2018-2019學(xué)年高中生物 第5章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 5.5 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件 新人教版必修3.ppt

第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,第5章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性,學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.理解生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。 2.區(qū)分抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性，并簡述提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施。 3.設(shè)計(jì)并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性。,方式一 2016年5月4日，太湖藍(lán)藻隨著滾滾流水由西向東挺進(jìn)無錫市梁溪河畔，入湖污染物總量偏大、藍(lán)藻水華暴發(fā)程度超過往年。 如何讓太湖恢復(fù)它的結(jié)構(gòu)和功能呢？今天我們共同學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，探討解決太湖污染的方法。,方式二 在林業(yè)生產(chǎn)上，人工種植的單一純種林很容易發(fā)生蟲災(zāi)，但是天然混交林和原始森林一般不會發(fā)生蟲災(zāi)，這是為什么？這與生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性有關(guān)，什么是生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性？什么是生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性？,新知導(dǎo)學(xué),達(dá)標(biāo)檢測,內(nèi)容索引,新知導(dǎo)學(xué),1.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 (1)概念：生態(tài)系統(tǒng)所具有的 或 自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的 。 (2)原因：生態(tài)系統(tǒng)具有 。 2.生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力 (1)實(shí)例 受輕微污染的河流 結(jié)果：生物的 不會受到明顯的影響。,一、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和自我調(diào)節(jié)能力,保持,恢復(fù),能力,自我調(diào)節(jié)能力,種類和數(shù)量,物理,微生物,森林 結(jié)果：鳥類、害蟲的數(shù)量趨于穩(wěn)定。 (2)特點(diǎn) 生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是 的，當(dāng)外界干擾因素的強(qiáng)度超過 時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力會迅速喪失，生態(tài)系統(tǒng)就到了難以恢復(fù)的程度。 (3)基礎(chǔ)：負(fù)反饋調(diào)節(jié)。,一定限度,受到抑制,有限,豐富,生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)反饋調(diào)節(jié)和正反饋調(diào)節(jié)的比較,例1判斷正誤： (1)負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生物群落中普遍存在，但在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間不存在() (2)當(dāng)農(nóng)田里蚜蟲的數(shù)量增多時(shí)，七星瓢蟲的數(shù)量也會增多，這樣蚜蟲種群數(shù)量的增長就會受到抑制，這屬于生物群落內(nèi)的負(fù)反饋調(diào)節(jié)() (3)負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，它是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)() (4)當(dāng)外界干擾強(qiáng)度超過一定限度時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力將會喪失(),答案,解析,解析負(fù)反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)，能使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到和保持平衡及穩(wěn)定，它不僅存在于生態(tài)系統(tǒng)的生物群落之間，也存在于生物群落與無機(jī)環(huán)境之間，它的特點(diǎn)是通過自我調(diào)節(jié)能力，使生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的種群數(shù)量保持相對平衡，這種調(diào)節(jié)往往是通過生物與生物之間的捕食關(guān)系來實(shí)現(xiàn)的。,例2生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)是負(fù)反饋調(diào)節(jié)。下列哪項(xiàng)不屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié) A.草原鼠的數(shù)量上升引起蛇的數(shù)量上升，使鼠的增加受到抑制 B.草原被蝗蟲采食后，草原植物增強(qiáng)再生能力，減緩植物種群數(shù)量的下降 C.森林局部著火破壞了部分植被，但空地土壤肥沃光照充足，幸存植物能 迅速萌發(fā)生長 D.