35生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件-高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

第三章

第5節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性本節(jié)聚焦：1.通過學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性，建立穩(wěn)態(tài)與平衡觀。2.認同生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性會受到自然或人為因素的影響。3.通過“設(shè)計并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性”的實驗，提升探究實踐能力，促進學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展問題探討紫莖澤蘭原分布于中美洲，傳入我國后，先是在云南瘋長蔓延，現(xiàn)已擴散至廣西、貴州、四川等多個省份，對當(dāng)?shù)亓帜?、牧草和農(nóng)、作物造成嚴重危害，在《中國第一批外來入侵物種名單》中名列榜首。

討論：1.紫莖澤蘭在原產(chǎn)地沒有大肆繁殖，為什么在入侵地可以瘋長蔓延？繁殖、適應(yīng)能力很強，沒有天敵等制約因素問題探討紫莖澤蘭原分布于中美洲，傳入我國后，先是在云南瘋長蔓延，現(xiàn)已擴散至廣西、貴州、四川等多個省份，對當(dāng)?shù)亓帜?、牧草和農(nóng)、作物造成嚴重危害，在《中國第一批外來入侵物種名單》中名列榜首。

討論：2.我國曾引入紫莖澤蘭專食性天敵——澤蘭實蠅來防治紫莖澤蘭。澤蘭實蠅也是一種外來生物，對這種方法，你怎么看？

澤蘭實蠅可以抑制紫莖澤蘭的生長，但是澤蘭實蠅是一種外來物種，也有可能影響入侵地的生態(tài)系統(tǒng)，因此在釋放澤蘭實蠅之前，應(yīng)做好相關(guān)研究，如澤蘭實蠅的生物安全性研究，野外如何布點釋放澤蘭實蠅，定點釋放的蟲量應(yīng)當(dāng)為多少等等，即在確保利用澤蘭實蠅的安全性后，再利用它進行防治。一、生態(tài)平衡1.生態(tài)平衡的概念：

生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)，就是生態(tài)平衡。2.生態(tài)平衡的特征：①結(jié)構(gòu)平衡：生態(tài)系統(tǒng)的各組分保持相對穩(wěn)定。②功能平衡：生產(chǎn)—消費—分解的生態(tài)過程正常進行，保證了物質(zhì)總

在循環(huán)，能量不斷流動，生物個體持續(xù)發(fā)展和更新。③收支平衡：如，在某生態(tài)系統(tǒng)中，植物在一定時間內(nèi)制造的可供其

他生物利用的有機物的量，處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)。

由此可見，生態(tài)平衡并不是指生態(tài)系統(tǒng)一成不變，而是一種動態(tài)的平衡。一、生態(tài)平衡這種動態(tài)平衡是通過什么調(diào)節(jié)機制實現(xiàn)的呢？在一片草地上，如果兔子大量增加，對草、兔子、狼的數(shù)量有什么影響？嘗試用文字、線框、箭頭等符號表示出來。兔增多兔減少兔子種內(nèi)競爭加劇兔子種內(nèi)競爭緩解草被啃食減少狼食物增多草增多狼食物減少說明在生態(tài)系統(tǒng)中，生物群落內(nèi)部能夠進行自我調(diào)節(jié)，以維持生態(tài)平衡。二、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性說明在生態(tài)系統(tǒng)中，生物群落與無機環(huán)境之間也能夠自我調(diào)節(jié)，以維持生態(tài)平衡。一、生態(tài)平衡3.生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機制——負反饋機制：在一個系統(tǒng)中，系統(tǒng)工作的效果，反過來又作為信息調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作，并且使系統(tǒng)工作的效果減弱或受到限制，它可使系統(tǒng)保持穩(wěn)定。

負反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，它是生態(tài)系統(tǒng)具備自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)。補充：正反饋調(diào)節(jié)實例：有一個湖泊受到了嚴重污染，魚類的數(shù)量就會因死亡而減少，魚類死亡的尸體腐爛，又會進一步加重污染，引起更多的魚類死亡，活魚就更少了。結(jié)果：使生態(tài)系統(tǒng)遠離平衡狀態(tài)三、抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性1.抵抗力穩(wěn)定性：生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持

原狀(不受損害)的能力。發(fā)達根系抗干旱蝗蟲采食下，草原植物再生能力增強三、抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性2.恢復(fù)力穩(wěn)定性：生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)到原

狀的能力。森林局部火災(zāi)若干年后恢復(fù)原狀三、抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性3.穩(wěn)定性的特點(1)不同的生態(tài)系統(tǒng)一般在這兩種穩(wěn)定性的表現(xiàn)上有著一定差別。（2）二者一般呈負相關(guān)關(guān)系，相互作用共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定

注意:對于環(huán)境條件極其惡劣的生態(tài)系統(tǒng)，如北極苔原生態(tài)系統(tǒng)，其抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性都較低！

