5.5 生态系统的稳定性ppt课件-2023新人教版(2019）《高中生物》选择性必修第二册.pptx

1、知识回顾：1 1、生态系统的结构包括、生态系统的结构包括 和和 ，生，生态系统的组成成份包括态系统的组成成份包括 ，营养结构营养结构包括包括 。2 2、生态系统的功能主要有、生态系统的功能主要有 、。3 3、物质循环和能量流动是沿着、物质循环和能量流动是沿着 进行的。进行的。组成成分营养结构非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者食物链和食物网物质循环能量流动信息传递食物链和食物网水乡人家在河流上游淘水乡人家在河流上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，米洗菜，下游洗澡洗衣，还会进行适当捕鱼等。还会进行适当捕鱼等。可是水仍然很清澈。可是水仍然很清澈。适量砍伐森林中的树木，森林的适量砍伐森林中的树木，森林

2、的结构功能不会破坏。结构功能不会破坏。草原上适量放养牲畜，草原不会被破坏。草原上适量放养牲畜，草原不会被破坏。生态系统中的生物既有出生也有死亡，生态系统中的生物既有出生也有死亡，既有迁入也有迁出；阳光、温度、水分等既有迁入也有迁出；阳光、温度、水分等无机环境因素也在不断地改变。无机环境因素也在不断地改变。生态系统在不断地发展变化着。但对生态系统在不断地发展变化着。但对于一个相对成熟的生态系统来说，系统中于一个相对成熟的生态系统来说，系统中的各种变化只要不超出一定限度，生态系的各种变化只要不超出一定限度，生态系统的结构与功能就不会发生大的改变。统的结构与功能就不会发生大的改变。这就是这就是生态系

3、统的稳定性。生态系统的稳定性。教学目标教学目标1.阐明生态系统的自我调节能力。2.举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。3.简述提高生态系统稳定性的措施。4.设计并制作生态缸，观察其稳定性。5.认同生态系统稳定性的重要性，关注人类活动对生态系统稳定性的影响。生态系统具有保持或恢复保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫生态系统的叫生态系统的稳定性稳定性。一、生态系统稳定性的概念一、生态系统稳定性的概念为什么生态系统能维持相对稳定？为什么生态系统能维持相对稳定？生态系统具有自我调节能力生态系统具有自我调节能力二、生态系统的自我调节能力二、生态系统的自我调节能力生态系统之所以能维持相对稳定，是由于

4、生态系统具有自我调节能力。自我调节有正反馈和负反馈调节。_ _ _ 负反馈调节负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。苏州-江南水乡,小桥流水人家。话说乾隆下江南时，到了江苏苏州。看到水乡人家上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，可是即便如此，水仍然很清澈。这番景象让乾隆大为惊奇。可是，他也发现苏州虎丘外围的河流被众多染坊流出的废水污染得肮脏不堪、臭气熏天，于是他立即下令严禁商贾平民在虎丘一带开设染坊。迫于官府的法令，虎丘一带原有的数十家染坊不得不搬迁至远离虎丘的苏州远郊，从此以后虎丘重现绿水青山。河流受到轻微的污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物河流受到轻微的污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生

5、物的分解，很快消除污染。的分解，很快消除污染。这说明生态系统在受到外界轻度干扰时，具有这说明生态系统在受到外界轻度干扰时，具有抵抗外界干扰并使抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状的能力自身结构和功能保持原状的能力，我们把生态系统的这种能力，称，我们把生态系统的这种能力，称之为之为抵抗力稳定性抵抗力稳定性。不能，这说明不能，这说明生态系统的自动调节能力是有一定限度的生态系统的自动调节能力是有一定限度的，如果外界因，如果外界因素的干扰素的干扰超过了这个限度，生态系统的相对稳定状态就会遭到破坏。超过了这个限度，生态系统的相对稳定状态就会遭到破坏。恢复了原状。说明外界因素的干扰消除后，生态系统具有重

6、建稳态的能力。恢复了原状。说明外界因素的干扰消除后，生态系统具有重建稳态的能力。我们把生态系统在遭到外界干扰因素的破坏后我们把生态系统在遭到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力恢复到原状的能力，叫做，叫做恢恢复力稳定性复力稳定性。恢复力稳定性恢复力稳定性:生态系统的稳定性表现在两个方面：生态系统的稳定性表现在两个方面：抵抗力稳定性抵抗力稳定性:三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性生态系统生态系统抵抗外界干扰抵抗外界干扰使自身结构功能使自身结构功能维持原状维持原状的能力。的能力。抵抗力稳定性的来源（原因）：抵抗力稳定性的来源（原因）：1.1.生物生物的种类、数量多，一定外

7、来干扰造成的变化占总量的比例小。的种类、数量多，一定外来干扰造成的变化占总量的比例小。.能量流动能量流动与物质循环的途径多，一条途径中断后还有其他途径来代替。与物质循环的途径多，一条途径中断后还有其他途径来代替。.生物生物代谢旺盛，能通过代谢消除各种干扰造成的不利影响。代谢旺盛，能通过代谢消除各种干扰造成的不利影响。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。恢复力稳定性的恢复力稳定性的来源（原因）：来源（原因）：生物繁殖的速度快，产生后代多，能迅速恢复原有的数量。生物繁殖的速度快，产生后代多，能迅速恢复原有的数量。物种变异能力强，能

