生态系统的稳定性-高二生物课件(人教版2019选择性必修2)

美丽的呼伦贝尔草原
负反馈调节
发生偏离
回到原方向
调节稳态(“改邪归正”)
原方向
负反馈调节: 生态系统自我调节能力的基础。
正反馈调节
发生偏离
更加偏离
掠夺式开发后的黄土高原
破坏稳态(错上加错) 正反馈调节: 具有破坏性。
原方向
实战训练
1.（2022·江苏·高考真题）在某生态系统中引入一定数量的一种动物， 以其中一种植物为食。该植物种群基因型频率初始态状时为0.36AA、 0.50Aa和0.14aa。最终稳定状态时为0.17AA、0.49Aa和0.34aa。下列相关 推测合理的是（ ）
问题4：生态系统维持生态平衡的能力称为什么？
一、生态平衡与生态系统的稳定性
（二）生态系统的稳定性： 1.概念： 生态系统维持或恢复自身结构和功能处于相对平衡状态的能力。
2.调节机制：
生态系统的 原因 稳定性
自我调节 能力
基础
负反馈调节
自我调节能力是有限的
抵抗力稳定性 恢复力稳定性
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
生态平衡
一、生态平衡与生态系统的稳定性
合作探究三：请同学们自主阅读教材P73-75，小组合作思考讨论完成问题。
1.联系生态系统中不同生物组分在物质循环、能量流动中的作用，分析在成 熟阶段，生产—消费—分解过程的正常进行对生态系统的功能有什么影响？
2.在处于平衡的生态系统中，群落的总生产量和总呼吸量呈现怎样的关系？ 这说明了什么？
数量的下降 C.森林局部着火破坏了部分植被，但空地土壤肥沃光照充足，
幸存植物能迅速萌发生长 D.池塘被倾倒入大量污水后，水生生物大量死亡，进一步引起
水质变差
实战训练
3.生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。下列哪项不属于负反馈调 节（ ）
A.池塘被倒入大量污水后，水生生物大量死亡，进一步引起水质变差 B.草原被牛羊适当采食后，草原植物增强再生能力，减缓植物种群数量 的下降 C.森林局部着火破坏了部分植被，空地土壤肥沃光照充足，幸存植物能 迅速萌发生长 D.草原鼠的数量上升引起蛇的数量上升，使鼠的增加受到抑制
A．该植物种群中基因型aa个体存活能力很弱，可食程度很高 B．随着动物世代增多，该物种群基因库中A基因频率逐渐增大 C．该动物种群密度最终趋于相对稳定是由于捕食关系而非种内竞争 D．生物群落的负反馈调节是该生态系统自我调节能力的基础
实战训练
2.下列哪项不属于负反馈调节（ ） A.草原鼠的数量上升引起蛇的数量上升，使鼠的增加受到抑制 B.草原被蝗虫采食后，草原植物增强再生能力，减缓植物种群
3.稳定性特点：
问题5：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？
北极冻原生态系统，动植物种类稀少， 营养结构简单，其中生产者主要是地衣，其 他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生 活，假如地衣受到大面积破坏，整个生态系 统就会崩溃。 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！
基于对生态系统的理论学习，设计保持和 03 提高某个生态系统稳定性的方案，树立科
学的发展观。(社会责任)
紫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。
合作探究一：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？
实战训练
5.封山育林能有效提高生态系统的稳定性，是因为 （ ） A.封山育林控制了物质循环 B.延长了生态系统中的食物链 C.增加了生态系统中消费者数量 D.使生态系统营养结构复杂性增加
问题6：提高生态系统的稳定性的意义？我们可以采取哪些措施？
三、提高生态系统的稳定性
1.提高生态系统的稳定性的意义： （1）可以持续不断地满足人类生活所需； （2）能够使人类生活与生产的环境保持稳定。
农田施肥
防护林防风阻沙
四、制作生态缸，观察其稳定性
制作生态缸，观察其稳定性
1.目的要求： 设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性
2.基本原理：
在有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统的基本成分进行组织，构建一 个人工微生态系统是可能的。要使人工微生态系统正常运转，在设计时还要考虑系统 内组分及营养级之间的合适比例。应该注意，人工生态系统的稳定性是有条件的，也 可能是短暂的。
（一）生态平衡：
2.特征：
生产者在一定时间内制造的可供其他生物利用的
（3）收支平衡：量，处于比较稳定的状态。
问题2：在处于平衡的生态系统中，群落的总生产
量和总呼吸量呈现怎样的关系？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 表现为收支平衡。
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
3.稳定性特点：
(2)生态系统在受到不同程度的干扰或破坏后，其恢复速度和恢复时间不 一样。
河流 土壤
轻微污染 重度污染
自身净化作用
自身净化作用 不足以消除
恢复
恢复力稳定性 就被破坏了
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
3.两种稳定性比较：
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
实质 _保__持__自身结构和功能相对稳定 _恢__复__自身结构和功能相对稳定
四、制作生态缸，观察其稳定性
制作生态缸，观察其稳定性 制作生态缸框架 用玻璃板和粘胶制作生态缸的框架
铺土 沙土在下，含腐殖质较多的土在上
实 验 注水 放几块有孔的假山石，作为小动物栖息场所，倒水 步 放入动、植物 依据生物生活习性合理放置 骤 密封生态缸
移置生态缸 将生态缸放置在光线良好的散射光下，避免阳光直射。
营养结构复杂程度
力稳定性都较低！
实战训练
4.下列有关生态系统稳定性的叙述错误的是( ) A.当生态系统受到外界干扰时能保持原状，说明生态系统具有
抵抗力稳定性 B.“野火烧不尽，春风吹又生”，说明生态系统具有抵抗力稳
定性 C.生态系统的抵抗力稳定性与营养结构的复杂程度有关 D.生态系统的自我调节能力越强，其抵抗力稳定性越高
泽兰实蝇可以抑制紫茎泽兰生长，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，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。
实例一
一、生态平衡与生态系统的稳定性
（一）生态平衡：
3.生态平衡的调节机制 负反馈调节
