生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性(第一課時(shí))課件-高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

第三章

第五節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性●什么是生態(tài)平衡？●生態(tài)系統(tǒng)如何自我調(diào)節(jié)？●怎樣理解生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性？●怎樣提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性？紫莖澤蘭薇甘菊空心蓮子草豚草毒麥互花米草飛機(jī)草鳳眼蓮石矛蔗扁蛾濕地松粉蚧強(qiáng)大小蠹美國(guó)白蛾非洲大蝸牛福壽螺牛蛙中國(guó)第一批外來(lái)入侵物種名單（16種）資料1：紫莖澤蘭原產(chǎn)于中美洲。傳入我國(guó)后，先是在云南瘋長(zhǎng)蔓延，現(xiàn)已擴(kuò)散至廣西、貴州、四川等多個(gè)省份，對(duì)當(dāng)?shù)亓帜?、牧草和農(nóng)作物造成嚴(yán)重危害。1.為什么紫莖澤蘭在原產(chǎn)地沒(méi)有大肆繁殖，在入侵地可以瘋長(zhǎng)蔓延？適應(yīng)、繁殖能力強(qiáng)，沒(méi)有天敵等制約因素2.我國(guó)曾引入紫莖澤蘭專食性天敵——澤蘭實(shí)蠅來(lái)防治紫莖澤蘭。澤蘭實(shí)蠅也是一種外來(lái)生物，對(duì)這種方法，你怎么看？澤蘭實(shí)蠅可以抑制紫莖澤蘭生長(zhǎng)，但是澤蘭實(shí)蠅是一種外來(lái)物種，也有可能影響入侵地的生態(tài)系統(tǒng)，因此在釋放澤蘭實(shí)蠅之前，應(yīng)做好相關(guān)研究，即在確保利用澤蘭實(shí)蠅的安全性后，再利用它進(jìn)行防治。資料2：云蒙山國(guó)家森林公園位于密云縣西部。那里害蟲種類非常多，它們以林木為食，但是在那里從未出現(xiàn)重大蟲災(zāi)，也從未造成大的傷害。組成成分營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)非生物物質(zhì)和能量生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)信息傳遞結(jié)構(gòu)功能（食物鏈和食物網(wǎng)）1.概念：生態(tài)平衡是指生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能處于相對(duì)穩(wěn)定的一種狀態(tài)。（2）功能平衡：（1）結(jié)構(gòu)平衡：2.生態(tài)平衡的特征：（3）收支平衡：生態(tài)系統(tǒng)的各組分保持相對(duì)穩(wěn)定。生產(chǎn)—消費(fèi)—分解的生態(tài)過(guò)程正常進(jìn)行，保證了物質(zhì)總在循環(huán)，能量不斷流動(dòng)，生物個(gè)體持續(xù)發(fā)展和更新。例如，在某生態(tài)系統(tǒng)中，植物在一定時(shí)間內(nèi)制造的可供其他生物利用的有機(jī)物的量，處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)。（1）結(jié)構(gòu)平衡：生態(tài)系統(tǒng)各組分保持相對(duì)穩(wěn)定。一、生態(tài)平衡2.特征：水葫蘆瘋長(zhǎng)，導(dǎo)致水體含氧量下降，水體魚類大量死亡，細(xì)菌等微生物大量繁殖。（2）功能平衡：

的生態(tài)過(guò)程正常進(jìn)行，保證了物質(zhì)總在循環(huán)，能量不斷流動(dòng)，生物個(gè)體持續(xù)發(fā)展和更新。（1）結(jié)構(gòu)平衡：生態(tài)系統(tǒng)各組分保持相對(duì)穩(wěn)定。一、生態(tài)平衡2.特征：生產(chǎn)—消費(fèi)—分解在“生物圈2號(hào)”內(nèi)的氧氣、二氧化碳的比例沒(méi)法自行達(dá)到平衡狀態(tài)，因?yàn)樵凇吧锶?號(hào)”內(nèi)有一些水泥建筑物影響了正常的碳循環(huán)。生物圈2號(hào)群落總生產(chǎn)量和總呼吸量的變化曲線圖思考：在成熟階段，群落的總生產(chǎn)量和總呼吸量呈現(xiàn)怎樣的趨勢(shì)？這說(shuō)明了什么？總生產(chǎn)量和總呼吸量均趨于穩(wěn)定，且相對(duì)值接近。說(shuō)明群落在物質(zhì)、能量的輸入和輸出上趨于達(dá)到平衡狀態(tài)。（2）功能平衡：（1）結(jié)構(gòu)平衡：一、生態(tài)平衡2.特征：（3）收支平衡：動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題三：這種動(dòng)態(tài)平衡是通過(guò)什么調(diào)節(jié)機(jī)制實(shí)現(xiàn)的呢？實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機(jī)制——負(fù)反饋生物群落內(nèi)部的自我調(diào)節(jié)非生物環(huán)境與生物群落之間的調(diào)節(jié)

