必修3稳态与环境55生态系统的稳定性课件.ppt

1、教学目标教学目标第五章第五章 生态系统及其稳定性生态系统及其稳定性阐明生态系统的自我调节能力。阐明生态系统的自我调节能力。抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。教学重点教学重点教学难点教学难点教学课时教学课时2 2课时课时 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。2023-2-5适量砍伐森林中的树木，森林的适量砍伐森林中的树木，森林的结构功能不会破坏。结构功能不会破坏。【第【第1 1课时】课时】2

2、023-2-5草原上适量放养牲畜，草原不会被破坏。草原上适量放养牲畜，草原不会被破坏。2023-2-5适度捕捉生态系统中的动物，也不会适度捕捉生态系统中的动物，也不会导致种群严重减小，更不会灭绝。导致种群严重减小，更不会灭绝。2023-2-5问题探讨：为什么这些生态系统在受到干扰后，仍能保持相对稳定？生态系统在不断地生态系统在不断地发展变化着。但对于一个相对成熟的生态系发展变化着。但对于一个相对成熟的生态系统来说，系统中的各种变化只要不超出一定统来说，系统中的各种变化只要不超出一定限度，生态系统的结构与功能就不会发生大限度，生态系统的结构与功能就不会发生大的改变。的改变。这就是这就是生态系统的

3、稳定性生态系统的稳定性。2023-2-5生态系统具有生态系统具有保持保持或或恢复恢复自身结构和自身结构和功能相对稳定的能力。功能相对稳定的能力。生态系统具有自我调节能力生态系统具有自我调节能力一、生态系统的稳定性一、生态系统的稳定性二、生态系统能保持稳定性的原因二、生态系统能保持稳定性的原因思考思考:1.1.你能列举出生态系统在受到干扰后你能列举出生态系统在受到干扰后,仍能保持和仍能保持和恢复相对稳定的实例吗恢复相对稳定的实例吗?2.2.为什么生态系统具有这样的能力呢为什么生态系统具有这样的能力呢?2023-2-5二、生态系统的自我调节能力 生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系生态系统之

4、所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有自我调节能力。统具有自我调节能力。例：河流受到轻微污染时，物理沉降、化学分解例：河流受到轻微污染时，物理沉降、化学分解、微生物分解等，很快消除污染。、微生物分解等，很快消除污染。负反馈调节：森林中害虫数量增加负反馈调节：森林中害虫数量增加 食虫鸟数食虫鸟数量增加量增加 害虫数量减少害虫数量减少自我调节有正反馈和负反馈调节。自我调节有正反馈和负反馈调节。负反馈调节在生态负反馈调节在生态系统中普遍系统中普遍存在存在，它是生态系统自我调节能力的基础。，它是生态系统自我调节能力的基础。注意：生态系统的自我调节能力是有一定限度的，注意：生态系统的自我调节能力是有一定

5、限度的，如果外界的干扰强度超过了其自我调节能力范围，如果外界的干扰强度超过了其自我调节能力范围，生态系统的稳定性将遭到严重破坏而无法恢复！生态系统的稳定性将遭到严重破坏而无法恢复！例如：我国西北的黄土高原！例如：我国西北的黄土高原！2023-2-5自我调节能力的机制是负反馈调节。生态系统的稳定性来自生态系统的稳定性来自抵抗力稳定性抵抗力稳定性和和恢复力稳定性恢复力稳定性两个方面。两个方面。2023-2-5生态系统抵抗外界干扰使自身结构生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能功能维持原状维持原状（不受损害）（不受损害）的能力。的能力。抵抗力稳定性的抵抗力稳定性的概念概念：抵抗力稳定性的抵抗力稳定性的（

6、一）抵抗力稳定性（一）抵抗力稳定性抵抗力稳定性的特征：抵抗力稳定性的特征：一般来说一般来说,生态系统的组分生态系统的组分越多越多，食物网，食物网越复杂越复杂，自我调节能力自我调节能力越强越强，抵抗力稳定性，抵抗力稳定性越强越强。2023-2-5、各营养级的生物数量越多，占有的能量多，、各营养级的生物数量越多，占有的能量多，抵抗力稳定性越高。抵抗力稳定性越高。抵抗力很强抵抗力很强抵抗力较弱抵抗力较弱热带雨林热带雨林温带温带草原温带温带草原2023-2-5抵抗力很强抵抗力很强抵抗力较弱抵抗力较弱抵抗力稳定性的特征：抵抗力稳定性的特征：、各营养级的生物数量越多，占有的、各营养级的生物数量越多，占有的

