《高中生物第五章第5节生态系统的稳定性课件人教版必修3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物第五章第5节生态系统的稳定性课件人教版必修3（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、“生物圈二号生物圈二号”问题一问题一 ： 科学家们为什么要建造科学家们为什么要建造“生物圈生物圈IIII号号”并进行实验？并进行实验？问题二问题二 ： 在在“生物圈生物圈IIII号号”中模拟生物建立中模拟生物建立了哪些生态系统？里面应该有哪些成分？了哪些生态系统？里面应该有哪些成分？问题三问题三 ： 八位科学家原打算在八位科学家原打算在“生物圈生物圈IIII号号”中自给自足生活两年，为什么中途撤出？这中自给自足生活两年，为什么中途撤出？这个实验过程中出现了什么问题？实验失败说明个实验过程中出现了什么问题？实验失败说明了什么问题？了什么问题？上图是美国科学家于上图是美国科学家于19841984年
2、开始兴建的年开始兴建的“生物生物圈圈号号”实验室，实验室，“生物圈二号生物圈二号”是一个巨大的是一个巨大的封闭的生态系统，位于美国亚利桑拿州，大约有封闭的生态系统，位于美国亚利桑拿州，大约有两个足球场大小。从外观看，它很像科幻片里建两个足球场大小。从外观看，它很像科幻片里建在月球上的空间站。依照设计，这个封闭生态系在月球上的空间站。依照设计，这个封闭生态系统尽可能模拟自然统尽可能模拟自然的的生态体系，生态体系，有土壤、水、空有土壤、水、空气与动植物，甚至还有气与动植物，甚至还有森林森林、湖泊湖泊、河流河流和和海洋海洋。 19931993年，年，8 8个人被送进个人被送进“生物圈二号生物圈二号”
3、，本来预，本来预期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，呼吸植物释放的氧气，饮用生态系统自然净化的呼吸植物释放的氧气，饮用生态系统自然净化的水生存。但水生存。但1818个月之后，个月之后，“生物圈二号生物圈二号”系统严系统严重失去平衡：氧气浓度从重失去平衡：氧气浓度从21%21%降至降至14%14%，不足以维，不足以维持研究者的生命，输入氧气加以补救也无济于事；持研究者的生命，输入氧气加以补救也无济于事；原有的原有的2525种小动物，种小动物，1919种灭绝；为植物传播花粉种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，植物也无法繁殖。的昆虫全部死亡，植物
4、也无法繁殖。事后的研究事后的研究发现：细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，发现：细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被经过化学作用，被“生物圈二号生物圈二号”的混凝土墙所的混凝土墙所吸收，又打破了循环。一败涂地的吸收，又打破了循环。一败涂地的“生物圈二号生物圈二号”计划证明：计划证明：地球是人类唯一的家园地球是人类唯一的家园。该实验说该实验说明，明，在目前技术条件下要在生物圈之外建一个适在目前技术条件下要在生物圈之外建一个适于人类生活的生态系统是非常困难的于人类生活的生态系统是非常困难的。因为系统
5、。因为系统的稳定性很难做到。的稳定性很难做到。第第5 5节节 生态系统的稳定性生态系统的稳定性 生态系统具有保持或恢复自身结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，构和功能相对稳定的能力，叫生态系叫生态系统的稳定性。统的稳定性。生态系统为什么能维持相对稳定呢生态系统为什么能维持相对稳定呢? ?兔子与植物 生态系统之所以能维持相对稳定，生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有是由于生态系统具有自我调节能力自我调节能力。生态系统稳定性的生态系统稳定性的概念：概念：一、生态系统的自我调节能力一、生态系统的自我调节能力阅读课文阅读课文,回答下列问题：回答下列问题：生态系统具有自我调
