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1、第5节 生态系统的稳定性人教版高中生物 选择性必修2 第第3 3章章 生态系统生态系统及其稳定性及其稳定性 学习目标1.通过对案例的分析与讨论，概述生态平衡的特征和负反馈调节(重点)。2.结合实例区别生态系统稳定性的两个方面，并通过对营养结构的讨论，说出自我调节能力的影响因素，比较不同生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性(重、难点)。3.以人工林为例，简述提高生态系统稳定性的措施(难点)。4.设计制作生态缸，观察其稳定性。情境导入情境导入月宫一号月宫一号生物圈号生物圈号月宫一号警示我们:维持生态系统的平衡是非常重要的!生态平衡与生态系统的稳定性生态平衡与生态系统的稳定性一 抵抗力稳定性和恢复力
2、抵抗力稳定性和恢复力稳定性稳定性及提高及提高生态系统的稳定性生态系统的稳定性二目录 设计制作生态缸，观察其稳定性设计制作生态缸，观察其稳定性三 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。事实1外来物种入侵易破坏易破坏生态平衡生态平衡1.紫茎泽兰在原产地没有大肆繁殖，为什么在入侵地可以疯长蔓延？紫茎泽兰的繁殖和适应能力强，在入侵地没有天敌等因素的制约。2.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？可以起效，因
3、为泽兰实蝇是专食性天敌，但是需要警惕造成新的外来物种入侵。一定在确保利用泽兰实蝇的安全性后，再利用它进行防治。一 生态平衡与生态系统的稳定性生态平衡与生态系统的稳定性一森林适当砍伐草原适当放牧海洋适当捕捞 地球上许多生态系统不时受到外来干扰，但只要这种干扰没有超过限度，生态系统就可以通过自我调节得以恢复，从而维持相对稳定的结构和功能。生态平衡生态平衡一 生态平衡与生态系统的稳定性生态平衡与生态系统的稳定性一 阅读教材P P73-7473-74，思考以下问题1、生态平衡需要生态系统在哪些方面的相对稳定？2、生态平衡有哪些特征？3、生态平衡通过什么机制来维持动态平衡？4、生态平衡维持相对稳定的原因
4、是什么？生态平衡生态平衡生态系统生态系统一定程度的干扰结构与功能稳定结构与功能稳定生态系统生态系统结构包括组成成分营养结构非生物的物质和能量分解者生产者消费者食物链食物网功能决定信息传递能量流动物质循环生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡。1、生态平衡需要生态系统在哪些方面的相对稳定？生态平衡特征生态平衡特征2、生态平衡有哪些特征？结构平衡生态系统各组分保持相对稳定【探究一】【探究一】阿拉斯加冰河湾有闻名于世的大冰川，由于全球变暖，冰川有融化现象，由于海口向内冰川的融化程度不同，因此在不同地点逐渐形成处于不同演替阶段的群落：杂草阶段、仙女木阶段、赤桦木阶段和云杉阶段。云杉林
5、是经历数百年演替形成的，生态系统的物种组成和种群数量等达到了相对稳定的状态，入海口处的云杉林未来可能不会发生较大的变化。云杉林生态系统的物种组成和种群数量等达到了相对稳定的状态，这体现了生态平衡的什么特征？生态平衡特征生态平衡特征结构平衡生态系统各组分保持相对稳定非生物物质和能量生产者消费者分解者生态系统的结构组成成分营养结构食物网食物链交织 生态平衡特征生态平衡特征 功能平衡 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。生产消费分解物质循环能量流动信息传递载体 动力生态系统的功能 生态平衡特征生态平衡特征 收支平衡【探究【探究二二】生产者在一定时间内制造的可
6、供其他生物利用的量，处于比较稳定的状态。在成熟阶段，群落的总生产量和总呼吸量呈现怎样的趋势？这说明了什么？相对值早期阶段 成熟阶段演替进程（时间）群落总呼吸量群落总生产量（光合作用）群落总生产量和总呼吸量的变化曲线图 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。这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？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。选择性必修一P52生态系统的负反馈调节是怎样进行的？生态平衡调节机制生态平衡调节机制负反馈调节 生态平衡调节机制生态
7、平衡调节机制【探究三】【探究三】小组合作尝试用文字、线框、箭头等符号，任选一个实例，简要描绘其中的调节过程。兔子森林森林火灾灾后恢复野草实例1实例2狼负反馈调节兔增加生存空间和资源增加兔减少生存空间和资源减少草减少草增加狼减少狼增加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无机土壤养料增加阳光充足种子萌发、幼苗迅速生长植被逐渐恢复实例1实例2 上述生态系统都遇到了破坏或干扰，而对抗这种破坏或干扰，使生态系统恢复平衡的调节机制，是负反馈机制。如果是正反馈调节调节生态系统，结局又是怎样？生态平衡调节机制生态平衡调节机制补充：正反馈调节的过程 1.实例：湖泊受到严重污染，鱼等生物会
8、因死亡而减少，尸体腐烂，又会进一步加重污染，引起更多的生物死亡，污染更加严重2.模型：鱼等生物死亡尸体腐烂湖泊污染（+）（+）（+）3.结果：使生态系统远离平衡状态 生态平衡调节机制生态平衡调节机制原方向原方向发生偏离发生偏离正反馈调节更加偏离负反馈调节回到原方向破坏稳态（错上加错）破坏稳态（错上加错）调节稳态（改斜归正）调节稳态（改斜归正）美丽的呼伦贝尔草原美丽的呼伦贝尔草原掠夺式开发后的掠夺式开发后的黄土高原黄土高原 生态平衡稳定的原因生态平衡稳定的原因生态平衡与生态系统的稳定性负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础。正是由于生态系统具有自我调节能力，生态系统才
