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

第三章

第5节

生态系统的稳定性本节聚焦：1.通过学习生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性，建立稳态与平衡观。2.认同生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响。3.通过“设计并制作生态缸，观察其稳定性”的实验，提升探究实践能力，促进学科核心素养的发展问题探讨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。

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？繁殖、适应能力很强，没有天敌等制约因素问题探讨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。

讨论：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？

泽兰实蝇可以抑制紫茎泽兰的生长，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，如泽兰实蝇的生物安全性研究，野外如何布点释放泽兰实蝇，定点释放的虫量应当为多少等等，即在确保利用泽兰实蝇的安全性后，再利用它进行防治。一、生态平衡1.生态平衡的概念：

生态系统的结构和功能处于相对稳定的状态，就是生态平衡。2.生态平衡的特征：①结构平衡：生态系统的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：如，在某生态系统中，植物在一定时间内制造的可供其

他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。

由此可见，生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态的平衡。一、生态平衡这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？在一片草地上，如果兔子大量增加，对草、兔子、狼的数量有什么影响？尝试用文字、线框、箭头等符号表示出来。兔增多兔减少兔子种内竞争加剧兔子种内竞争缓解草被啃食减少狼食物增多草增多狼食物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。二、生态系统的稳定性说明在生态系统中，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。一、生态平衡3.生态平衡的调节机制——负反馈机制：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。

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。补充：正反馈调节实例：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。结果：使生态系统远离平衡状态三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性1.抵抗力稳定性：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。发达根系抗干旱蝗虫采食下，草原植物再生能力增强三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性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。森林局部火灾若干年后恢复原状三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性3.稳定性的特点(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。（2）二者一般呈负相关关系，相互作用共同维持生态系统的稳定

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！

（3）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。河流受到轻微的污染时，能通过自身净化（如物理沉降、化学分解和微生物分解），可以很快恢复到接近原来的状态。如果被有毒物质重度污染，自身的净化作用已不足以消除大部分有毒物质，恢复力稳定性被破坏，恢复原状的时间漫长，难度极大！4.比较：

下图表示受到干扰后，生态系统功能的变化图，两条虚线之间的部

分表示生态系统功能正常的作用范围，请分析：（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

⁠。自我调节能力（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

的大小可作为

强弱的指标，

x

值越大，说

明恢复力稳定性越

⁠。（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

⁠。大于恢复力稳定性低低四、提高生态系统的稳定性1.必要性：处于生态平衡的生态系统可以持续不断地满足人类生活所需，更重要的是能够使人类生活与生产的环境保持稳定。2.措施：①要控制对生态系统干扰的程度，不应超过生态系统的自我调节能力的范围内，合理适度的地利用生态系统。②对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。提高生态系统稳定性的最有效的措施是：保护好生物的多样性，提高生态系统营养结构的复杂程度，增强其自我调节能力，提高抵抗力稳定性。封山育林、休牧育草、围栏封育人工造林、种草、鼠虫害治理、“黑土滩”治理五、制作生态缸，观察其稳定性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。2.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。五、制作生态缸，观察其稳定性五、制作生态缸，观察其稳定性

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解析：

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，物质和能量的输入和输出达到平衡状态，而不是保持不变。2.

以下实例可以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.

废弃多时的耕地上会逐渐生长出杂草，进而逐渐出现小灌木林解析：

豆科植物能供给根瘤菌有机养料，同时能通过根瘤菌获

得养料，说明豆科植物和根瘤菌是互利共生关系，A错误；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，体

现了生态系统的自我调节能力，B正确；植被被破坏导致泥石流发

生，是自然现象，没有体现生态系统的自我调节能力，C错误；废

弃多时的耕地上会逐渐生长出杂草，进而逐渐出现小灌木林，是群

落演替，D错误。3.

（2024·山东菏泽期末）生态扶贫是将生态保护与扶贫开发相结合

的一种扶贫工作模式。沙丘改造、封山育林等是生态扶贫工作中的重要举措，下列叙述错误的是（

）A.

沙丘人工生态改造与退耕还林的群落演替类型不同B.

沙丘改造后，该地区以负反馈调节为基础的自我调节能力增强C.

