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22

第3章

生态系统及其稳定性第5节

生态系统的稳定性选择性必修2高中生物学（2019人教版）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：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？生物入侵对生态系统有什么危害？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。生态平衡与生态系统的稳定性01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）1.生态平衡的概念：结构功能生态平衡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。思考：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？

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。2、生态平衡特征：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。这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？生态平衡实例二森林森林火灾灾后恢复高原鼠兔草实例一狼构建模型：阅读课本74页第二段并尝试用文字、线框、箭头等符号，任选一个实例，构建相关的概念模型，理解相应的调节机制。3、生态平衡的调节机制分析草、野兔、狼的种群数量是如何逐步达到稳定的？森林局部大火过后，为什么植株能较快生长？生态平衡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3、动态平衡的调节机制实例1:（群落内部）负反馈调节生态平衡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说明在生态系统中，生物群落与非生物环境之间也能够自我调节，以维持生态平衡。实例2:（生物群落和非生物环境之间）3、动态平衡的调节机制负反馈调节

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？生态平衡（1）概念

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，使系统保持稳定。

——负反馈调节3.生态平衡的调节机制：思考：如果是正反馈调节调节生态系统，结局又是怎样？（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。生态平衡1.生态平衡就是生态系统的物质和能量的输入与输出均衡。(

)2.害虫数量对其天敌鸟类数量的影响一定存在反馈调节。(

)3.负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。(

)×√√[辨正误]1.(多选)(2024·山西大同期末)下列关于生态平衡及生态系统稳定性的叙述，正确的是(

) A.处于生态平衡的生态系统能够使人类生活与生产的环境保持稳定 B.生态平衡的特征包括：结构平衡、功能平衡和收支平衡三个方面 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.生态系统可通过负反馈调节维持稳定，而正反馈调节都会破坏生态系统【

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】ABCBC2.(多选)图1为某草原生态系统中的反馈调节示意图(甲、乙、丙可构成一条食物链)，图2为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动。下列分析错误的是(

)A.一个完整的生态系统，除了图1中所示的成分外，还应该包括分解者以及非生物的物质和能量B.甲、乙、丙三者之间的食物关系是甲→乙→丙C.图2所示调节导致的最终结果是维持该生态系统原有的稳态D.图1是负反馈调节，图2是正反馈调节【

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】02抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性1、概念：生态系统

或

自身结构和功能处于相对平衡状态的能力。维持恢复生态系统的稳定性生态系统的稳定性原因基础自我调节能力负反馈调节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2、调节机制：生态平衡遭到严重的破坏1、抵抗力稳定性

（1）概念：生态系统

并使自身的结构与功能

的能力。抵抗外界干扰保持原状核心：抵抗干扰，维持原状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（2）规律：思考：下列哪个生态系统的抵抗力稳定性更强？

北极冻原生态系统热带雨林抵抗力稳定性与恢复力稳定性（1）概念：生态系统在

后

的能力。2、恢复力稳定性（2）实例：

受到外界干扰因素的破坏恢复到原状大兴安岭1987火灾俯瞰图若干年后，大兴安岭的植被大兴安岭1987火灾核心：受到破坏，恢复原状抵抗力稳定性与恢复力稳定性3、规律：森林生态系统草原生态系统如果热带雨林生态系统和草原生态系统发生同等强度的火灾，哪个容易恢复到原状？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北极冻原生态系统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。抵抗力稳定性与恢复力稳定性注意: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！

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。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？

4.稳定性特点：抵抗力稳定性与恢复力稳定性生态系统在受到不同程度的干扰或破坏后，恢复速度和恢复时间一样？河流土壤自身净化作用自身净化作用不足以消除恢复恢复力稳定性遭到破坏，难以自动修复轻微污染重度污染生态系统受到不同的干扰(破坏)后，其恢复速度与恢复时间是不一样的生态系统的自我调节能力是有限的抵抗力稳定性与恢复力稳定性5.抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较：

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！抵抗力稳定性与恢复力稳定性不同生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性有差别。阅读资料，回答下列问题。资料1湿地是地球上生物生产力最大的生态系统之一。它是天然的蓄水库，并能过滤和分解水中的污染物进而改善水质，被喻为“地球之肾”。湿地种类众多，如红树林、河流、湖泊和稻田等。资料2

2022年9月，第12号台风“梅花”在浙江沿海登陆，造成多处房屋倒塌，农作物及林区受灾，经济损失严重。合作探究(1)资料1显示湿地生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性大小如何？原因是什么？抵抗力稳定性强而恢复力稳定性弱。原因是湿地生态系统生物种类较多，营养结构复杂，自我调节能力高。(2)资料2中台风过后，灾区沿海的多种生态系统遭到了毁灭性破坏，短期内难以恢复。这一事实说明了什么？任何生态系统的自我调节能力都是有限的。(3)抵抗力稳定性和恢复力稳定性一定相反吗？请举例说明。抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系并不一定都是相反的，如北极冻原生态系统的两种稳定性都弱。合作探究【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

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

。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自我调节能力抵抗力稳定性与恢复力稳定性热带雨林在遭到严重砍伐，草原经过度放牧后，它们恢复原状的时间漫长，难度极大！这就启发我们应该如何提高生态系统的稳定性呢？