（3）生態(tài)系統(tǒng)在受到不同的干擾（破壞）后，其恢復(fù)速度與恢復(fù)時間是不一樣的。河流受到輕微的污染時，能通過自身凈化（如物理沉降、化學(xué)分解和微生物分解），可以很快恢復(fù)到接近原來的狀態(tài)。如果被有毒物質(zhì)重度污染，自身的凈化作用已不足以消除大部分有毒物質(zhì)，恢復(fù)力穩(wěn)定性被破壞，恢復(fù)原狀的時間漫長，難度極大！4.比較：

下圖表示受到干擾后，生態(tài)系統(tǒng)功能的變化圖，兩條虛線之間的部

分表示生態(tài)系統(tǒng)功能正常的作用范圍，請分析：（1）在受到干擾之前，曲線在正常范圍內(nèi)波動是由于該生態(tài)系統(tǒng)

具有

?。自我調(diào)節(jié)能力（2）熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)與草原生態(tài)系統(tǒng)相比，受到相同干擾時，

草原生態(tài)系統(tǒng)的

y

值要

（填“大于”或“小于”）

熱帶雨林的

y

值。（3）

x

的大小可作為

強弱的指標(biāo)，

x

值越大，說

明恢復(fù)力穩(wěn)定性越

?。（4）

TS

表示曲線與正常范圍之間所圍成的面積，

TS

值越大，說

明生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越

?。大于恢復(fù)力穩(wěn)定性低低四、提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1.必要性：處于生態(tài)平衡的生態(tài)系統(tǒng)可以持續(xù)不斷地滿足人類生活所需，更重要的是能夠使人類生活與生產(chǎn)的環(huán)境保持穩(wěn)定。2.措施：①要控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度，不應(yīng)超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力的范圍內(nèi)，合理適度的地利用生態(tài)系統(tǒng)。②對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)給予相應(yīng)的物質(zhì)、能量的投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)。提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的最有效的措施是：保護好生物的多樣性，提高生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，增強其自我調(diào)節(jié)能力，提高抵抗力穩(wěn)定性。封山育林、休牧育草、圍欄封育人工造林、種草、鼠蟲害治理、“黑土灘”治理五、制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性1.目的要求：設(shè)計一個生態(tài)缸，觀察這一人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2.基本原理：在有限的空間內(nèi)，依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)原理，將生態(tài)系統(tǒng)的基本成分進行組織，構(gòu)建一個人工微生態(tài)系統(tǒng)是可能的。要使人工微生態(tài)系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)，在設(shè)計時還要考慮系統(tǒng)內(nèi)組分及營養(yǎng)級之間的合適比例。應(yīng)該注意，人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是有條件的，也可能是短暫的。五、制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性五、制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性

1.

下列關(guān)于生態(tài)平衡的說法，不正確的是（

）A.

生態(tài)平衡就是生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能處于相對穩(wěn)定的一種狀態(tài)B.

處于生態(tài)平衡的生態(tài)系統(tǒng)的各種組成成分保持不變C.

處于生態(tài)平衡的生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量的輸入和輸出達到平衡狀

態(tài)D.

生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機制是負反饋調(diào)節(jié)解析：

處于生態(tài)平衡的生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能處于相對穩(wěn)定狀

態(tài)，物質(zhì)和能量的輸入和輸出達到平衡狀態(tài)，而不是保持不變。2.

以下實例可以說明生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力的是（

）A.

豆科植物能供給根瘤菌有機養(yǎng)料，同時能通過根瘤菌獲得含氮養(yǎng)

料B.

草原上羊的數(shù)量劇增會導(dǎo)致草的數(shù)量減少，進而抑制了羊的數(shù)量

增長C.

山區(qū)植被遭到破壞或掠奪式砍伐后造成水土流失甚至泥石流的發(fā)

生D.

廢棄多時的耕地上會逐漸生長出雜草，進而逐漸出現(xiàn)小灌木林解析：

豆科植物能供給根瘤菌有機養(yǎng)料，同時能通過根瘤菌獲

得養(yǎng)料，說明豆科植物和根瘤菌是互利共生關(guān)系，A錯誤；草原上

羊的數(shù)量劇增會導(dǎo)致草的數(shù)量減少，進而抑制了羊的數(shù)量增長，體

現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，B正確；植被被破壞導(dǎo)致泥石流發(fā)

生，是自然現(xiàn)象，沒有體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，C錯誤；廢

棄多時的耕地上會逐漸生長出雜草，進而逐漸出現(xiàn)小灌木林，是群

落演替，D錯誤。3.

（2024·山東菏澤期末）生態(tài)扶貧是將生態(tài)保護與扶貧開發(fā)相結(jié)合

的一種扶貧工作模式。沙丘改造、封山育林等是生態(tài)扶貧工作中的重要舉措，下列敘述錯誤的是（

）A.

沙丘人工生態(tài)改造與退耕還林的群落演替類型不同B.

沙丘改造后，該地區(qū)以負反饋調(diào)節(jié)為基礎(chǔ)的自我調(diào)節(jié)能力增強C.

