【生物】生态系统的稳定性 2023-2024学年高二生物名师课件（人教版2019选择性必修2）.pptx

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1、问题情境紫茎泽兰薇甘菊空心莲子草豚草毒麦互花米草飞机草凤眼莲石矛蔗扁蛾湿地松粉蚧强大小蠹美国白蛾非洲大蜗牛福寿螺牛蛙中国第一批外来入侵物种名单（16种）问题情境讨论讨论：紫茎泽兰原产于中美洲。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。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？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适应、繁殖能力强，没有天敌等制约因素问题情境植物植物199820032006200920112012科数科数363327181716种数种数9890

2、84473835紫茎泽兰对云南松林生物多样性的影响，紫茎泽兰对云南松林生物多样性的影响，刘选富、张亚奇，四川林勘设计，刘选富、张亚奇，四川林勘设计，20162016年第年第2 2期期紫茎泽兰入侵后，当地植物种类有何变化？推测动物种类会发生什么变化？生物多样性呢紫茎泽兰入侵后，当地植物种类有何变化？推测动物种类会发生什么变化？生物多样性呢？随入侵年限的增加，植物的科数和种数逐渐减少。有些动物随后消失，生物多样性下降。随入侵年限的增加，植物的科数和种数逐渐减少。有些动物随后消失，生物多样性下降。资料：四川省普格县，云南松林，资料：四川省普格县，云南松林，1998201219982012年年讨论讨论

3、：当地生态系统的结构和功能会发生变化吗？为什么？当地生态系统的结构和功能会发生变化吗？为什么？物种数量减少，营养结构变简单，物质循环、能量流动等生态系统的功能受到严重影响。物种数量减少，营养结构变简单，物质循环、能量流动等生态系统的功能受到严重影响。第五节第五节 生态系统的稳定性生态系统的稳定性1.什么是生态平衡？什么是生态平衡？2.生态系统如何自我调节？生态系统如何自我调节？3.怎样理解生态系统的稳定性？怎样理解生态系统的稳定性？4.怎样提高生态系统的稳定性？怎样提高生态系统的稳定性？生态平衡1 1生态平衡生态平衡(1)(1)概念：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

4、成分组成成分营养结构营养结构非生物物质和能量非生物物质和能量生产者生产者消费者消费者分解者分解者能量流动能量流动物质循环物质循环信息传递信息传递结构结构功能功能（食物链和食物网）（食物链和食物网）结构功能（2 2）特征：特征：结构平衡：结构平衡：生态系统生态系统各组分各组分保持保持相对稳定相对稳定生态平衡（2 2）特征：特征：（1 1）结构平衡：）结构平衡：（2 2）收支平衡：收支平衡：群落总生产量和总呼吸量的变化曲线图思考：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？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

5、支平衡。资料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。生态平衡（2 2）特征：特征：（3 3）功能平衡：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，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个体持续发展和更新。（1 1）结构平衡：）结构平衡：生产生产消费消费分解分解（2 2）收支平衡：）收支平衡：而这种功能的平衡，又使生态系统的收支呈现平衡。调节机制？动态平衡动态平衡生态平衡（3 3）调节机制：调节机制：负反馈调节负反馈调节实例实例一一：兔子数兔子数量量增加增加狼狼增增加加草草减少，减少，生生存空间和资存空间和资

6、源减少源减少兔子数兔子数量量减少减少草草增加，增加，生生存空间和资存空间和资源增加源增加狼狼减减少少说明在生态系统中，生物群落内部能够进行自我调说明在生态系统中，生物群落内部能够进行自我调节，以维持生态平衡节，以维持生态平衡生态平衡（3 3）调节机制：调节机制：负反馈调节负反馈调节实例实例二二：森林植被森林植被大量生长大量生长林下光照减少，林下光照减少，树苗生长受限，树苗生长受限，枯枝落叶增加枯枝落叶增加自然自然火灾火灾光照光照充足充足土壤养土壤养料增多料增多种子萌发，幼种子萌发，幼苗迅速成长苗迅速成长植被逐植被逐渐恢复渐恢复说明在生态系统中，说明在生态系统中，生物群落与无机环境之生物群落与无

7、机环境之间也能够自我调节，以维持生态平衡间也能够自我调节，以维持生态平衡负反馈含 义 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。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。生态系统具有自我调节能力负反馈调节生态系统维持相对稳定基础结果导致反馈调节补充：正反馈调节补充：正反馈调节的过程的过程 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（+）（+）（+）结果：使生态系统远离平衡状态反馈调节原

