3.5生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件-高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第5節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1.通過探究學(xué)習(xí)，認識生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性，明確研究生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的意義，并運用相關(guān)知識分析和解決生活中的實際問題。（科學(xué)思維、社會責(zé)任）2.通過探究學(xué)習(xí)，分析反饋調(diào)節(jié)的過程，理解生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性之間的關(guān)系，逐步完善生態(tài)平衡觀。（生命觀念）3.通過探究學(xué)習(xí)，掌握設(shè)計制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性的實驗方法。（科學(xué)探究）

認識生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性一、生態(tài)平衡1.概念：生態(tài)系統(tǒng)的____________處于相對穩(wěn)定的一種狀態(tài)。2.特征（1）__________：生態(tài)系統(tǒng)的各組分保持相對穩(wěn)定。（2）__________：生產(chǎn)—消費—分解的生態(tài)過程正常進行，保證了物質(zhì)總在循環(huán)，能量不斷流動，生物個體持續(xù)發(fā)展和更新。（3）__________：一定時間內(nèi)的物質(zhì)輸入量或物質(zhì)輸出量相對穩(wěn)定，且兩者大致相等。結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)平衡功能平衡收支平衡3.生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機制（1）負反饋：在一個系統(tǒng)中，系統(tǒng)工作的效果，反過來又作為信息調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作，并且使系統(tǒng)工作的效果________________，它可使系統(tǒng)保持穩(wěn)定。（2）負反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，它是生態(tài)系統(tǒng)具備______________的基礎(chǔ)。減弱或受到限制自我調(diào)節(jié)能力二、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1.概念：生態(tài)系統(tǒng)____________自身結(jié)構(gòu)與功能處于相對平衡狀態(tài)的能力。2.原因：生態(tài)系統(tǒng)具有______________。3.表現(xiàn)：生態(tài)系統(tǒng)維持__________的能力。4.特點：生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是______的。當(dāng)外界干擾因素的強度超過___________時，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性急劇下降，生態(tài)平衡就會遭到嚴重的破壞。維持或恢復(fù)自我調(diào)節(jié)能力生態(tài)平衡有限

一定限度活動1

分析生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

在森林中，如果鳥大量增加，害蟲數(shù)量就會減少，于是鳥之間對食物等資源的競爭就會加劇，導(dǎo)致鳥的生存空間和資源減少；同時，害蟲數(shù)量又會增多，這樣經(jīng)過一段時間后，鳥的數(shù)量又會恢復(fù)或接近原來的水平。1.這種調(diào)節(jié)方式屬于什么調(diào)節(jié)？嘗試用文字、方線框、箭頭等描繪上述調(diào)節(jié)過程。提示

屬于負反饋調(diào)節(jié)。2.為什么說負反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)具備自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)？提示

負反饋調(diào)節(jié)能夠抑制或減弱外界干擾對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，有利于生態(tài)系統(tǒng)達到并保持相對穩(wěn)定。3.生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量變化一定呈現(xiàn)負反饋調(diào)節(jié)嗎？如果不一定，試舉一個正反饋的例子。提示

不一定。池塘污染，魚蝦死亡，池塘污染更嚴重，魚蝦死亡更多。1.正反饋調(diào)節(jié)和負反饋調(diào)節(jié)的比較項目負反饋調(diào)節(jié)正反饋調(diào)節(jié)作用生態(tài)系統(tǒng)具備自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)，能使生態(tài)系統(tǒng)達到并保持平衡和穩(wěn)定使生態(tài)系統(tǒng)遠離穩(wěn)態(tài)結(jié)果抑制或減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化加速最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化實例________________________________________________________________

例1

某池塘中，早期藻類大量繁殖，食藻浮游動物（水蚤）隨之大量繁殖，導(dǎo)致藻類數(shù)量減少，接著又引起水蚤減少；后期排入污水引起部分水蚤死亡，加重了污染，導(dǎo)致更多水蚤死亡。關(guān)于上述過程的敘述，正確的是(

