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,第5节生态系统的稳定性,第5章 生态系统及其稳定性,目标导读 1.通过对教材P109110的实例分析，理解生态系统的自我调节能力。 2.阅读教材P110111，区分抵抗力稳定性和恢复力稳定性，并简述 提高生态系统稳定性的措施。 3.设计并制作生态缸，观察其稳定性。 重难点击 1.生态系统的自我调节能力。 2.抵抗力稳定性和恢复力稳定性。 3.设计并制作生态缸，观察其稳定性。,课堂导入 方式一 2016年5月4日，太湖蓝藻随着滚滚流水由西向东挺进无锡市梁溪河畔，入湖污染物总量偏大、蓝藻水华暴发程度超过往年。 如何让太湖恢复它的结构和功能呢？今天我们共同 学习生态系统的稳定性，探讨解决巢湖污染的方法。 方式二 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？,一生态系统的稳定性和自我调节能力,三设计并制作生态缸，观察其稳定性,二抵抗力稳定性和恢复力稳定性,内容索引,当堂检测,一生态系统的稳定性和自我调节能力,1.生态系统的稳定性 (1)概念：生态系统所具有的 或 自身结构和功能相对稳定的 。 (2)原因：生态系统具有 。 2.生态系统的自我调节能力 (1)实例 受轻微污染的河流,知识梳理,保持,恢复,能力,自我调节能力,结果：生物的 不会受到明显的影响。,物理,微生物,种类和数量,结果：鸟类、害虫的数量趋于稳定。 (2)特点 生态系统的自我调节能力是 的，当外界干扰因素的强度超过_时，生态系统的自我调节能力会迅速丧失，生态系统就难以恢复。 (3)基础：负反馈调节。,森林,丰富,受到抑制,有限,一定限度,从材料1、2看出，生态系统所具有的 自身结构和功能_的能力，叫做生态系统的稳定性。,1.材料1亚马逊森林已经存在至少上千万年了，中间尽管经常遭受洪涝、火烧、虫害，也遭受人类的砍伐与放牧等活动的干扰，但现在依然保持着森林景观。,材料2森林火灾(左)和火烧后的恢复(右)。,保持或恢复,相对稳定,2.生物个体的稳态和生态系统的稳态都是通过反馈调节来实现的，请以文字、箭头分别构建一个个体稳态和生态系统稳态反馈调节的概念模型。 (1)个体稳态反馈调节的概念模型(以血糖调节为例)。,答案,如图所示,(2)生态系统稳态反馈调节的概念模型(生态系统以水稻田生态系统为例，水稻田中的主要生物有水稻、食虫鸟与害虫)。,答案,如图所示,3.已经污染的湖泊中污染状况加剧，如下图：,从材料看出，该生态系统具有 最初发生变化的那种成分所发生的变化的能力，这种能力称为 调节，该实例说明生态系统的自我调节能力 。,加速,正反馈,是有一定限度的,1.判断正误 (1)负反馈调节在生物群落中普遍存在，但在生物群落与无机环境之间不存在() (2)当农田里蚜虫的数量增多时，七星瓢虫的数量也会增多，这样蚜虫种群数量的增长就会受到抑制，这属于生物群落内的负反馈调节() (3)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() (4)森林中，害虫数量增加时，食虫鸟也会增多，害虫种群的增长就受到抑制，这不属于负反馈调节() (5)当外界干扰强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力将会丧失(),答案,活学活用,解析,负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统达到和保持平衡及稳定，它不仅存在于生态系统的生物群落之间，也存在于生物群落与无机环境之间，它的特点是通过自我调节能力，使生态系统内的种群数量保持相对平衡，这种调节往往是通过生物与生物之间的捕食关系来实现的。,2.生态系统自我调节能力的基础是负反馈。下列哪项不属于负反馈调节 A.草原鼠的数量上升引起蛇的数量上升，使得鼠的增加受到抑制 B.草原被蝗虫采食后，草原植物增强再生能力，减缓植物种群数量的下降 C.