高中生物必修三第五章 第5节　生态系统的稳定性.ppt

第5节 生态系统的稳定性 教师参考 新课导入 导入1:在林业生产上,人工种植的单一纯种林很容易发生虫灾,但是天然 混交林和原始森林一般不会发生虫灾,这是为什么?这与生态系统的抵抗 力稳定性有关,什么是生态系统的抵抗力稳定性?什么是生态系统的稳定 性? 导入2:前面我们学习了生态系统的类型、结构、功能和信息传递。弄清 了各种生态系统的成分、结构,也知道了它们如何通过能量流动、物质 循环和信息传递建立起有机的联系,形成一个统一的整体。那么,生态系 统的稳定性如何呢?我们一起来学习生态系统的稳定性。 [学习目标] 1.阐明生态系统的自我调节能力;2.举例说明抵抗力稳定性 和恢复力稳定性;3.简述提高生态系统稳定性的措施;4.设计并制作生态 缸,观察其稳定性;5.认同生态系统稳定性的重要性,关注人类活动对生 态系统稳定性的影响。 知识点一 生态系统的稳定性概念及基础 教材导读 阅读教材第109～110页,完成下列填空: 1.生态系统稳定性的概念 生态系统具有 或 自身 的能力。 2.生态系统稳定性的基础 生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有 ， 。生态系统自我调节能力的基础是 。 保持 恢复 结构和功能相对稳定 自我调节 能力 负反馈调节 (1)河流自我调节能力实例: 河流受到轻度污染时,可以通过 、 和 ,消除污染。 (2)森林自我调节能力实例: 害虫数量增加时,食虫鸟由于 ,数量会 ,害虫种群的 增长会 。这是生物群落内部的 调节。 [思考与讨论] 生态系统的调节能力是无限的吗? 提示:不是,生态系统的自我调节能力是有一定限度的,只是大小不同 而已,包括生物圈。外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的 自我调节能力就会丧失。 物理沉降 化学分解 微生物的分解 食物丰富 增加 受到抑制 负反馈 要点 生态系统稳定性的调节机制 要点探究 1.当河流受到轻微污染后,为什么很快会恢复清澈?这体现了生态系统的 什么能力? 提示:当河流受到轻微污染后,能通过物理沉降、化学分解和微生物的分 解,很快消除污染,恢复清澈。体现了生态系统的自我调节能力。 2.分析森林中食虫鸟与害虫种群之间的调节过程 提示:抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化,称为负反馈 调节。 (1)由上述调节过程归纳什么是负反馈调节? 提示:不是,在生命系统的各个层次上均有体现。 (2)该种调节方式只在生态系统中存在吗? [归纳总结]生态系统的负反馈调节和正反馈调节的比较 比较 负反馈调节 正反馈调节 作用 是生态系统自我调节能 力的基础,能使生态系统 最初发生的那种变化向 相反的方向发展,使生态 系统达到并保持相对稳 定 加速生态系统最初所发生的 变化,使生态系统向着更好或 更坏的方向发展,即人们常说 的良性循环或恶性循环 结果 抑制或减弱最初发生变 化的那种成分所发生的 变化 加速最初发生变化的那种成 分所发生的变化 知识点二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性 阅读教材第110～111页,完成下列填空: 1.抵抗力稳定性 (1)含义:生态系统抵抗外界干扰并使自身的 保持原状(不受 损害)的能力。 (2)规律:一般来说,生态系统中的组分 ,食物网 ,其自我调 节能力就越强, 就越高;反之则越低。 (3)特点:自我调节能力有 ,超过限度,自我调节能力就 遭到破坏。 教材导读 结构与功能 越多 越复杂 抵抗力稳定性 一定限度 2.恢复力稳定性 (1)含义:生态系统在受到外界干扰因素的破坏后 的能力。 (2)特点:生态系统受到不同程度的干扰(破坏)后,其恢复速度和恢复时 间是不一样的。 (3)与抵抗力稳定性的关系:往往 。 3.