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1、第三节第三节生态系统的稳定性生态系统的稳定性学习导航学习导航1.说明生态系统稳定性的概念。说明生态系统稳定性的概念。2举例说明什么是抵抗力稳定性和恢复力举例说明什么是抵抗力稳定性和恢复力稳定性。稳定性。 重点重点3阐明抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关阐明抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系系. 重点重点4简述生态系统的稳定性阈值。简述生态系统的稳定性阈值。新新知知初初探探思思维维启启动动一、生态系统的稳定性概念一、生态系统的稳定性概念1概概念念：生生态态系系统统发发展展到到_的的产产物物,或或者者说说生生态态系系统统发发展展到到_时时而具有的一种而具有的一种_能力。能力。2原因：取决于生态系统原因：
2、取决于生态系统_和和_的协调。的协调。3调节机制：调节机制：_。一定阶段一定阶段成熟稳定状态成熟稳定状态自稳自稳结构结构功能功能负反馈调节负反馈调节4抵抗力和恢复力抵抗力和恢复力项项目目抵抗力抵抗力恢复力恢复力特特点点结结构构_,_高高,种种间相互关间相互关系系_，环环境条境条件件_，可预测性强可预测性强结构简单，物结构简单，物种种_，种种间间_，环境环境条条件件_实实例例热带雨林抵抗力强热带雨林抵抗力强极地苔原恢复力强极地苔原恢复力强关关系系并并非非_相相关，而是相互排斥关，而是相互排斥复杂复杂物种多样性物种多样性多而密切多而密切相对稳定相对稳定多样性低多样性低相互作用少相互作用少多变而难以
3、预测多变而难以预测正正判一判判一判(1)一一般般情情况况下下，森森林林生生态态系系统统的的抵抵抗抗力力比比草原生态系统强，而恢复力则相反。草原生态系统强，而恢复力则相反。()(2)污污染染的的湖湖泊泊，鱼鱼类类大大量量死死亡亡，腐腐生生细细菌菌增增多多，进进一一步步加加重重污污染染，这这种种调调节节是是负负反反馈调节。馈调节。()(3)正正反反馈馈调调节节在在生生态态系系统统中中普普通通存存在在，它它是生态系统自我调节能力的基础。是生态系统自我调节能力的基础。()(4)生生态态系系统统中中的的生生物物种种类类越越多多，营营养养结结构构越复杂，抵抗力越强。越复杂，抵抗力越强。()二、生态系统的稳
4、定性阈值二、生态系统的稳定性阈值1概概念念：生生态态系系统统对对外外界界干干扰扰的的抵抵抗抗都都有有一一定定的的_或或_，即即生生态态系系统统存存在在着着一一个个_。2影响因素：取决于生态系统的影响因素：取决于生态系统的_，与，与_相一致，相一致，_越高，阈值也越高；越高，阈值也越高；_越低，阈值也越低，阈值也就越低。就越低。限度限度阈值阈值稳定性阈值稳定性阈值成熟程度成熟程度抵抗力抵抗力抵抗力抵抗力抵抗力抵抗力想一想想一想生生态态系系统统具具有有稳稳定定性性，因因此此，一一个个生生态态系系统统可可以以抵抵抗抗所所有有的的外外界界干干扰扰。你你认认为为这这句句话话正正确吗？确吗？【提示提示】不
5、正确。生态系统具有稳定阈不正确。生态系统具有稳定阈值。值。要要点点突突破破讲讲练练互互动动要点一要点一生态系统的自我调节能力生态系统的自我调节能力生态系统具有一定的自我调节能力，这种能力生态系统具有一定的自我调节能力，这种能力是通过生态系统内部的反馈调节来实现的，反是通过生态系统内部的反馈调节来实现的，反馈调节的形式如下：馈调节的形式如下：类型类型项目项目负反馈调节负反馈调节正反馈调节正反馈调节作用作用是生态系统自我调节能是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系力的基础，能使生态系统达到并保持平衡和稳统达到并保持平衡和稳态态使生态系统远离平使生态系统远离平衡状态衡状态结果结果抑制和减弱最初发生
6、变抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的化的那种成分所发生的变化变化加速最初发生变化加速最初发生变化的那种成分所发生的那种成分所发生的变化的变化实例实例注：注：“”表示促进，表示促进，“”表示抑制表示抑制特特别别提提醒醒(1)负负反反馈馈调调节节在在生生态态系系统统中中普普遍遍存在，它是维持生态系统稳定性的基础。存在，它是维持生态系统稳定性的基础。(2)从上述例子可以看出正反馈调节往往具有从上述例子可以看出正反馈调节往往具有极大的破坏作用，但是它常常是爆发性的极大的破坏作用，但是它常常是爆发性的,所所经历的时间也很短。经历的时间也很短。 下图是草原生态系统中兔子种群下图是草原生态系统中兔子种
