高二生物人教版必修3课件：55生态系统的稳定性.pptx

1、第5 5节生态系统的稳定性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.概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。一二三四一、生态系统的稳定性的概念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,叫做生态系统的稳定性。一二三四二、生态系统的自我调节能力1.生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力。2.负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础。生物群落内部以及生物群落与无机环境间都存在负反馈调节。3.生态系统的自我调节能力不是

2、无限的。当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会迅速丧失,生态系统就到了难以恢复的程度,最终造成生态系统的崩溃。一二三四三、生态系统稳定性的种类1.抵抗力稳定性(1)概念:生态系统抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状(不受损害)的能力,叫做抵抗力稳定性。(2)原因:生态系统内部具有一定的自我调节能力。(3)调节规律:生态系统的营养结构越简单,自我调节能力越弱,抵抗力稳定性就越低;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。2.恢复力稳定性(1)概念:生态系统在受到外界干扰因素破坏后恢复到原状的能力,叫做恢复力稳定性。(2)一般环境条件越好

3、,恢复力稳定性越高,反之,越低。生态系统在受到不同的干扰(破坏)后,其恢复速度与恢复时间是不一样的。一二三四四、提高生态系统的稳定性一方面要控制对生态系统的干扰程度,对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自我调节能力;另一方面,对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应物质和能量的投入,保证生态系统内部结构和功能的协调。一二三四我国的黄土高原最初是一个森林茂密、郁郁葱葱、山清水秀之处,后来由于人们乱砍滥伐,使生态系统遭到破坏,变成了不毛之地。近十几年来,政府不断对黄土高原进行治理,生态环境有所改善。但还远远没有恢复原貌。试分析以上现象说明了什么问题。提示:生态系统的自我调节能力是有一定限度

4、的,当外界干扰因素超过这个限度时,生态系统的相对稳定状态就遭到破坏。因为破坏程度极其严重,所以恢复到原状的难度极大,需要的时间极其漫长。一二三四一、生态系统稳定性的概念1.生态系统达到相对稳定的前提条件只有当生态系统发展到一定阶段,它的生产者、消费者和分解者三大类群齐全,能量的输入和输出保持稳定,物质的输入和输出相对平衡时才表现出来。这一阶段就是生态系统的成熟阶段。2.稳定性的表现(1)结构相对稳定:生态系统中动植物种类及数量一般不会有太大的变化,一般相关种群数量呈现周期性变化,可用下图曲线表示:(2)功能相对稳定:生物群落的能量输入与输出相对平衡,物质的输入与输出保持相对平衡。一二三四特别提

5、醒保持自身结构和功能的相对稳定,即抵抗力稳定性。其核心是抵抗干扰,保持原状的能力。恢复自身结构和功能的相对稳定,即恢复力稳定性。其核心是遭到破坏后,恢复原状。任何一个成熟的生态系统,都同时具备抵抗力稳定性和恢复力稳定性。生态系统的稳定性指的是生态系统的一种能力或特性,而不是一种状态。一二三四二、图解生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。(2)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小,偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标,偏离大说明抵抗力稳定性弱;反之,抵抗力稳定性强。如热带雨林与草原生态系统相比,受到相同干扰,草原生态

6、系统的y值要大于热带雨林的y值。一二三四(3)x可以表示恢复到原状态所需的时间:x越大,表示恢复原貌的难度越大,反之,恢复原貌的难度越小。(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积,可作为总稳定性的定量指标,这一面积越大,即x与y越大,则说明这个生态系统的总稳定性越低或破坏的程度越大。一二三四三、生态系统稳定性原理生态系统之所以具有抵抗力稳定性,是因为生态系统内部具有一定的自我调节能力,而自我调节能力又取决于生态系统自身的净化能力(抗污染)和完善的营养结构(抗干扰)。净化作用包括物理沉降、化学分解和生物分解三个方面。完善的营养结构使生态系统具有一种负反馈调节机制,进而抵抗外界干扰,维持自身稳

