生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件 新教材同步備課精研高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

第五節(jié)第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性紫莖澤蘭問題探討

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(kuò)散至廣西、貴州、四川等多個(gè)省份，對當(dāng)?shù)亓帜尽⒛敛莺娃r(nóng)作物造成嚴(yán)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:為什么紫莖澤蘭在原產(chǎn)地沒有大肆繁殖，在入侵地可以瘋長蔓延？適應(yīng)、繁殖能力強(qiáng)，沒有天敵等制約因素討論2.我國曾引入紫莖澤蘭的專食性天敵——澤蘭實(shí)蠅來防治紫莖澤蘭。澤蘭實(shí)蠅也是一種外來生物，對這種方法，你怎么看？澤蘭實(shí)蠅問題探討

澤蘭實(shí)蠅可以抑制紫莖澤蘭的生長，但是澤蘭實(shí)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(shí)蠅之前，應(yīng)做好相關(guān)研究，如澤蘭實(shí)蠅的生物安全性研究，野外如何布點(diǎn)釋放澤蘭實(shí)蠅，定點(diǎn)釋放的蟲量應(yīng)當(dāng)為多少等等，即在確保利用澤蘭實(shí)蠅的安全性后，再利用它進(jìn)行防治。一、生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1.生態(tài)平衡的概念:

生態(tài)系統(tǒng)的

和

處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)，就是生態(tài)平衡。結(jié)構(gòu)功能生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)（食物鏈、食物網(wǎng)）能量流動物質(zhì)循環(huán)信息傳遞2.處于生態(tài)平衡的生態(tài)系統(tǒng)具有以下特征:(1)結(jié)構(gòu)平衡:(2)功能平衡:(3)收支平衡:生態(tài)系統(tǒng)的各組分保持相對穩(wěn)定。生產(chǎn)—消費(fèi)—分解的生態(tài)過程正常進(jìn)行，保證了物質(zhì)總在循環(huán)，能量不斷流動，生物個(gè)體持續(xù)發(fā)展和更新。如在某生態(tài)系統(tǒng)中，植物在一定時(shí)間內(nèi)制造的可供生物利用的有機(jī)物的量，處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)。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)平衡。3.生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機(jī)制——負(fù)反饋調(diào)節(jié)

負(fù)反饋：在一個(gè)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(fù)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)。實(shí)例1:兔子數(shù)量增加狼增加草減少，兔的生存空間和資源減少兔子數(shù)量減少草增加，兔的生存空間和資源增加狼減少實(shí)例2:森林植被大量生長林下光照減少，樹苗生長受限，枯枝落葉增加增加了自然火災(zāi)的可能性光照充足土壤養(yǎng)料增多種子萌發(fā)，幼苗迅速成長植被逐漸恢復(fù)(2)原因：生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力。4.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性(1)概念:生態(tài)系統(tǒng)維持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)與功能處于相對平衡狀態(tài)的能力。(3)分類：①抵抗力穩(wěn)定性②恢復(fù)力穩(wěn)定性二、抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)性穩(wěn)定性1．抵抗力穩(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。

生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能維持原狀（不受損害）的能力。2．恢復(fù)力穩(wěn)定性（抵抗干擾，維持原狀）（遭到破壞，恢復(fù)原狀）(1)蝗蟲采食下，草原植物再生能力增強(qiáng)(2)干旱時(shí)樹木擴(kuò)展根系的分布空間(3)草原大火過后，“野火燒不盡，春風(fēng)吹又生”(4)水體被污染后經(jīng)過很長一段時(shí)間后又恢復(fù)了清澈判斷以下情況體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的哪種穩(wěn)定性：——抵抗力穩(wěn)定性——抵抗力穩(wěn)定性——恢復(fù)力穩(wěn)定性——恢復(fù)力穩(wěn)定性

一般來說，生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，其自我調(diào)節(jié)能力就越強(qiáng)，抵抗力穩(wěn)定性就越高，恢復(fù)力穩(wěn)定性越低。穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜程度抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性北極苔原生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性都很低。思考：結(jié)構(gòu)簡單的生態(tài)系統(tǒng)，恢復(fù)力穩(wěn)定性一定高嗎？