)

。BA.早期不屬于負反饋調(diào)節(jié)，后期屬于負反饋調(diào)節(jié)B.早期屬于負反饋調(diào)節(jié)，后期屬于正反饋調(diào)節(jié)C.早期、后期均屬于負反饋調(diào)節(jié)D.早期、后期均屬于正反饋調(diào)節(jié)[解析]

負反饋調(diào)節(jié)是指在一個系統(tǒng)中，系統(tǒng)工作的效果，反過來又作為信息調(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，題干中所述的早期符合負反饋調(diào)節(jié)的機制；正反饋調(diào)節(jié)是指某一成分的變化所引起的一系列變化促進或加強最初所發(fā)生的變化，題干中所述的后期屬于正反饋調(diào)節(jié)，故選B。對點練1

生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能處于相對穩(wěn)定的一種狀態(tài)就是生態(tài)平衡，呼倫貝爾草原就是一個處于生態(tài)平衡的系統(tǒng)。下列說法錯誤的是(

)

。AA.呼倫貝爾草原的四個季節(jié)中，物質(zhì)和能量的輸入與輸出都基本相同B.對抗破壞或干擾使該草原恢復(fù)平衡的調(diào)節(jié)機制是負反饋機制C.該草原處于生態(tài)平衡時表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)平衡、功能平衡和收支平衡D.過度放牧可能導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，破壞草原生態(tài)平衡[解析]

春夏季，該草原物質(zhì)和能量的輸入一般大于輸出，而秋冬季一般輸出大于輸入，A錯誤；當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)遇到破壞或干擾時，對抗破壞或干擾使該草原恢復(fù)平衡的調(diào)節(jié)機制是負反饋機制，B正確；處于生態(tài)平衡的生態(tài)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)平衡、功能平衡和收支平衡三大特征，C正確；過度放牧?xí)茐牟菰脖?，可能影響物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，進而破壞草原生態(tài)平衡，D正確。

辨析抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性一、抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性1.抵抗力穩(wěn)定性（1）概念：生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能__________（不受損害）的能力。（2）特點：生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，其自我調(diào)節(jié)能力就越____，抵抗力穩(wěn)定性就越____。保持原狀強高2.恢復(fù)力穩(wěn)定性（1）概念：生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的______后____________的能力。（2）特點：生態(tài)系統(tǒng)的組分越簡單，一般越容易______，反之越難。破壞恢復(fù)到原狀恢復(fù)二、提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1.控制對生態(tài)系統(tǒng)的__________，在不超過生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的范圍內(nèi)，合理適度地利用生態(tài)系統(tǒng)。2.對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)給予相應(yīng)的____________的投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)。干擾強度物質(zhì)、能量活動2

辨析抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性1.森林局部火災(zāi)后，仍能逐步恢復(fù)原狀，說明生態(tài)系統(tǒng)具有什么能力？這種能力反映生態(tài)系統(tǒng)的哪種穩(wěn)定性？提示

生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力。這種能力反映生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性。2.農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)和草原生態(tài)系統(tǒng)相比，哪個抵抗力穩(wěn)定性更高？試說明理由。提示

草原生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性高于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)。因為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的成分單一，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，其自我調(diào)節(jié)能力較弱，抵抗力穩(wěn)定性較低。3.對同一個生態(tài)系統(tǒng)來講，抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性呈什么關(guān)系？所有的生態(tài)系統(tǒng)都這樣嗎？舉例說明。提示

一般來說，對同一個生態(tài)系統(tǒng)來講，抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性呈相反關(guān)系且同時存在。但一些特殊的生態(tài)系統(tǒng)，如北極凍原生態(tài)系統(tǒng)和沙漠生態(tài)系統(tǒng)等，由于干旱缺水、極度嚴寒等極端環(huán)境不適于生物的生存，物種組分少，結(jié)構(gòu)簡單，抵抗力穩(wěn)定性較低，同時破壞后恢復(fù)至原狀所需的時間非常長，恢復(fù)力穩(wěn)定性也較低。4.某地農(nóng)業(yè)部門在防治棉鈴蟲問題上，提出了兩種方案：一種是噴灑高效農(nóng)藥；另一種是放養(yǎng)赤眼蜂（其為棉鈴蟲天敵）。哪種方案更有利于提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性？為什么？提示