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
实例二
光照 充足
土壤养 料增多
植被逐 渐恢复
种子萌发，幼 苗迅速成长
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。
一、生态平衡与生态系统的稳定性
第3章 生态系统及其稳定性
第5节 生态系统的稳定性
教学目标
目标
运用结构与功能观，分析实例理解生态平 衡的特征、生态系统稳定性的概念和机理。 01 (生命观念)
构建模型辨析抵抗力稳定性和恢复力稳定 性的机理。设计并制作生态缸，观察比较 不同生态缸中生态系统的稳定性，并 02 尝试解释原因。(科学思维)适应繁殖能力强，没有天敌等制约因素
合作探究二：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。泽 兰实蝇也是一种外来生物，对这种方法， 你怎么看？
紫茎泽兰（视频） 泽兰实蝇
合作探究二：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。泽兰实蝇也是一种外来生物，对这种方法，你怎么看？
3.这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？
4.什么是负反馈调节？其意义是？ 5.生态系统维持生态平衡的能力称为什么？原因是什么?有哪些种类？ 6.如何比较不同生态系统的抵抗力稳定性或恢复力稳定性？ 7.生态系统在受到不同程度的干扰或破坏后，其恢复速度和恢复时间一样吗？ 8.提高生态系统的稳定性的意义？我们可以采取哪些措施？
核心
抵抗干扰，保持原状
受到破坏，恢复原状
区
影响 因素
生物种类越多、营养结构越复杂 →自我调节能力越强 →抵抗力稳定性越高
生物种类越少、营养结构越简单 →自我调节能力越弱 →恢复力稳定性越高
别
稳
定
抵抗力稳定性
注意: 对于环境条
件极其恶劣的生态系统，
模型 性
恢复力稳定性
如北极苔原生态系统， 其抵抗力稳定性和恢复
森林局部火灾
若干年后恢复原状
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
3.稳定性特点：
(1)不同的生态系统一般在这两种稳定性的表现上有着一定差别。
生态系统中 的组分越多
食物网 越复杂
自我调节能 力就越强
抵抗力稳定性就越高， 恢复力稳定性越低
问题5：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？
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
系
表现
实质
影响因素
两者联系
统 的 稳 定 性
抵抗力稳定性 恢复力稳定性
由此可见，生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态平衡。
问题3：这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？
一、生态平衡与生态系统的稳定性
（一）生态平衡：
3.生态平衡的调节机制 负反馈调节
兔增加
狼 兔的生存空间
草减少
狼
减 和资源增加
增
少
兔的生存空间 加
草增加
和资源减少
兔减少
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。
问题1：联系生态系统中不同生物组分在物质循环、
能量流动中的作用，分析在成熟阶段，生产—消费— 分解过程的正常进行对生态系统的功能有什么影响？
生产—消费—分解过程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。而这种功能的平衡， 又使生态系统的收支呈现平衡。
一、生态平衡与生态系统的稳定性
为光合作用提供光能；保持生态缸内 温度；便于观察
生态缸宜 小 不宜 大 ，缸中的水量 应 适宜，要留出一定的_空__间___
便于操作；缸内储备一定量的空气
生态缸的采光用较强的 散射 光 防止水温过高导致水生植物死亡
（1）基础：负反馈调节
1.稳定性的原因：自我调节能力
生
（2）特点：有限的
态 2.稳定性的表现：
三、提高生态系统的稳定性
2.提高生态系统的稳定性的措施： （1）控制对生态系统干扰的程度，在不超过生态系统自我调节能 力的范围内，合理适度地利用生态系统。
合理放牧
封山育林
适量捕捞
三、提高生态系统的稳定性
2.提高生态系统的稳定性的措施： （2）对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量 投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
观察记录 每周定时观察生态缸中生物的存活和水质变化情况
四、制作生态缸，观察其稳定性
制作生态缸，观察其稳定性
设计要求
相关分析
生态缸一般是封闭 的
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具有 生态缸中能够进行物质循环和能量流
很强的 生活力 ，成分 齐全
动，在一定时期内保持稳定
生态缸的材料必须 透明
一、生态平衡与生态系统的稳定性
（一）生态平衡： 1.概念：生态系统的结构和功能处于相对稳定的状态，就是生态平衡。
结构
组成成分
非生物物质和能量 生产者 消费者 分解者
营养结构：食物链和食物网
功能
能量流动 物质循环 信息传递
2.特征： （1）结构平衡：生态系统各组分保持相对稳定。
一、生态平衡与生态系统的稳定性
1.抵抗力稳定性：抵抗干扰，维持原状
干扰
（1）概念：
生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力。
蝗虫采食下，草原植物再生能力增强
发达根系抗干旱
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性 干扰
2.恢复力稳定性：遭到破坏，维持原状
（1）概念：
生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
3.生态平衡的调节机制——负反馈调节 （1）概念：
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。
（2）负反馈调节意义:
负反馈调节在生态系统中 普遍存在，是生态系具备 自我调节能力 的 基础。
一、生态平衡与生态系统的稳定性
（一）生态平衡： 2.特征： （1）结构平衡：生态系统各组分保持相对稳定。
呼伦贝尔的草原
大兴安岭的森林
（2）功能平衡：
生产—消费—分解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。
一、生态平衡与生态系统的稳定性
（一）生态平衡：
2.特征：
（2）功能平衡：
生产—消费—分解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。