北極苔原生態(tài)系統(tǒng)中，動植物種類稀少，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，其生產(chǎn)者主要是地衣，其他生物大都直接或間接地依靠地衣生活。思考：在個(gè)體水平穩(wěn)態(tài)的維持上，有沒有類似生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的情況？人體在遇到病原體入侵時(shí)，免疫系統(tǒng)會抵抗病原體的入侵，這與生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性相似；人體也有恢復(fù)穩(wěn)態(tài)的機(jī)制和趨勢，在大病初愈時(shí)，有些功能需要恢復(fù)到正常水平，這與恢復(fù)力穩(wěn)定性相似。(1)生物多樣性高有利于提高生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力(

)(2)負(fù)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)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)(

)(3)某相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中旅鼠的天敵、植物、旅鼠之間數(shù)量的變化是一種正反饋調(diào)節(jié)(

)(4)自我調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)，其恢復(fù)力穩(wěn)定性也就越高(

)常考基礎(chǔ)診斷CHANG

KAO

JI

CHU

ZHEN

DUAN√√××(5)生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性就越強(qiáng)(

)(6)森林生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性要比草原生態(tài)系統(tǒng)高(

)(7)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性很低，則恢復(fù)力穩(wěn)定性就一定很高(

)?？蓟A(chǔ)診斷CHANG

KAO

JI

CHU

ZHEN

DUAN×√×(8)極地苔原由于物種組成單一，結(jié)構(gòu)簡單，它的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性都很低(

)(9)河流輕度污染后的凈化恢復(fù)及火災(zāi)后草原的恢復(fù)均屬于恢復(fù)力穩(wěn)定性(

)(10)落葉闊葉林遭到嚴(yán)重破壞時(shí)，往往不易在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到原來的狀態(tài)，原因是其抵抗力穩(wěn)定性較低(

)√××?？蓟A(chǔ)診斷CHANG

KAO

JI

CHU

ZHEN

DUAN三、提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的措施：（1）控制對生態(tài)系統(tǒng)的干擾強(qiáng)度，在不超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力的范圍內(nèi)，合理適度地利用生態(tài)系統(tǒng)。（2）對人類利用強(qiáng)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)。四、設(shè)計(jì)制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性1、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(jìn)行組織，構(gòu)建一個(gè)人工微生態(tài)系統(tǒng)是可能的。2、實(shí)驗(yàn)材料：蚯蚓：蝸牛、小烏龜：浮萍、水草等植物：水、土壤、陽光等：分解者消費(fèi)者生產(chǎn)者非生物的物質(zhì)和能量

生態(tài)缸中投放的幾種生物必須具有很強(qiáng)的生活力，成分齊全，還要考慮系統(tǒng)內(nèi)組分及營養(yǎng)級之間的合適比例。設(shè)計(jì)要求相關(guān)分析一般是封閉的材料必須透明采光應(yīng)用較強(qiáng)的散射光宜小不宜大，缸中的水量應(yīng)適宜，要留出一定的空間3、生態(tài)缸設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：防止外界生物或非生物因素的干擾為光合作用提供光能；保持生態(tài)缸內(nèi)溫度；便于觀察防止水溫過高導(dǎo)致水生植物死亡便于操作；缸內(nèi)儲備一定量的空氣思考②：生態(tài)缸的穩(wěn)定性高還是低？為什么？是，因?yàn)樗哂猩鷳B(tài)系統(tǒng)的各個(gè)組成成分低，因?yàn)樯鷳B(tài)缸中生物種類少，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單。思考①：生態(tài)缸是不是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)？為什么？【練習(xí)】如圖所示為某同學(xué)制作的小生態(tài)瓶，據(jù)圖分析不正確的是(

)A.該生態(tài)瓶的組成成分雖比較簡

單，但其群落仍存在垂直結(jié)構(gòu)B.生態(tài)瓶中生物種類稀少，沒有食物鏈存在C.為了保證生態(tài)瓶的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，瓶內(nèi)浮萍、金魚

藻、螺螄和蝦的比例應(yīng)適中D.在適宜的溫度和光照條件下,該生態(tài)瓶會更穩(wěn)定B【練習(xí)】下圖為河流生態(tài)系統(tǒng)受到生活污水（含有大量有機(jī)物）輕度污染后的凈化過程示意圖，據(jù)圖回答：（1）在河流的AB段上，溶解氧大量減少的主要原因是？

藻類減少，需氧型細(xì)菌大量繁殖，溶解氧隨有機(jī)物被細(xì)菌分解而大量消耗。（2）在河流的AB段上，藻類大量繁殖的主要原因是什么？有機(jī)物分解后形成大量的NH4+等無機(jī)鹽離子，有利于藻類的大量繁殖。（3）水中溶解氧含量逐漸恢復(fù)的主要原因是什么？藻類通過光合作用釋放O2