3.5 生态系统的稳定性 ppt课件-（新教材）2019新人教版高中生物选择性必修二 (2).pptx

1、什么是什么是生态平衡生态平衡？生态系统如何生态系统如何自我调节自我调节？123怎样理解怎样理解生态系统的稳定性生态系统的稳定性？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？ 紫茎泽兰原分布于中美洲，传入我国后，先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严重危害，在中国第一批外来入侵物种名单中名列榜首。中名列榜首。讨论：讨论： 1.1.紫茎泽兰在原产地没有大肆繁殖，为什么紫茎泽兰在原产

2、地没有大肆繁殖，为什么在入侵地可以疯长蔓延？在入侵地可以疯长蔓延？繁殖、适应能力很强，没有天敌等制约因素 2.2.我国曾引入紫茎泽兰专食性天敌我国曾引入紫茎泽兰专食性天敌泽兰泽兰实蝇来防治紫茎泽兰。泽兰实蝇也是一种外来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？生物，对这种方法，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。资料：生物圈号 像紫

3、茎泽兰这样像紫茎泽兰这样的入侵种，由于它的的入侵种，由于它的繁殖、适应的能力很繁殖、适应的能力很强强，而且，而且没有天敌等没有天敌等制约因素制约因素，因此一旦，因此一旦蔓延，就会严重干扰蔓延，就会严重干扰入侵地的生态系统，入侵地的生态系统，破坏破坏生态平衡生态平衡。紫茎泽兰紫茎泽兰凤眼莲凤眼莲福寿螺福寿螺1.生态平衡生态平衡 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。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。思考：思考： 从群落演替的角度分析，如果气候条从群落演替的角度分析，如果气候条件没有剧烈变化，也并没有过多的人类活件没有剧烈变化，也并没有过多的人类活动干扰，下图所

4、示生态系统未来还会发生动干扰，下图所示生态系统未来还会发生显著的变化吗？为什么？显著的变化吗？为什么？ 不会。不会。 两个生态系统都是处于生两个生态系统都是处于生态平衡的系统。在处于平衡的生态系态平衡的系统。在处于平衡的生态系统中，物质和能量的输入与输出平衡，统中，物质和能量的输入与输出平衡，生物种类的组成稳定。生物种类的组成稳定。2. 处于生态平衡的生态系统具有以下特征处于生态平衡的生态系统具有以下特征: (1)结构平衡结构平衡:(2)功能平衡功能平衡:(3)收支平衡收支平衡:生态系统的各组分保持相对稳定。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

5、新。如，在某生态系统中，植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。 由此可见，生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态的平衡。过渡：这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？过渡：这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？3. 生态平衡的调节机制生态平衡的调节机制 负反馈调节负反馈调节实例实例1:兔子数量增加狼增加草减少，兔的生存空间和资源减少兔子数量减少草增加，兔的生存空间和资源增加狼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。3. 生态平衡的调节机制生态平衡的调节机制 负反馈调节负反馈调节实例实例2:森林植被大量生长林下光照减少，树苗

6、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。原方向发生偏离发生偏离负反馈调节回到原来方向改邪归正3、动态平衡的调节机制动态平衡的调节机制-负反馈调节负反馈调节概念：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。 负反馈调节负反馈调节在生态系统中在生态系统中普遍存在普遍存在，它，它是生态是生态系统具备自我调节能力的基础系统具备自我调节能力的基础。思考讨论 分析反馈调节的过程蛙减少昆虫和蜘蛛增加捕食昆虫和蜘蛛的鸟增

7、加鹰增加蛇减少蛙增加昆虫和蜘蛛减少捕食昆虫和蜘蛛的鸟减少鹰减少蛇增加2.利用本章第一节图利用本章第一节图3-4（第（第52页）页），以，以图中的蛙、蛇或其他动物为例，描绘该图中的蛙、蛇或其他动物为例，描绘该种动物数量增加或减少时，生态系统可种动物数量增加或减少时，生态系统可能发生的变化能发生的变化 ，并讨论反馈调节是否发，并讨论反馈调节是否发挥了作用？挥了作用？有一个湖泊受到了严重污染，鱼类的数量就会因死亡而减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。多的鱼类

