生态系统的稳定性课件-2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修2.pptx
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1、第第5 5节节 生态系统的稳定性第三章第三章 生态系统及其稳定性生态系统及其稳定性 学习目标1、掌握生态平衡的定义2、理解生态平衡与生态系统的稳定性3、掌握抵抗力稳定性和恢复力稳定性的联系自学指导自学指导1:思考以下问题,限时:思考以下问题,限时4分钟分钟1.什么是生态平衡?2.处于生态平衡的生态系统的特征是?3.动态平衡是通过什么调节机制实现的呢?其定义是?作用是?4.什么是生态系统的稳定性?5.生态系统的自我调节能力是无限的吗?当超过一定限度,生态系统会发生什么?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
2、,在中国第一批外来入侵物种名单中名列榜首。讨论: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问题探讨 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:问题探讨 2.2.我国曾引入紫茎泽兰的专食性天敌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。泽兰实蝇也是一种外来生物,对这种方法,
3、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。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。紫茎泽兰凤眼莲福寿螺(一)生态平衡生态系统的生态系统的结构结构和和功能功能处于处于相对稳定相对稳定的的一种一种状态状态。2.特征:(1)结构平衡生态系统生态系统各组分各组分保持相对稳定。保持
4、相对稳定。(2)功能平衡生产生产消费消费分解的生态过程正常进行,保证了分解的生态过程正常进行,保证了物质物质总在循环,总在循环,能量能量不断流动,生物个体持续发展和更新。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,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。处于比较稳定的状态。特点:动态平衡特点:动态平衡1.概念:这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢?生态平衡与生态系统的稳定性3.生态平衡的调节机制 负反馈调节实例1: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。说明在生态系统中,生物群落内部能够进行自
5、我调节,以维持生态平衡。生态平衡与生态系统的稳定性实例2: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,生物群落与无机环境之间也能够自我调节,以维持生态平衡。生态平衡与生态系统的稳定性 上述生态系统都遇到了破坏或干扰,而对抗这种破坏或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,是干扰,使生态系统恢复平衡的调节机制,是负反馈调节机制。负反馈调节机制。生态平衡与生态系统的稳定性在一个系统中,系统工作的效果,反过来又作为信息在一个系统中,系统工作的效果,反过来又作为信息调
6、节该系统的工作,并且使系统工作的效果调节该系统的工作,并且使系统工作的效果减弱或受到减弱或受到限制限制,它可使系统,它可使系统保持稳定保持稳定。负反馈调节概念:概念:意义:意义:负反馈调节在生态系统中负反馈调节在生态系统中普遍存在普遍存在,它是生态系统,它是生态系统具备具备自我调节能力的基础自我调节能力的基础。原方向发生偏离回到原来方向调节稳态(“改邪归正”),使生态系统达到或保持稳定生态平衡与生态系统的稳定性原方向原方向发生偏离发生偏离更加偏离回到原方向破坏稳态(错上加错)调节稳态(“改邪归正”)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正反馈调节:具有
7、破坏性。负反馈调节:生态系统自我调节能力的基础。生态平衡与生态系统的稳定性正反馈调节实例: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。鱼类死亡,活鱼就更少了。结果:使生态系统远离平衡状态生态平衡与生态系统的稳定性4.生态系统的稳定性(1)概念:生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。(2)两个方面:抵抗力稳定性;恢复力稳定性。(3)生态系统的自我调节能力是有限的。我国西北的原有森林生态系
8、统黄土高原自学指导自学指导2:思考以下问题,限时:思考以下问题,限时4分钟分钟1.生态系统的稳定性有哪些方面?2.什么是抵抗力稳定性?请举实例说明3.什么是恢复性稳定性?请举实例说明4.恢复性稳定性与抵抗力稳定性的关系5.抵抗力稳定性和恢复力稳定性在不同的生态系统中的表现分别有何不同?6.提高生态系统的稳定性意义和措施分别是?1 1.抵抗力稳定性抵抗力稳定性生态系统生态系统生态系统生态系统抵抗外界干扰抵抗外界干扰抵抗外界干扰抵抗外界干扰并使自身结构与功能并使自身结构与功能并使自身结构与功能并使自身结构与功能保持原状保持原状保持原状保持原状(不受损不受损害害)的能力的能力的能力的能力。二、抵抗力