7、定。一二三四一二三四四、生态缸的设计制作及结果的观察与分析1.制作小生态缸的目的:探究生态系统保持相对稳定的条件。2.小生态缸的设计要求及分析一二三四可通过观察动植物生活情况、水质变化等来判断生态系统的稳定性。生态缸中虽然成分齐全,各成分间可以进行能量流动和物质循环,但由于生态缸中生态系统过于简单,自我调节能力极差,所以稳定性极易遭到破坏,因此只能保持一定时间。如果生态缸是一个开放的系统,则可改善上述情况,在没有巨大外界环境干扰的情况下会长期保持相对稳定。一二三四特别提醒制作生态缸必须具备的条件:(1)生态系统的四种成分齐全;(2)合理构建食物链和食物网,不同营养级生物之间的比例合适;(3)能

8、量流动和物质循环正常进行;(4)放在阳光下。题型一题型二题型三题型一 生态系统稳定性的表现和影响因素【例1】下列有关生态系统稳定性的叙述,不正确的是()A.生态系统具有自我调节能力,这是保持生态系统稳定性的基础B.生态系统内部结构与功能的协调,可以提高生态系统的稳定性C.生物多样性对维持生态系统的稳定性具有重要作用D.生态系统中食物网越复杂,生态系统的恢复力稳定性就越高解析: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叫生态系统的稳定性,生态系统的自我调节能力是生态系统稳定性的基础;生态系统内部结构与功能的协调,能提高生态系统的稳定性;生态系统中的组成成分越多,食物网越复杂,其自我调

9、节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。答案:D题型一题型二题型三反思领悟生态系统的稳定性表现在结构稳定和功能稳定两个方面。结构稳定是指生态系统中的生产者、消费者和分解者在种类和数量上能较长时间地保持相对稳定;功能稳定是指生态系统的物质和能量的输入与输出基本相等。题型一题型二题型三题型二 群落演替与生态系统的稳定性【例2】某山区实施退耕还林之后,群落经过数十年的演替发展为树林。下图甲、乙、丙分别表示群落演替的三个连续阶段中,优势植物种群数量的变化情况。下列说法中错误的是()题型一题型二题型三A.实施退耕还林等措施之后,可增大部分野生动植物种群的环境容纳量 B.甲、乙、丙之间为竞争关系,第3阶段群落具

10、有明显的垂直分层现象C.演替中后一阶段优势物种的兴起,一般会造成前一阶段优势物种的消亡D.该过程中,群落的物种丰富度和生态系统的抵抗力稳定性会逐渐提高解析:群落的演替是物种间竞争的结果,在自然环境中竞争的结果使有些物种强盛,有些物种削弱,但是不一定消亡。答案:C题型一题型二题型三反思领悟种群数量具有K值,K值随环境、空间、资源的变化而变化。群落具有垂直结构和水平结构,群落在垂直方向上具有分层现象。群落演替过程中随着物种丰富度的增加,营养结构更加复杂,自我调节能力提高,稳定性增强。题型一题型二题型三题型三 生态系统稳定性在农业生产中的应用【例3】在社会主义新农村建设中,四川某地通过新建沼气池和植树造林,构建了新型农业生态系统(如下图所示)。下列叙述错误的是()A.该生态系统中,处于第二营养级的生物有人和家禽、家畜B.该生态系统中人的作用非常关键C.该生态系统的建立,提高了各营养级间的能量传递效率D.沼气池的建造和植树造林,提高了该生态系统的稳定性题型一题型二题型三解析:该生态系统实现了能量的多级利用,从而大大提高了能量的利用率,但不能提高能量传递效率,相邻两营养级间能量传递效率为10%20%,因此C项错误;此生态系统是人工生态系统,人的作用非常关键,B项正确;一般来说,生态系统的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力越强,抵抗力稳定性越高,所以D项正确。答案:C