7、能量多，抵抗力稳定性越高。能量多，抵抗力稳定性越高。2023-2-5、生物种类越多，食物网越复杂，物质循环、生物种类越多，食物网越复杂，物质循环与能量流动的渠道越多，抵抗力稳定性越高。与能量流动的渠道越多，抵抗力稳定性越高。抵抗力很强抵抗力很强抵抗力较弱抵抗力较弱2023-2-5抵抗力很强抵抗力很强抵抗力较弱抵抗力较弱2023-2-5抵抗力很强抵抗力很强抵抗力较弱抵抗力较弱2023-2-5生态系统受到外界干扰使自身结构功能生态系统受到外界干扰使自身结构功能破坏后破坏后恢复原状恢复原状的能力。的能力。恢复力稳定性的恢复力稳定性的概念概念：恢复力稳定性的恢复力稳定性的（二）恢复力稳定性（二）恢复力

8、稳定性恢复力稳定性的恢复力稳定性的特征特征：一般来说一般来说,生态系统的组分生态系统的组分越多越多，食物网食物网越复杂越复杂，自我调节能力，自我调节能力越强越强，恢复力稳定性恢复力稳定性越弱越弱。2023-2-5恢复力稳定性恢复力稳定性高高的生态系统的特征：的生态系统的特征：1.1.各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快。各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快。恢复力强恢复力强恢复力弱恢复力弱2023-2-5恢复力稳定性恢复力稳定性高高的生态系统的特征：的生态系统的特征：2023-2-53.3.生物能以休眠方式渡过不利时期或生物能以休眠方式渡过不利时期或产生适应新环境的新类型。产生适应新环境的新类

9、型。恢复力强恢复力强恢复力较弱恢复力较弱恢复力稳定性恢复力稳定性高高的生态系统的特征：的生态系统的特征：北极苔原北极苔原热带雨林热带雨林2023-2-5抵抗力稳定性抵抗力稳定性:生态系统生态系统抵抵抗抗外界外界干扰干扰并使自身的结构并使自身的结构与功能与功能维持原状维持原状的能力。的能力。恢复力稳定性恢复力稳定性:生态系统在生态系统在受到受到外界外界干扰干扰因素的破坏后因素的破坏后恢复到原状恢复到原状的能力。的能力。2023-2-5 对一个生态系统来说，抵抗力稳定性对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性存在相反关系。与恢复力稳定性存在相反关系。抵抗力稳定性与抵抗力抵抗力稳定性稳定性恢复

10、力恢复力稳定性稳定性稳稳定定性性生物量、生态系统复杂程度等生物量、生态系统复杂程度等2023-2-5生物种类生物种类 营养结构营养结构 自我调节能力自我调节能力 抵抗力稳定性抵抗力稳定性 恢复力稳定性恢复力稳定性稀少稀少简单简单弱弱低低高高2023-2-5热带雨林生态系统热带雨林生态系统生物种类生物种类 营养结构营养结构 自我调节能力自我调节能力 抵抗力稳定性抵抗力稳定性 恢复力稳定性恢复力稳定性多多复杂复杂强强高高低低2023-2-5人类的生存离不开一个适宜稳定的环境。人类的生存离不开一个适宜稳定的环境。人类的发展离不开一个适宜稳定的环境。人类的发展离不开一个适宜稳定的环境。走持续发展的道路

11、需要一个适宜稳定的环境。走持续发展的道路需要一个适宜稳定的环境。三、提高生态系统的稳定性的三、提高生态系统的稳定性的意义2023-2-51.1.保持与提高生物的数量，保护生物的多样性，保持与提高生物的数量，保护生物的多样性，提高生态系统的抵抗力稳定性。提高生态系统的抵抗力稳定性。四、提高生态系统的稳定性的措施四、提高生态系统的稳定性的措施2023-2-52.2.保护草本、苔藓、地衣等耐性强，繁殖快的小植物保护草本、苔藓、地衣等耐性强，繁殖快的小植物和各种小型动物，提高生态系统的恢复力稳定性。和各种小型动物，提高生态系统的恢复力稳定性。2023-2-53.3.保护和建设多种不同类型的局部生态系统