6、节能力的实例有哪些？生态系统具有自我调节能力的实例有哪些？生态系统自我调节能力的基础是什么？生态系统自我调节能力的基础是什么？思考讨论：构建负反馈调节的概念模型。思考讨论：构建负反馈调节的概念模型。河流受到轻微污染时，此河流会被破坏吗河流受到轻微污染时，此河流会被破坏吗？物理沉降物理沉降化学分解化学分解微生物分解微生物分解1、这个食物网有几条食物链？、这个食物网有几条食物链？2、如果没有某种植食性动物，生态系统的稳定性如何？、如果没有某种植食性动物，生态系统的稳定性如何？概念：生态系统抵抗外界干扰使自身结构概念：生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能维持原状的能力。功能维持原状的能力。核心：核心：
7、 抵抗干扰、保持原状抵抗干扰、保持原状物种丰富的热带雨林物种丰富的热带雨林物种丰富的热带雨林物种丰富的热带雨林生态生态系统系统成分成分越多越多 营养营养结构结构越复越复杂杂自我自我调节调节能力能力越越大大抵抗抵抗力稳力稳定性定性越越高高物种丰富的热带雨林物种丰富的热带雨林抵抗力稳定性抵抗力稳定性高高的生态系统特征：的生态系统特征：、各营养级的生物种类多，、各营养级的生物种类多，食物网结构复杂。食物网结构复杂。、各营养级的生物数量多，、各营养级的生物数量多，占有的能量多。占有的能量多。抵抗力很强抵抗力很强抵抗力较弱抵抗力较弱抵抗力较强抵抗力较强抵抗力较弱抵抗力较弱如果草大量死亡，这个生如果草大量
8、死亡，这个生态系统会什么样？可以恢态系统会什么样？可以恢复吗？复吗？如果树木大量被砍伐，这如果树木大量被砍伐，这个生态系统会什么样？可个生态系统会什么样？可以恢复原状吗？以恢复原状吗？概念：生态系统受到外界干扰使自身结构功能破概念：生态系统受到外界干扰使自身结构功能破坏后恢复原状的能力。坏后恢复原状的能力。核心：核心： 遭到破坏遭到破坏, ,恢复原状恢复原状 外界干扰的强度；外界干扰的强度；环境条件等；环境条件等；影响因素：影响因素：恢复力稳定性恢复力稳定性高高的生态系统特征：的生态系统特征：、生物种类较少，物种扩张、生物种类较少，物种扩张受到的制约小。受到的制约小。、各营养级的生物个体小，、
9、各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快。数量多，繁殖快。、各营养级生物能以休眠方、各营养级生物能以休眠方式渡过不利时期或产生适式渡过不利时期或产生适应新环境的新类型。应新环境的新类型。抵抗力抵抗力弱弱恢复力恢复力强强抵抗力抵抗力强强恢复力恢复力弱弱恢复力强恢复力强恢复力弱恢复力弱抵抗力稳定性抵抗力稳定性生态系统的成分越生态系统的成分越多多，营养结构越，营养结构越复杂复杂，自动调，自动调节能力越节能力越强强，所以抵抗力稳定性越，所以抵抗力稳定性越高高；恢复力稳定性恢复力稳定性生态系统的成分越生态系统的成分越多多，营养结构越，营养结构越复杂复杂，遭到破，遭到破坏后恢复原状越坏后恢复原状越难难 ，所以
10、恢复力稳定性越，所以恢复力稳定性越低低；抵抗力稳定性与恢复力稳定性比较：抵抗力稳定性与恢复力稳定性比较：对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性存在相反关系。复力稳定性存在相反关系。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生物量、生态系统复杂程度等生物量、生态系统复杂程度等生态系统总稳定性生态系统总稳定性(抵抗力与恢复力抵抗力与恢复力)关系示意图关系示意图生生态态系系统统功功能能时时 间间干扰干扰功能轨迹曲线功能轨迹曲线正常作正常作 用范围用范围Y YTSTS抵抵抗抗力力大大小小的的表表示示： Y大大（偏偏离离大大）说说明明抵抵抗抗
11、力力稳稳定定性性弱弱，反反之之，抵抵抗抗力力稳稳定定性强。性强。Y Y值值抵抗力大小可用什么来表示？抵抗力大小可用什么来表示？生态系统总稳定性生态系统总稳定性(抵抗力与恢复力抵抗力与恢复力)关系示意图关系示意图生生态态系系统统功功能能时时 间间干扰干扰恢恢复复力力大大小小的的表表示示：X值值越越大大，表表示示恢恢复复力力稳稳定定性性越越弱弱，反反之之，恢恢复复力力稳稳定定性性越强。越强。功能轨迹曲线功能轨迹曲线正常作正常作 用范围用范围X XTSTSTSTS表示曲线与正常范围之间围成的面积可作为表示曲线与正常范围之间围成的面积可作为总稳定性的定量指标，这一面积越大，则说明总稳定性的定量指标，这
