江蘇南通某重點中學高中生物人教版必修三教學課件：第 5 章 第5節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

1、少量砍伐森林中的樹木，森林的少量砍伐森林中的樹木，森林的結(jié)構(gòu)功能會不會遭到破壞？結(jié)構(gòu)功能會不會遭到破壞？草原上適量放養(yǎng)牲畜，草原會被草原上適量放養(yǎng)牲畜，草原會被破壞嗎？破壞嗎？適度適度捕捉生態(tài)系統(tǒng)中的動物，捕捉生態(tài)系統(tǒng)中的動物，會不會導致種群嚴重減小，甚至會不會導致種群嚴重減小，甚至滅絕呢？滅絕呢？為什么這些生態(tài)系統(tǒng)在受到為什么這些生態(tài)系統(tǒng)在受到干擾后，仍能保持相對穩(wěn)定呢？干擾后，仍能保持相對穩(wěn)定呢？ 生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復自身結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力，叫做生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)和功能相對穩(wěn)定的能力，叫做生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（定性（stability of ecosys

2、temstability of ecosystem）。）。 生態(tài)系統(tǒng)之所以能維持相對穩(wěn)定，是由于生態(tài)生態(tài)系統(tǒng)之所以能維持相對穩(wěn)定，是由于生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)（系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)（self-regulating）能力。）能力。一、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力一、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力l閱讀課文閱讀課文l生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力的實例有哪些？生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力的實例有哪些？l生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎是什么？生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎是什么？l思考討論：構(gòu)建負反饋調(diào)節(jié)的概念模型。思考討論：構(gòu)建負反饋調(diào)節(jié)的概念模型。生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是無限的嗎？生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是無限的嗎？負反饋負反饋二、抵

3、抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性二、抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性概念：生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾使自身結(jié)構(gòu)功能維概念：生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾使自身結(jié)構(gòu)功能維持原狀的能力。持原狀的能力。來源：來源：、生物的種類、數(shù)量多，一定外來干擾造成、生物的種類、數(shù)量多，一定外來干擾造成的變化占總量的比例小。的變化占總量的比例小。、能量流動與物質(zhì)循環(huán)的途徑多，一條途徑、能量流動與物質(zhì)循環(huán)的途徑多，一條途徑中斷后還有其他途徑來代替。中斷后還有其他途徑來代替。、生物代謝旺盛，能通過代謝消除各種干擾、生物代謝旺盛，能通過代謝消除各種干擾造成的不利影響。造成的不利影響。抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：抵抗力

4、很強抵抗力很強抵抗力較弱抵抗力較弱、生物的種類、數(shù)量多。、生物的種類、數(shù)量多。抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：抵抗力較強抵抗力較強抵抗力較弱抵抗力較弱、生物的種類、數(shù)量多。、生物的種類、數(shù)量多。抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：、生物種類多，食物網(wǎng)復雜，物質(zhì)循環(huán)與能、生物種類多，食物網(wǎng)復雜，物質(zhì)循環(huán)與能量流動的渠道多。量流動的渠道多。抵抗力很強抵抗力很強抵抗力較弱抵抗力較弱抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：、生物種類多，食物網(wǎng)復雜，物質(zhì)循環(huán)與能、生物種類多，食物網(wǎng)復雜，物質(zhì)循環(huán)與能量流動的渠道多。量流動的渠道多。抵

5、抗力較強抵抗力較強抵抗力較弱抵抗力較弱抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：、生物種類多，食物網(wǎng)復雜，物質(zhì)循環(huán)與能、生物種類多，食物網(wǎng)復雜，物質(zhì)循環(huán)與能量流動的渠道多。量流動的渠道多。抵抗力較強抵抗力較強抵抗力較弱抵抗力較弱可見，抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征有：可見，抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征有：、各營養(yǎng)級的生物種類多，、各營養(yǎng)級的生物種類多，食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)復雜。食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)復雜。、生物的種類、數(shù)量多。、生物的種類、數(shù)量多。概念：生態(tài)系統(tǒng)受到外界干擾因素的破概念：生態(tài)系統(tǒng)受到外界干擾因素的破壞后恢復原狀的能力。壞后恢復原狀的能力。來源：來源：、生物繁殖的速度快，產(chǎn)生后代多，能