池塘被傾倒入大量污水后，水生生物大量死亡，進(jìn)一步引起水質(zhì)變差,解析,答案,解析草原鼠的數(shù)量上升，蛇的食物增加引起蛇的數(shù)量上升，使得鼠的增加受到抑制屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)，A項(xiàng)正確； 草原被蝗蟲采食后，草原植物增強(qiáng)再生能力，可以減緩植物種群數(shù)量的下降，屬于生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)，是負(fù)反饋調(diào)節(jié)，B項(xiàng)正確； 森林局部著火破壞了部分植被，但形成的空地土壤肥沃，光照充足，幸存植物能更迅速的萌發(fā)生長，屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)，C項(xiàng)正確； 池塘被傾倒入大量污水后，水生生物大量死亡，進(jìn)一步引起水質(zhì)變差，屬于正反饋調(diào)節(jié)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。,二、抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性,1.比較抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性,抵抗,保持原狀,恢復(fù)到原狀,破壞,越強(qiáng),復(fù)雜,凈化作用,恢復(fù)力,2.提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施 (1)對森林生態(tài)系統(tǒng)的利用，要有計(jì)劃地采伐，防止過度采伐，并且要伐種兼顧。由此說明提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性要控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度，對生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)該 ，不應(yīng)超過生態(tài)系統(tǒng)的 。 (2)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)需要不斷地施肥、灌溉，控制病蟲害，并且推廣秸稈還田，以減少農(nóng)田的輸出。由此說明提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，要對人類利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng) ，以保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)。,自我調(diào)節(jié)能力,適度,實(shí)施相應(yīng)的物質(zhì)、能量投入,抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的比較 (1)區(qū)別,(2)聯(lián)系 一般二者呈負(fù)相關(guān)，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，抵抗力穩(wěn)定性(a)越強(qiáng)，而恢復(fù)力穩(wěn)定性(b)一般越弱。 二者是同時(shí)存在于同一系統(tǒng)中的兩種截然不同的能力，它們相互作用共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。,例3下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，正確的是 負(fù)反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)“遭到破壞，恢復(fù)原狀”屬于抵抗力穩(wěn)定性人類對自然生態(tài)系統(tǒng)的“干擾”不應(yīng)超過其承受能力熱帶雨林遭到嚴(yán)重砍伐后，其恢復(fù)力穩(wěn)定性仍很強(qiáng)提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施之一是隨意增加生物種類，改變其營養(yǎng)結(jié)構(gòu) A. B. C. D.,解析,答案,解析生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)是負(fù)反饋調(diào)節(jié)，正確； “遭到破壞，恢復(fù)原狀”屬于恢復(fù)力穩(wěn)定性，錯(cuò)誤； 生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力具有一定的限度，為保持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，人類對生態(tài)系統(tǒng)的干擾不能超過其承受能力，否則生態(tài)平衡就會遭到破壞，正確； 熱帶雨林的抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng)，但是一旦遭到嚴(yán)重破壞后，很難恢復(fù)，所以其恢復(fù)力穩(wěn)定性較弱，錯(cuò)誤； 生物種類增加，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)變復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性會增加，但是隨意增加生物種類，可能造成外來物種入侵，反而會破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，錯(cuò)誤。,例4如果將一處受到外來干擾后恢復(fù)到原狀態(tài)的森林開發(fā)為一個(gè)森林公園，為了提高該森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)采取的措施是 A.在森林中引入一些珍奇的野生動物，把生產(chǎn)者的能量盡量多地積蓄起來 B.在森林里引入一些珍奇的野生動物，增加食物網(wǎng)的復(fù)雜性 C.定期清理小型灌木、雜草和枯枝落葉，便于游人觀賞珍貴樹種 D.