12、，保护和建设多种不同类型的局部生态系统，形成互补生态。提高生态系统的综合稳定性。形成互补生态。提高生态系统的综合稳定性。2023-2-5提高生态系统的稳定性的措施：提高生态系统的稳定性的措施：1.1.控制对生态系统干扰的程度控制对生态系统干扰的程度,对生态对生态系统的利用应该适度系统的利用应该适度,不应超过生态系不应超过生态系统的自我调节能力。统的自我调节能力。2.2.对人类利用强度较大的生态系统，对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。生态系统内部结构与功能的协调。2023-2-5对单一作物的农田生态系统要不

13、断施肥、灌对单一作物的农田生态系统要不断施肥、灌溉，增加投入，控制病虫害，才能维持系统溉，增加投入，控制病虫害，才能维持系统的稳定性，保证高产出。的稳定性，保证高产出。2023-2-5课堂练习：1 1、下列哪一生态系统的抵抗力稳定性、下列哪一生态系统的抵抗力稳定性最低（最低（）A A、温带草原、温带草原 B B、北极冻原、北极冻原 C C、热带雨林、热带雨林 D D、北方针叶林、北方针叶林2 2、生态系统能够保持稳定的原因主要、生态系统能够保持稳定的原因主要是（是（）A A、相对稳定的物质循环、相对稳定的物质循环 B B、缺水干旱、缺水干旱 C C、自动调节能力、自动调节能力 D D、食物被破

14、坏、食物被破坏B BC C2023-2-53 3、河流受到轻度污染时，能通过自身、河流受到轻度污染时，能通过自身的物理沉降，化学分解和微生物的分解的物理沉降，化学分解和微生物的分解很快消除污染，这是由于生态系统具有很快消除污染，这是由于生态系统具有（）（）A A、抵抗力稳定性、抵抗力稳定性 B B、恢复力稳定性、恢复力稳定性C C、抗污染能力、抗污染能力 D D、保持相对稳定的能力、保持相对稳定的能力A A2023-2-54 4、某池塘生态系统的结构和功能由于、某池塘生态系统的结构和功能由于污染物的排放遭到破坏，停止排放污染污染物的排放遭到破坏，停止排放污染物后，由于自身的净化作用，逐步恢复物

15、后，由于自身的净化作用，逐步恢复原状，这是由于生态系统具有（）原状，这是由于生态系统具有（）A A、抵抗力稳定性、抵抗力稳定性 B B、恢复力稳定性、恢复力稳定性C C、抗污染能力、抗污染能力 D D、抗干扰能力、抗干扰能力B B2023-2-5右图是美国科学家右图是美国科学家于于19841984年开始兴建的年开始兴建的“生物圈生物圈号号”实验室，实验室，19931993年年1 1月建成后月建成后8 8位科位科学家入住里面欲通过自学家入住里面欲通过自己生产各种生存所需在己生产各种生存所需在里面生活两年，结果才里面生活两年，结果才过了一年多一点就因里过了一年多一点就因里面面氧气减少、氧气减少、粮

16、食减产不粮食减产不得不撒出。得不撒出。该实验说明，在目前技术条件下要在生物圈之外建该实验说明，在目前技术条件下要在生物圈之外建一个适于人类生活的生态系统是非常困难的。因为系统一个适于人类生活的生态系统是非常困难的。因为系统的稳定性很难做到。的稳定性很难做到。【第【第2 2课时】课时】2023-2-5生物圈生物圈号的启示号的启示 人类应保持对自然的敬畏，不人类应保持对自然的敬畏，不满满300300万岁的人类想对万岁的人类想对4545亿高龄的亿高龄的地球指手划脚当家作主，为时尚地球指手划脚当家作主，为时尚早。人类要避免对自然环境的种早。人类要避免对自然环境的种种自作聪明，否则，人们很可能种自作聪明

17、，否则，人们很可能不会再有下一个五千年文明。不会再有下一个五千年文明。2023-2-5课题：设计并制作生态缸，观察其稳定性 1.1.在制作生态缸时，除了参考教材中的方法步在制作生态缸时，除了参考教材中的方法步骤外，还要注意以下几点骤外，还要注意以下几点:（1 1）生态缸可制作成封闭型，也可制作成开放型）生态缸可制作成封闭型，也可制作成开放型（即不加盖）。前者对生态系统的基本成分及其比（即不加盖）。前者对生态系统的基本成分及其比例有着更严格的要求。例有着更严格的要求。（2 2）生态缸中放置的生物必须具有较强的生活力）生态缸中放置的生物必须具有较强的生活力，放置生物的数量要合适。，放置生物的数量要