封山育林使生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性增加，能有效提高生態(tài)系統(tǒng)

穩(wěn)定性D.

封山育林過程中，后一階段優(yōu)勢物種的興起伴隨著前一階段優(yōu)勢

物種的消亡解析：

群落演替類型包括初生演替和次生演替，沙丘人工生態(tài)

改造屬于初生演替，而退耕還林的群落演替屬于次生演替，二者演

替類型不同，A正確；沙丘改造后，該地區(qū)以負反饋調(diào)節(jié)為基礎(chǔ)的

自我調(diào)節(jié)能力增強，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性將增強，B正確；封山育林

可使生態(tài)環(huán)境得到改善，更加適合生物的生存，使群落的結(jié)構(gòu)更復(fù)

雜，使生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性增加，能有效提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定

性，C正確；演替過程中，前一階段的優(yōu)勢物種并沒有消亡，而是

優(yōu)勢地位被取代，D錯誤。4.

（2024·安徽阜陽三中檢測）對于一個封閉的水族箱生態(tài)系統(tǒng)來

說，以下說法正確的是（

）A.

應(yīng)盡量增加水族箱中生物的種類和數(shù)量，以提高該生態(tài)系統(tǒng)的抵

抗力穩(wěn)定性B.

水族箱應(yīng)放在每天都能照射到強光的地方，保證能量源源不斷地

輸入生態(tài)系統(tǒng)C.

水族箱中生物群落起初比較簡單，演替必定使其變得越來越復(fù)雜D.

這種生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性較低，存在的時間可能很短暫解析：

水族箱是一個小型生態(tài)系統(tǒng)，但是空間有限，如果物種

過于密集，生物活動的空間就會受限，不利于生物的生長繁殖，A

錯誤；該生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力很低，不宜放在強光下，以免水

溫迅速升高影響生物的生命活動，B錯誤；水族箱中生物群落起初

比較簡單，演替使群落的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜或更簡單，C錯誤；該生態(tài)

系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，自我調(diào)節(jié)能力弱，存在的時間可能很短暫，

D正確。5.如圖表示甲、乙兩個生態(tài)系統(tǒng)受到相同強度的干擾和解除干擾后穩(wěn)

定性的變化情況，下列關(guān)于該變化過程的說法，正確的是（）A.甲、乙生態(tài)系統(tǒng)都具有抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性B.乙生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性強C.a、b點生態(tài)系統(tǒng)喪失了抵抗力穩(wěn)定性D.甲生態(tài)系統(tǒng)處于曲線最低點時只有恢復(fù)力穩(wěn)定性解析：

任何一個生態(tài)系統(tǒng)都具有保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)與功能處

于相對平衡狀態(tài)的能力，即都具有抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性，

A正確；解除干擾后，甲生態(tài)系統(tǒng)可以恢復(fù)到原來的水平，而乙生

態(tài)系統(tǒng)不能，因此甲生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性強，B錯誤；受到干

擾后，甲、乙生態(tài)系統(tǒng)在a、b點仍然具有抵抗力穩(wěn)定性，C錯誤；

生態(tài)系統(tǒng)在任何時期都是既有抵抗力穩(wěn)定性，也有恢復(fù)力穩(wěn)定性，

D錯誤。6.

淡水魚類養(yǎng)殖是將魚種投放到水體中并加以一定的飼養(yǎng)管理，或

對水體中的魚類資源進行繁殖和保護，從而獲得高產(chǎn)的養(yǎng)殖方

式。養(yǎng)殖技術(shù)人員對某池塘生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和能量流動情況

進行調(diào)查后，得到了下面甲圖所示的食物網(wǎng)，乙圖表示某生態(tài)系

統(tǒng)功能隨時間的變化曲線。請分析回答下列問題：（1）甲圖的生物中，含能量最少的是

，因為能量流動的特點是

。甲圖所示食物網(wǎng)中有食物鏈

條，鯽魚處于第

營養(yǎng)級。解析：

甲圖中烏鱧所處的營養(yǎng)級最高，所含能量最少，原因是能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點。該食物網(wǎng)中有3條食物鏈，分別為浮游植物→浮游動物→雙翅目幼蟲→鯽魚→烏鱧；浮游植物→浮游動物→鯽魚→烏鱧；浮游植物→搖蚊幼蟲→鯽魚→烏鱧。鯽魚處于第三和第四營養(yǎng)級。烏鱧單向流動、逐級遞減3三、四（2）若去除該生態(tài)系統(tǒng)中的浮游動物和雙翅目幼蟲，則生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性會

?。解析：

去除浮游動物和雙翅目幼蟲，該生態(tài)系統(tǒng)的物

種豐富度降低，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)變得簡單，抵抗力穩(wěn)定性會降低。降低（3）甲圖的食物網(wǎng)中，浮游植物為搖蚊幼蟲提供了可以采食及棲息的信息，烏鱧能夠根據(jù)鯽魚量的信息控制繁殖，這說明了生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的作用是