森林局部着火破坏了部分植被，但空地土壤肥沃光照充足，幸存植物能 迅速萌发生长 D.池塘被倾倒入大量污水后，水生生物大量死亡，进一步引起水质变差,答案,解析,草原鼠的数量上升，蛇的食物增加引起蛇的数量上升，使得鼠的增加受到抑制属于负反馈调节，A正确； 草原被蝗虫采食后，草原植物增强再生能力，可以减缓植物种群数量的下降，属于生态系统的自我调节，是负反馈调节，B正确； 森林局部着火破坏了部分植被，但形成的空地土壤肥沃，光照充足，幸存植物能更迅速的萌发生长，属于负反馈调节，C正确； 池塘被倾倒入大量污水后，水生生物大量死亡，进一步引起水质变差，属于正反馈调节，D错误。,生态系统的负反馈调节和正反馈调节的比较,二抵抗力稳定性和恢复力稳定性,1.比较抵抗力稳定性和恢复力稳定性,知识梳理,抵抗,保持原状,破坏,恢复到原状,越强,复杂,净化作用,恢复力,2.提高生态系统稳定性的措施 (1)对森林生态系统的利用，要有计划地采伐，防止过度采伐，并且要伐种兼顾。由此说明提高生态系统的稳定性要控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该 ，不应超过生态系统的 。 (2)农田生态系统需要不断地施肥、灌溉，控制病虫害，并且推广秸秆还田，以减少农田的输出。由此说明提高生态系统的稳定性，要对人类利用强度较大的生态系统 ，以保证生态系统内部结构与功能的协调。,自我调节能力,适度,实施相应的物质、能量投入,1.阅读材料分析问题： 材料一话说乾隆下江南时，到了苏州一水乡，看到小桥流水人家，别具风情。水乡人家上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，即便如此，水仍然很清澈。这番景象让乾隆大为惊奇。可是，他也发现苏州虎丘外围的河流被众多染坊流出的废水污染得肮脏不堪、臭气熏天，于是他立即下令严禁商贾平民在虎丘一带开设染坊。迫于官府的法令，虎丘一带原有的数十家染坊不得不搬迁至远离虎丘的苏州远郊，从此以后虎丘重现绿水青山。,材料二在北极苔原生态系统中，动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。假如地衣受到大面积破坏，整个生态系统就会崩溃。相反，在热带雨林中，动植物种类繁多，营养结构非常复杂，假如其中的某种植食性动物大量减少，它在食物网中的位置还可以由这个营养级的多种生物来代替，整个生态系统的结构和功能仍然能够维持在相对稳定的状态。 (1)水乡人家在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水仍然很清澈，说明生态系统具有什么能力？这种能力反映生态系统的哪种稳定性？,河流生态系统具有一定的自我调节能力。这反映了河流生态系统有抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力，即抵抗力稳定性。,答案,(2)众多染坊废水使河流臭气熏天说明了什么？染坊停止排污后虎丘重现绿水青山说明河流生态系统具有哪种稳定性？,众多染坊废水流入虎丘外围的河流，远远超出了它的自我调节能力，河流生态系统被破坏，说明生态系统的自我调节能力是有一定限度的。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。染坊停止排污后，被破坏的河流生态系统恢复到原状，说明河流生态系统具有恢复力稳定性。,答案,(3)材料二可以说明什么？,由材料二看出：生态系统中的组分越多，营养结构越复杂，自我调节能力越强，抵抗力稳定性就越高。相反，生态系统中的组分越少，营养结构越简单，自我调节能力越差，抵抗力稳定性就越低。,答案,2.要增加生态系统的抵抗力稳定性，是不是引进的物种越多越好？,不是。引进新物种是对原有系统稳定性的一种干扰，只有在保证不破坏原有稳态的前提下，才能起到应有的作用。,答案,3.一个生态系统的抵抗力稳定性很低，其恢复力稳定性就一定很高吗？,不一定，如北极苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低。