提高生态系统的稳定性,一方面要控制对生态系统 ,对 生态系统的利用应该 ,不应超过生态系统的 ;另 一方面,对人类利用强度较大的生态系统应实施相应的 ， ,保证生态系统内部 的协调。 恢复到原状 相反 干扰的程度 适度 自我调节能力 物质、能量的 投入 结构与功能 [思考与讨论] 如何提高农田生态系统的稳定性? 提示:对农田需要不断的施肥、灌溉、控制病虫害,还可以构建生态屏障, 如防护林,用于防风阻沙。 [想一想] 是否所有生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都像热带 雨林和草原那样呈负相关? 提示:不是的,例如北极冻土苔原生态系统,或者沙漠中的绿洲,由于环境 条件恶劣,生物种类少,抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低。 要点 抵抗力稳定性与恢复力稳定性比较 1.当草原生态系统和热带雨林生态系统受到同等程度的干扰时,使某食 物链中的某种生物突然锐减,此时对两个生态系统可能造成的影响有什 么不同? 要点探究 提示:草原生态系统的食物网相比热带雨林生态系统较简单,当某种生物 锐减后可能会对草原生态系统产生较大影响;而热带雨林生态系统食物 网复杂,因此高营养级的生物可以以与锐减生物同一营养级的其他生物 作为食物来源。 2.南方某地的常绿阔叶林等因过度砍伐而遭到破坏。停止砍伐一段时间 后,该地常绿阔叶林逐步得以恢复。在这个过程中抵抗力稳定性和恢复 力稳定性最强的分别是哪个阶段?为什么? 提示:在恢复初级阶段生物种类少,营养结构简单,此时恢复力稳定性最 强;当到达森林阶段后,生物种类多,营养结构复杂,生物种类相对稳定, 此时抵抗力稳定性最强。 [归纳总结]两种稳定性的区别与联系 知识点三 设计并制作生态缸,观察其稳定性 阅读教材第111页,完成下列填空: 四 1.实验原理 (1)生态缸中要有生态系统的 种组成成分。 (2)各种生物之间,以及生物和无机环境之间,能够进行 ， 。 (3)生物之间要有合适的 ,生物数量比例要合适。 2.实验流程 铺垫细沙→注水→放置动植物→密封生态缸→移置生态缸→观察记录。 物质循环和能量 流动 食物链 教材导读 3.观察和分析 (1)观察稳定性,可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化等 判断生态系统的稳定性。 (2)由于生态缸中的生态系统极为简单,自我调节能力极差,所以抵抗力 稳定性极低,生态系统的稳定性极易被破坏。因此,生态缸内的生物只能 保持一定时间的活性。 要点 影响生态缸稳定性的因素 为了获取充足的能量,生态缸必须是透明的且放在散射光下,其目的是 ;该生态缸中只含有水草和食草小鱼,其营养结构极 为简单,这样有利于生态缸的制作,容易成功;该生态缸的 可以自 给自足,但 需要从外界获取;该生态缸稳定性的大小可用小鱼 存活时间的长短来衡量,小鱼存活时间越长,稳定性越 。 防止温度过高 物质 能量 强 要点探究 [归纳总结]实验注意事项: (1)生态缸宜小不宜大,缸中的水量要适量,要留有一定的空间,便于缸内 储存有一定量的空气。 (2)生态缸中生物必须具有很强的生活能力,成分齐全,数量合理,确保能 进行物质循环和能量流动。 (3)生态缸必须透明,可以为生态系统提供光能,进行光合作用,必须密封, 防止外界生物或非生物因素的干扰。放置在散射光下,避免阳光直射,防 止水温过高。 核心知识小结 [要点整合] [关键语句] 1.生态系统的稳定性:生态系统所具有 的保持或恢复自身结构和功能相对稳 定的能力。 2.生态系统稳定性的原因:生态系统具 有自我调节能力。 3.生态系统自我调节能力的基础:负反 馈调节。 4.抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构 与功能保持原状的能力。