新教材同步備課系列2023高中生物3.5生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件新人教版選擇性必修2

第三章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性學(xué)習(xí)目標(biāo)闡明生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（生命觀念、科學(xué)思維）0102舉例說明抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性（生命觀念、科學(xué)思維）簡述提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施（生命觀念、科學(xué)思維）0304設(shè)計(jì)并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性（科學(xué)思維、社會責(zé)任）···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.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？2.我國曾引入紫莖澤蘭專食性天敵——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？首先，入侵地的氣候適合紫莖澤蘭生長；其次，入侵地缺乏紫莖澤蘭的天敵，紫莖澤蘭種群數(shù)量增長不受天敵的制約；再次，脫離原產(chǎn)地后，紫莖澤蘭失去與其有競爭關(guān)系的物種的制約，使得種群數(shù)量持續(xù)增加，瘋長蔓延引入澤蘭實(shí)蠅，通過天敵制·約可以達(dá)到控制紫莖澤蘭瘋長蔓延的效果，但澤蘭實(shí)蠅也是一種外來生物，也有可能在引入地造成生物入侵，破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)，所以引入澤蘭實(shí)蠅一定要謹(jǐn)慎，并做好嚴(yán)密監(jiān)控，適時防治等工作新課講授1一、生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生態(tài)平衡(1)概念:生態(tài)系統(tǒng)的