9、稳定性与恢复力稳定性(1)含义(2)规律生态系统的成分越单纯,生态系统的成分越单纯,越简单,自我调节能力就越越简单,自我调节能力就越弱,弱,就越低;反之则越高。就越低;反之则越高。营养结构营养结构抵抗力稳定性抵抗力稳定性(3)特点生生态态系系统统的的自自我我调调节节能能力力有有一一定定限限度度,越越过过限限度度,能能力力就遭到破坏。就遭到破坏。自我调节自我调节蝗虫采食下,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1.抵抗力稳定性 这些都反映生态系统本身对外界干扰具有一定的抵抗能力。2.恢复力稳定性大兴安岭1987火灾,大量植被遭
10、到破坏若干年后,大兴安岭的植被有所恢复含义:生态系统在生态系统在生态系统在生态系统在受到外界干扰受到外界干扰受到外界干扰受到外界干扰因素的破坏后因素的破坏后因素的破坏后因素的破坏后恢复原状恢复原状恢复原状恢复原状的能力。的能力。的能力。的能力。森林遭遇持续的干旱气候森林遭遇持续的干旱气候时,树木往往扩展根系的分布时,树木往往扩展根系的分布空间,以保证获得足够的水分,空间,以保证获得足够的水分,维持维持生态系统的正常功能。生态系统的正常功能。一场一场火火过后,森林中的种过后,森林中的种群密度降低,但是由于光照更群密度降低,但是由于光照更加充足、土壤中无机养料增多,加充足、土壤中无机养料增多,许多
11、种子萌发后,许多种子萌发后,迅速长成新迅速长成新植株植株。抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性判断下面所代表的是那种稳定性?草原草原遭受遭受蝗虫的采食蝗虫的采食后,草原植物就会增强其后,草原植物就会增强其再生能力,尽可能再生能力,尽可能减缓减缓种种群数量的下降。群数量的下降。草原大火过后,草原大火过后,“野火野火烧不尽,春风吹又生烧不尽,春风吹又生”。抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性判断下面所代表的是那种稳定性?沙漠生态系统草原生态系统森林生态系统高低低高恢复力稳定性抵抗力稳定性苔原、沙漠生态系统草原生态系统森林生态系统抵抗力和恢复力稳定关系:一般存在相反的关系一般
12、来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。3.不同生态系统在这两种稳定性的表现上有着一定的差别。一般来说,生态系统的组分越少,食物网越简单,其自我调节能力就越弱,恢复力稳定性较高。沙漠生态系统低高低低低高恢复力稳定性抵抗力稳定性苔原、沙漠生态系统草原生态系统森林生态系统思考:结构简单的生态系统,恢复力稳定性一定高吗?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!一般为负相关关系抵抗力稳定性稳定性营养结构复杂程度恢复力稳定性 抵抗力稳定性和恢复力稳定性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
13、身结构和功能相对稳定核心影响因素保持恢复抵抗干扰,保持原状受到破坏,恢复原状生态系统中组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性越高生态系统中组分越少,营养结构越简单,恢复力稳定性越高4.抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较 抵抗力稳定性和恢复力稳定性 在在个个体体水水平平稳稳态态的的维维持持上上,有有没没有有类类似似生生态态系系统统抵抵抗抗力稳定性和恢复力稳定性的情况?力稳定性和恢复力稳定性的情况?人人体体在在遇遇到到病病原原体体入入侵侵时时,免免疫疫系系统统会会抵抵抗抗病病原原体体的的入入侵侵,这这与与生生态态系系统统的的抵抵抗抗力力稳稳定定性性相相似似;人人体体也也有有恢恢复
14、复稳稳态态的的机机制制和和趋趋势势,在在大大病病初初愈愈时时,有有些些功功能能需需要要恢恢复复到到正正常常水水平平,这这与与恢恢复复力力稳稳定定性性相似。相似。抵抗力稳定性和恢复力稳定性可以持续不断地满足人类生活所需;能够使人类生活与生产的环境保持稳定。1.提高生态系统的稳定性的意义提高生态系统的稳定性2.提高生态系统的稳定性的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,合理适度地利用生态系统。合理放牧合理放牧封山育林封山育林适量捕捞适量捕捞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。农田施肥农田施
15、肥防护林防风阻沙防护林防风阻沙提高生态系统的稳定性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课堂小结整理知识,背诵记忆1、生态平衡定义2、处于生态平衡的生态系统的特征3、负反馈调节的定义、作用4、生态系统的稳定性定义、方面5、抵抗力稳定性和恢复性稳定性定义、两者关系 设计生态缸并观察其稳定性探究-实践基本原理基本原理在在有有限限的的空空间间内内,依依据据生生态态系系统统原原理理,将将生生态态系系统统的的基基本本成成分分进进行行组组织织,构构建建一一个个人人工工微微生生态态系系统
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