高中生物第5节 生态系统的稳定性精品ppt课件

这是一份高中生物第5节 生态系统的稳定性精品ppt课件，共45页。PPT课件主要包含了一生态平衡，1结构平衡，2功能平衡，3收支平衡，如何实现呢，负反馈调节，原方向，正反馈调节，更加偏离，回到原方向等内容，欢迎下载使用。
紫茎泽兰原分布于中美洲，传入我国后，先是在云南疯长蔓延，现已扩散至广西、贵州、四川等多个省份，对当地林木、牧草和农作物造成严重危害，在《中国第一批外来入侵物种名单》中名列榜首。
讨论1: 为什么紫茎泽兰在原产地没有大肆繁殖，在入侵地可以疯长蔓延？
适应、繁殖能力强，没有天敌等制约因素
2.我国曾引入紫茎泽兰的专食性天敌——泽兰实蝇来防治紫茎泽兰。泽兰实蝇也是一种外来生物，对这种方法，你怎么看？
泽兰实蝇可以抑制紫茎泽兰的生长，但是泽兰实蝇是一种外来物种，也有可能影响入侵地的生态系统，因此在释放泽兰实蝇之前，应做好相关研究，如泽兰实蝇的生物安全性研究，野外如何布点释放泽兰实蝇，定点释放的虫量应当为多少等等，即在确保利用泽兰实蝇的安全性后，再利用它进行防治。
像紫茎泽兰这样的入侵种，由于它的繁殖、适应的能力很强，而且没有天敌等制约因素，因此一旦蔓延，就会严重干扰入侵地的生态系统，破坏生态平衡。
生态平衡与生态系统的稳定性
生态系统的结构和功能处于相对稳定的状态。
2. 处于生态平衡的生态系统具有以下特征:
生态系统的各组分保持相对稳定。
生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。
如，在某生态系统中，植物在一定时间内制造的可供生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。
生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态平衡。
3. 生态平衡的调节机制 —— 负反馈调节
说明在生态系统中，生物群落内部能够进行自我调节，以维持生态平衡。
说明在生态系统中，生物群落与无机环境之间也能够自我调节，以维持生态平衡。
上述生态系统都遇到了破坏或干扰，而对抗这种破坏或干扰，使生态系统恢复平衡的调节机制，是负反馈调节机制。
①概念：在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。②意义：负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础。
调节稳态(“改邪归正”)
正反馈调节: 具有破坏性。
负反馈调节: 生态系统自我调节能力的基础。
实例：有一个湖泊受到了严重污染，鱼类的数量就会因死亡而减少，鱼类死亡的尸体腐烂，又会进一步加重污染，引起更多的鱼类死亡，活鱼就更少了。
结果：使生态系统远离平衡状态
(1)概念: 生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。
(2)两个方面: ①抵抗力稳定性； ②恢复力稳定性。
(3)生态系统的自我调节能力是有限的。
黄土高原由于植被破坏造成水土流失
生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受伤害)的能力。
生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
抵抗力稳定性和恢复力稳定性
这些都反映生态系统本身对外界干扰具有一定的抵抗能力。
3. 不同生态系统在这两种稳定性的表现上有着一定的差别。
比较森林生态系统和北极冻原生态系统在两种稳定性表现上的差别。
热带雨林中，动植物种类繁多，营养结构非常的复杂，假如其中某种生物大量减少，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；
一般来说，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。
一般来说，生态系统的组分越少，食物网越简单，其自我调节能力就越弱，恢复力稳定性较高。
北极冻原生态系统，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。
注意: 环境恶劣地带的生态系统(北极冻原、荒漠)，往往恢复力稳定性和抵抗力稳定性都比较弱！
生态系统中组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性越高
生态系统中组分越少，营养结构越简单，恢复力稳定性越高
4. 抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较
在个体水平稳态的维持上，有没有类似生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的情况？
人体在遇到病原体入侵时，免疫系统会抵抗病原体的入侵，这与生态系统的抵抗力稳定性相似；人体也有恢复稳态的机制和趋势，在大病初愈时，有些功能需要恢复到正常水平，这与恢复力稳定性相似。
①可以持续不断地满足人类生活所需；②能够使人类生活与生产的环境保持稳定。
1. 提高生态系统的稳定性的意义
2. 提高生态系统的稳定性的措施
①控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统的自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统。
②对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
设计生态缸并观察其稳定性
防止外界生物或非生物因素的干扰
为光合作用提供光照，便于观察；防止水温过高导致水生植物死亡
便于操作，缸内储备一定量的空气
减少对氧气的消耗，防止生产量小于消耗量
保证物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定
（1）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）及基质变化等。（2）定期观察，同时做好观察记录。（3）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。（4）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。
1）人工生态系统可以保持较长时间的相对稳定但不是永久。2）人工生态系统的稳定性是有条件的。
