3.5生态系统的稳态及维持课件高二上学期生物选择性必修2

第五节生态系统的稳态及维持

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。

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，破坏生态平衡。生态平衡一、生态平衡生态系统中的的结构和功能处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡；1、生态平衡的概念：（1）结构平衡：生态系统各组分保持相对稳定；呼伦贝尔的草原大兴安岭的森林2、生态平衡的特征：（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；生物圈Ⅱ号：（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；注：生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态平衡；这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？3、动态平衡的调节机制：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。（1）负反馈概念：实例1：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生物群落内部能够进行自我调节，以维持生态平衡负反馈调节实例2: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。（2）负反馈调节意义负反馈调节在生态系统中普遍存在，是生态系统具备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。有一个湖泊受到了严重污染，鱼类的数量就会因死亡而减少，鱼类死亡的尸体腐烂，又会进一步加重污染，引起更多的鱼类死亡，活鱼就更少了。补充：正反馈调节：使生态系统远离平衡状态调节:实例：湖泊受到了污染鱼类等生物死亡鱼类等尸体腐烂结果:加重污染更多鱼死亡污染更重正反馈调节和负反馈调节模型：原方向发生偏离1、正反馈调节更加偏离错上加错原方向发生偏离回到原来方向改邪归正2、负反馈调节抵抗力稳定性和恢复力稳定性；3、生态系统的稳定性表现为两个方面：1、生态系统的稳定性的概念：二、生态系统的稳定性2、生态系统具有稳定性的原因：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，也称生态系统的稳态。生态系统具有自我调节能力；（1）抵抗力稳定性②本质：①概念：生态系统抵抗外界干扰并使自身结构与功能保持原状的能力。抵抗干扰，保持原状；发达根系抗干旱蝗灾过后草又青③特点：例如：热带雨林中，动植物种类繁多，营养结构非常的复杂，假如其中某种生物大量减少，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。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，抵抗力稳定性就越越高；②本质：野火烧不尽，春风吹又生污染后，经治理的河流生态系统在受到不同的干扰（破坏）后，其恢复速度与恢复时间是不一样的；（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到原状的能力；遭到破坏，恢复原状；①概念：③特点：4、抵抗力稳定性和恢复力稳定性比较人工林：生物种类_____营养结构_____自我调节能力_____抵抗力稳定性_____恢复力稳定性_____热带雨林：生物种类_____营养结构_____自我调节能力_____抵抗力稳定性_____恢复力稳定性_____少简单弱低高多复杂强高低

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相对稳定恢复自身结构和功能相对稳定核心影响因素抵抗干扰，保持原状遭到破坏，恢复原状生态系统中组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性越高。生态系统中组分越少，营养结构越简单，恢复力稳定性越高。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: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；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，生态系统平衡就会遭到严重的破坏。5、生态系统的自我调节能力是有限的黄土高原经过几百年的掠夺式开发，植被破坏造成水土流失，成为一片荒山秃岭。1、自然因素影响生态系统的稳定性自然因素包括气候变化和自然事件等；①对一个地区而言，气候变化一般是有规律的，如果这种规律发生改变，就会影响生态系统的稳定性；②偶发的自然事件也会影响生态系统的稳定性；干旱导致植物死亡雷电引发森林火灾三、自然或人为因素影响生态系统的稳定性2、人为因素影响生态系统的稳定性（1）人类活动产生了许多污染物塑料垃圾与自然因素相比，人为因素对生态系统稳定性的影响常常表现得更为显著。（2）外来物种入侵凤眼莲堵塞河道凤眼莲1、措施：四、提高生态系统的稳定性适量砍伐合理放牧适度捕捞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；2、对人类利用强度大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调；防护林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（1）可以持续不断地满足人类生活所需；3、提高生态系统的稳定性的意义（2）能够使人类生活与生产的环境保持稳定。五、观察不同生态瓶（缸）中生态系统的稳定性1、目的：设计、制作一个生态瓶（缸），学会观察和分析人工生态系统。2、制作材料：透明的塑料瓶，水草、小鱼若干，河水，胶带，细砂。3、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。生态缸4、制作过程加入细砂少许(约1cm厚)；注入约2/3～4/5容积的河水；然后放入3～5尾小鱼，水草数根；将生态瓶放置于室内通风、光线良好（散射光）的地方；定时观察生态瓶的变化；铺垫细沙注水放置动植物密封生态瓶移置生态瓶观察记录5、生态瓶的设计要求及分析设计要求相关分析生态瓶必须是封闭的防止外界生物或非生物因素的干扰生态瓶中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全(具生产者、消费者和分解者)生态瓶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瓶的材料必须透明为光合作用提供光能；保持生态瓶内温度；便于观察生态瓶宜小不宜大，瓶中的水量应适宜，要留出一定的空间便于操作；瓶内储备一定量的空气生态瓶的采光用较强的散射光防止水温过高导致水生植物死亡6、注意事项（1）设计一份观察记录表，定期观察，同时做好观察记录，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）观察指标为：生态瓶中生物的生存状况和存活时间，进而了解生态系统稳定性及影响稳定性的因素；（3）如果发现生态瓶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，对不同生态瓶进行比较、分析，说明生态瓶中生态系统稳定性差异的原因。1．下列关于生态系统自我调节能力的叙述中，错误的是A．食虫鸟和害虫的数量变化属于生物群落内的负反馈调节B．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C．生物群落与无机环境之间不存在负反馈调节D．生态系统的自我调节能力不是无限的，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力会迅速丧失C习题巩固：2．下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是①负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础②“遭到破坏，恢复原状”属于抵抗力稳定性③人们对自然生态系统“干扰”不应超过其承受能力④热带雨林遭到严重砍伐后，其恢复力稳定性仍很强⑤提高生态系统稳定性的措施之一是随意增加生物种类，改变其营养结构A．①③B．②④⑤C．②③D．①④⑤A3.在一个系统中，系统本身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，这种调节方式称为负反馈调节。下列有关负反馈调节的叙述，错误的是A.甲状腺激素分泌的调节不属于负反馈调节B.捕食者和被捕食者的数量变化能体现生物群落内的负反馈调节C.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D.血液中的激素可通过负反馈调节作用维持在正常的相对稳定的水平

A4.某生物兴趣小组的同学用河水、池泥、水藻、植食性小鱼、广口瓶、凡士林等材料制作了如图所示的3个生态瓶。下列说法中错误的是A.甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内分解者数量过少B.乙瓶中的生物