和

處于

的一種狀態(tài)，就是生態(tài)平衡。(2)表現(xiàn):在處于平衡的生態(tài)系統(tǒng)中，物質(zhì)和能量的輸入與輸出均衡，生物種類的組成穩(wěn)定，即生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)過程與消費(fèi)、分解過程處于平衡狀態(tài)，這時生態(tài)系統(tǒng)的外貌、結(jié)構(gòu)以及動植物組成等都保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)。相對穩(wěn)定功能結(jié)構(gòu)(3)特征:①結(jié)構(gòu)均衡: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)一消費(fèi)一分解的生態(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，生物個體持續(xù)發(fā)展和更新。③收支平衡:即生產(chǎn)力穩(wěn)定，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(jī)物的量，處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)。知識點(diǎn)睛①生態(tài)平衡是一種相對平衡而不是絕對平衡，是因?yàn)槿魏紊鷳B(tài)系統(tǒng)都不是孤立的，都會與外界發(fā)生直接或間接的聯(lián)系，會經(jīng)常遭到外界的干擾。②生態(tài)平衡是一種動態(tài)的平衡而不是靜態(tài)的平衡，是因?yàn)樽兓怯钪骈g切事物最根本的屬性，生態(tài)系統(tǒng)這個自然界復(fù)雜的實(shí)體也處在不斷變化之中。（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，叫做生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（2）原因：生態(tài)系統(tǒng)具有穩(wěn)定性是由于生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力。（3）表現(xiàn)：生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能具有一定的穩(wěn)定性。（4）類型：抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性注意說明①生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定是一種相對的穩(wěn)定，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能都處于動態(tài)的變化之中。②生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定的表現(xiàn):生態(tài)系統(tǒng)中動植物的種類和數(shù)量一般不會有太大變化。③生態(tài)系統(tǒng)功能穩(wěn)定性的表現(xiàn):生物群落的物質(zhì)和能量的輸入與輸出相對平衡。④生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)可打破重建:在遵循生態(tài)系統(tǒng)規(guī)律的前提下，依據(jù)人類的需要，可打破原有的穩(wěn)態(tài)，建立更加高效的生態(tài)系統(tǒng)。（1）自我調(diào)節(jié)能力:不同的生態(tài)系統(tǒng)都有在一定范圍內(nèi)消除外來干擾的能力，我們稱之為生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。它是通過反饋調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)的。生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力注意說明①因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限的，所以生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是相對的穩(wěn)定，而不是絕對的穩(wěn)定。當(dāng)外界干擾因素的強(qiáng)度超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力時，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性就會被破壞，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力會迅速喪失。②生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的強(qiáng)弱:不同生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力不同;生態(tài)系統(tǒng)的成分越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)，如熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)比農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力強(qiáng)。（2）反饋調(diào)節(jié):當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)中某一成分發(fā)生變化時，必然會引起其他成分出現(xiàn)系列的相應(yīng)變化，這些變化又反過來影響最初發(fā)生變化的那種成分的變化，這種現(xiàn)象叫作生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)。它包括正反饋調(diào)節(jié)和負(fù)反饋調(diào)節(jié)，其中負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在。①負(fù)反饋調(diào)節(jié)a.作用:負(fù)反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)，它能使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到和保持相對穩(wěn)定。b.結(jié)果:負(fù)反饋調(diào)節(jié)抑制或減弱最初發(fā)生變化的那種成分的變化。c.存在范圍:負(fù)反饋調(diào)節(jié)不僅存在于生物群落內(nèi)部，還存在于生物群落與非生物環(huán)境之間思考·討論原方向發(fā)生偏離負(fù)反饋調(diào)節(jié)回到原來方向“改邪歸正”1.小組合作，嘗試用文字、線框、箭頭等符號，簡要描述上述例子中的負(fù)反饋調(diào)節(jié)的過程。2.利用本章第一節(jié)圖3-4（第52頁），以圖中的蛙、蛇或其他動物為例，描繪該種動物數(shù)量增加或減少時，生態(tài)系統(tǒng)可能發(fā)生的變化，并討論反饋調(diào)節(jié)是否發(fā)揮了作用？蛙減少昆蟲和蜘蛛增加捕食昆蟲和蜘蛛的鳥增加鷹增加蛇減少蛙增加昆蟲和蜘蛛減少捕食昆蟲和蜘蛛的鳥減少鷹減少蛇增加d.1實(shí)例:森林中的食蟲鳥和害蟲的數(shù)量變化（生物群落內(nèi)部）鳥食物增加鳥因饑餓死亡鳥吃少量害蟲鳥吃大量害蟲害蟲減少害蟲增加鳥數(shù)量下降鳥數(shù)量增加d.2實(shí)例:生物群落與非生物機(jī)環(huán)境之間負(fù)反饋調(diào)節(jié)森林面貌遭到破壞種子萌發(fā),幼苗生長森林植被大量生長郁閉，林間陽光減少枯枝落葉增多火災(zāi)陽光、養(yǎng)料充足（－）（－）②正反饋調(diào)節(jié)a.作用:正反饋調(diào)節(jié)常常使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離原有的生態(tài)平衡或穩(wěn)態(tài)，最終走向崩潰。b.結(jié)果:與負(fù)反饋調(diào)節(jié)相反，即生態(tài)系統(tǒng)中某一成分的變化所引起的一系列變化會加速生態(tài)系統(tǒng)最初發(fā)生變化的那種成分的變化。c.實(shí)例：氣候改善保護(hù)環(huán)境環(huán)境更美草木繁盛風(fēng)調(diào)雨順湖泊受到污染魚類死亡魚類數(shù)量減少污染程度加劇生態(tài)系統(tǒng)崩潰注意說明兩種反饋調(diào)節(jié)的區(qū)別比較項(xiàng)目負(fù)反饋調(diào)節(jié)正反饋調(diào)節(jié)作用是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)，能使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到并保持平衡使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)結(jié)果抵制或減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化加速最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化實(shí)例森林中的食蟲鳥和害蟲的數(shù)量變化已經(jīng)污染的湖泊中污染狀況加劇等過程聯(lián)系正、負(fù)反饋的相互作用和轉(zhuǎn)化，保證了生態(tài)系統(tǒng)可以達(dá)到并保持一定的穩(wěn)態(tài)新課講授2二、抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性(1)概念: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(dá)根系抗干旱蝗蟲采食下，草原植物再生能力增強(qiáng)（2）規(guī)律生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多食物網(wǎng)越復(fù)雜自我調(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(1)概念:生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)到原狀的能力大興安嶺1987火災(zāi)俯瞰圖若干年后，大興安嶺的植被抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的比較比較項(xiàng)目抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性概念生態(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。生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)到原狀的能力影響因素生態(tài)系統(tǒng)的組分越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，抵抗力穩(wěn)定性越強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的組分越少、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單，則越容易恢復(fù)，恢復(fù)力穩(wěn)定性越強(qiáng)聯(lián)系（1）一般來說，抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)，恢復(fù)力穩(wěn)定性弱；反之亦然（也有特殊情況，如極地苔原生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性都很弱）。（2）二者是同時存在于同一生態(tài)系統(tǒng)中的兩種截然不同的作用力，它們相互作用，共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。注意說明①生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性主要與生物種類有關(guān)，還要考慮生物的個體數(shù)量。②生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性不是恒定不變的，因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力具有一定的限度。③兩種穩(wěn)定性不一定都呈負(fù)相關(guān)，如苔原生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性都較低。新課講授3三、提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素（1）自然因素（火山爆發(fā)、地震、臺風(fēng)、流行病等）對生態(tài)系統(tǒng)的危害是有限的。（2）人為因素對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響更廣泛、更直接、更大。主要是人類對自然資源的不合理開發(fā)和利用，常常造成森林毀滅、水土流失、草原退化。再加上人類對自然環(huán)境的污染，造成生態(tài)系統(tǒng)的破壞。提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的意義（1）可以持續(xù)不斷地滿足人類生活所需；（2）能夠使人類生活與生產(chǎn)的環(huán)境保持穩(wěn)定。適量砍伐合理放牧適度捕撈提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的措施（1）要提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，應(yīng)控制對生態(tài)系統(tǒng)的干擾強(qiáng)度；對生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)該適度，不應(yīng)超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，如不能過度放牧、不亂砍濫伐森林等。（2）對人類利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng)，要提高其穩(wěn)定性，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)。例如為使單一作物農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定，需要不斷施肥、灌溉和控制病蟲害等；還可以人工建造“生態(tài)屏障”思考·討論桉樹林是我國西南地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)林。大面積種植桉樹林的生態(tài)問題已引起廣泛關(guān)注。例如，結(jié)構(gòu)單一的同齡純林對環(huán)境變化的抵抗力差；人工桉樹林下植被稀少，出現(xiàn)水土流失等問題；有的桉樹林里鳥類絕跡。研究發(fā)現(xiàn)，在某地人工桉樹林中，喬木層桉樹占絕對優(yōu)勢；灌木層、草本層的物種豐富度則與桉樹密度有關(guān)：桉樹密度為750株/hm2時，灌木層有17個物種，草本層物種也較豐富;桉樹密度高達(dá)1000株/hm2時，灌木層和草本層物種均減少。1.結(jié)合上述信息，并查閱有關(guān)資料,與小組同學(xué)討論提高人工桉樹林穩(wěn)定性的措施。討論時，應(yīng)重點(diǎn)考慮如何提高生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，并兼顧人工林的經(jīng)濟(jì)效益與當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)保護(hù)之間的平衡。2.按上述思路，選擇一個自己比較熟悉的生態(tài)系統(tǒng)，如退耕還林、還草、還湖過程中新形成的森林、草原、湖泊生態(tài)系統(tǒng)，城市建設(shè)中興建的森林公園或濕地生態(tài)系統(tǒng)，查閱資料，設(shè)計(jì)提高其穩(wěn)定性的方案。人工桉樹林是一種經(jīng)濟(jì)林，種植時既要發(fā)揮人工林的優(yōu)勢，確保經(jīng)濟(jì)效益的最大化，又要確保人工林的穩(wěn)定性。具體措施有：（1）造林前進(jìn)行整地，改善土壤條件，促進(jìn)林木生長，可以適當(dāng)施肥。（2）造林后采取除草撫育措施，改善林木的生長環(huán)境，加快桉樹林生長速度，同時在林下增加植被數(shù)量和種類，確保林中生物多樣性，增加營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，以提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性退耕還林形成森林的方案：首先考慮樹種與環(huán)境的協(xié)調(diào)問題，種植適宜品種；其次要考慮物種多樣性，保證林地體系的穩(wěn)定性，不同地區(qū)還應(yīng)根據(jù)當(dāng)體情況采取不同的策略。新課講授4四、設(shè)計(jì)制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性目的要求設(shè)計(jì)一個生態(tài)缸，觀察這一人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性?；驹?/p>