封山育林使生态系统营养结构复杂性增加，能有效提高生态系统

稳定性D.

封山育林过程中，后一阶段优势物种的兴起伴随着前一阶段优势

物种的消亡解析：

群落演替类型包括初生演替和次生演替，沙丘人工生态

改造属于初生演替，而退耕还林的群落演替属于次生演替，二者演

替类型不同，A正确；沙丘改造后，该地区以负反馈调节为基础的

自我调节能力增强，生态系统的稳定性将增强，B正确；封山育林

可使生态环境得到改善，更加适合生物的生存，使群落的结构更复

杂，使生态系统营养结构复杂性增加，能有效提高生态系统稳定

性，C正确；演替过程中，前一阶段的优势物种并没有消亡，而是

优势地位被取代，D错误。4.

（2024·安徽阜阳三中检测）对于一个封闭的水族箱生态系统来

说，以下说法正确的是（

）A.

应尽量增加水族箱中生物的种类和数量，以提高该生态系统的抵

抗力稳定性B.

水族箱应放在每天都能照射到强光的地方，保证能量源源不断地

输入生态系统C.

水族箱中生物群落起初比较简单，演替必定使其变得越来越复杂D.

这种生态系统的抵抗力稳定性较低，存在的时间可能很短暂解析：

水族箱是一个小型生态系统，但是空间有限，如果物种

过于密集，生物活动的空间就会受限，不利于生物的生长繁殖，A

错误；该生态系统的自我调节能力很低，不宜放在强光下，以免水

温迅速升高影响生物的生命活动，B错误；水族箱中生物群落起初

比较简单，演替使群落的结构变得复杂或更简单，C错误；该生态

系统的营养结构简单，自我调节能力弱，存在的时间可能很短暂，

D正确。5.如图表示甲、乙两个生态系统受到相同强度的干扰和解除干扰后稳

定性的变化情况，下列关于该变化过程的说法，正确的是（）A.甲、乙生态系统都具有抵抗力稳定性和恢复力稳定性B.乙生态系统的恢复力稳定性强C.a、b点生态系统丧失了抵抗力稳定性D.甲生态系统处于曲线最低点时只有恢复力稳定性解析：

任何一个生态系统都具有保持或恢复自身结构与功能处

于相对平衡状态的能力，即都具有抵抗力稳定性和恢复力稳定性，

A正确；解除干扰后，甲生态系统可以恢复到原来的水平，而乙生

态系统不能，因此甲生态系统的恢复力稳定性强，B错误；受到干

扰后，甲、乙生态系统在a、b点仍然具有抵抗力稳定性，C错误；

生态系统在任何时期都是既有抵抗力稳定性，也有恢复力稳定性，

D错误。6.

淡水鱼类养殖是将鱼种投放到水体中并加以一定的饲养管理，或

对水体中的鱼类资源进行繁殖和保护，从而获得高产的养殖方

式。养殖技术人员对某池塘生态系统的营养结构和能量流动情况

进行调查后，得到了下面甲图所示的食物网，乙图表示某生态系

统功能随时间的变化曲线。请分析回答下列问题：（1）甲图的生物中，含能量最少的是

，因为能量流动的特点是

。甲图所示食物网中有食物链

条，鲫鱼处于第

营养级。解析：

甲图中乌鳢所处的营养级最高，所含能量最少，原因是能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。该食物网中有3条食物链，分别为浮游植物→浮游动物→双翅目幼虫→鲫鱼→乌鳢；浮游植物→浮游动物→鲫鱼→乌鳢；浮游植物→摇蚊幼虫→鲫鱼→乌鳢。鲫鱼处于第三和第四营养级。乌鳢单向流动、逐级递减3三、四（2）若去除该生态系统中的浮游动物和双翅目幼虫，则生态系统的抵抗力稳定性会

⁠。解析：

去除浮游动物和双翅目幼虫，该生态系统的物

种丰富度降低，营养结构变得简单，抵抗力稳定性会降低。降低（3）甲图的食物网中，浮游植物为摇蚊幼虫提供了可以采食及栖息的信息，乌鳢能够根据鲫鱼量的信息控制繁殖，这说明了生态系统中信息传递的作用是