1、新课标人教版课件系列 高中生物 必修3 第五节 生态系统的稳定性 第五章生态系统及其稳定性 教学目标 知识与能力： （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）阐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。 教学重点： 阐明生态系统的自我调节能力。 教学难点： 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。 1993年，8个人被送进“生物圈二号” ，本来预期他们与世隔绝两年，可以靠 吃自己生产的粮食，呼吸植物释放的氧 气，饮用生态系统自然净化的水生存。 但18个月之后，“
2、生物圈二号”系统严 重失去平衡：氧气浓度从21%降至14%， 不足以维持研究者的生命，输入氧气加 以补救也无济于事；原有的25种小动物 ，19种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全 部死亡，植物也无法繁殖。事后的研究 发现：细菌在分解土壤中大量有机质的 过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所 释放出的二氧化碳经过化学作用，被“ 生物圈二号”的混凝土墙所吸收，又打 破了循环。 为了做人类离开地球能否生存的实验，美国花费2亿美元于 1984年建造了一个完全封闭的生态实验基地。由于该实验室 是模拟生物圈的结构和功能而建造的，因此叫做“生物圈 号”。这是一个占地1.3亿平方米 的钢架结构的玻璃建筑， 远远望去仿佛
3、是一个巨大的温室。 人类能否在生物圈之外建 造一个适于人类长期生活 的生态系统呢？为什么？ 生物圈生物圈2 2号的启示号的启示 自然界不同于人工控制系统，大而全的设计导致了顾此 失彼。生物圈二号内的土壤均来自一个地方，不像地球 那样不同地带有不同的土壤类型。模拟的各类生态系统 的空间分布格局及大小比例不合理。地球上生态系统内 的生物间关系很复杂，目前人类还未全面了解生物间的 协调性。它最重要的启示在于：我们人类目前对地球的 了解还是远远不够的，目前最好的办法还是保护和利用 好地球，进行环境保护和生态恢复是实现人类可持续发 展的必由之路。 生态系统的稳定性 概念：生态系统所具有的保持或恢复自身结
4、构和功能相对稳定的能力 原理：生态系统内部具有一定的_，生态 系统自我调节能力的基础是_。大小取 决于自身的净化能力和完善的营养结构。 自我调节能力 负反馈调节 表现： 抵抗力稳定性：抵抗干扰，保持原状 恢复力稳定性：遭到破坏，恢复原状 两稳定性表现之间 的关系：反相关 生态系统抵抗力稳定性较低，则恢复 力稳定性较_。 较低 生态系统抵抗力稳定性较高，则恢复 力稳定性较_。 较高 提高生态系统稳定性 生态系统中的生物既有出生也有死 亡，既有迁入也有迁出；阳光、温度、 水分等无机环境因素也在不断地改变。 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统来说，系 统中的各种变化只要不超出
5、一定限度， 生态系统的结构与功能就不会发生大的 改变。 这就是生态系统的稳定性。 生态系统中的生物和非生物都在不断地发展 变化着。当一个生态系统的能量流动和物质循环 较长时间地保持平衡状态时，它的生物种类成分 和数量也保持着相对稳定的能力。因此生态系统 的结构和功能就能在一定的水平上保持相对稳定 而不发生大的变化。 生态系统具有保持或恢复自身结 构和功能相对稳定的能力，叫生态系 统的稳定性。（是系统发展的结果） 生态系统的稳定性来自抵抗力稳定性和恢 复力稳定性两个方面。 原理：生态系统内部具有一定的 自我调节能力,生态系统自我调节 能力的基础是负反馈调节。大小 取决于生态系统自身的净化能力 和
6、完善的营养结构。一般情况下 ，生态系统的物种组成越复杂， 结构越稳定，功能越健全，生产 能力越高，它的自我调节能力也 越高。 生态系统自动调节的几个实例 |当河流受到轻微污染时，能通过物理沉降、化学 分析和微生物分解等途径，很快消除污染，河流 中的生物种类和数量不会受到明显的影响。这是 净化作用的实例。 |在森林中，当害虫数量增加时，食虫鸟由于食物 丰富，数量也会增多，这样，害虫种群的增长就 会受到抑制。这是生物群落内部负反馈调节的实 例。 |一场大火过后，森林中种群密度降低，但是由于 阳光充沛、土壤中无机养料增多，许多种子萌发 后，迅速长成新的植株。这是生物群落与无机环 境之间负反馈调节的实