生态系统中的组分越多,食物网 越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就 越高。 5.恢复力稳定性:生态系统在受到外界干扰因素的破坏后 恢复到原状的能力。一般与抵抗力稳定性呈负相关。 随堂检测·基础达标 1.一个生态系统的平衡遭到破坏,合理解释是(   ) A.这个生态系统没有自我调节能力 B.这个生态系统的自我调节能力一定很弱 C.这个生态系统的动植物种类一定很少 D.外来干扰超过了这个生态系统的自我调节能力 D 解析:生态系统的自我调节能力是有一定限度的,当外界干扰强度超过 一定的限度时,生态系统就可能遭到破坏。 2.下列关于生态系统稳定性的叙述,正确的是(   ) A.热带雨林营养结构复杂,其恢复力稳定性强 B.生态系统“遭到破坏,恢复原状”属于抵抗力稳定性 C.不同的生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性基本相同 D.引入新的物种不一定都会增强生态系统的抵抗力稳定性 D 解析:热带雨林营养结构复杂,其抵抗力稳定性强;生态系统“遭到破 坏,恢复原状”属于恢复力稳定性;不同的生态系统的抵抗力稳定性和 恢复力稳定性不同,一般抵抗力稳定性高的生态系统,恢复力稳定性低 ;新物种的引进如果造成了生物入侵现象,生态系统反而会遭受到破坏。 3.下列关于生态缸制作的说法,正确的是(   ) A.生态缸的密封性越差,其生物死亡就越快 B.生态缸中放入较多的小乌龟有利于该生态系统的稳定 C.生态缸中的生物之间最好不要有捕食关系,否则稳定性就差 D.生态缸制作完成后,应放在光线良好但不是阳光直射的地方 D 解析:生态缸的密封性越差,与外界的联系就越大,其生物死亡就越慢; 生态缸中的生物种类和数量比例要适宜,小乌龟是该小型生态系统的 最高级消费者,数量宜少;生态缸中的生物之间应有捕食关系,否则稳 定性就差;生态缸制作完成后,不能放在阳光直射的地方,否则会因为 温度过高而导致缸内生物死亡。 4.如图表示正常生态系统受到一定程度的干扰后,生态系统稳定性的变化。 下列说法错误的是(   ) A.在受到干扰之前,曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调 节能力 B.在受到干扰后,曲线偏离正常范围越晚和幅度越小,说明生态系统的抵 抗力稳定性越高 C.S2所代表的面积越大,生态系统的恢复力稳定性越高 D.S3所代表的面积越小,生态系统的稳定性越高 C 解析:在受到干扰之前,曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有 自我调节能力;在受到干扰后,曲线偏离正常范围越晚和幅度越小,说 明生态系统的抵抗力稳定性越高;S2面积越大,恢复所需时间越长,恢 复力稳定性越弱;S3所代表的面积越小,生态系统的稳定性越高。 5.生态系统是一种开放系统,虽然各生态系统的开放程度大不相同,但它 们具有一个很重要的特点,即它们常常趋向于一种稳态或平衡状态。请 回答: (1)生态系统的稳态主要体现在其    、    和    均保持 相对稳定的状态。  解析:生态系统的稳定包括结构和功能的稳定,体现在物质循环、能量 流动和信息传递三方面。红树林中物种丰富,具有较强的抵抗外界污 染的净化能力,可通过物理、化学、生物方法来净化环境。 答案:(1)物质循环 能量流动 信息传递  答案:(2)抵抗力 微生物分解 (3)大 生物种类多,营养结构复杂 (2)红树林具有明显的净化污水的功能,这说明生态系统具有一定 的  稳定性。红树林对污水的净化是通过物理沉降、化学分解和    等 过程来完成的。  (3)红树林生态系统抵抗力稳定性比一个池塘生态系统抵抗力稳定性      ,原因是    。 (4)生态系统稳态调节的主要方式是      。  (5)如果污染超过生态系统的      ,该生态系统就很难恢复到 原来的状态。  答案:(4)负反馈调节 (5)自我调节能力 点击进入 课时作业