12、一面积越大，则说明这个生态系统的总稳定性越低。这个生态系统的总稳定性越低。恢复力大小可用什么来表示？恢复力大小可用什么来表示？二、提高生态系统的稳定性二、提高生态系统的稳定性人类的生存离不开一个适宜稳人类的生存离不开一个适宜稳定的环境。定的环境。人类的发展离不开一个适宜稳人类的发展离不开一个适宜稳定的环境。定的环境。走持续发展的道路需要一个适走持续发展的道路需要一个适宜稳定的环境。宜稳定的环境。保持与提高生物的数量，保护生物的保持与提高生物的数量，保护生物的多样性，提高生态系统的抵抗力稳定性。多样性，提高生态系统的抵抗力稳定性。保护草本、苔藓、地衣等耐性强，繁保护草本、苔藓、地衣等耐性强，繁殖
13、快的小植物和各种小型动物，提高生态殖快的小植物和各种小型动物，提高生态系统的恢复力稳定性。系统的恢复力稳定性。保护和建设多种不同类型的局部生态保护和建设多种不同类型的局部生态系统，形成互补生态。提高生态系统的综系统，形成互补生态。提高生态系统的综合稳定性。合稳定性。少量砍伐森林中的树木，森林的少量砍伐森林中的树木，森林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，草原不至草原上适量放养牲畜，草原不至于破坏。于破坏。适度捕捉生态系统中的适度捕捉生态系统中的动物，也不会导致种群严重动物，也不会导致种群严重减小，更不会灭绝。减小，更不会灭绝。通过本节的学习，要掌握以下知识：通过本节的学习
14、，要掌握以下知识： （1）什么是）什么是生态系统的稳定性生态系统的稳定性；（2）生态系统的能维持相对稳定性的原因（是因为具有）生态系统的能维持相对稳定性的原因（是因为具有自自我调节能力我调节能力）；）；（3）生态系统的稳定性表现的两个方面及其相互关系。）生态系统的稳定性表现的两个方面及其相互关系。 （4）提高生态系统稳定性的措施。）提高生态系统稳定性的措施。制作：设计并制作生态缸，观察其稳定性制作：设计并制作生态缸，观察其稳定性设计要求设计要求相关分析相关分析生态缸需是生态缸需是 ； 防止外界因素的干扰防止外界因素的干扰生物的种类要生物的种类要 ；生物要有很强的生活力生物要有很强的生活力能够进
15、行能够进行 ，一定时期内保持稳定；一定时期内保持稳定；生态缸的材料生态缸的材料 ；为光合作用提供光能；保为光合作用提供光能；保持缸内的温度；便于观察持缸内的温度；便于观察生态缸在生态缸在 ，避免阳光直射避免阳光直射防止水温防止水温 ，导致水生植，导致水生植物死亡物死亡封闭封闭齐全齐全物质循环和能量流动物质循环和能量流动透明透明光线良好的地方光线良好的地方1.1.在制作生态缸时，除了参考教材中的方法在制作生态缸时，除了参考教材中的方法步骤外，还要注意以下几点步骤外，还要注意以下几点: :（1 1）生态缸可制作成封闭型，也可制作成）生态缸可制作成封闭型，也可制作成开放型（即不加盖）。前者对生态系统
16、的开放型（即不加盖）。前者对生态系统的基本成分及其比例有着更严格的要求。基本成分及其比例有着更严格的要求。（2 2）生态缸中放置的生物必须具有较强的）生态缸中放置的生物必须具有较强的生活力，放置生物的数量要合适。生活力，放置生物的数量要合适。（3 3）为了使生态缸内的沙地保持干燥，可）为了使生态缸内的沙地保持干燥，可在沙土下铺垫一张塑料布，以防止缸中水在沙土下铺垫一张塑料布，以防止缸中水（气）渗透上来。（气）渗透上来。（4 4）生态缸制作完毕后，应该贴上标签，）生态缸制作完毕后，应该贴上标签，在上面写上制作者的姓名与制作日期。在上面写上制作者的姓名与制作日期。2. 2. 观察生态缸的稳定性时，
17、要注意以下几点观察生态缸的稳定性时，要注意以下几点: :（1 1）设计一份观察记录表，内容包括植物、）设计一份观察记录表，内容包括植物、动物的生活情况，水质情况（由颜色变化进行动物的生活情况，水质情况（由颜色变化进行判别）及基质变化等。判别）及基质变化等。（2 2）定期观察，同时做好观察记录。）定期观察，同时做好观察记录。（3 3）如果发现生态缸中的生物已经全部死亡，）如果发现生态缸中的生物已经全部死亡，说明此时该生态系统的稳定性已被破坏，记录说明此时该生态系统的稳定性已被破坏，记录下发现的时间。下发现的时间。（4 4）依据观察记录，对不同生态缸进行比较、）依据观察记录，对不同生态缸进行比较、