7、例。 植物增加 兔的食物增加 兔的数量增加 兔吃大量植物 植物减少 兔因饥饿死亡 兔吃少量植物 兔与植物的关系 生态系统的自我调节能力不是无限的。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迅速丧失，生态系 统就到了难以恢复的程度。我国西北的黄土 高原，就是原有森林生态系统崩溃的鲜明例子。 概念：生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能维 持原状的能力。（抵抗干扰、保持原状） 来源： 、生物的种类、数量多，一定外来干扰造成 的变化占总量的比例小。 、能量流动与物质循环的途径多，一条途径 中断后还有其他途径来代替。 、生物代谢旺盛，能通过代谢消除各种干扰 造成的不利影响。 抵抗力稳定
8、性高的生态系统特征： 、各营养级的生物种类多， 食物网结构复杂。 、各营养级的生物数量多， 占有的能量多。 抵抗力很强 抵抗力较弱 抵抗力很强 抵抗力较弱 概念：生态系统受到外界干扰使自身结构功 能破坏后恢复原状的能力。（遭到破坏、恢 复原状） 来源： 、生物繁殖的速度快，产生后代多，能迅速 恢复原有的数量。 、物种变异能力强，能迅速出现适应新环境 的新类型。 、生态系统结构简单，生物受到的制约小。 恢复力稳定性高的生态系统特征： 、生物种类较少，物种扩张 受到的制约小。 、各营养级的生物个体小， 数量多，繁殖快。 、各营养级生物能以休眠方 式渡过不利时期或产生适 应新环境的新类型。 恢复力强
9、 恢复力弱 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。 抵抗力 稳定性 恢复力 稳定性 稳 定 性 生物量、生态系统复杂程度等 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较 抵抗力稳定性恢复力稳定性 概念 影响 因素 联系 抵抗干扰，保持原状遭到破坏，恢复原状 生态系统的成分越复 杂,抵抗力稳定性越强 生态系统的成分越简单,恢复 力稳定性越强。与自身调节 能力有关 1. 相反关系 2. 同时存在于同一系统中的 两种截然不同的作用力， 它们相互作用，共同维持 生态系统的稳定。 3. 二者之间与营养结构的关 系，如右图所示： 抵抗力 稳定性 恢复力 稳定性 稳 定 性 生物量、生态系统复杂
10、程度等 生态系统内部平衡的状态是长期生态适应的结果， 生产者和分解者是生态系统保持平衡的关键。在这 个生态系统当中，能量流动和物质循环能够较长时 间地保持一种动态平衡；生态系统中的动物和植物 在数量上也保持一种动态的平衡。但是，生态系统 的平衡并不是绝对的，破坏生态平衡的因素包括了 自然因素和人为的因素，以人为的因素为主。生态 平衡遭到破坏的三个基本环节是：植被的破坏、食 物链的破坏和环境的污染。 提高生态系统稳定性的 关键是人！ 少量砍伐森林中的树木，森林的 结构功能不会破坏。 草原上适量放养牲畜，草原不至 于破坏。 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。 人类的
11、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。 走持续发展的道路需要一个适 宜稳定的环境。 1、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。 2、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。 3、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。 人类四大愚蠢事件 农业的自作聪明：黑白双风暴 生态建设的自作聪明：坍塌的“绿色长城” 大型工程的自作聪明：给人添堵 一败涂地的“生物圈二号”实验 生物系统的稳定性是指： A. 所具有的保持自身结构和功能相对稳定的 能力
12、 B. 所具有的维持自身结构和功能相对稳定的 能力 C. 生态系统所具有的自我调节能力 D. 所具有的保持或恢复自身结构和功能相对 稳定的能力 某山区，砍伐了一定量的树木，但并没有破坏 森林生态系统，根本原因是： A. 森林生态系统具有一定的自我调节能力 B. 森林中剩下的树能进行光合作用 C. 森林生态系统中有物质和能量的流动 D. 森林生态系统的恢复力稳定性高 森林生态系统能长期维持相对稳定状态的原因是： 生物多样性是自我调节能力的基础 其抵抗力稳定性高 其恢复力稳定性高 有比较复杂的营养结构 太阳能是维持生态系统正常运转的动力 生产者和分解者构成生物圈中无机物和有机物的 循环回路 一种生物大量减少后，其位置可由同一营养级的 多种生物取代 能量可随季节的变动而处于稳定状态 A. B.