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(yùn)轉(zhuǎn)，在設(shè)計(jì)時還要考慮系統(tǒng)內(nèi)組分及營養(yǎng)級之間的合適比例。設(shè)計(jì)和制作生態(tài)缸的要求設(shè)計(jì)要求原因生態(tài)缸必須是封閉的生態(tài)缸中的生物必須有很強(qiáng)的生活能力，且成分要齊全生態(tài)缸的材料必須透明要采用散射光生態(tài)缸中的水不滿，留一定空間選擇的動物不宜太多，不宜太大防止外界生物或非生物因素的干擾保證物質(zhì)循環(huán)和能量流動，在一定時期內(nèi)保持穩(wěn)定為光合作用提供光照，同時便于觀察使缸內(nèi)儲備一定量的空氣減少對氧氣的消耗防止水溫過高導(dǎo)致水生植物死亡小型生態(tài)缸(瓶)實(shí)驗(yàn)流程:結(jié)論（1）人工生態(tài)系統(tǒng)可以保持較長時間的相對穩(wěn)定但不是永久；（2）人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是有條件的注意事項(xiàng)（1）設(shè)計(jì)一份觀察記錄表，定期觀察，同時做好觀察記錄，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(jìn)行判別）及基質(zhì)變化等；（2）觀察指標(biāo)為：生態(tài)缸中生物的生存狀況和存活時間，進(jìn)而了解生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性及影響穩(wěn)定性的因素；（3）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)的時間。（4）依據(jù)觀察記錄，對不同生態(tài)缸進(jìn)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。討論：1.設(shè)計(jì)時要考慮的生態(tài)系統(tǒng)各組成成分有哪些？非生物的物質(zhì)和能量生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者

生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者三者之間應(yīng)保持適宜比例，以維持生態(tài)

系統(tǒng)的相對穩(wěn)定。2.生態(tài)缸經(jīng)過多長時間后才能達(dá)到比較穩(wěn)定的狀態(tài)？3.達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，生態(tài)缸內(nèi)的生物的種類和數(shù)量有無變化？如有，是怎樣變化的？一般等到缸內(nèi)生物相互適應(yīng)及依存后，生態(tài)缸才能達(dá)到比較穩(wěn)定的狀態(tài)，大多在1個星期以后。有。浮游