3.5 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性- 【知識精研】高二生物同步高效教學(xué)課件（人教版2019選擇性必修2）

第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1.生態(tài)平衡①概念生態(tài)系統(tǒng)的

和

處于相對穩(wěn)定的一種狀態(tài)，就是生態(tài)平衡。②特征①結(jié)構(gòu)平衡：生態(tài)系統(tǒng)的

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(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：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)。3.形成原因:生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部具有一定的自我調(diào)節(jié)能力。調(diào)節(jié)機(jī)制：負(fù)反饋調(diào)節(jié)并不是一成不變，而是一種動態(tài)的平衡結(jié)構(gòu)功能

各組分一、生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性實例一：草增加兔的生存空間和資源增加草減少兔的生存空間和資源減少兔增加兔減少狼減少狼增加說明在生態(tài)系統(tǒng)中，生物群落內(nèi)部能夠進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，以維持生態(tài)平衡說明在生態(tài)系統(tǒng)中，生物群落與無機(jī)環(huán)境之間也能夠自我調(diào)節(jié)，以維持生態(tài)平衡實例二：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（一）（一）4.調(diào)節(jié)機(jī)制——負(fù)反饋調(diào)節(jié)①定義：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。②意義：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)。生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是無限的嗎？原方向發(fā)生偏離回到原來方向調(diào)節(jié)穩(wěn)態(tài)（改邪歸正）模型圖：有一個湖泊受到了嚴(yán)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(jìn)一步加重污染，引起更多的魚類死亡，活魚就更少了。使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)實例：結(jié)果:模型圖：原方向發(fā)生偏離正反饋調(diào)節(jié)更加偏離破壞穩(wěn)態(tài)（錯上加錯）生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有一定限度的2.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性維持或恢復(fù)自我調(diào)節(jié)能力限度(其基礎(chǔ)是負(fù)反饋調(diào)節(jié))組成成分、食物鏈和食物網(wǎng)能量流動物質(zhì)循環(huán)信息傳遞二、抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性穩(wěn)定性類型？熱帶雨林北極凍原生態(tài)系統(tǒng)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。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2.恢復(fù)力穩(wěn)定性：河流土壤輕微污染自身凈化作用恢復(fù)有毒物質(zhì)重度污染自身凈化作用不足以消除恢復(fù)力穩(wěn)定性就被破壞了熱帶雨林在遭到嚴(yán)重砍伐，草原極度放牧后，它們恢復(fù)原狀的時間很漫長，難度極大！森林生態(tài)系統(tǒng)人工林生態(tài)系統(tǒng)低抵抗力穩(wěn)定性較高抵抗力穩(wěn)定性較低恢復(fù)力穩(wěn)定性較高恢復(fù)力穩(wěn)定性較當(dāng)遭遇干旱或蟲害時，自然林與人工林誰抵抗力強(qiáng)？火災(zāi)后，誰更容易恢復(fù)原貌？抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性穩(wěn)定性營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度①一般呈負(fù)相關(guān)關(guān)系②相互作用共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定特例？北極凍原生態(tài)系統(tǒng)項目

抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性概念實質(zhì)核心影響因素一般生態(tài)系統(tǒng)中組分越多，食物網(wǎng)越______，抵抗力穩(wěn)定性越高一般生態(tài)系統(tǒng)中組分越少，食物網(wǎng)越______，恢復(fù)力穩(wěn)定性越高復(fù)雜簡單生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身結(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。保持自身結(jié)構(gòu)功能相對穩(wěn)定恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)功能相對穩(wěn)定抵抗干擾、保持原狀遭到破壞、恢復(fù)原狀抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性(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

。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性之間的關(guān)系如圖表示抵抗力穩(wěn)定性、恢復(fù)力穩(wěn)定性和總穩(wěn)定性的關(guān)系，據(jù)圖分析：(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

。【核心探討】(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(qiáng)弱的指標(biāo)，x越大，說明恢復(fù)力穩(wěn)定性