8、死亡，活鱼就更少了。使生态系统远离平衡状态实例：实例：原方向发生偏离正反馈调节更加偏离破坏稳态（错上加错）破坏稳态（错上加错）4.生态系统的稳定性生态系统的稳定性（1）概念：）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。强调的是生态系统维持生态平衡的能力。（2）原因：原因：生态系统具有一定的自我调节能力生态系统的自我调节能力的基础是_；负反馈调节 生态系统的自我调节能力是_的；当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的稳定当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的稳定性急剧下降，生态平衡就会遭到严重的破坏。性急剧下降，生态平衡就会遭到严重的破坏。有限（3）类型：）类型

9、：抵抗力稳定性恢复力稳定性蝗虫采食下，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1.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）2.恢复力稳定性：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

10、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能力。的能力。（遭到破坏，恢复原状）“野火烧不尽，春风吹又生野火烧不尽，春风吹又生”火灾后森林重恢复火灾后森林重恢复与抵抗力稳定性的关系：往往相反特点：特点： 生态系统在受到不同的干扰（破坏）后，其生态系统在受到不同的干扰（破坏）后，其恢复速度恢复速度与与恢恢复时间复时间是是不一样不一样的。的。 河流受到河流受到轻微的污染轻微的污染时，能时，能通过通过自身净化自身净化（如（如物理沉降、物理沉降、化学分解和微生物分解化学分解和微生物分解），可），可以以很快恢复很快恢复到接近原来的状态。到接近原来

11、的状态。 如果被有毒物质重度污染，如果被有毒物质重度污染，自身的净化作用已不足以消除自身的净化作用已不足以消除大部分有毒物质，大部分有毒物质，恢复力稳定恢复力稳定性被破坏性被破坏，恢复原状的时间漫，恢复原状的时间漫长，难度极大！长，难度极大！ 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，恢复力稳定性越高抵抗力稳定性稳定性营养结构复杂程度一般为负相关关系恢复力稳定性3.3.抵抗力稳定性与恢复力稳定

12、性的比较 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！ 在个体水平稳态的维持上，有没有类似生态系在个体水平稳态的维持上，有没有类似生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的情况？统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的情况？ 人体在遇到病原体入侵时，免疫系统会抵抗病原体的入侵，这与生态系统的抵抗力稳定性相似；人体也有恢复稳态的机制和趋势，在大病初愈时，有些功能需要恢复到正常水平，这与恢复力稳定性相似。适量砍伐适量砍伐合理放牧合理放牧适度捕捞适度捕捞 1.控制对生态系统的控制对生态系统的干扰强干扰强度，度，在在不超过生态系统的不超过生态系统的自我调节能自我调节能力力的

13、范围内，合理适度利用。的范围内，合理适度利用。三北防护林三北防护林 2.对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质物质、能量的能量的投入，投入，保证生态系统内部保证生态系统内部结构与功能结构与功能的协调。的协调。对农田生态系统要不断对农田生态系统要不断施肥、灌溉施肥、灌溉，增加投，增加投入，入，控制病虫害控制病虫害，才能保证高产出。，才能保证高产出。思考讨论：设计提高生态系统稳定性的方案 桉树林是我国西南地区重要的经济林。大面积种植桉树林的生态问题已桉树林是我国西南地区重要的经济林。大面积种植桉树林的生态问题已引起广泛关注。例如，结构单一的同龄纯林

14、对环境变化的抵抗力差引起广泛关注。例如，结构单一的同龄纯林对环境变化的抵抗力差；人工桉人工桉树林下植被稀少，出现水土流失等问题树林下植被稀少，出现水土流失等问题；有的桉树林里鸟类绝迹。研究发现，有的桉树林里鸟类绝迹。研究发现，在某地人工桉树林中，乔木层桉树占绝对优势在某地人工桉树林中，乔木层桉树占绝对优势；灌木层、草本层的物种丰富灌木层、草本层的物种丰富度则与桉树密度有关度则与桉树密度有关：桉树密度为桉树密度为750750株株/hm2/hm2时，灌木层有时，灌木层有1717个物种，草本个物种，草本层物种也较丰富层物种也较丰富; ;桉树密度高达桉树密度高达1 0001 000株株/hm2/hm2

