生态平衡。【问题】这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？说明在生态系统中，生物群落与无机环境之间也能够自我调节，以维持生态平衡。实例二森林森林火灾灾后恢复请解释森林火灾多发的原因和灾后恢复的过程？森林植被大量生长林下光照减少，树苗生长受限，枯枝落叶增加自然火灾光照充足土壤养料增多种子萌发，幼苗迅速成长植被逐渐恢复【问题】这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？负反馈调节在一个系统中，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。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。原方向发生偏离正反馈调节更加偏离破坏稳态(错上加错)掠夺式开发后的黄土高原具有破坏性原方向发生偏离负反馈调节回到原方向调节稳态(“改邪归正”)美丽的呼伦贝尔草原生态系统自我调节能力的基础正是由于生态系统具有自我调节能力，生态系统才能维持相对稳定。原方向发生偏离负反馈调节回到原方向调节稳态(“改邪归正”)美丽的呼伦贝尔草原负反馈调节:

生态系统自我调节能力的基础。原方向发生偏离正反馈调节更加偏离破坏稳态(错上加错)掠夺式开发后的黄土高原正反馈调节:具有破坏性。生态系统的稳定性1.概念：生态系统维持或恢复自身结构和功能处于相对平衡状态的能力。2.调节机制：自我调节能力是有限的生态系统的稳定性自我调节能力负反馈调节原因基础抵抗力稳定性恢复力稳定性外界干扰因素强度超过一定限度时生态平衡遭到严重的破坏资料1：当草原遭受蝗虫的采食后，草原植物会增强其再生能力，尽可能减缓种群数量的下降。当森林遭遇持续的干早气候时，树木往往扩展根系的分布空间，以保证获得足够的水分，维持生态系统正常的功能。这体现了生态系统哪方面能力？生态系统本身对外界干扰具有一定的抵抗力资料2：生态系统遭到一定程度的破坏后，经过一段时间，可以恢复到原来的状态。如前述的森林局部火灾后，森林仍能逐步恢复原状。这体现了生态系统哪方面能力？生态系统具有恢复原状的能力资料分析抵抗力稳定性恢复力稳定性抵抗力稳定性蝗虫采食下，草原植物再生能力增强干旱时树木扩展根系的分布空间干扰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。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到原状的能力。干扰森林局部火灾若干年后恢复原状生态系统的稳定性【思考】1.人工林和天然林相比，抵抗力稳定性是高还是低？为什么？低；人工林组成成分少，食物网简单，自我调节能力弱，抵抗力稳定性低。2.火灾后，谁更容易恢复原貌？人工林；恢复力稳定性高。生态系统的稳定性3.稳定性特点：(1)不同的生态系统一般在这两种稳定性的表现上有着一定差别。生态系统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，恢复力稳定性越低关系抵抗力稳定性恢复力稳定性稳定性营养结构复杂程度生态系统的稳定性【思考】结构简单的生态系统抵抗力稳定性低，恢复力稳定性一定高吗？北极冻原生态系统，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。注意:环境恶劣地带的生态系统(北极冻原、荒漠)，往往恢复力稳定性和抵抗力稳定性都比较弱！生态系统的稳定性【思考】1.江南某水乡人家在河流中淘米、洗菜，洗澡、洗衣，为什么河水仍能保持清澈？2.大量生活污水和工业废水排入河道以后，为什么会引起水质急剧下降？20世纪90年代采取的措施没有明显效果，可能的原因是什么？生态系统具有抵抗力稳定性，当河水受到轻微污染时，河水能通过物理沉降、化学成分和微生物分解，很快消除污染。大量生活污水和工业废水排入水中，破坏了该生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性，河水很难恢复到原来的状态，就会形成污染。生态系统的自我调节能力具有一定的限度，由于污染严重，尽管采取了治理措施，河流自身的净化能力仍然不足以消除污染物。生态系统的稳定性3.稳定性特点：(2)生态系统在受到不同程度的干扰或破坏后，其恢复速度和恢复时间不一样。河流土壤轻微污染自身净化作用恢复重度污染自身净化作用不足以消除恢复力稳定性就被破坏了项目抵抗力稳定性恢复力稳定性概念生态系统

外界干扰并使自身的结构与功能

的能力生态系统在受到外界干扰因素的_____后

的能力实质核心特点生态系统中的组分越多，食物网越

，其自我调节能力就

，抵抗力稳定性就越高生态系统的物种丰富度越小，营养结构越

，恢复力稳定性越

。联系抵抗干扰，维持原状遭到破坏，恢复原状抵抗保持原状破坏恢复到原状保持自身结构功能的相对稳定恢复自身结构功能的相对稳定复杂越强简单强一般呈相反关系，抵抗力稳定性越强的生态系统，恢复力稳定性越差，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，相互作用，共同维持生态系统的稳定性；环境恶劣地带的生态系统（北极冻原、荒漠)，恢复力稳定性和抵抗力稳定性都比较弱。抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性之间的关系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。____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。____可以表示恢复到原状态所需的时间。大小可以作为恢复力稳定性的定量指标。____表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为总稳定性的定量指标。yxTS抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性之间的关系(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，TS值越大，说明生态系统的总稳定性越

。(1)在受到干扰之前，曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有

。(2)热带雨林生态系统与草原生态系统相比，受到相同干扰时，草原生态系统的y值要

(填“大于”或“小于”)热带雨林的y值。

(3)x值越大，说明恢复力稳定性越

。自我调节能力大于低低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。1.提高生态系统的稳定性的意义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，保证生态系统内部结构与功能的协调。2.提高生态系统稳定性的措施合理放牧封山育林适量捕捞农田施肥防护林防风阻沙

近年来，市面上出现了很多观赏性小生态瓶，为人们的生活增添了乐趣。如图是一个简易生态瓶的示意图。回答下列问题：(1)在一定时间范围内，小生态瓶内

(填“能”或“不能”)进行碳、氧、氮、磷等元素的循环利用，原因是

。能和分解者，能通过光合、呼吸、分解等生理过程，实现各元素的循环利用该生态瓶内有生产者

(2)简易生态瓶能在一定时间内维持相对稳定，这是因为生态系统具有一定的

能力，但简易生态瓶的抵抗力稳定性很低，原因是

。自我调节生物种类少，营养结构简单，自我调节能力很弱

近年来，市面上出现了很多观赏性小生态瓶，为人们的生活增添了乐趣。如图是一个简易生态瓶的示意图。回答下列问题：(3)为尽可能长时间维持生态瓶的相对稳定，应将该生态瓶置于

处，并避免阳光直射。若要在该生态瓶中添加小动物，则应注意各营养级生物之间的合适比例，从能量流动的角度分析，这是因为

。光合、呼吸、分解等生理过程，实现各元素的循环利用。该生态瓶内有生产者和分解者，能通过

光线良好设计要求目的生态缸必须是

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生活力