35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

3.5

生态系统的稳定性

紫茎泽兰（视频）

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。泽兰实蝇问题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

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，即在确保利用泽兰实蝇的安全性后，再利用它进行防治。

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。什么是生态平衡问题2: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？1.什么是生态平衡？有哪些特征？2.根据思考与讨论的学习，尝试用文字、线框、箭头等符号简要描绘实例一和二中的调节过程。3.这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？其意义是什么？4.生态系统维持生态平衡的能力称为什么？原因是什么?有哪些种类？任务一：阅读教材P73-75，小组合作思考讨论完成问题。

一、生态平衡1.生态平衡(1)概念：生态系统的

和

处于相对稳定的状态，就是生态平衡。组成成分营养结构非生物物质和能量生产者消费者分解者能量流动物质循环信息传递结构功能（食物链和食物网）结构功能呼伦贝尔的草原大兴安岭的森林（2）生态平衡的特征：①结构平衡：生态系统各组分保持相对稳定②功能平衡：

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。生产—消费—分解③收支平衡：群落总生产量和总呼吸量的变化曲线图【思考】据图分析，在成熟阶段，群落的总生产量和总呼吸量呈现怎样的趋势？这说明了什么？总生产量和总呼吸量均趋于稳定，且相对值接近。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。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。①

结构平衡②

功能平衡

生态系统的结构平衡使功能呈现平衡状态，而功能平衡又使生态系统的收支呈现平衡。这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？（2）生态平衡的特征：③

收支平衡生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态平衡。（3）生态平衡的调节机制①生态系统中的调节实例1：草地上草、兔、狼之间的调节。兔子数量增加草减少，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。林下光照减少，树苗生长受限，枯枝落叶增加光照充足土壤养料增多

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。植被恢复火灾②生态系统中的调节实例2：生物与无机环境之间的调节

上述生态系统都遇到了破坏或干扰，而对抗这种破坏或干扰，使生态系统恢复平衡的调节机制，是负反馈调节机制。什么是负反馈？其意义是什么？（3）生态平衡的调节机制—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。①概念：②模型图：原方向发生偏离负反馈调节回到原来方向“改邪归正”③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。调节稳态【拓展延伸】正反馈调节

实例：湖泊受到严重污染，鱼等生物会因死亡而减少，尸体腐烂，又会进一步加重污染，引起更多的生物死亡，污染更加严重。模型鱼等生物死亡尸体腐烂湖泊污染（+）（+）（+）——使生态系统远离平衡状态发生偏离更加偏离破坏稳态（错上加错）原方向正反馈调节掠夺式开发后的黄土高原美丽的呼伦贝尔草原上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，水仍然很清澈。

由于生态系统具有自我调节能力，因此生态系统能维持相对稳定。

生态系统

自身结构与功能处于

平衡状态的能力。生态系统的稳定性，强调的是生态系统维持

的能力。维持或恢复相对生态平衡2.调节机制：自我调节能力是有限的生态系统的稳定性原因基础抵抗力稳定性恢复力稳定性自我调节能力负反馈调节1.概念：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二、生态系统的稳定性任务二：阅读课本P75-76,找出抵抗力稳定性与恢复力稳定性的概念及实例，并总结二者的差别。判断下列资料体现了生态系统的哪种稳定性？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抵抗力稳定性恢复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3.抵抗力稳定性：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。（抵抗干扰，维持原状）干扰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4.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）森林局部火灾若干年后恢复原状干扰5.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。北极冻原生态系统【思考】对于一个生态系统来说，抵抗力稳定性越低，恢复力稳定性一定越高吗？反之也是吗？

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！(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

热带雨林在遭到严重砍伐，草原极度放牧后，它们恢复原状的时间很漫长，难度极大！

抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质_____自身结构和功能相对稳定____自身结构和功能相对稳定核心影响因素模型保持恢复抵抗干扰，保持原状受到破坏，恢复原状生物种类越多、营养结构越复杂→自我调节能力越强→抵抗力稳定性越高生物种类越少、营养结构越简单→自我调节能力越弱→恢复力稳定性越高稳定性营养结构复杂程度抵抗力稳定性恢复力稳定性

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！拓展延伸【模型构建】生态系统的抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系y：表示

稳定性（y越大抵抗力稳定性越

；反之越强）

x：表示

稳定性（x越大恢复力稳定性越

；反之越强）

TS：表示

稳定性（TS面积越大，生态系统的总稳定性越

；

反之越强）

抵抗力弱恢复力弱总弱A.可以持续不断地满足人类生活所需；1.意义：B.能够使人类生活与生产的环境保持稳定。三、提高生态系统的稳定性2.措施：A.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；合理放牧封山育林适量捕捞B.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。农田施肥三北防护林1.实验原理探究•实践：设计制作生态缸，观察其稳定性

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。四、设计制作生态缸，观察其稳定性密封散射存活和水质变化生物生活力强、成分齐全防止水温过高导致水生植物死亡防止外界生物或非生物因素的干扰宜小不宜大，水量适宜，留有空间材料透明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为光合作用提供光能；保持生态缸内温度；便于观察便于操作；缸内储备一定量的空气2.实验步骤3.结果分析(1)生态缸中的生物只能存活一段时间。虽然生态缸中生态系统成分齐全，但其结构比较

，自我调节能力

。(2)不同的生态缸中生态系统的稳定性时间

。人工生态系统的稳定性是有条件的。简单差有长有短4.问题分析（1）设计时要考虑的生态系统各组成成分有哪些？非生物的物质和能量生产者消费者分解者

三者之间应保持适宜比例，以维持生态系统的相对稳定。（2）生态缸经过多长时间后才能达到比较稳定的状态？

一般等到缸内生物相互适应及依存后，生态缸才能达到比较稳定的状态，大多在1个星期以后。（3）达到稳定状态后，生态缸内的生物的种类和数量有无变化？如有，是

怎样变化的？有。浮游生物种类和数量少,水中溶解氧逐渐减少,以浮游生物为食的小型动物先死亡。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1.下列关于生态平衡的说法，不正确的是（

）A.生态平衡就是生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态B.处于生态平衡的生态系统的各种组成成分保持不变C.处于生态平衡的生态系统的物质和能量的输入和输出达到平衡状态D.生态平衡的调节机制是负反馈调节处于生态平衡的生态系统的结构与功能处于相对稳定状态，生态系统的各组分保持相对稳定，而不是保持不变，B错误。B2．下列实例说明生态系统具有自我调节能力的是(

)A．豆科植物能供给根瘤菌有机养料，同时能通过根瘤菌获得含氮养料B．草原上羊的数量剧增会导致草的数量减少，进而抑制了羊的数量增长C．山区植被遭到破坏或掠夺式砍伐后造成水土流失甚至泥石流的发生D．废弃多年的耕地上会逐渐生长出