6、迅速、生物繁殖的速度快，產(chǎn)生后代多，能迅速恢復原有的數(shù)量?；謴驮械臄?shù)量。、物種變異能力強，能適應新環(huán)境的類型。、物種變異能力強，能適應新環(huán)境的類型。、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，生物受到的制約小。、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，生物受到的制約小。恢復力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征恢復力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：、各營養(yǎng)級的生物個體小，數(shù)量多，繁殖快。、各營養(yǎng)級的生物個體小，數(shù)量多，繁殖快。生物種類較少，物種擴張受到的制約較小。生物種類較少，物種擴張受到的制約較小?；謴土娀謴土娀謴土θ趸謴土θ趸謴土Ψ€(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：恢復力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：、生物能以休眠方式渡過不利時期或產(chǎn)生適、生物能以休眠方式渡過不利時期

7、或產(chǎn)生適應新環(huán)境的新類型。應新環(huán)境的新類型?；謴土娀謴土娀謴土^弱恢復力較弱可見，恢復力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：可見，恢復力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：、生物種類較少，物種擴張、生物種類較少，物種擴張受到的制約小。受到的制約小。、各營養(yǎng)級的生物個體小，、各營養(yǎng)級的生物個體小，數(shù)量多，繁殖快。數(shù)量多，繁殖快。、各營養(yǎng)級生物能以休眠方、各營養(yǎng)級生物能以休眠方式渡過不利時期或產(chǎn)生適式渡過不利時期或產(chǎn)生適應新環(huán)境的新類型。應新環(huán)境的新類型。對一個生態(tài)系統(tǒng)來說，抵抗力穩(wěn)定性與恢對一個生態(tài)系統(tǒng)來說，抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性存在相反關(guān)系。復力穩(wěn)定性存在相反關(guān)系。抵抗力抵抗力穩(wěn)定性穩(wěn)定性恢復力恢復力穩(wěn)定性穩(wěn)

8、定性穩(wěn)穩(wěn)定定性性生物量、生態(tài)系統(tǒng)復雜程度等生物量、生態(tài)系統(tǒng)復雜程度等恢復力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：恢復力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：、生物種類較少，物種擴張受到的制約較小。、生物種類較少，物種擴張受到的制約較小。抵抗力弱抵抗力弱恢復力強恢復力強抵抗力強抵抗力強恢復力弱恢復力弱恢復力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：恢復力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征：2 2、生物個體小，繁殖快。能以休眠方式渡過、生物個體小，繁殖快。能以休眠方式渡過不利時期或產(chǎn)生適應新環(huán)境的變異。不利時期或產(chǎn)生適應新環(huán)境的變異。抵抗力弱抵抗力弱恢復力強恢復力強抵抗力強抵抗力強恢復力弱恢復力弱人類的生存離不開一個適宜人類的生存離不開一個適宜穩(wěn)定的環(huán)境

9、。穩(wěn)定的環(huán)境。人類的發(fā)展離不開一個適宜人類的發(fā)展離不開一個適宜穩(wěn)定的環(huán)境。穩(wěn)定的環(huán)境。走持續(xù)發(fā)展的道路需要一個走持續(xù)發(fā)展的道路需要一個適宜穩(wěn)定的環(huán)境。適宜穩(wěn)定的環(huán)境。一方面要控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度，一方面要控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度，對生態(tài)系統(tǒng)的利用應適度，不應超過生態(tài)對生態(tài)系統(tǒng)的利用應適度，不應超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。另一方面，對人類利用強度大的生態(tài)另一方面，對人類利用強度大的生態(tài)系統(tǒng)，應實施相應的物質(zhì)、能量投入，保系統(tǒng)，應實施相應的物質(zhì)、能量投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)。證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)。1991年，年，8個人被送進個人被送進“生物圈生物圈二

10、號二號”，本來預期他們與世隔絕兩，本來預期他們與世隔絕兩年，可以靠吃自己生產(chǎn)的糧食，呼年，可以靠吃自己生產(chǎn)的糧食，呼吸植物釋放的氧氣，飲用生態(tài)系統(tǒng)吸植物釋放的氧氣，飲用生態(tài)系統(tǒng)自然凈化的水生存。但自然凈化的水生存。但18個月之后，個月之后，“生物圈二號生物圈二號”系統(tǒng)嚴重失去平衡：系統(tǒng)嚴重失去平衡：氧氣濃度從氧氣濃度從21%降至降至14%，不足，不足以維持研究者的生命，輸入氧氣加以維持研究者的生命，輸入氧氣加以補救也無濟于事；原有的以補救也無濟于事；原有的25種小種小動物，動物，19種滅絕；為植物傳播花粉種滅絕；為植物傳播花粉的昆蟲全部死亡，植物也無法繁殖。的昆蟲全部死亡，植物也無法繁殖。事后