7、群数量和植物数量之间的反馈示意图，请据数量和植物数量之间的反馈示意图，请据图回答问题：图回答问题：例例1(1)兔子种群和植物种群数量的这种调节属于兔子种群和植物种群数量的这种调节属于_调节，它是生态系统的调节，它是生态系统的_能力能力的基础。的基础。(2)这种调节对生态系统有何意义？这种调节对生态系统有何意义？【思路点拨思路点拨】该题考查的是生态系统稳定该题考查的是生态系统稳定性的自我调节机制。正确解答该题，首先认性的自我调节机制。正确解答该题，首先认真分析图中兔子种群与植物数量之间的依存真分析图中兔子种群与植物数量之间的依存关系，然后再根据所学的原理作答。关系，然后再根据所学的原理作答。【答
8、案答案】(1)负反馈负反馈自我调节自我调节(2)使生使生态系统达到和保持稳定态系统达到和保持稳定互动探究互动探究(1)题题中中兔兔子子种种群群数数量量与与植植物物种种群群数数量量变变化化用用曲线如何表示？曲线如何表示？(2)若把兔子种群全部消灭，植物种群会怎样若把兔子种群全部消灭，植物种群会怎样变化？变化？【提示提示】(1)(2)先增加后减少，最后趋于稳定。先增加后减少，最后趋于稳定。归纳总结归纳总结解答反馈调节问题时三点注意解答反馈调节问题时三点注意:(1)理解正反馈和负反馈的含义；理解正反馈和负反馈的含义；(2)反馈调节具有普遍性，从分子反馈调节具有普遍性，从分子(酶活性的调酶活性的调节节
9、)、个体、种群到生态系统处处都存在反馈、个体、种群到生态系统处处都存在反馈调节；调节；(3)反馈调节是长期进化的结果，这样生物体反馈调节是长期进化的结果，这样生物体自身才能保持稳态，生物体才能在相对稳定自身才能保持稳态，生物体才能在相对稳定的环境中生活。的环境中生活。要点二要点二生态系统稳定性的理解和分析生态系统稳定性的理解和分析1生态系统稳定性的理解生态系统稳定性的理解(1)稳定是相对的，总处于动态变化中。稳定是相对的，总处于动态变化中。(2)结构的相对稳定：动植物种类和数量的相对结构的相对稳定：动植物种类和数量的相对稳定。稳定。(3)功能的相对稳定：物质与能量输入和输出相功能的相对稳定：物
10、质与能量输入和输出相对平衡，可用下图来表示：对平衡，可用下图来表示：2抵抗力和恢复力的关系抵抗力和恢复力的关系(1)抵抗力、恢复力与生态系统结构的关系抵抗力、恢复力与生态系统结构的关系(2)抵抗力与恢复力的关系抵抗力与恢复力的关系3生态系统抵抗力、恢复力和总稳定性的生态系统抵抗力、恢复力和总稳定性的关系，如图：关系，如图：(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。能正常的作用范围。(2)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可以作为抵抗力的定量指标小，偏离的大小可以作为抵抗力的定量指标,偏离
11、大说明抵抗力弱，反之，抵抗力强，如偏离大说明抵抗力弱，反之，抵抗力强，如热带雨林与草原生态系统相比受到相同干扰热带雨林与草原生态系统相比受到相同干扰,草原生态系统的草原生态系统的y值要大于热带雨林的值要大于热带雨林的y值值.(3)x可以表示恢复到原状态所需的时间；可以表示恢复到原状态所需的时间；x越越大，表示恢复力越弱，反之，恢复力越强大，表示恢复力越弱，反之，恢复力越强.(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积表示曲线与正常范围之间所围成的面积可作为总稳定性的定量指标，这一面积越大可作为总稳定性的定量指标，这一面积越大,即即x与与y越大，则说明这个生态系统的总稳定越大，则说明这个生态系统
12、的总稳定性越低。性越低。例例2【解析解析】本题主要考查了生态系统稳定性本题主要考查了生态系统稳定性的相关知识，生态系统中营养结构的复杂程的相关知识，生态系统中营养结构的复杂程度决定了生态系统自我调节能力的大小，营度决定了生态系统自我调节能力的大小，营养结构越复杂，抵抗力越强而恢复力就越弱养结构越复杂，抵抗力越强而恢复力就越弱,不同生态系统的营养结构有差异，所以抵抗不同生态系统的营养结构有差异，所以抵抗力和恢复力均有差异。力和恢复力均有差异。【答案答案】A变式训练变式训练下图曲线下图曲线代表抵抗力，曲线代表抵抗力，曲线代表恢复代表恢复力力.一片被毁森林在恢复过程中，稳定性的一片被毁森林在恢复过程