1、提高生态系统的稳定性措施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适量砍伐提高生态系统的稳定性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。人类利用强度较大的生态系统像农田、果园、人工鱼塘等，物质、能量的输出比较大，我们如何提高这类生态系统的稳定性呢？提高生态系统的稳定性2.提高生态系统的稳定性的意义（1）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。（2）处于生态平衡的生态系统能够使人类生活与生产的环境保持稳定。提高生态系统的稳定性1.农田经除草、除虫管理后，抵抗力稳定性提高。(

)2.抵抗力稳定性低的生态系统，恢复力稳定性一定较高。(

)3.与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性高。(

)4.对过度利用的森林与草原，应实行封育，不能再利用。(

)××√×[辨正误]C3.(2024·云南师大附中期末)维持生态平衡，提高生态系统的稳定性，对于生态系统是十分必要的。下列相关的叙述正确的是(

)A.河流受到轻微污染依然能保持清澈体现了其恢复力稳定性B.北极冻原生态系统的抵抗力稳定性弱，恢复力稳定性强C.生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态D.为维持生态平衡，人类应该停止对生态系统的开发利用【

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】D4.下列与提高生态系统稳定性有关的叙述，正确的是(

) A.处于生态平衡的人工生态系统可以持续不断地满足人类所需，保证人类生产生活的稳定环境，而处于生态平衡的自然生态系统则与人类生产生活关系不大 B.为提高生态系统的稳定性，对过度利用的森林和草原，应封育并持续禁止开发利用 C.自然生态系统具有较高的稳定性，不需要人为给予相应的物质和能量投入 D.合理控制人工桉木林中桉木的种群密度，有利于提高灌木层、草本植物层的物种丰富度，提高人工桉木林的稳定性【

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】03设计制作生态缸，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。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3.实验步骤制作生态缸，观察其稳定性（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.结果分析制作生态缸，观察其稳定性5.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：生态缸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。制作生态缸，观察其稳定性阅读教材P78“探究·实践”，回答下列问题。1.为保证生态缸中的物质循环和能量流动，使其在一定时期内保持生态系统稳定，从生态系统组成成分角度思考，生态缸中必须具备哪些成分？

生产者、消费者、分解者等。2.衡量生态缸稳定性的指标时，可通过什么来判断生态系统的稳定性？

观察动植物的生活情况、水质变化等。合作探究3.该生态缸能否构成一个完整的生态系统？倘若将该生态缸置于黑暗处会怎样？

该生态缸具备了生态系统的四类组成成分——非生物的物质和能量、生产者、消费者及分解者，故可构成一个完整的生态系统。倘若将生态缸置于黑暗处，则会因丧失能量供应而使生态系统崩溃，其内的生物将很快死亡。生态缸实验设计要求及分析设计要求相关分析生态缸必须是封闭的防止外界生物或非生物因素的干扰生态缸的材料必须透明为光合作用提供光能；便于观察生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的空间便于操作；缸内储备一定量的空气生态缸的采光要用较强的散射光防止水温过高导致水生植物死亡生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全(具有生产者、消费者和分解者)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选择的动物不宜过多，个体不宜过大减少对氧气的消耗，防止生产量小于消耗量【

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】A5.(2024·广东中山期末)某生物兴趣小组的同学用河水、池泥、水藻、植食性小鱼、生态缸、凡士林等材料制作了3个生态缸(如图所示)。下列说法中错误的是(

)A.甲缸中的小鱼很快死亡是因为分解者数量过少B.乙缸中的生物存活的时间相对较长C.丙缸中的分解者主要存在于河水及池泥中D.若想维持生态平衡，丙缸不应放在黑暗中C6.(2024·河南开封五校联考)生态缸创意来源于人们常见的有山有水的自然景观，将这种大自然美景微缩到一个生态缸中，从而达到美化居室、陶冶情操的目的。下列相关叙述正确的是(

)A.生态缸中的沙土需要进行灭菌处理B.设计生态缸时，生产者数目越多越有利于其稳定C.生态缸所选用的材料需透明，有利于光合作用的进行D.制作完成的生态缸需密封，并置于光线充足且能直射的地方【

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】B1.生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，是生态平衡，下列叙述错误的是(

) A.生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证了生态系统的功能平衡 B.演替到稳定阶段的群落各组分恒定不变，保证了生态系统的结构平衡 C.资源的消费与更新保持的收支平衡是实现可持续发展的重要标志 D.生物种群的负反馈调节是生态系统自我调节能力即维持生态平衡的基础随堂检测C2.(2024·四川绵阳期末)某地在植树造林过程中，没有种植单一的林木，而是在同一片林区中种植了多种树种，形成混交林，并在林下无植被的空地种植中药材。下列对混交林的分析，错误的是(

)A.混交林中树种的选择以适应当地环境的不同树种进行种植B.林下种植中药材使混交林结构更复杂，自我调节能力更强C.混交林中有中药材的不断输出，因此不能够达到生态平衡D.混交林中病虫害较少，是因为混交林的抵抗力稳定性更强随堂检测D3.(2024·河南部分重点中学期末)“稳定”存在于不同层次的系统中，提高生态系统的稳定性，是保护地球环境的有效手段。下列叙述错误的是(

) A.生态系统的稳定性，强调的是生态系统维持生态平衡的能力 B.“野火烧不