一、概念检测1.生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。判断下列相关表述是否正确。（1）温带针阔叶混交林比热带雨林的抵抗力稳定性低。 （ ）（2）不同的生态系统，抵抗力稳定性和恢复力稳定性的强度不同。 （ ）2.封山育林能有效提高生态系统的稳定性，是因为（ ）A.封山育林控制了物质循环B.延长了生态系统中的食物链C.增加了生态系统中消费者数量D.使生态系统营养结构复杂性增加
3.天然森林很少发生的松毛虫虫害，却经常发生在人工马尾松林中，合理的解释是 （ ）A.马尾松对松毛虫抵抗力差B.人工林内松毛虫繁殖能力强C.人工林成分单一，营养结构简单D.当地气候适于松毛虫的生长和繁殖
二、拓展应用某江南水乡小城，曾经是一派小桥、流水、人家的怡人景象。几百年来，当地百姓在河流上 游淘米洗菜，在下游洗澡洗衣，河水的水质一直保持良好。20世纪70年代，由于大量生活污水和工业废水排入河道，水质恶化。20世纪90年代, 当地采取措施对工业废水排放进行控制，同时将河道支流很多入水口封闭以减少污水流入，河道内水量减少、河水流速降低，水质仍然较差。
请基于对生态系统稳定性的认识，回答以下问题。1.当地百姓在河流中淘米洗菜，洗澡洗衣, 为什么河水仍能保持清澈？提示：生态系统具有抵抗力稳定性，当河水受到轻微污染(如淘米洗菜、洗澡洗衣等)时，河水能通过物理沉降、化学分解和微生物分解，很快消除污染，因此河水仍能保持清澈。
2.大量生活污水和工业废水排入河道以后, 为什么会引起水质急剧下降？20世纪90年代采取的措施没有明显效果，可能的原因是什么？提示：大量生活污水和工业废水排入水中，破坏了该生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性，河水很难恢复到原来的状态，就会形成污染。生态系统的自我调节能力具有一定的限度，由于污染严重，尽管采取了治理措施，河流自身的净化能力仍然不足以消除污染物，因此水质仍然较差。
3.可以采取什么措施来改善该地河流水质？提示：从治理已有污染的角度，可采用物理、化学、生物等方法进行治理，如机械除藻、底泥疏浚、在某些区段人工増氧、利用微生物分解污染物、利用水生植物进行生态修复等。从管理的角度，应禁止生活污水和工业废水排入河道，或污水、废水必须经严格处理才能排放；加强人们的水环境保护意识；加强执法检査；等等。
一、选择题1.下图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是（C）
A.沼气池中的微生物是该生态系统的分解者B.微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量C.沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用D.多途径利用农作物可提高该生态系统的能量利用效率
2.在自然生态系统中，物质是能量的载体，下列叙述正确的是（A）A.能量可驱动物质循环B.物质和能量可循环利用C.能量只能在食物链中流动D.能量金字塔和生物数量金字塔均可倒置
3.生态系统中物质循环、能量流动和信息传递每时每刻都在进行，下列与之相关的叙述，正确的是（B）A.物质循环往复意味着任何生态系统在物质上都是自给自足的B.能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程C.只有生物才会对信息有反应，因此信息传递只发生在生物群落内部D.生态系统中的物质循环、能量流动和信息传递都是沿食物链进行的4.毛竹与榜树、苦楮等阔叶树形成的混交林，其稳定性比毛竹纯林的高。以下分析不合理的是（D）A.毛竹纯林易发生病虫害B.混交林中物种多样性高C.混交林中食物网更复杂D.混交林中能量可循环利用
二、非选择题 1.将以下概念之间的关系分别用概念图的形式表示出来。生态系统、食物链、食物网、生产者、消费者、分解者、生物群落、初级消费者、次级消费者、三级消费者、第一营养级、第二营养级、第三营养级、第四营养级。提示：举例如下。
2.下图是河流生态系统受到生活污水（含大 量有机物）轻度污染后的净化作用示意图。
请据图冋答下列问题。（1）在该河流的AB段上，溶解氧大量减少的主要原因是什么？答案：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）在该河流的BC段上，藻类大量繁殖的主要原因是什么？答案：有机物分解后形成的大量的NH4+等无机盐离子，有利于藻类的大量繁殖。（3）水中溶解氧含量逐渐恢复的主要原因是什么？答案：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）若酿造厂或味精厂将大量含有有机物的废水排入该河流，对河流生态系统可能造成的最严重的后果是什么？答案：河流中生物大量死亡，该生态系统的稳定性遭到破坏。
3.棉铃虫是棉田常见的害虫，喷洒高效农药可以迅速杀死棉铃虫，但同时也会杀死棉铃虫的天敌，并造成环境污染。如果放养棉铃虫的天敌——赤眼蜂，虽然不能彻底消灭棉铃虫，但是能将它们的种群数量控制在较低水平，也不会造成环境污染。哪一种做法有利于提高农田生态系统的稳定性？为什么？答案：放养赤眼蜂。因为喷酒高效农药、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，就容易再度爆发。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，这种做法有利于提高农田生态系统的稳定性。
4.有科学家指出：“没有物质，什么都不存 在；没有能量，什么都不会发生；没有信息，任何事物都没有意义。”在生态系统中，物质、能量和信息是这样起作用的吗？在细胞、个体、种群、 群落等层次，它们所起的作用也是这样的吗？试举例谈谈对这句话的理解。提示：生命有物质性，即生命体都是物质实体，因此物质是生命的基础。在生态系统中，生物体都是由物质组成的，其生命活动所需要的物质都来自环境，没有物质，什么都不存在。生命活动会消耗能量，能量驱动生命活动的有序进行，因此能量流动是生态系统的动力，没有能量，生命活动都不能正常进行，因此可以说什么都不会发生。信息调节保证了生命活动的有序进行，没有信息，生命系统难以维系和运转。例如，如果没有视觉、听觉或嗅觉等方面的信息，捕食者就无法捕获猎物，猎物即使近在咫尺也毫无意义。从这个角度看，没有信息，任何事物都没有意义了。在细胞、个体、种群、群落、生态系统等各个层次，物质、能量、信息都发挥着作用，尽管有细微差别，但大体上是一致的，不论在哪个层次，生命都是物质、能量、信息的统一体。