對森林適量采伐，使該生態(tài)系統(tǒng)處于長期相對穩(wěn)定狀態(tài),解析在森林中引入一些珍奇的野生動物，將會改變原有的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，破壞森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；定期清理灌木、雜草和殘枝落葉，這些人為因素的干擾會破壞原有生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；森林屬于可再生性資源，適量采伐、合理利用，并不會破壞森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，反而會促進(jìn)物質(zhì)的循環(huán)，使該生態(tài)系統(tǒng)長期處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。,解析,答案,有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的兩點(diǎn)提示 (1)不能說“熱帶雨林的穩(wěn)定性大于草原生態(tài)系統(tǒng)”，只能說“熱帶雨林的抵抗力穩(wěn)定性大于草原生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性”。 (2)抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的關(guān)系并不一定都是相反的，如北極苔原生態(tài)系統(tǒng)的兩種穩(wěn)定性都較低。,三、設(shè)計(jì)并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性,1.實(shí)驗(yàn)原理 (1)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與它的物種組成、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和非生物因素都有密切的關(guān)系。 (2)將少量植物，以這些植物 和其他 放入一個(gè)密封的玻璃缸中，便形成一個(gè)人工模擬的微型生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)缸。 (3)觀察生態(tài)缸中生物的生存狀況和存活時(shí)間的長短，了解生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及影響穩(wěn)定性的因素。,為食的動物,非生物物質(zhì),2.實(shí)驗(yàn)流程,制作生態(tài)缸框架,標(biāo)準(zhǔn)：100 cm70 cm50 cm,缸底部的鋪墊,花土在下，一邊高，一邊低；沙土在上，沙土層厚510 cm,注入水,注意：從缸內(nèi)低處注入,水中放浮萍、水草、烏龜 沙土植上仙人掌(球) 花土植上蕨類植物和低矮雜草花土上放置蚯蚓、蝸牛,放入動、植物,密封生態(tài)缸,用膠帶將生態(tài)缸密封,移置生態(tài)缸,將生態(tài)缸放置在光線良好的散射光下,觀察記錄,觀察記錄缸內(nèi)生物種類、數(shù)量變化，觀察記錄缸內(nèi)水質(zhì)、基質(zhì)變化,生態(tài)缸的設(shè)計(jì)要求及相關(guān)分析,例5某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)小生態(tài)瓶，要想較長時(shí)間保持穩(wěn)態(tài)，一定要做到的是 要有穩(wěn)定的能量來源生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者的數(shù)量要搭配合理植物的光合作用能滿足動物對氧氣和養(yǎng)料的需要動物產(chǎn)生的CO2能滿足植物進(jìn)行光合作用瓶底應(yīng)放一些鵝卵石 A. B. C. D.,解析,答案,解析生態(tài)系統(tǒng)在能量來源上不能自給自足，必須依賴太陽能，因此設(shè)計(jì)的生態(tài)瓶要有穩(wěn)定的能量來源；生態(tài)瓶內(nèi)可實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用，但為維持其穩(wěn)定性，生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者的數(shù)量要遵循能量流動規(guī)律；瓶底放一些鵝卵石并不是設(shè)計(jì)生態(tài)瓶所必需的。,例6設(shè)計(jì)制作生態(tài)缸應(yīng)該遵循一定的原理和要求，下面列舉的原理或要求中合理的是 A.應(yīng)該將生態(tài)缸放在陽光能夠直接照射的地方，以保證獲得足夠的能量 B.應(yīng)該經(jīng)常向生態(tài)缸中通氣，從而保證缸中生物的呼吸 C.生態(tài)缸中投放的生物必須有很強(qiáng)的生命力，投放的動物數(shù)量要多一些 D.生態(tài)缸的各種生物之間以及生物與無機(jī)環(huán)境之間，必須能夠進(jìn)行物質(zhì) 循環(huán)和能量流動,解析,答案,解析生態(tài)缸的采光用較強(qiáng)的散射光，既可為水生植物的光合作用提供光能，又可防止生態(tài)缸中水溫過高，導(dǎo)致水生植物死亡，A項(xiàng)錯(cuò)誤； 生態(tài)缸必須是封閉的，目的是防止外界生物或非生物因素的干擾，B項(xiàng)錯(cuò)誤； 生態(tài)缸中投放的不同營養(yǎng)級的生物比例要合適，C項(xiàng)錯(cuò)誤； 生態(tài)缸相當(dāng)于微型的生態(tài)系統(tǒng)，其中的各種生物之間以及生物與無機(jī)環(huán)境之間，必須能夠進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動及信息傳遞，D項(xiàng)正確。,生態(tài)缸內(nèi)的生物只能保持一定時(shí)間的活性 生態(tài)缸中雖然成分齊全，生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者之間可以進(jìn)行能量流動和物質(zhì)循環(huán)，但由于生態(tài)缸中的生態(tài)系統(tǒng)極為簡單，自我調(diào)節(jié)能力極差，所以抵抗力穩(wěn)定性極低，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性極易被破壞。因此，生態(tài)缸內(nèi)的生物只能保持一定時(shí)間的活性。,學(xué)習(xí)小結(jié),物質(zhì),食物鏈、食物網(wǎng),抵抗力,恢復(fù)力,自 我 調(diào) 節(jié),達(dá)標(biāo)檢測,1.下列哪種方法能增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力 A.減少捕食和寄生生物的數(shù)量 B.