,答案,3.下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是 负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础“遭到破坏，恢复原状”属于抵抗力稳定性人类对自然生态系统的“干扰”不应超过其承受能力热带雨林遭到严重砍伐后，其恢复力稳定性仍很强提高生态系统稳定性的措施之一是随意增加生物种类，改变其营养结构 A. B. C. D.,答案,解析,活学活用,生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节，正确； “遭到破坏，恢复原状”属于恢复力稳定性，错误； 生态系统的自我调节能力具有一定的限度，为保持生态系统的稳定，人类对生态系统的干扰不能超过其承受能力，正确； 热带雨林的抵抗力稳定性强，所以遭到破坏后，其恢复力稳定性较弱，错误； 生物种类增加，营养结构变复杂，生态系统的稳定性会增加，但是随意增加生物种类，可能造成外来物种入侵，反而会破坏生态系统的稳定性，错误。,4.如果将一处受到外来干扰后恢复到原状态的森林开发为一个森林公园，为了提高该森林生态系统的稳定性，应当采取的措施是 A.在森林中引入一些珍奇的野生动物，把生产者的能量尽量多地积蓄起来 B.在森林里引入一些珍奇的野生动物，增加食物网的复杂性 C.定期清理小型灌木、杂草和枯枝落叶，便于游人观赏珍贵树种 D.对森林适量采伐，使该生态系统处于长期相对稳定状态,答案,解析,在森林中引入一些珍奇的野生动物，将会改变原有的营养结构，破坏森林生态系统的稳定性。定期清理灌木、杂草和残枝落叶，这些人为因素的干扰会破坏原有生态系统的稳定性。森林属于可再生性资源，适量采伐、合理利用，并不会破坏森林生态系统的稳定性，反而会促进物质的循环，使该生态系统长期处于相对稳定状态。,有关生态系统稳定性的两点提示 (1)不能说“热带雨林的稳定性大于草原生态系统”，只能说“热带雨林的抵抗力稳定性大于草原生态系统”。 (2)抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系并不一定都是相反的，如苔原生态系统的两种稳定性都较小。,三设计并制作生态缸，观察其稳定性,知识梳理,1.实验原理 (1)生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素都有密切的关系。 (2)将少量植物，以这些植物 和其他 放入一个密封的玻璃缸中，便形成一个人工模拟的微型生态系统生态缸。 (3)观察生态缸中生物的生存状况和存活时间的长短，了解生态系统的稳定性及影响稳定性的因素。,非生物物质,为食的动物,2.实验流程,试分析生态缸的设计要求，完善下表：,生产者,封闭,消,费者和分解者,能量流动,透明,5.某同学设计了一个小生态瓶，要想较长时间保持稳态，一定要做到的是 要有稳定的能量来源生产者、消费者、分解者的数量要搭配合理植物的光合作用能满足动物对氧气和养料的需要动物产生的CO2能满足植物进行光合作用瓶底应放一些鹅卵石 A. B. C. D.,活学活用,答案,解析,生态系统在能量来源上不能自给自足，必须依赖太阳能，因此设计的生态瓶要有稳定的能量来源；生态瓶内可实现物质的循环利用，但为维持其稳定性，生产者、消费者和分解者的数量要遵循能量流动规律；瓶底放一些鹅卵石并不是设计生态瓶所必需的。,6.设计制作生态缸应该遵循一定的原理和要求，下面列举的原理或要求中合理的是 A.应该将生态缸放在阳光能够直接照射的地方，以保证获得足够的能量 B.应该经常向生态缸中通气，从而保证缸中生物的呼吸 C.生态缸中投放的生物必须有很强的生命力，投放的动物数量要多一些 D.