11、的研究發(fā)現(xiàn)：細菌在分解土壤事后的研究發(fā)現(xiàn)：細菌在分解土壤中大量有機質(zhì)的過程中，耗費了大中大量有機質(zhì)的過程中，耗費了大量的氧氣；而細菌所釋放出的二氧量的氧氣；而細菌所釋放出的二氧化碳經(jīng)過化學作用，被化碳經(jīng)過化學作用，被“生物圈二生物圈二號號”的混凝土墻所吸收，又打破了的混凝土墻所吸收，又打破了循環(huán)。循環(huán)。 自然界不同于人工控制系統(tǒng)，大而全的設計導致自然界不同于人工控制系統(tǒng)，大而全的設計導致了顧此失彼。生物圈二號內(nèi)的土壤均來自一個地方，了顧此失彼。生物圈二號內(nèi)的土壤均來自一個地方，不像地球那樣不同地帶有不同的土壤類型。模擬的各不像地球那樣不同地帶有不同的土壤類型。模擬的各類生態(tài)系統(tǒng)的空間分布格局及

12、大小比例不合理。地球類生態(tài)系統(tǒng)的空間分布格局及大小比例不合理。地球上生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生物間關(guān)系很復雜，目前人類還未全上生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生物間關(guān)系很復雜，目前人類還未全面了解生物間的協(xié)調(diào)性。它最重要的啟示在于：面了解生物間的協(xié)調(diào)性。它最重要的啟示在于：我們我們?nèi)祟惸壳皩Φ厍虻牧私膺€是遠遠不夠的，目前最好的人類目前對地球的了解還是遠遠不夠的，目前最好的辦法還是保護和利用好地球，進行環(huán)境保護和生態(tài)恢辦法還是保護和利用好地球，進行環(huán)境保護和生態(tài)恢復是實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的必由之路。復是實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的必由之路。 人類應保持對自然的敬畏，不人類應保持對自然的敬畏，不滿滿300300萬歲的人類想對萬歲的人類想對

13、4545億高齡的億高齡的地球指手劃腳當家作主，為時尚早。地球指手劃腳當家作主，為時尚早。人類要避免對自然環(huán)境的種種自作人類要避免對自然環(huán)境的種種自作聰明，否則，人們很可能不會再有聰明，否則，人們很可能不會再有下一個五千年文明。下一個五千年文明。通過本節(jié)的學習，要明確以下觀點：通過本節(jié)的學習，要明確以下觀點： （1）自然生態(tài)系統(tǒng)是人類生存的基本環(huán)境；）自然生態(tài)系統(tǒng)是人類生存的基本環(huán)境；（2）人類活動的干擾正在全球范圍內(nèi)使生態(tài)）人類活動的干擾正在全球范圍內(nèi)使生態(tài)系統(tǒng)偏離穩(wěn)定狀態(tài)；系統(tǒng)偏離穩(wěn)定狀態(tài)；（3）人類生存與發(fā)展的命運就掌握在自己手）人類生存與發(fā)展的命運就掌握在自己手中，但又受到自然規(guī)律的制約

14、。中，但又受到自然規(guī)律的制約。 課題：設計并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性。課題：設計并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性。 1.在制作生態(tài)缸時，除了參考教材中的方法步驟在制作生態(tài)缸時，除了參考教材中的方法步驟外，還要注意以下幾點外，還要注意以下幾點:l（1）生態(tài)缸可制作成封閉型，也可制作成開放型）生態(tài)缸可制作成封閉型，也可制作成開放型（即不加蓋）。前者對生態(tài)系統(tǒng)的基本成分及其比例（即不加蓋）。前者對生態(tài)系統(tǒng)的基本成分及其比例有著更嚴格的要求。有著更嚴格的要求。l（2）生態(tài)缸中放置的生物必須具有較強的生活力，）生態(tài)缸中放置的生物必須具有較強的生活力，放置生物的數(shù)量要合適。放置生物的數(shù)量要合適。l（3）為了使生

15、態(tài)缸內(nèi)的沙地保持干燥，可在沙土下）為了使生態(tài)缸內(nèi)的沙地保持干燥，可在沙土下鋪墊一張塑料布，以防止缸中水（氣）滲透上來。鋪墊一張塑料布，以防止缸中水（氣）滲透上來。l（4）生態(tài)缸制作完畢后，應該貼上標簽，在上面寫）生態(tài)缸制作完畢后，應該貼上標簽，在上面寫上制作者的姓名與制作日期。上制作者的姓名與制作日期。2. 觀察生態(tài)缸的穩(wěn)定性時，要注意以下幾點觀察生態(tài)缸的穩(wěn)定性時，要注意以下幾點:l（1）設計一份觀察記錄表，內(nèi)容包括植物、動物的）設計一份觀察記錄表，內(nèi)容包括植物、動物的生活情況，水質(zhì)情況（由顏色變化進行判別）及基質(zhì)生活情況，水質(zhì)情況（由顏色變化進行判別）及基質(zhì)變化等。變化等。l（2）定期觀察，