放養(yǎng)赤眼蜂。因為噴灑高效農(nóng)藥，在消滅棉鈴蟲的同時，也會殺死大量的棉鈴蟲天敵，棉鈴蟲失去了天敵的控制，就容易再度大爆發(fā)；由于棉鈴蟲和赤眼蜂在數(shù)量上存在相互制約的關(guān)系，因此在農(nóng)田中放養(yǎng)赤眼蜂能夠?qū)⒚掴徬x的數(shù)量長期控制在較低水平。項目抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性區(qū)別實質(zhì)保持自身結(jié)構(gòu)與功能相對穩(wěn)定恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)與功能相對穩(wěn)定核心抵抗干擾，保持原狀遭到破壞后恢復(fù)原狀影響因素一般生態(tài)系統(tǒng)中物種豐富度越高，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，抵抗力穩(wěn)定性越高一般生態(tài)系統(tǒng)中物種豐富度越低，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單，恢復(fù)力穩(wěn)定性越高聯(lián)系①兩者是同時存在于同一生態(tài)系統(tǒng)中的兩種截然不同的作用力，它們相互作用，共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定②抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性一般呈相反關(guān)系，抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)，恢復(fù)力穩(wěn)定性低____________________________________________________________________________續(xù)表例2

下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，正確的是(

)

。AA.負反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)具備自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)B.自我調(diào)節(jié)能力越強的生態(tài)系統(tǒng)，其恢復(fù)力穩(wěn)定性往往就越高C.不同生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性基本相同D.提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，就要禁止對生態(tài)系統(tǒng)的干擾和利用[解析]

自我調(diào)節(jié)能力越強的生態(tài)系統(tǒng)，其抵抗力穩(wěn)定性往往就越高，恢復(fù)力穩(wěn)定性往往越低，B錯誤；不同生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性不一定相同，C錯誤；提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，要對生態(tài)系統(tǒng)進行合理開發(fā)和利用，D錯誤。對點練2

下圖為某一生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性曲線圖，對此圖理解不正確的是(

)

。D

技巧歸納生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性、恢復(fù)力穩(wěn)定性和總穩(wěn)定性的關(guān)系活動3

設(shè)計制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性1.為保證生態(tài)缸中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動，使其在一定時期內(nèi)保持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，從生態(tài)系統(tǒng)的組成成分角度考慮，生態(tài)缸中必須具備哪些成分？提示

生產(chǎn)者、消費者、分解者、非生物的物質(zhì)和能量。2.對于生態(tài)缸中投放的幾種生物有哪些要求？提示

生態(tài)缸中投放的幾種生物必須具有很強的生命力，容易適應(yīng)新生態(tài)環(huán)境，能夠構(gòu)成多條食物鏈，動物不宜太多，個體不宜太大。3.衡量生態(tài)缸的指標(biāo)時，可通過什么來判斷生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性？提示

可通過觀察動植物的生活情況、水質(zhì)變化、基質(zhì)變化等來判斷生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。4.制作的生態(tài)缸能否構(gòu)成一個完整的生態(tài)系統(tǒng)？提示

制作的生態(tài)缸具備了生態(tài)系統(tǒng)的四類成分——非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費者、分解者，故可構(gòu)成一個完整的生態(tài)系統(tǒng)。5.生態(tài)缸不能較長時間保持穩(wěn)定的可能原因有哪些？提示