生态缸的各种生物之间以及生物与无机环境之间，必须能够进行物质 循环和能量流动,答案,解析,生态缸的采光用较强的散射光，既可为水生植物的光合作用提供光能，又可防止生态缸中水温过高，导致水生植物死亡，A项错误； 生态缸必须是封闭的，目的是防止外界生物或非生物因素的干扰，B项错误； 投放的不同营养级的生物比例要合适，C项错误； 生态缸相当于微型的生态系统，其中的各种生物之间以及生物与无机环境之间，必须能够进行物质循环和能量流动及信息传递，D项正确。,生态缸内的生物只能保持一定时间的活性 生态缸中虽然成分齐全，生产者、消费者和分解者之间可以进行能量流动和物质循环，但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。,课堂小结,抵抗力,食物链、食物网,恢复力,物质,自 我 调 节,当堂检测,2,3,4,5,1.生态系统自我调节能力越大，则表明 生态系统的成分越复杂生态系统的成分越简单营养结构越复杂营养结构越简单生态平衡容易被破坏生态平衡不易被破坏 A. B. C. D.,答案,解析,1,生态系统的成分越复杂，营养结构越复杂，其自我调节能力就越大，生态平衡越不易被破坏。,2,3,4,5,1,2.在下列四种措施中，能提高区域生态系统自我调节能力的是 A.减少该生态系统内的捕食者和寄生生物的数量 B.增加该生态系统内各营养级生物的种类 C.使生态系统内生产者和消费者在数量上保持平衡 D.减少该生态系统内生物的种类,答案,解析,生态系统自我调节能力的大小取决于生态系统中所包含的生物种类的多少和营养结构的复杂程度，生物种类越多，营养结构越复杂，则其自我调节能力越大。,3.下列曲线表示四个不同自然生态系统在受到同等程度的外来干扰后，初级消费者和次级消费者的数量变化情况。其中抵抗力稳定性最高的生态系统是,2,3,4,5,1,答案,解析,2,3,4,5,1,生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。抵抗力稳定性的本质是“抵抗干扰、保持原状”。一般而言，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力越小，抵抗力稳定性越低；反之越高。四选项曲线中，只有C选项的曲线受干扰后，初级消费者和次级消费者的数量变化与原来变化趋势基本相同，所以该生态系统的抵抗力稳定性是最高的。,2,3,4,5,1,4.在设计和制作小生态瓶，探究保持生态系统相对稳定的条件时，应遵循一定的原理，下列设计中不合理的是 A.瓶内各种生物之间应有营养关系 B.瓶内各种生物的数量搭配应合理 C.瓶口应敞开以保证生物有氧呼吸 D.应给予瓶内生态系统适当的光照,答案,解析,在设计和制作小生态瓶时，应模拟稳定的自然生态系统的条件，既要满足各种生物之间有营养关系，又要满足各种生物的数量搭配合理。由于能量沿食物链是单向流动、逐级递减的，故设计生态瓶时要给予适当的光照，以满足能量的需求。在设计和制作生态瓶时，瓶口应密封，与外界环境隔开。,5.一森林生态系统中有甲、乙两种昆虫，原来这两种昆虫的密度长期在一定范围内波动，保持动态平衡。后来在时间T点，对森林施放了一种邻近林区曾多次使用的化学杀虫剂，这一生态系统就发生了变化。如下图所示： (1)甲昆虫是 食性昆虫，乙昆虫是 食性昆虫，甲、乙两种昆虫之间的关系为 关系。施放化学杀虫剂后，甲昆虫密度上升的原因是 ，乙昆虫密度下降的原因是 。,2,3,4,5,1,答案,解析,植,肉,没有抗药性,捕食,具有抗药性,观察图解T点之前甲乙两种昆虫的波动情况，可以判断出乙捕食甲。T点之后，乙数量减少，甲失去了天敌的控制，数量增多，导致森林生物量下降。,2,3,4,5,1,(2)施药前，该生态系统保持 的状态，这体现了生态系统具有 稳定性；施药后生态系统受到破坏，说明生态系统的 能力具有一定的限度。 (3)预测施药后相当长的一段时间，该生态系统中的两种昆虫密度和森林光合作用产物量会发生怎样的变化？ 。这说明生态系统具有何种稳定性？ 。,2,3,4,5,1,答案,相对稳定,抵抗力,自我调节,答案,逐渐恢复,恢复力稳定性,
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