高中生物必修生态系统的稳定性.ppt

第第5节节生生态态系系统统的的稳稳定性定性学.科.网课标领航课标领航1阐阐明生明生态态系系统统的自我的自我调节调节能力。能力。2举举例例说说明抵抗力明抵抗力稳稳定性和恢复力定性和恢复力稳稳定性。定性。3简简述提高生述提高生态态系系统稳统稳定性的措施。定性的措施。学.科.网1984年年，美美国国科科学学家家模模拟拟生生物物圈圈的的结结构构和和功功能能建建造造了了“生生物物圈圈号号”实实验验室室(见见右右图图)，但但仅仅过过了了一一年年,实实验验宣宣告告失失败败。,“生生物物圈圈号号”实实验验说说明明，在在目目前前技技术术条条件件下下，人人类类要要想想在在生生物物圈圈之之外外建建造造一一个个适适于于人人类类长长期期生生活活的的生生态态系系统统是是很很困困难难的的，它它不不能能像像真正的生物圈那样，长期保持相对稳定。真正的生物圈那样，长期保持相对稳定。情景情景导导航航学.科.网 核心要点突破核心要点突破实验探究创新实验探究创新基础自主梳理基础自主梳理知能过关演练知能过关演练第第5节节生生态态系系统统的的稳稳定定性性学.科.网基础自主梳理基础自主梳理一、生一、生态态系系统统的的稳稳定性定性生生态态系系统统所所具具有有的的_自自身身结结构构和和功功能能相相对稳对稳定的能力。定的能力。保持或恢复保持或恢复学.科.网思考感悟思考感悟如如何何从从生生态态系系统统的的结结构构和和功功能能上上理理解解生生态态系系统统的的稳稳定性？定性？【提提示示】从从生生态态系系统统的的结结构构上上看看：生生产产者者、消消费费者者和和分分解解者者的的种种类类、数数量量比比例例相相对对稳稳定定，食食物物链链、食物网相、食物网相对稳对稳定。定。从生从生态态系系统统的功能上看：物的功能上看：物质质和能量的和能量的输输入和入和输输出相出相对对平衡。平衡。二、生二、生态态系系统统的自我的自我调节调节能力能力负负反反馈馈调调节节在在生生态态系系统统中中普普遍遍存存在在，它它是是生生态态系系统统自我自我调节调节能力的基能力的基础础。三、生三、生态态系系统稳统稳定性的种定性的种类类1抵抵抗抗力力稳稳定定性性：生生态态系系统统抵抵抗抗外外界界干干扰扰并并使使自身的自身的结结构与功能构与功能_的能力。的能力。2恢恢复复力力稳稳定定性性：生生态态系系统统在在受受到到_因素的破坏后恢复原状的能力。因素的破坏后恢复原状的能力。保持原状保持原状外界干外界干扰扰四、生四、生态态系系统稳统稳定性的特点定性的特点1不不同同的的生生态态系系统统在在两两种种稳稳定定性性的的表表现现上上有有差差别别,生生态态系系统统中中的的组组分分越越多多，_越越复复杂杂，其其_就就越越强强，_就就越越高。高。2不不同同的的生生态态系系统统在在受受到到相相同同的的干干扰扰(破破坏坏)后后，其其_与恢复与恢复时间时间不同。不同。五、提高生五、提高生态态系系统稳统稳定性的措施定性的措施1控制控制对对生生态态系系统统干干扰扰的程度。的程度。2实实施施相相应应的的物物质质、能能量量投投入入，保保证证生生态态系系统统内部内部结结构与功能的构与功能的协调协调。食物网食物网自我自我调节调节的能力的能力抵抗力抵抗力稳稳定性定性恢复速度恢复速度核心要点突破核心要点突破抵抗力和恢复力的区别与联系抵抗力和恢复力的区别与联系特别提醒特别提醒 如果要对一个生态系统的抵抗力和恢复如果要对一个生态系统的抵抗力和恢复力两个方面进行说明，则必须强调它们所处的环力两个方面进行说明，则必须强调它们所处的环境条件。环境条件好，生态系统的恢复力较高，境条件。