8、迅速出现适应新环境的新类型。物种变异能力强，能迅速出现适应新环境的新类型。生态系统结构简单，生物受到的制约小。生态系统结构简单，生物受到的制约小。热带雨林生态系统北极苔原生态系统不同的生态系统的稳定性一样吗？自我调节能力 自我调节能力 生物种类 多营养结构 复杂强抵抗力稳定性 高热带雨林生态系统恢复力稳定性 低生物种类 少营养结构 简单弱抵抗力稳定性 低恢复力稳定性 高草原生态系统 生态系统的成分越多，营养结构越复杂，自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高；生态系统的成分越多，营养结构越复杂，遭到破坏后恢复原状越难，所以恢复力稳定性越低。一般来说：比较比较项目项目抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定

9、性恢复力稳定性关系关系一般情况下二者呈相反关系一般情况下二者呈相反关系,抵抗力稳定性强的生态系抵抗力稳定性强的生态系统统,恢复力稳定性差恢复力稳定性差;反之亦然反之亦然二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力力,它们相互作用它们相互作用,共同维持生态系统的稳定共同维持生态系统的稳定特例特例:因环境条件不适宜因环境条件不适宜,北极苔原生态系统和荒漠生北极苔原生态系统和荒漠生态系统等的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较弱态系统等的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较弱抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较森林生态系统中受到害虫干扰，其数量不会大量森林生态系

10、统中受到害虫干扰，其数量不会大量增长（有虫不成灾）增长（有虫不成灾）气候干旱时，森林中的植物扩展根系分布，以便气候干旱时，森林中的植物扩展根系分布，以便获得更多的水分，从而维持生态系统的稳定性。获得更多的水分，从而维持生态系统的稳定性。“野火烧不尽，春风吹又生。野火烧不尽，春风吹又生。”太湖遭到严重的水污染后，通过多年的治理，可以太湖遭到严重的水污染后，通过多年的治理，可以恢复到原来的样子恢复到原来的样子抵抗力稳定性抵抗力稳定性抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围

11、。y y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小,偏离大说明抵抗力稳定性弱，反之，抵抗力稳定性强；x x表示恢复到原状态所需的时间表示恢复到原状态所需的时间,x越大，表示恢复力稳定性越弱，反之，恢复力稳定性强；曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标（标（TSTS）,即x与y越大，则说明这个生态系统的总稳定性越弱。2 2、破坏生态系统稳定性的因素：、破坏生态系统稳定性的因素：自然因素：地震、海啸、火山、泥石流、流行病等。自然因素：地震、海啸、火山、泥石流、流行病等。人为因素：过度采伐、放牧、捕

12、猎、环境污染等。人为因素：过度采伐、放牧、捕猎、环境污染等。四、四、提高生态系统的稳定性提高生态系统的稳定性 人类的生存离不开一个适宜稳定的环境。人类的生存离不开一个适宜稳定的环境。人类的发展离不开一人类的发展离不开一个适宜稳定的环境。走持续发展的道路需要一个适宜稳定的环境个适宜稳定的环境。走持续发展的道路需要一个适宜稳定的环境。1 1、提高生态系统的稳定性的意义、提高生态系统的稳定性的意义1.1.控制对生态系统干扰的程度控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应对生态系统的利用应该适度该适度,不应超过生态系统的自我调节能力。不应超过生态系统的自我调节能力。2.2.对人类利用强度较大的生态系

13、统，应实施相应的物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。质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。3.提高生态系统稳定性的措施提高生态系统稳定性的措施思考：思考：1.1.设计时要考虑的生态系统成分有哪些？设计时要考虑的生态系统成分有哪些？2.2.达到稳定状态后，生态缸内的生物种类和达到稳定状态后，生态缸内的生物种类和数量有无变化？数量有无变化？目标：目标：通过动手自制小型生态瓶通过动手自制小型生态瓶(缸缸)，认真，认真观察记录这一人工生态系统的稳定性。观察记录这一人工生态系统的稳定性。五、设计制作生态瓶五、设计制作生态瓶(缸缸),观察

14、其稳定性观察其稳定性 原理：原理：生态系统的稳定性是结构和功能发展要协调的重要标志生态系统的稳定性是结构和功能发展要协调的重要标志生态系统的稳定程度，取决于它的物种组成、营养结构生态系统的稳定程度，取决于它的物种组成、营养结构和非生物因素之间的协调关系和非生物因素之间的协调关系观察指标：观察生态缸中生物的生存状况和存活时间，观察指标：观察生态缸中生物的生存状况和存活时间，了解生态系统稳定性及影响稳定性的因素了解生态系统稳定性及影响稳定性的因素分析下列生态缸设计的相关要求设计要求相关分析生态缸必须是封闭的 生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力,成分齐全(具有生产者、消费者和分解者)生态缸的