越

。自我調(diào)節(jié)能力大于恢復(fù)力穩(wěn)定性低低（1）控制對生態(tài)系統(tǒng)的______強(qiáng)度，在不超過

的范圍內(nèi)，___________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____________的投入，保證________________________的協(xié)調(diào)。干擾生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力合理適度地物質(zhì)、能量生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能農(nóng)田施肥三北防護(hù)林對農(nóng)田、果園生態(tài)系統(tǒng)要不斷施肥、灌溉，增加投入，控制病蟲害，才能保證高產(chǎn)出。三、提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施思考1：既然生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)是循環(huán)的,為何農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)還需要經(jīng)常施肥?1.物質(zhì)循環(huán)具有全球性,是在生物圈內(nèi)進(jìn)行的。農(nóng)田是一個范圍相對較小的生態(tài)系統(tǒng),物質(zhì)在該生態(tài)系統(tǒng)中不一定能實現(xiàn)循環(huán)。2.農(nóng)田中的農(nóng)作物合成有機(jī)物(如蛋白質(zhì)、磷脂等)時利用了土壤中的氮、磷、鉀等元素,這些元素隨著糧食、瓜、果等輸出農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng),因此需要不斷施入含氮、磷、鉀等元素的肥料。2：?；~塘生態(tài)系統(tǒng)中有生產(chǎn)者桑樹等,但是在管理該魚塘過程中還要定期往水體中投入飼料,從生態(tài)系統(tǒng)的功能分析,其原因是什么?

生產(chǎn)者固定的太陽能不足以滿足魚類的需要,且不斷地輸出經(jīng)濟(jì)魚類,而其中的元素?zé)o法及時返回該生態(tài)系統(tǒng),故需定期補(bǔ)充物質(zhì)與能量。1.實驗?zāi)康模涸O(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.實驗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)建一個人工微生態(tài)系統(tǒng)是可能的。在設(shè)計時，要考慮系統(tǒng)內(nèi)組分及營養(yǎng)級之間的合適比例。四、設(shè)計制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性3、實驗設(shè)計要求與相關(guān)分析：設(shè)計要求相關(guān)分析生態(tài)缸必須是_____的生態(tài)缸中投放的幾種生物必須具有很強(qiáng)的生活力，種類齊全(具有生產(chǎn)者、消費者和分解者)生態(tài)缸的材料必須______生態(tài)缸宜小不宜大，缸中的水量應(yīng)適宜，要留出一定的______生態(tài)缸的采光應(yīng)用較強(qiáng)的______光選擇的動物不宜過多，個體不宜太大封閉透明空間散射防止外界生物或非生物因素的干擾使生態(tài)缸中的生態(tài)系統(tǒng)能夠進(jìn)行物質(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能，保持生態(tài)缸內(nèi)溫度，便于觀察便于操作，且使缸內(nèi)儲備一定量的空氣防止水溫過高導(dǎo)致水生植物死亡減少對氧氣的消耗，防止氧氣的產(chǎn)生量小于消耗量①生態(tài)缸中的生物只能存活一段時間。雖然生態(tài)缸中生態(tài)系統(tǒng)成分齊全，但