13、中，稳定性的变化是变化是()解析：选解析：选A。由于在恢复过程中，群落的复杂。由于在恢复过程中，群落的复杂程度越来越高，所以抵抗力越来越强而恢复程度越来越高，所以抵抗力越来越强而恢复力会越来越弱。力会越来越弱。设计并制作小生态瓶，观察生态系统稳定性设计并制作小生态瓶，观察生态系统稳定性1实实验验原原理理：生生态态系系统统的的物物种种组组成成、营营养养结结构构和和非非生生物物因因素素与与其其稳稳定定性性密密切切相相关关。将将少少量量植植物物、以以该该植植物物为为食食的的动动物物和和其其他他非非生生物物物物质质放入一个密闭的广口瓶中形成一个小生态瓶放入一个密闭的广口瓶中形成一个小生态瓶.2小生态瓶
14、的设计要求及分析小生态瓶的设计要求及分析实实验验探探究究专专项项突突破破设计要求设计要求相关分析相关分析小生态瓶必须是密封的小生态瓶必须是密封的防止外界生物或非生物防止外界生物或非生物因素的干扰因素的干扰小生态瓶是透明的小生态瓶是透明的为光合作用提供光为光合作用提供光能能;保保持小生态瓶内温持小生态瓶内温度度;便便于于观察观察小生态瓶中的各种生物小生态瓶中的各种生物要具有较强的生命要具有较强的生命力力,各各营养级生物之间的比例营养级生物之间的比例合适合适小生态瓶中能够进行物小生态瓶中能够进行物质循环和能量流质循环和能量流动动,在在一一定时期内保持稳定定时期内保持稳定设计要求设计要求相关分析相关
15、分析小生态瓶中的水量应小生态瓶中的水量应占其容积的占其容积的4/5，要留，要留出一定的空间出一定的空间瓶内储备一定量的空气瓶内储备一定量的空气小生态瓶的采光用较小生态瓶的采光用较强的散射光强的散射光防止水温过高导致水生植防止水温过高导致水生植物死亡物死亡设置对照组设置对照组一个班内可以设计多种对一个班内可以设计多种对照实照实验验,如如水质、植物、动水质、植物、动物的数量、非生物物质成物的数量、非生物物质成分、见光与否等分、见光与否等3.小生态瓶稳定性的观察与分析小生态瓶稳定性的观察与分析(1)观察观察观察的内容为植物、动物的生活情况，水观察的内容为植物、动物的生活情况，水质情况质情况(由颜色变
16、化进行判别由颜色变化进行判别)及基质变化等及基质变化等.比较各组小生态瓶中生态系统稳定性维持比较各组小生态瓶中生态系统稳定性维持时间的长短。时间的长短。(2)分析分析小生态瓶中虽然成分齐全，生产者、消费者小生态瓶中虽然成分齐全，生产者、消费者和分解者之间可以进行能量流动和物质循环和分解者之间可以进行能量流动和物质循环,但是由于小生态瓶中的生态系统极为简单但是由于小生态瓶中的生态系统极为简单,自自动调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低动调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低,生生态系统的稳定性极易被破坏。因此小生态瓶态系统的稳定性极易被破坏。因此小生态瓶只能保持一定时间的稳定状态。只能保持一定时间的稳
17、定状态。实战演练实战演练 (2012杭州十四中高二质检杭州十四中高二质检)为为观察生态系统稳定性，设计观察生态系统稳定性，设计4个密闭、透明个密闭、透明的生态缸，各缸内的组成和条件见下表。的生态缸，各缸内的组成和条件见下表。经过一段时间的培养和观测后，发现甲缸经过一段时间的培养和观测后，发现甲缸是最稳定的生态系统。是最稳定的生态系统。生态系统生态系统组成组成光光水水草草藻类藻类浮游浮游动物动物小小鱼鱼泥泥沙沙生生态态缸缸编编号号甲甲乙乙丙丙丁丁注：注：“”表示有；表示有；“”表示无。表示无。(1)乙缸中，藻类的种群密度变化趋势为乙缸中，藻类的种群密度变化趋势为_，原因是，原因是_。(2)丙缸比
18、甲缸有较多的有机物，原因是丙缸比甲缸有较多的有机物，原因是_。(3)丁缸与甲缸相比，氧气含量丁缸与甲缸相比，氧气含量_，原，原因是因是_。(4)根据观察结果，得出结论：根据观察结果，得出结论：_;_。【解析解析】与甲缸相比乙缸缺乏光照，稳与甲缸相比乙缸缺乏光照，稳定性遭到破坏，种群密度逐渐减小。丙缸定性遭到破坏，种群密度逐渐减小。丙缸缺少分解者，有机物不被分解，故含有较缺少分解者，有机物不被分解，故含有较多的有机物。丁缸多了一种消费者多的有机物。丁缸多了一种消费者小小鱼，小鱼呼吸要消耗氧气，故氧气含量比鱼，小鱼呼吸要消耗氧气，故氧气含量比甲缸少甲缸少.【答案答案】(1)下降下降缺乏光照，藻类不能进缺乏光照，藻类不能进行光合作用，不能生长行光合作用，不能生长(2)缺乏泥沙，分解者数量太少缺乏泥沙，分解者数量太少(3)较少较少消费者较多，消耗较多的氧气消费者较多，消耗较多的氧气(4)生态系统应该具有生产者、消费者和分生态系统应该具有生产者、消费者和分解者以及非生物环境解者以及非生物环境生产者、消费者以及分解者之间应保持适生产者、消费者以及分解者之间应保持适当比例，以维持生态系统的相对稳定当比例，以维持生态系统的相对稳定