15、时，灌木层和草本层物种均减少。时，灌木层和草本层物种均减少。1. 结合上述信息，并查阅有关资料结合上述信息，并查阅有关资料,与小组同学讨论提高人工与小组同学讨论提高人工桉桉树林稳定性的措树林稳定性的措施。讨论时，应重点考虑如何提高生态系统的物种多样性、结构复杂性，并兼施。讨论时，应重点考虑如何提高生态系统的物种多样性、结构复杂性，并兼顾人工林的经济效益与当地生态保护之间的平衡。顾人工林的经济效益与当地生态保护之间的平衡。 物种多样性及经济效益角度:可以间种其他树种及一些经济作物，适当增加草本和灌木数量；例如，从考虑经济效益的角度，可以混种其他树种，如相思树，或间种西瓜、山毛豆等其他经济作物；从

16、保持土壤肥力角度：土壤中接种固氮菌。设计制作生态缸，观察其稳定性设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性。设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性。目的要求：目的要求：基本原理：基本原理： 在在有限的空间有限的空间内，依据内，依据生态系统原理生态系统原理，将生态系统的，将生态系统的基本成分基本成分进行组进行组织，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，在设计时还要考虑计时还要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例系统内组分及营养级之间的合适比例。应该注意，人工生态系统应该注意，人工生态系统的稳定性是有

17、条件的，也可能是短暂的。的稳定性是有条件的，也可能是短暂的。1.小型生态小型生态缸缸(瓶瓶)实验流程实验流程:2.设计和制作生态设计和制作生态缸的要求缸的要求设计要求相关分析生态缸一般是 的生态缸中投放的几种生物必须具有很强的 ，成分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生态缸的材料必须 . . 保持生态缸内温度；便于观察生态缸宜 不宜 ，缸中的水量应 ，要留出一定的生态缸的采光用较强的 光封闭生命力透明小大适宜空间散射齐全防止外界生物或非生物因素的干扰为光合作用提供光能；便于操作；缸内储备一定量的空气. .防止水温过高导致水生植物死亡3.结论：结论：（1 1）人工生态系统可

18、以保持较长时间的相对稳定但人工生态系统可以保持较长时间的相对稳定但不是永久不是永久；（2 2）人工生态系统的人工生态系统的稳定性是有条件的。稳定性是有条件的。讨论：讨论：1.设计时要考虑的生态系统各组成成分有哪些？设计时要考虑的生态系统各组成成分有哪些？非生物的物质和能量生产者消费者分解者 生产者、消费者、分解者三者之间应保持适宜比例，以维持生态 系统的相对稳定。2.生态缸经过多长时间后才能达到比较稳定的状态？生态缸经过多长时间后才能达到比较稳定的状态？ 一般等到缸内务生物相互适应及依存后，生态缸才能达到比较稳定的状态，大多在1个星期以后。3.达到稳定状态后，生态缸内的生物的种类和数量有无变化？如达到稳定状态后，生态缸内的生物的种类和数量有无变化？如有，是怎样变化的？有，是怎样变化的？有。浮游生物种类和数量少,水中溶解氧逐渐减少, 以浮游生物为食的小型动物先死亡。探究实践：设计制作生态缸，观察其稳定性4.在生态缸中，最后留下来的生物在这个人工生态系统中在生态缸中，最后留下来的生物在这个人工生态系统中分别起什么作用？分别起什么作用？ 通过光合作用，将太阳能固定在它们所制造的有机物中，将太阳能转化成化学能生产者：消费者：将有机物转化为无机物，加快生态系统的物质循环；分解者： 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。探究实践：设计制作生态缸，观察其稳定性讨论：讨论：