8、方向原方向原方向原方向发生偏离发生偏离发生偏离发生偏离正反馈调节正反馈调节更加偏离更加偏离负反馈调节负反馈调节回到原方向回到原方向破坏稳态（错上加错）破坏稳态（错上加错）调节稳态（改斜归正）调节稳态（改斜归正）掠夺式开发后的掠夺式开发后的黄土高原黄土高原美丽的呼伦贝尔草原美丽的呼伦贝尔草原生态系统的稳定性(1)(1)概概念念：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 2生态系统的稳定性生态系统的稳定性（2 2）调节机制调节机制：自我调节能力是有限的自我调节能力是有限的生态系统的生态系统的稳定性稳定性原因原因基础基础抵抗力稳

9、定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性自我调节自我调节能力能力负反馈调节负反馈调节生态系统的稳定性蝗虫采食下，草原植物再生能力增强蝗虫采食下，草原植物再生能力增强干旱时树木扩展根系的分布空间干旱时树木扩展根系的分布空间抵抗力稳定性：抵抗力稳定性：生态系统中生态系统中的组分越多的组分越多食物网食物网越复杂越复杂自我调节能自我调节能力就越强力就越强抵抗力稳定抵抗力稳定性就越高性就越高生态系统生态系统抵抗抵抗外界外界干扰干扰并使自身的结构与功能并使自身的结构与功能保持保持原状原状（不受损害）的能力。（不受损害）的能力。（抵抗干扰，维持原状）（抵抗干扰，维持原状）生态系统的稳定性恢复力稳定性：恢复力

10、稳定性：生态系统中生态系统中的组分越少的组分越少食物网食物网越简单越简单自我调节能自我调节能力就越弱力就越弱抵抗力稳定抵抗力稳定性就越低性就越低生态系统在受到外界干扰因素的生态系统在受到外界干扰因素的破坏破坏后后恢复到原状恢复到原状的的能力；能力；（遭到破坏，恢复原状）（遭到破坏，恢复原状）生态系统的稳定性请用数学模型来表示两种稳定性的关系。稳定性营养结构复杂程度0抵抗力稳定性恢复力稳定性思考：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？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！生态系统的稳定性2.如图表示抵抗力稳定性、恢复力稳

11、定性和总稳定性的关系，据图分析回答下列问题：(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。(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。自我调节能力大于恢复力稳定性低低生态系统的稳定性(1)(1)措施措施控制对生态系统的，在不超过生态系统自我调节能力的范围内，.地利用生态系统。对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的、的投入，保证生态系统内部与的协调。3 3提

12、高生态系统的稳定性提高生态系统的稳定性干扰强度合理适度物质能量结构功能(2)(2)意义意义处于生态平衡的生态系统可以持续不断地满足人类。处于生态平衡中的生态系统能够使人类生活与生产的保持稳定。生活所需环境设计制作生态缸1.1.实验原理实验原理 （1 1）生态缸中必须包括生态系统的四种成分，特别需要注意必须有足生态缸中必须包括生态系统的四种成分，特别需要注意必须有足够的分解者。够的分解者。（2 2）各种生物之间以及生物与无机环境之间，必须能够进行物质循环各种生物之间以及生物与无机环境之间，必须能够进行物质循环和能量流动。和能量流动。（3 3）生物之间要有合适的食物链结构，生物的数量不宜过多。生物

13、之间要有合适的食物链结构，生物的数量不宜过多。（4 4）生态缸必须是透明的，这样可保证生态缸中能获得充足的太阳能。生态缸必须是透明的，这样可保证生态缸中能获得充足的太阳能。当然，生态缸一定要封闭，防止外界生物或非生物因素的干扰。当然，生态缸一定要封闭，防止外界生物或非生物因素的干扰。探究探究 实践：实践：设计制作生态缸，观察其稳定性设计制作生态缸，观察其稳定性设计制作生态缸2.2.实验流程实验流程2.2.实验流程实验流程设计制作生态缸设计制作生态缸设计要求设计要求相关分析相关分析生态缸一般是生态缸一般是 的的防止外界生物或非生物因素的干扰防止外界生物或非生物因素的干扰生态缸中投放的几种生物必须

14、具生态缸中投放的几种生物必须具有很强的有很强的 ，成分，成分 生态缸中能够进行物质循环和能量流动，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在一定时期内保持稳定生态缸的材料必须生态缸的材料必须为光合作用提供光能；保持生态缸内温为光合作用提供光能；保持生态缸内温度；便于观察度；便于观察生态缸宜生态缸宜 不宜不宜 ，缸中的水，缸中的水量应量应 ，要留出一定的，要留出一定的 .便于操作；缸内储备一定量的空气便于操作；缸内储备一定量的空气生态缸的采光用较强的生态缸的采光用较强的 光光防止水温过高导致水生植物死亡防止水温过高导致水生植物死亡封闭封闭生活力生活力透明透明小小大大适宜适宜空间空间散射散射齐全齐全3.3.易误点拨易误点拨实验设计要求实验设计要求