环境条件好，生态系统的恢复力较高，反之亦然。反之亦然。例例例例1 1下下列列实实例例中中，属属于于恢恢复复力力稳稳定定性性的的是是()A由由于于乱乱砍砍滥滥伐伐，长长江江流流域域森森林林面面积积急急剧剧减少，引减少，引发发了百年不遇的洪了百年不遇的洪涝涝灾害灾害B当当天天气气干干旱旱时时，草草原原生生态态系系统统中中的的动动物物种种类类和数量一般不会有太大的和数量一般不会有太大的变变化化C乡乡村村有有一一个个池池塘塘，每每天天都都有有人人到到池池边边洗洗东东西，可池水依然清澈如故西，可池水依然清澈如故D一一个个相相对对封封闭闭的的生生态态系系统统中中闯闯入入某某大大型型肉肉食食动动物物后后，生生态态系系统统的的各各成成分分相相互互作作用用，直直到到恢恢复复为为原来的状原来的状态态【尝试尝试解答】解答】_D_【解析】【解析】本本题题的分析如下：的分析如下：选项选项判断判断理由理由A不属于不属于稳稳定性的定性的表表现现遭到破坏，没有恢复遭到破坏，没有恢复B抵抗力抵抗力稳稳定性定性受到气候干旱的干受到气候干旱的干扰扰，但，但保持原状保持原状C抵抗力抵抗力稳稳定性定性受到受到污污物的影响，但保持物的影响，但保持原状原状D恢复力恢复力稳稳定性定性系系统统遭到破坏，最后恢复遭到破坏，最后恢复【探【探规寻规寻律】律】简单记忆简单记忆生生态态系系统统的的稳稳定性定性(1)“抵抗干抵抗干扰扰，保持原状，保持原状”抵抗力抵抗力稳稳定性。定性。(2)“遭到破坏，恢复原状遭到破坏，恢复原状”恢复力恢复力稳稳定性。定性。跟踪跟踪训练训练关于生关于生态态系系统稳统稳定性的正确叙述是定性的正确叙述是()负负反反馈馈调调节节是是生生态态系系统统具具有有自自我我调调节节能能力力的的基基础础“遭到破坏，恢复原状遭到破坏，恢复原状”属于抵抗力属于抵抗力稳稳定性定性人人们们对对自自然然生生态态系系统统“干干扰扰”不不应应超超过过其其承承受受能能力力热热带带雨雨林林遭遭到到严严重重砍砍伐伐后后，其其恢恢复复力力稳稳定定性性仍仍很很强强提提高高生生态态系系统统稳稳定定性性的的措措施施之之一一是是随随意意增增加加生生物种物种类类，改，改变变其其营营养养结结构构ABCD解析：解析：选选A。生态系统自我调节能力辨析生态系统自我调节能力辨析生生态态系系统统能能保保持持动动态态平平衡衡，是是因因为为生生态态系系统统具具有有一一定定的的自自我我调调节节能能力力，这这种种能能力力的的基基础础是是负负反反馈馈调节调节。1生生态态系系统统的反的反馈调节馈调节当当生生态态系系统统某某一一成成分分发发生生变变化化的的时时候候，它它必必然然会会引引起起其其他他成成分分出出现现一一系系列列的的相相应应变变化化，这这种种变变化化又又反反过过来来影影响响最最初初发发生生变变化化的的那那种种成成分分的的现现象象。其其中中包包括括正正反反馈馈和和负负反反馈馈，负负反反馈馈调调节节在在生生态态系系统统中普遍存在。中普遍存在。(1)负负反反馈调节馈调节作作用用：是是生生态态系系统统自自我我调调节节能能力力的的基基础础，能能使使最最初初发发生生的的那那种种变变化化向向相相反反的的方方向向发发展展，使使生生态态系系统统达到和保持相达到和保持相对稳对稳定。定。实实例：森林中的食虫例：森林中的食虫鸟鸟和害虫的数量和害虫的数量变变化化结结果果：抑抑制制和和减减弱弱最最初初发发生生变变化化的的那那种种成成分分所所引起的引起的变变化。化。