18、合适。（3 3）为了使生态缸内的沙地保持干燥，可在沙土）为了使生态缸内的沙地保持干燥，可在沙土下铺垫一张塑料布，以防止缸中水（气）渗透上来下铺垫一张塑料布，以防止缸中水（气）渗透上来。（4 4）生态缸制作完毕后，应该贴上标签，在上面）生态缸制作完毕后，应该贴上标签，在上面写上制作者的姓名与制作日期。写上制作者的姓名与制作日期。2023-2-52.观察生态缸的稳定性时，要注意以下几点观察生态缸的稳定性时，要注意以下几点:（1 1）设计一份观察记录表，内容包括植物、动物的生）设计一份观察记录表，内容包括植物、动物的生活情况，水质情况（由颜色变化进行判别）及基质变化活情况，水质情况（由颜色变化进行判

19、别）及基质变化等。等。（2 2）定期观察，同时做好观察记录。）定期观察，同时做好观察记录。（3 3）如果发现生态缸中的生物已经全部死亡，说明此）如果发现生态缸中的生物已经全部死亡，说明此时该生态系统的稳定性已被破坏，记录下发现的时间。时该生态系统的稳定性已被破坏，记录下发现的时间。（4 4）依据观察记录，对不同生态缸进行比较、分析，）依据观察记录，对不同生态缸进行比较、分析，说明生态缸中生态系统稳定性差异的原因。说明生态缸中生态系统稳定性差异的原因。2023-2-5案例：案例：设计制作生态瓶设计制作生态瓶(缸缸),),观察其稳定性观察其稳定性目标目标：通过动手自制小型生态瓶(缸)，认真观察记录

20、这一人工生态系统的稳定性。实验材料实验材料:罐头瓶（透明的饮料瓶等 ），棕色瓶，柳条鱼，小田螺，小虾，水草，浮萍，砂土，池塘水足量,自来水足量。讨论：讨论：如何制作小型生态瓶，才能使它在较长时间内维持相对稳定?2023-2-5练习 基础题 1.（1）；（2）；（3）。2.自我调节能力最强的两个生态系统是（1、8）；人的作用突出的生态系统有（6、7、9、11）；陆地生态系统中抵抗力稳定性较强的是（1、2），较弱的是（3、5、6、7、11）；水域生态系统在遭到较严重的破坏后，恢复较快的是（4、9），恢复较慢的是（8）。2023-2-5拓展题 生态系统中的生物种类越多，食物链越复杂，系统的自我调节能

21、力就越强；反之，生物种类越少，食物链越简单，则调节平衡的能力越弱。例如在马尾松纯林中，松毛虫常常会产生爆发性的危害；如果是针阔混交林，单一的有害种群不可能大发生，因为多种树混交，害虫的天敌种类和数量随之增加，进而限制了该种害虫的扩展和蔓延。2023-2-5自我检测的答案和提示 一、概念检测一、概念检测1.（1）；（2）；（3）；（4）；（5）。2.（1）B；（2）C。2023-2-5二、知识迁移 1.这是一道开放性非常大的题，可以让学生充分发挥创造力去设计。2.提示：（1）藻类数量减少；需氧型细菌大量繁殖，溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗。（2）有机物分解后形成的大量的NH+4等无机盐离子，

22、有利于藻类的大量繁殖。（3）藻类通过光合作用释放氧气；有机物减少，需氧型细菌数量下降，因而对溶解氧的消耗量减少。（4）河流中生物大量死亡，该生态系统的稳定性遭到破坏。2023-2-5三、技能应用 1.略 2.放养赤眼蜂。因为喷洒高效农药，在消灭棉铃虫的同时，也会杀死大量的棉铃虫的天敌。棉铃虫失去了天敌的控制，就容易再度大发生。在棉田中放养赤眼蜂，由于棉铃虫和赤眼蜂在数量上存在相互制约的关系，因此，能够将棉铃虫的数量长期控制在较低水平。从这个角度看，这个方案有利于提高农田生态系统的稳定性。2023-2-5（1）属于自养生物。（2）一般生态系统的能量来自太阳，由绿色植物进行光合作用固定，但深海热泉生态系统中的能量却是来自硫化物，由硫细菌通过氧化硫化物获得。（3）对于研究生命的起源和演化，研究地球上生态系统的结构、规律具有重要的意义。四、思维拓展2023-2-5