16、同時做好觀察記錄。）定期觀察，同時做好觀察記錄。l（3）如果發(fā)現(xiàn)生態(tài)缸中的生物已經(jīng)全部死亡，說明）如果發(fā)現(xiàn)生態(tài)缸中的生物已經(jīng)全部死亡，說明此時該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性已被破壞，記錄下發(fā)現(xiàn)的時此時該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性已被破壞，記錄下發(fā)現(xiàn)的時間。間。l（4）依據(jù)觀察記錄，對不同生態(tài)缸進行比較、分析，）依據(jù)觀察記錄，對不同生態(tài)缸進行比較、分析，說明生態(tài)缸中生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性差異的原因。說明生態(tài)缸中生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性差異的原因。練習練習l基礎題基礎題1.（1）；（；（2）；（；（3）。2.自我調(diào)節(jié)能力最強的兩個生態(tài)系統(tǒng)是（自我調(diào)節(jié)能力最強的兩個生態(tài)系統(tǒng)是（1、8）；）；人的作用突出的生態(tài)系統(tǒng)有（人的作用突出的生態(tài)系統(tǒng)

17、有（6、7、9、11）；）；陸地生態(tài)系統(tǒng)中抵抗力穩(wěn)定性較強的是（陸地生態(tài)系統(tǒng)中抵抗力穩(wěn)定性較強的是（1、2），較弱的是），較弱的是（3、5、6、7、11）；）；水域生態(tài)系統(tǒng)在遭到較嚴重的破壞后，恢復較快的是（水域生態(tài)系統(tǒng)在遭到較嚴重的破壞后，恢復較快的是（4、9），恢復較慢的是（），恢復較慢的是（8）。）。l拓展題拓展題提示：生態(tài)系統(tǒng)中的生物種類越多，食物鏈越復雜，系統(tǒng)的提示：生態(tài)系統(tǒng)中的生物種類越多，食物鏈越復雜，系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力就越強；反之，生物種類越少，食物鏈越簡自我調(diào)節(jié)能力就越強；反之，生物種類越少，食物鏈越簡單，則調(diào)節(jié)平衡的能力越弱。例如在馬尾松純林中，松毛單，則調(diào)節(jié)平衡的能力越弱

18、。例如在馬尾松純林中，松毛蟲常常會產(chǎn)生爆發(fā)性的危害；如果是針闊混交林，單一的蟲常常會產(chǎn)生爆發(fā)性的危害；如果是針闊混交林，單一的有害種群不可能大發(fā)生，因為多種樹混交，害蟲的天敵種有害種群不可能大發(fā)生，因為多種樹混交，害蟲的天敵種類和數(shù)量隨之增加，進而限制了該種害蟲的擴展和蔓延。類和數(shù)量隨之增加，進而限制了該種害蟲的擴展和蔓延。返回自我檢測的答案和提示自我檢測的答案和提示l一、概念檢測l1.（1）；（2）；（3）；l （4）；（5）。l2.（1）B；（2）C。3.（1）例如：）例如：（2）生態(tài)系統(tǒng)）生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞的信息傳遞 l二、知識遷移二、知識遷移l1.這是一道開放性非常大的題，可以讓學生充分這是一道開放性非常大的題，可以讓學生充分發(fā)揮創(chuàng)造力去設計。發(fā)揮創(chuàng)造力去設計。 l2.提示：提示：l（1）藻類數(shù)量減少；需氧型細菌大量繁殖，溶）藻類數(shù)量減少；需氧型細菌大量繁殖，溶解氧隨有機物被細菌分解而大量消耗。解氧隨有機物被細菌分解而大量消耗。l（2）有機物分解后形成的大量的）有機物分解后形成的大量的NH+4等無機等無機鹽離子，有利于藻類的大量繁殖。鹽離子，有利于藻類的大量繁殖。l（3）藻類通過光合作用釋放氧氣；有機物減少，）藻類通過光合作用釋放氧氣；有機物減少，需氧型細菌數(shù)量下降，因而對溶解氧