——負(fù)反饋調(diào)節(jié)實(shí)例1:兔子數(shù)量增加狼增加草減少，兔的生存空間和資源減少兔子數(shù)量減少草增加，兔的生存空間和資源增加狼減少說(shuō)明在生態(tài)系統(tǒng)中，生物群落內(nèi)部能夠進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，以維持生態(tài)平衡。實(shí)例2:森林植被大量生長(zhǎng)林下光照減少，樹苗生長(zhǎng)受限，枯枝落葉增加自然火災(zāi)光照充足土壤養(yǎng)料增多種子萌發(fā)，幼苗迅速成長(zhǎng)植被逐漸恢復(fù)說(shuō)明在生態(tài)系統(tǒng)中，生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間也能夠自我調(diào)節(jié)，以維持生態(tài)平衡。

——負(fù)反饋調(diào)節(jié)（1）概念：

在一個(gè)系統(tǒng)中，系統(tǒng)工作的效果，反過(guò)來(lái)又作為信息調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作，并且使系統(tǒng)工作的效果減弱或受到限制，它可使系統(tǒng)保持穩(wěn)定。

——負(fù)反饋調(diào)節(jié)

生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機(jī)制（2）負(fù)反饋調(diào)節(jié)意義:是生態(tài)系統(tǒng)具備

的基礎(chǔ)。自我調(diào)節(jié)能力原方向發(fā)生偏離負(fù)反饋調(diào)節(jié)回到原來(lái)方向“改邪歸正”補(bǔ)充：正反饋調(diào)節(jié)的過(guò)程（水華）實(shí)例：魚等生物死亡尸體腐爛湖泊污染（+）（+）（+）生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機(jī)制原方向發(fā)生偏離正反饋調(diào)節(jié)更加偏離破壞穩(wěn)態(tài)（錯(cuò)上加錯(cuò)）結(jié)果：使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)類型：抵抗力穩(wěn)定性——生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀（不受損害）的能力。當(dāng)草原遭受蝗蟲的采食后，草原植物會(huì)增強(qiáng)其再生能力，盡可能減緩種群數(shù)量的下降。類型：抵抗力穩(wěn)定性——生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀（不受損害）的能力。當(dāng)森林遭遇持續(xù)的干旱氣候時(shí)，樹木往往擴(kuò)展根系的分布空間，以保證獲得足夠的水分，維持生態(tài)系統(tǒng)正常的功能。發(fā)達(dá)根系抗干旱類型：恢復(fù)力穩(wěn)定性——生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)到原狀的能力。森林局部火災(zāi)若干年后恢復(fù)原狀思考：生態(tài)系統(tǒng)是否可以一直維持生態(tài)平衡？

生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限的。當(dāng)外界干擾因素的強(qiáng)度超過(guò)一定限度時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性急劇下降，生態(tài)平衡就會(huì)遭到嚴(yán)重的破壞。森林生態(tài)系統(tǒng)草原生態(tài)系統(tǒng)如果熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)和草原生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生同等強(qiáng)度的火災(zāi)，哪個(gè)容易恢復(fù)到原狀？生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多食物網(wǎng)越復(fù)雜自我調(diào)節(jié)能力就越強(qiáng)抵抗力穩(wěn)定性越高，恢復(fù)力穩(wěn)定性越低一般來(lái)說(shuō)，熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)和草原生態(tài)系統(tǒng)，哪個(gè)的抵抗力穩(wěn)定性更強(qiáng)？歸納：一般來(lái)說(shuō)，生態(tài)系統(tǒng)中的組分越

，食物網(wǎng)越

，自我調(diào)節(jié)能力越

，抵抗力穩(wěn)定性越

，恢復(fù)力穩(wěn)定性越

。穩(wěn)定性營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度0抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性

共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。相互作用請(qǐng)用數(shù)學(xué)模型來(lái)表示兩種穩(wěn)定性的關(guān)系。負(fù)相關(guān)注意:環(huán)境惡劣地帶的生態(tài)系統(tǒng)(北極凍原、荒漠)，往往恢復(fù)力穩(wěn)定性和抵抗力穩(wěn)定性都比較低！

北極凍原生態(tài)系統(tǒng)，動(dòng)植物種類稀少，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其中生產(chǎn)者主要是地衣，其他生物大都直接或間接地依靠地衣來(lái)維持生活，假如地衣受到大面積破壞，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)崩潰。思考：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性低，恢復(fù)力穩(wěn)定性一定高嗎？

練習(xí)與應(yīng)用P77拓展與應(yīng)用1.當(dāng)?shù)匕傩赵诤恿髦刑悦紫床?，洗澡洗衣，為什么河水仍能保持清?2.大量生活污水和工業(yè)廢水排入河道以后，為什么會(huì)引起水質(zhì)急劇下降?20世紀(jì)90年代采取的措施沒(méi)有明顯效果，可能的原因是什么?3.今天，小城已經(jīng)恢復(fù)了水鄉(xiāng)美景。你知道是采取什么措施來(lái)改善該地河流水質(zhì)的嗎?生態(tài)系統(tǒng)具有抵抗力穩(wěn)定性，當(dāng)河水受到輕微污染時(shí)，河水能通過(guò)物理沉降、化學(xué)分解和微生物分解，很快消除污染，因此河水仍能清澈。大量生活污水和工業(yè)廢水排入水中，破壞了該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性，河水很難恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，就會(huì)形成污染。生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力具有一定的限度，由于污染嚴(yán)重，盡管采取了措施，河流自身的凈化能力仍然不足以消除污染，因此····機(jī)械除藻、底泥疏浚，某區(qū)段人工增氧、利用微生物分解污染物、利用植物進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。生活污水處理后再排放、加強(qiáng)人們的