使生產(chǎn)者和消費(fèi)者在數(shù)量上保持平衡 C.增加生物的種類 D.減少生物的種類,答案,1,2,3,4,解析,5,1,2,3,4,解析減少捕食者和寄生生物的數(shù)量，使得生態(tài)系統(tǒng)組分減少，自我調(diào)節(jié)能力減弱，A項(xiàng)錯(cuò)誤； 生產(chǎn)者和消費(fèi)者在數(shù)量上保持相對平衡，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)，但不能增強(qiáng)自我調(diào)節(jié)能力，B項(xiàng)錯(cuò)誤； 增加生物的種類，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)變復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力變強(qiáng)，C項(xiàng)正確； 減少生物的種類，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)變簡單，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力變?nèi)酰珼項(xiàng)錯(cuò)誤。,5,2.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，正確的是 A.“野火燒不盡，春風(fēng)吹又生”說明生態(tài)系統(tǒng)具有抵抗力穩(wěn)定性 B.增加該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各營養(yǎng)級生物的種類可提高該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的自我 調(diào)節(jié)能力 C.抵抗力穩(wěn)定性越低的生態(tài)系統(tǒng)，其恢復(fù)力穩(wěn)定性就越高 D.生態(tài)系統(tǒng)的成分越復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)的能力就越弱,答案,1,2,4,5,解析,3,解析該詩句描述的是草原被毀滅后恢復(fù)到原狀的能力，說明生態(tài)系統(tǒng)具有恢復(fù)力穩(wěn)定性，A項(xiàng)錯(cuò)誤； 生態(tài)系統(tǒng)中生物的種類和數(shù)量越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力就越高，反之越低，B項(xiàng)正確； 某些環(huán)境惡劣的生態(tài)系統(tǒng)如北極苔原生態(tài)系統(tǒng)，抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性都較低，C項(xiàng)錯(cuò)誤； 生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的大小與生態(tài)系統(tǒng)的成分、生物種類及營養(yǎng)結(jié)構(gòu)有關(guān)，生態(tài)系統(tǒng)成分越復(fù)雜，其自我調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。,1,2,4,5,3,3.下列曲線表示四個(gè)不同自然生態(tài)系統(tǒng)在受到同等程度的外來干擾后，初級消費(fèi)者和次級消費(fèi)者的數(shù)量變化情況。其中抵抗力穩(wěn)定性最高的生態(tài)系統(tǒng)是,答案,1,2,4,5,3,解析,解析生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。抵抗力穩(wěn)定性的本質(zhì)是“抵抗干擾、保持原狀”。一般而言，生態(tài)系統(tǒng)的成分越少，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單，自我調(diào)節(jié)能力越弱，抵抗力穩(wěn)定性越低；反之越高。題中四個(gè)選項(xiàng)的曲線中，只有C選項(xiàng)的曲線受干擾后，初級消費(fèi)者和次級消費(fèi)者的數(shù)量變化最小，所以該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性是最高的。,1,2,4,5,3,4.將水生植物和小魚放入盛有水的玻璃缸中，密閉后置于光照、溫度等適宜條件下。下列相關(guān)敘述，錯(cuò)誤的是 A.植物為魚的生存提供氧氣 B.魚可為植物的光合作用提供CO2 C.能量流動可以從植物到魚，也可以由魚到植物 D.若將該玻璃缸長期置于黑暗中，魚和植物將會死亡,1,2,4,5,答案,解析,解析植物為魚的生存提供氧氣，A正確； 魚可為植物的光合作用提供CO2，B正確； 能量流動可以從植物到魚，但不可以由魚到植物，能量流動是單向的，C錯(cuò)誤； 若將該玻璃缸長期置于黑暗中，魚和植物將會死亡，D正確。,3,5.某池塘中，早期藻類大量繁殖，食藻浮游動物水蚤大量繁殖，藻類減少，接著又引起水蚤減少。后期排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，導(dǎo)致更多水蚤死亡。下列關(guān)于上述過程的敘述，正確的是 A.早期屬于正反饋調(diào)節(jié)，后期屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié) B.早期屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)，后期屬于正反饋調(diào)節(jié) C.早期、后期均屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié) D.早期、后期均屬于正反饋調(diào)節(jié),1,2,4,5,3,解析,答案,解析過程的結(jié)果反過來作用于這個(gè)過程，稱為反饋調(diào)節(jié)；如果是使這個(gè)過程加強(qiáng)，就叫正反饋調(diào)節(jié)，如果是使這個(gè)過程減弱，就叫負(fù)反饋調(diào)節(jié)。池塘早期，藻類的增多(過程)，導(dǎo)致水蚤增多(結(jié)果)，引起藻類減少(減弱)，故屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)；池塘后期，水體污染(過程)，導(dǎo)致大量水蚤死亡(結(jié)果)，接著水體進(jìn)一步污染(加強(qiáng))，故屬于正反饋調(diào)節(jié)。,1,2,4,5,3,