9、能维持相对稳定。生态系统的自我调节能力是有限的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的稳定性急剧下降，生态平衡就会遭到严重的破坏。一 生态平衡与生态系统的稳定性生态平衡与生态系统的稳定性一 阅读教材P P73-7473-74，思考以下问题1、生态平衡需要生态系统在哪些方面的相对稳定？2、生态平衡有哪些特征？3、生态平衡通过什么机制来维持动态平衡？4、生态平衡维持相对稳定的原因是什么？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，叫做生态系统的稳定性。生态系统具有一定的自我调节能力。生态系统自我调节能力是有限的，其基础是负反馈调节。恢复力稳定性抵抗力稳定性跟踪训练跟踪训练1.下
10、列关于生态系统的稳定性和生态平衡的叙述，错误的是A.两者都是处于动态变化中的稳定与平衡，具有相对性B.提高生态系统稳定性、维持生态平衡有利于实现可持续发展C.生态平衡是一种决定生态系统稳定性的能力，两者有共同基础D.人们利用恢复生态学重建某区域使其恢复正常就是要实现生态平衡生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，不是能力跟踪训练跟踪训练2.生态系统具备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
11、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正反馈调节 生态平衡与生态系统的稳定性生态平衡与生态系统的稳定性一 抵抗力稳定性和恢复力抵抗力稳定性和恢复力稳定性稳定性及提高及提高生态系统的稳定性生态系统的稳定性二目录 设计制作生态缸，观察其稳定性设计制作生态缸，观察其稳定性三 抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性二抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性 当草原遭受蝗虫的采食后，草原植物会增强其再生能力，尽可能减缓种群数量的下降。当森林遭遇持续的干早气候时，树木往往扩展根系的分布空间
12、，以保证获得足够的水分，维持生态系统正常的功能。这体现了生态系统哪方面能力？事实2生态系统本身对外界干扰具有一定的抵抗力 当生态系统遭到一定程度的破坏后，经过一段时间，可以恢复到原来的状态。如前述的森林局部火灾后，森林仍能逐步恢复原状。这体现了生态系统哪方面能力？事实3生态系统具有恢复原状的能力干扰干扰蝗虫采食下，草原植物再生能力增强干旱时树木扩展根系的分布空间（抵抗干扰，维持原状）（抵抗干扰，维持原状）抵抗力稳定性抵抗力稳定性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。（遭到破坏，恢复原状）（遭到破坏，恢复原状）恢复力恢复力稳定性稳定性生态系统在受到外界干扰因素的破坏
13、后恢复到原状的能力。干扰干扰森林局部火灾前后野火烧不尽，春风吹又生 抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性二【思考】1.人工林和天然林相比，抵抗力稳定性是高还是低？为什么？低；人工林组成成分少，食物网简单，自我调节能力弱，抵抗力稳定性低。2.火灾后，谁更容易恢复原貌？人工林；恢复力稳定性高。抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性二生物种类_营养结构_自我调节能力_抵抗力稳定性_恢复力稳定性_人工林人工林少少简单简单弱弱低低高高 抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性抵抗
14、力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性二生物种类_营养结构_自我调节能力_抵抗力稳定性_恢复力稳定性_多多复杂复杂强强高高低低热带雨林热带雨林 抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性二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，恢复力稳定性越低关系抵抗力抵抗力稳定性稳定性恢复力恢复力稳定性稳定性稳稳定定性性营养结构复杂程度营养结构复杂程度 抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性二【思考】结构简单
15、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！抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性二【思考】1.江南某水乡人家在河流中淘米、洗菜，洗澡、洗衣，为什么河水仍能保持清澈？生态系统具有抵抗力稳定性，当河水受到轻微污染时，河水能通过物理沉降、化学成分和微生物分解，很快消除污染。抵抗力稳定性和恢
16、复力稳定性及提高生态系统的稳定性抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性二【思考】2.大量生活污水和工业废水排入河道以后，为什么会引起水质急剧下降？20世纪90年代采取的措施没有明显效果，可能的原因是什么？大量生活污水和工业废水排入水中，破坏了该生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性，河水很难恢复到原来的状态，就会形成污染。生态系统的自我调节能力具有一定的限度，由于污染严重，尽管采取了治理措施，河流自身的净化能力仍然不足以消除污染物。抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性二 阅读教材P P73-7473-74，思考以下问题在个体水平稳态维持上，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？人体在遇到病原体入侵时，免疫系统会抵抗病原体入侵，这与生态系统的抵抗力稳定性相似。在大病初愈时，有些功能需要恢复到正常水平，这与生态系统的恢复力稳定性相似。思考讨论：项目抵抗力稳定性恢复力稳定性概念生态系统外界干扰并使自身的结构与功能的能力生态系统在受到外界干扰因素的_后的能力实质核心特点生态系统中的组分越多，食物网越，其自我调节能