18、分析，说明生态缸中生态系统稳定性差异的原分析，说明生态缸中生态系统稳定性差异的原因。因。1、生态系统能够保持稳定的原因主要是、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相对稳定的物质循环 B 缺少干旱缺少干旱C 有自我调节能力有自我调节能力 D 食物链破坏食物链破坏 练习练习C C2 2、某池塘生态系统的结构和功能由于、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（原状，这是由于生态系统具有（ ）A.A.抵抗力稳定性抵抗力稳定性B
19、.B.恢复力稳定性恢复力稳定性C.C.抗污染能力抗污染能力D.D.抗干扰能力抗干扰能力B B3 3、森林遭到持续干旱，树木往往扩展、森林遭到持续干旱，树木往往扩展根系的分布空间，保证获得足够水分，根系的分布空间，保证获得足够水分，维持生态系统的正常功能、这反映了森维持生态系统的正常功能、这反映了森林生态系统（林生态系统（ ）A A 恢复力稳定性较强恢复力稳定性较强B B 恢复力稳定性较弱恢复力稳定性较弱C C 抵抗力稳定性较强抵抗力稳定性较强D.D.抵抗力稳定性较弱抵抗力稳定性较弱C C5、下列选项中，可以增加抵抗力稳定性的、下列选项中，可以增加抵抗力稳定性的是（是（ ）A.增加该生态系统内各
20、营养级生物的种类增加该生态系统内各营养级生物的种类B.使生产者和消费者数量保持平衡使生产者和消费者数量保持平衡C.减少该生态系统内各营养级生物的种类减少该生态系统内各营养级生物的种类D.减少该生态系统内捕食者和寄生生物减少该生态系统内捕食者和寄生生物 的数量的数量A A6 6、农田生态系统比自然生态系统、农田生态系统比自然生态系统恢复力恢复力稳稳定性定性高高的原因是（的原因是（ ） A A 人的作用非常突出人的作用非常突出 B B 需要不断地播种、施肥、灌溉等人为劳动需要不断地播种、施肥、灌溉等人为劳动C C 种植地植物种类少，营养结构简单种植地植物种类少，营养结构简单 ，且，且 环境条件好环
21、境条件好 D D 其产品运输到系统外其产品运输到系统外 C C7 7、自然林区的马尾松一般不易发生虫害，、自然林区的马尾松一般不易发生虫害，而人工马尾松林常会发生严重的松毛虫而人工马尾松林常会发生严重的松毛虫危害，其主要原因是危害，其主要原因是A A 松毛虫繁殖力强松毛虫繁殖力强 B B 马尾松抗虫能力差马尾松抗虫能力差C C 人工林营养结构简单人工林营养结构简单 D D 当地气候适宜松毛虫生长当地气候适宜松毛虫生长练习C C8.8.在草原上人工种草，为了防止鸟把草籽吃掉，在草原上人工种草，为了防止鸟把草籽吃掉，用网把试验区罩上，后来发现，草的叶子几乎被用网把试验区罩上，后来发现，草的叶子几乎
22、被虫吃光，而没有加网罩的草地反而长的较好。造虫吃光，而没有加网罩的草地反而长的较好。造成这种现象的原因是（成这种现象的原因是（ ）A A 植被破坏植被破坏 B B 环境污染环境污染 C C 食物链被破坏食物链被破坏 D D 缺水干旱缺水干旱C C练习练习基础题基础题1.（1）；（；（2）；（；（3）。2.自我调节能力最强的两个生态系统是（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（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（陆地生态系统中抵抗力稳定性较强的是（1、2），较弱的是），较弱的是（3、5、6、7、11）；）；水域
23、生态系统在遭到较严重的破坏后，恢复较快的是（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（），恢复较慢的是（8）。）。拓展题拓展题提示：生态系统中的生物种类越多，食物链越复杂，系统的提示：生态系统中的生物种类越多，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。类和数量随之增加，进而限制了该种害虫的扩展和蔓延。自我调节自我调节 负反馈调节负反馈调节兔的食兔的食物增加物增加兔数量减少兔数量减少兔因饥兔因饥饿死亡饿死亡兔吃少兔吃少量植物量植物植物增加植物增加兔数量增加兔数量增加兔吃大兔吃大量植物量植物植物减少植物减少