(2)正反正反馈调节馈调节作作用用：加加速速生生态态系系统统最最初初所所发发生生的的变变化化，使使生生态态系系统统向向着着更更好好或或更更坏坏的的方方向向发发展展，即即人人们们常常说说的良性循的良性循环环和和恶恶性循性循环环。实实例：例：结结果果：加加速速最最初初发发生生变变化化的的那那种种成成分分所所引引起起的的变变化。化。2生生态态系系统统的自我的自我调节调节能力是有一定限度的能力是有一定限度的当当外外界界干干扰扰因因素素的的强强度度超超过过一一定定限限度度时时，生生态态系系统统的的自自我我调调节节能能力力会会迅迅速速丧丧失失。如如：CO2过过量量排排放放引引起起的的温温室室效效应应，SO2的的过过量量排排放放引引起起酸酸雨雨及及一一系系列列环环境境问问题题的的出出现现无无一一不不是是生生态态系系统统遭遭受受干干扰扰的程度的程度远远远远超超过过其自我其自我调节调节能力所引起的。能力所引起的。下下图图是是草草原原生生态态系系统统中中兔兔子子种种群群数数量量和和植植物物种群数量之种群数量之间间的反的反馈馈示意示意图图，请请据据图图回答回答问题问题：(1)兔兔子子种种群群和和植植物物种种群群数数量量的的这这种种调调节节属属于于_调调节节，它它是是生生态态系系统统的的_能能力力的基的基础础。(2)这这种种调节对调节对生生态态系系统统有何意有何意义义？例例例例2 2【思思路路点点拨拨】该该题题考考查查的的是是生生态态系系统统稳稳定定性性的的自自我我调调节节机机制制。正正确确解解答答该该题题，首首先先认认真真分分析析图图中中兔兔子子种种群群与与植植物物数数量量之之间间的的依依存存关关系系，然然后后再再根据所学的原理作答。根据所学的原理作答。【尝尝试试解解答答】(1)负负反反馈馈自自我我调调节节(2)使使生生态态系系统统达到和保持达到和保持稳稳定定【互互动动探探究究】(1)题题中中兔兔子子种种群群数数量量与与植植物物种种群群数量数量变变化用曲化用曲线线如何表示？如何表示？(2)若若把把兔兔子子种种群群全全部部消消灭灭，植植物物种种群群会会怎怎样样变变化化？提示：提示：(1)(2)先增加后减少，最后先增加后减少，最后趋趋于于稳稳定定【探【探规寻规寻律】律】解答反解答反馈调节问题时馈调节问题时三点注意三点注意(1)理解正反理解正反馈馈和和负负反反馈馈的含的含义义；(2)反反馈馈调调节节具具有有普普遍遍性性，从从分分子子(酶酶活活性性的的调调节节)、个体、种群到生、个体、种群到生态态系系统处处统处处都存在反都存在反馈调节馈调节；(3)反反馈馈调调节节是是长长期期进进化化的的结结果果，这这样样生生物物体体自自身身才才能能保保持持稳稳态态，生生物物体体才才能能在在相相对对稳稳定定的的环环境境中中生活。生活。实验探究创新实验探究创新设计设计并制作小生并制作小生态态瓶，瓶，观观察生察生态态系系统稳统稳定性定性1实实习习原原理理：生生态态系系统统的的物物种种组组成成、营营养养结结构构和和非非生生物物因因素素与与其其稳稳定定性性密密切切相相关关。将将少少量量植植物物、以以该该植植物物为为食食的的动动物物和和其其他他非非生生物物物物质质放放入入一一个个密密闭闭的广口瓶中形成一个小生的广口瓶中形成一个小生态态瓶。瓶。