。所以抵抗力穩(wěn)定性極低，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性極易被破壞。因此，生態(tài)缸內(nèi)的生物只能保持一定時間的活性。②不同的生態(tài)缸中生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性時間有長有短。4.結(jié)果分析其結(jié)構(gòu)比較簡單，自我調(diào)節(jié)能力差1.設(shè)計時要考慮的生態(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)者消費者分解者生產(chǎn)者、消費者、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)？大約1個星期以后。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？有。浮游生物種類和數(shù)量少,水中溶解氧逐漸減少,以浮游生物為食的小型動物先死亡。4.在生態(tài)缸中，最后留下來的生物在這個人工生態(tài)系統(tǒng)中分別起什么作用？生產(chǎn)者？消費者？分解者？P50（2020·全國高考真題）植樹造林、“無廢棄物農(nóng)業(yè)”、污水凈化是建設(shè)美麗中國的重要措施。回答下列有關(guān)生態(tài)工程的問題：（1）在植樹造林時，一般認(rèn)為，全部種植一種植物的做法是不可取的。因為與混合種植方式所構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)相比，按照種植一種植物方式所構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)，其抵抗力穩(wěn)定性____。抵抗力穩(wěn)定性的含義是_________________________________________。（2）“無廢棄物農(nóng)業(yè)”是我國利用生態(tài)工程的原理進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一種模式，其做法是收集有機(jī)物質(zhì)。包括人畜糞便、枯枝落葉等，采用堆肥和漚肥等多種方式，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)肥料，再施用到農(nóng)田中。施用有機(jī)肥料的優(yōu)點是________________________________________________________________________（答出3點即可）。在有機(jī)肥料的形成過程中，微生物起到了重要作用，這些微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)組分中的________。（3）在污水凈化過程中，除發(fā)揮污水處理廠的作用外，若要利用生物來回收污水中的銅、鎘等金屬元素，請?zhí)峁┮粋€方案：________________________________________________。低生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀或不受損害的能力改善了土壤結(jié)構(gòu)；培育了土壤微生物；實現(xiàn)了土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用分解者種植能吸收這些金屬元素的水生植物，再從植物中回收金屬1.【考點速覽·診斷】(1)濕地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性是其自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)。(2021·河北卷，12C)(

)提示濕地生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力是其穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。(2)從島上狼的數(shù)量相對穩(wěn)定可推測島上環(huán)境條件相對穩(wěn)定。(2019·海南卷，25D)(

)(3)我國生物多樣性較低的西部沙漠地區(qū)的自我調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)，恢復(fù)力穩(wěn)定性較高。(2019·江蘇卷，15B)(

)提示沙漠地區(qū)氣候條件惡劣，自我調(diào)節(jié)能力較低，恢復(fù)力穩(wěn)定性也較低。(4)相對穩(wěn)定的能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)平衡的特征。(2022·河北卷，12C)(

)×√×√2.【情境推理·探究】1.濕地生態(tài)系統(tǒng)與海洋生態(tài)系統(tǒng)相比，抵抗力穩(wěn)定性低，則原因可能是_____________________________________________________________。該生態(tài)系統(tǒng)的生物種類少，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物網(wǎng))簡單，自我調(diào)節(jié)能力弱2.天然池塘改造人工魚塘后抵抗力穩(wěn)定性降低，原因是___________________________________。

若天然池塘與人工魚塘中生產(chǎn)者固定的能量相同，但與天然池塘相比，人工魚塘的魚產(chǎn)量較高，從能量流動的角度分析可能的原因：_______________

__________________________________________________________________(答出兩點)。生物種類減少，營養(yǎng)人工投放的魚飼結(jié)構(gòu)變得簡單料中的能量被魚利用，營養(yǎng)級較少，能量流動過程中損失的能量較少2.(2023·山西晉城模擬)下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，錯誤的是(

)A.生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，這是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)B.組成成分較為簡單的生態(tài)系統(tǒng)，其抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性可能都較低C.生物多樣性對維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性具有重要作用，體現(xiàn)了其直接價值D.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)抵抗力穩(wěn)定性就越高C3.(2023·廣東肇慶期末)下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，不正確的是(

)A.負(fù)反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)B.生態(tài)系統(tǒng)“遭到破壞、恢復(fù)原狀”屬于恢復(fù)力穩(wěn)定性C.人們對自然生態(tài)系統(tǒng)的干擾不應(yīng)超過其抵抗力穩(wěn)定性D.熱帶雨林營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其恢復(fù)力穩(wěn)定性高D1.(2021·廣東卷，2)“葛(葛藤)之覃兮，施于中谷(山谷)，維葉萋萋。黃鳥于飛，集于灌木，其鳴喈喈”(節(jié)選自《詩經(jīng)·葛覃》)。詩句中描寫的美麗景象構(gòu)成了一個(

)A.黃鳥種