未洗凈生態(tài)缸，造成誤差；注入的水過多，在某些情況下，缸內(nèi)壓力等與自然狀態(tài)下有差別，影響生物的生存；投入的生物過多，導(dǎo)致一些個體死亡，影響水質(zhì)和生物生存；選用的玻璃缸透明度差，影響光線射入；放在直射的陽光下，缸內(nèi)溫度過高，使藻類植物死亡。例3

某生物興趣小組的同學(xué)用河水、池泥、水藻、植食性小魚等材料制作了2個生態(tài)瓶（如圖所示），并用凡士林將廣口瓶密封，觀察其穩(wěn)定性。請回答下列問題：（1）

每個生態(tài)瓶構(gòu)成一個__________，其中各種生物存活時間更長的是____瓶，原因是________________________________。生態(tài)系統(tǒng)甲甲瓶有光照，植物能進行光合作用[解析]

每個生態(tài)瓶中都含有河水、池泥、水藻、植食性小魚，其中河水、池泥為非生物的物質(zhì)，水藻屬于生產(chǎn)者，小魚屬于消費者，而池泥中的微生物屬于分解者，因此每個生態(tài)瓶構(gòu)成一個生態(tài)系統(tǒng)。甲瓶中各種生物存活時間更長，原因是甲瓶有光照，植物能進行光合作用。（2）

小魚為水藻提供_____________，加速生態(tài)系統(tǒng)的__________。

物質(zhì)循環(huán)

（3）

當(dāng)甲瓶達到穩(wěn)定狀態(tài)時，向瓶中再投放一定數(shù)量的植食性小魚，水藻的種群密度將______，甲瓶的抵抗力穩(wěn)定性將______。下降降低[解析]

當(dāng)甲瓶達到穩(wěn)定狀態(tài)時，向瓶中投放一定數(shù)量的植食性小魚，小魚以水藻為食，水藻的種群密度將下降，該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性將降低。對點練3

近年來，微景觀生態(tài)缸越來越受到年輕人的喜愛和追捧。下列關(guān)于生態(tài)缸制作的敘述，錯誤的是(

)

。DA.設(shè)計生態(tài)缸時必須考慮系統(tǒng)內(nèi)生物組分的生活力及營養(yǎng)級的合適比例B.生態(tài)缸的組成成分中，聯(lián)系生物群落與非生物環(huán)境的是生產(chǎn)者和分解者C.制作完成的生態(tài)缸應(yīng)避免陽光直射，以免溫度過高殺死生態(tài)缸內(nèi)的生物D.生態(tài)缸中生產(chǎn)者的種類、數(shù)量比例越大，生態(tài)缸維持穩(wěn)定的時間就越長[解析]

設(shè)計生態(tài)缸時必須考慮系統(tǒng)內(nèi)生物組分的生活力及營養(yǎng)級的合適比例，A正確；在生態(tài)缸的物質(zhì)循環(huán)中，聯(lián)系生物群落與非生物環(huán)境的兩大“橋梁”是生產(chǎn)者和分解者，B正確；生態(tài)缸應(yīng)放置在通風(fēng)、光線良好的地方，但要避免陽光直射，以免溫度過高殺死生態(tài)缸內(nèi)的生物，C正確；生態(tài)缸中各營養(yǎng)級生物的種類和數(shù)量要保持合適的比例，才有利于生態(tài)缸的穩(wěn)定，D錯誤。1.判斷下列敘述的正誤。（1）

一般來說，生態(tài)系統(tǒng)的成分越單一，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單，自我調(diào)節(jié)能力就越弱，抵抗力穩(wěn)定性就越低。(

)

√（2）

生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力表現(xiàn)在自身凈化作用、群落內(nèi)部的負反饋調(diào)節(jié)和生物群落與非生物環(huán)境之間的負反饋調(diào)節(jié)等方面。(

)

√（3）

生態(tài)平衡并不是指生態(tài)系統(tǒng)一成不變，而是一種動態(tài)的平衡。(

)

√（4）

生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)，可以提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(

)

√（5）

生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性就越高。(

)

×（6）

若一個生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性很