2小生小生态态瓶的瓶的设计设计要求及分析要求及分析设计设计要求要求相关分析相关分析小生小生态态瓶必瓶必须须是密封的是密封的防止外界生物或非生物防止外界生物或非生物因素的干因素的干扰扰小生小生态态瓶是透明的瓶是透明的为为光合作用提供光能；光合作用提供光能；保持小生保持小生态态瓶内温度；瓶内温度；便于便于观观察察小生小生态态瓶中的各种生物瓶中的各种生物要具有要具有较较强强的生命力，的生命力，各各营营养养级级生物之生物之间间的比的比例合适例合适小生小生态态瓶中能瓶中能够进够进行物行物质质循循环环和能量流和能量流动动，在，在一定一定时时期内保持期内保持稳稳定定设计设计要求要求相关分析相关分析小生小生态态瓶中的水量瓶中的水量应应占其容占其容积积的的4/5，要留，要留出一定的空出一定的空间间瓶内瓶内储备储备一定量的空气一定量的空气小生小生态态瓶的采光用瓶的采光用较较强强的散射光的散射光防止水温防止水温过过高高导导致水生植致水生植物死亡物死亡设设置置对对照照组组一个班内可以一个班内可以设计设计多种多种对对照照实验实验，如水，如水质质、植物、植物、动动物的数量、非生物物物的数量、非生物物质质成分、成分、见见光与否等光与否等3.小生小生态态瓶瓶稳稳定性的定性的观观察与分析察与分析(1)观观察察观观察察的的内内容容为为植植物物、动动物物的的生生活活情情况况，水水质质情情况况(由由颜颜色色变变化化进进行判行判别别)及基及基质变质变化等。化等。比比较较各各组组小小生生态态瓶瓶中中生生态态系系统统稳稳定定性性维维持持时时间间的的长长短。短。(2)分析分析小小生生态态瓶瓶中中虽虽然然成成分分齐齐全全，生生产产者者、消消费费者者和和分分解解者者之之间间可可以以进进行行能能量量流流动动和和物物质质循循环环，但但是是由由于于小小生生态态瓶瓶中中的的生生态态系系统统极极为为简简单单，自自动动调调节节能能力力极极差差，所所以以抵抵抗抗力力稳稳定定性性极极低低，生生态态系系统统的的稳稳定定性性极极易易被被破破坏坏。因因此此小小生生态态瓶瓶只只能能保保持持一一定定时时间间的的稳稳定状定状态态。实实战战演演练练为为观观察察生生态态系系统统稳稳定定性性，设设计计4个个密密闭闭、透透明明的的生生态态缸缸，各各缸缸内内的的组组成成和和条条件件见见下下表表。经经过过一一段段时时间间的的培培养养和和观观测测后后，发发现现甲甲缸缸是是最最稳稳定的生定的生态态系系统统。生生态态系系统组统组成成光光水水草草藻藻类类浮游浮游动动物物小小鱼鱼泥泥沙沙生生态态缸缸编编号号甲甲乙乙丙丙丁丁注：注：“”表示有；表示有；“”表示无。表示无。(1)乙缸中，藻类的种群密度变化趋势为乙缸中，藻类的种群密度变化趋势为_，原因是，原因是_。(2)丙缸比甲缸有较多的有机物，原因是丙缸比甲缸有较多的有机物，原因是_。(3)丁缸与甲缸相比，氧气含量丁缸与甲缸相比，氧气含量_，原因，原因是是_。(4)根据观察结果，得出结论：根据观察结果，得出结论：_；_。【解解析析】与与甲甲缸缸相相比比乙乙缸缸缺缺乏乏光光照照，稳稳定定性性遭遭到到破破坏坏，种种群群密密度度逐逐渐渐减减小小。丙丙缸缸缺缺少少分分解解者者，有有机机物物不不被被分分解解，故故含含有有较较多多的的有有机机物物。丁丁缸缸多多了了一一种种消消费费者者小小鱼鱼，小小鱼鱼呼呼吸吸要要消消耗耗氧氧气气，故故氧气含量比甲缸少。氧气含量比甲缸少。【答答案案】(1)下下降降缺缺乏乏光光照照，藻藻类类不不能能进进行行光合作用，不能生光合作用，不能生长长(2)缺乏泥沙，分解者数量太少缺乏泥沙，分解者数量太少(3)减少消减少消费费者者较较多，消耗多，消耗较较多的氧气多的氧气(4)生生态态系系统统应应该该具具有有生生产产者者、消消费费者者和和分分解解者以及非生物的物者以及非生物的物质质和能量和能量(光能光能)生生产产者者、消消费费者者以以及及分分解解者者之之间间应应保保持持适适当当比比例，以例，以维维持生持生态态系系统统的相的相对稳对稳定定