15、材料必须透明 生态缸宜小不宜大,缸中的水量应占其容积的4/5,要留出一定的空间 生态缸的采光用散射光 选择生命力强的生物,动物不宜太多,个体不宜太大防止外界生物或非生物因素的干扰生态缸中能够进行物质循环和能量流动,在一定时期内保持相对稳定为光合作用提供光能;保持生态缸内的温度;便于观察便于操作;缸内储备一定量的空气防止水温过高导致水生生物死亡容易适应新生态环境,减少对O2的消耗,防止O2的产生量小于消耗量2323知识记忆与理解思维探究与创新技能应用与拓展总结评价与反思知识总结1.由于生态缸要与外界隔离,其营养结构简单,自我调节能力极差,所以抵抗力稳定性极低,生态系统的稳定性极易被破坏。因此,生

16、态缸内的生物只能保持一定时间的活性。2.一个开放的生态系统成分复杂,自我调节、自我修复和自我延续的能力强,在没有巨大外界环境干扰的情况下会长期保持相对稳定。一、生态系统稳定性的概念一、生态系统稳定性的概念生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫生态系生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫生态系统的稳定性（稳态）。统的稳定性（稳态）。二、生态系统的自我调节能力二、生态系统的自我调节能力正反馈调节正反馈调节负反馈调节负反馈调节三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性抵抗力稳定性抵抗力稳定性:抵抗干扰，维持原状抵抗干扰，维持原状恢复力稳定性恢复力稳定

17、性:遭到破坏，恢复原状遭到破坏，恢复原状四、提高生态系统的稳定性四、提高生态系统的稳定性五、设计制作生态瓶五、设计制作生态瓶(缸缸),观察其稳定性观察其稳定性 生态系统的自动调节能力是有一定限度的生态系统的自动调节能力是有一定限度的生态平衡与生态系统的生态平衡与生态系统的稳定性稳定性 26课堂练习：1下列哪一生态系统的抵抗力稳定性最低（）A温带草原 B北极冻原 C热带雨林 D北方针叶林2生态系统能够保持稳定的原因主要是（）A相对稳定的物质循环 B缺水干旱 C自动调节能力 D食物被破坏B BC C273河流受到轻度污染时，能通过自身的物理沉降，化学分解和微生物的分解很快消除污染，这是由于生态系统

18、具有（）A抵抗力稳定性 B恢复力稳定性C抗污染能力 D保持相对稳定的能力A A284某池塘生态系统的结构和功能由于污染物的排放遭到破坏，停止排放污染物后，由于自身的净化作用，逐步恢复原状，这是由于生态系统具有（）A抵抗力稳定性 B恢复力稳定性C抗污染能力 D抗干扰能力B B29练习基础题1.（1）；（2）；（3）。2.自我调节能力最强的两个生态系统是（1、8）；人的作用突出的生态系统有（6、7、9、11）；陆地生态系统中抵抗力稳定性较强的是（1、2），较弱的是（3、5、6、7、11）；水域生态系统在遭到较严重的破坏后，恢复较快的是（4、9），恢复较慢的是（8）。30拓展题 生态系统中的生物种类

19、越多，食物链越复杂，系统的自我调节能力就越强；反之，生物种类越少，食物链越简单，则调节平衡的能力越弱。例如在马尾松纯林中，松毛虫常常会产生爆发性的危害；如果是针阔混交林，单一的有害种群不可能大发生，因为多种树混交，害虫的天敌种类和数量随之增加，进而限制了该种害虫的扩展和蔓延。31自我检测的答案和提示 一、概念检测1.（1）；（2）；（3）；（4）；（5）。2.（1）B；（2）C。32二、知识迁移1.这是一道开放性非常大的题，可以让学生充分发挥创造力去设计。2.提示：（1）藻类数量减少；需氧型细菌大量繁殖，溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗。（2）有机物分解后形成的大量的NH+4等无机盐离子，有

20、利于藻类的大量繁殖。（3）藻类通过光合作用释放氧气；有机物减少，需氧型细菌数量下降，因而对溶解氧的消耗量减少。（4）河流中生物大量死亡，该生态系统的稳定性遭到破坏。33三、技能应用 1.略 2.放养赤眼蜂。因为喷洒高效农药，在消灭棉铃虫的同时，也会杀死大量的棉铃虫的天敌。棉铃虫失去了天敌的控制，就容易再度大发生。在棉田中放养赤眼蜂，由于棉铃虫和赤眼蜂在数量上存在相互制约的关系，因此，能够将棉铃虫的数量长期控制在较低水平。从这个角度看，这个方案有利于提高农田生态系统的稳定性。34（1）属于自养生物。（2）一般生态系统的能量来自太阳，由绿色植物进行光合作用固定，但深海热泉生态系统中的能量却是来自硫化物，由硫细菌通过氧化硫化物获得。（3）对于研究生命的起源和演化，研究地球上生态系统的结构、规律具有重要的意义。四、思维拓展