第3章 第5节 生态系统的稳定性.docx

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1、第5节生态系统的稳定性课标内容要求核心素养对接1 .解释生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定，并维持动态平衡的能力。2 .举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响，如气候变化、自然事件、人类活动或外来物种入侵等。3 .阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时，能够通过自我调节维持稳定。生命观念分析生态系统的稳定性，建立生命系统的稳态观。科学思维通过分析生态系统的抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性关系曲线，培养科学分析问题、解决问题的思维能力。社会责任一通过学习生态系统稳定性的知识，关注人类活动对生态系统的影响。课前自主学习教材研读。探新知必备知识感知一、生态平衡与生态系统的稳

2、定性1.生态平衡(1)概念：生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。特征结构平衡:生态系统的各组分保持相对稳定。功能平衡:生产一消费一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。收支平衡。(3)调节机制：负反馈机制,即指在一个系统中，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.生态系统的稳定性(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)原因生态系统具有自我调节能力。(3)生态系统的自我调节能力基础：负反馈调节。表现：生态系统维持生态平衡的能力。特点生态系统的

3、自我调节能力是直限的，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的稳定性急剧下降，生态平衡就会遭到严重的破坏。二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性1 .抵抗力稳定性概念生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。特点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。2 .恢复力稳定性概念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。特点生态系统的成分越简单，一般越容易恢复；反之越难。三、提高生态系统的稳定性1 .提高生态系统的稳定性的原因：(1)处于生态平衡的生态系统可以持续不断地满足人类生翌遹。(2)处于生态平衡中的生态系统能够使人类生透与生产的环境保持稳

4、定。2 .提高生态系统稳定性的措施要控制对生态系统的干扰强度,在不超过生态系统自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统。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。四、设计制作生态缸，观察其稳定性1 .目的要求：设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性。2 .基本原理生态系依据生态系统原理，将生态系统的基本成分进行组织统原理在设计时，还要考虑系统内组分及直养级之间的合适比例3 .实验步骤铺土：沙土在上,花土在下。I倒水：在缸内低处倒进水。I（3）放置生物：依据生物生活习性合理放置。I（4）放置生态缸：封上生态缸盖，将生态缸放置于室内通风

5、、光线良好的地方，但要避免阳光直接照射。F基础诊断F判断对错（正确的打“，错误的打“X”）1 .一般地说，生态系统的成分越单一，营养结构越简单，自我调节能力就越小，抵抗力稳定性就越低。（）2 .生态系统的自我调节能力表现在自身净化作用、群落内部的负反馈调节和生物群落与无机环境之间的负反馈调节等方面。（）3 .生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态的平衡。（）4 .生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性。（）5 .在一块牧草地上栽种乔木树林后，其恢复力稳定性下降。（）6 .就生态系统结构而言，生态瓶的稳定性取决于物种数。（）提示:1.2.3.4.5.J6. X生态瓶的稳定性

6、主要取决于生产者、消费者和分解者的合理搭配，并非物种数目越多越稳定。核心问题解惑核心突破。提素能学科素养形成侬以总匕生态平衡与生态系统的稳定性1 .对生态平衡的理解在处于平衡的生态系统中，物质和能量的输入与输出均衡，生物种类的组成稳定，也就是说，生态系统中的生产过程与消费、分解过程处于平衡的状态，这时生态系统的外貌、结构以及动植物组成等都保持相对稳定的状态。2 .对生态系统稳定性的理解(1)结构的相对稳定：结构相对稳定体现在各组成成分的相对稳定和生物种间关系的相对稳定。(2)功能的相对稳定：生态系统物质和能量的输入与输出达到平衡。3 .生态系统的反馈调节(1)作用：生态系统自我调节能力的基础，

7、能使生态系统达到并保持平衡状态。(2)结果：抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。(3)实例：一个草原生态系统中发生的负反馈调节如图所示：,狼数量增加、狼数量下降狼因饥狼的食狼工少品较饿死亡物增多量的兔多的兔X兔数量增加%数量下降：献沙兔因饥兔土少兔吃大增呷饿死亡量植物量植物植物减少十/、，植物增多/对点提能合作探究：1亚马孙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。(1)分析以上可知，该生态系统具有稳定性的原因是什么？提示：该生态系统具有一定的自我调节能力。(2)请思考并总结生态系统中生物种类与其自我调

8、节能力及稳定性的关系。提示：生物种类繁多，营养结构复杂自我调节能力强=抵抗力稳定性高。2.传说当年乾隆下江南来到苏州，发现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。他亲自追查此事，严禁商贾平民在此处开设染坊，原有的数十家染坊搬迁至远离虎丘的苏州远郊，从此虎丘重现绿水青山。虎丘外围的河流中污染被消除的原因是什么？提示：原有的污染通过物理沉降、化学分解和微生物的分解使河流中污染被消除。对点练习1 .当河流受到轻度污染时，能通过物理沉降、化学分解、微生物分解，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。这个事例说明（）A.生态系统具有相对稳定的物质循环B.生态系统具有一

9、定的自我调节能力C.生态系统具有稳定的能量来源D.生态系统具有大量的生产者和消费者B题中信息“河流中的生物种类和数量不会受到明显的影响”显示，河流生态系统具有一定的稳定性。生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有一定的自我调节能力。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，据此回答下列问题。生命系统普遍存在着反馈现象，其稳定性的维持主要是通过（填“正”或“负”）反馈来实现的。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。个体稳态反馈调节的概念模型（以血糖调节为例）。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

10、水稻、食虫鸟与害虫）。某大型湖泊藻类植物大量繁殖，水质迅速恶化，呈何种反馈状态？解析（1）生命系统普遍存在的反馈现象是负反馈。个体稳态的反馈调节有血糖的稳态、甲状腺激素的分泌、水盐平衡的调节（抗利尿激素的分泌）等。水稻田中水稻、害虫、食虫鸟组成食物链，害虫增多使得食虫鸟增多，食虫鸟增多又使害虫减少，害虫减少又使水稻增多。（2）大型湖泊藻类植物大量繁殖，水质迅速恶化，水质恶化加剧了藻类的死亡，形成恶性循环，这属于正反馈调节。答案负（水稻数量产T害虫数量IT食虫&数量呈正反馈状态法技巧判断正反馈、负反馈调节的方法依据：从调节后的结果与原状态之间的变化分析。、43-1J进一步偏离原有水平-正反馈（2

11、）万法：调节后（回归到原有水平负反馈侬奥后抵抗力稳定性和恢复力稳定性1 .抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较（1）区别（如图）H抵抗力稳定性J（恢复力稳定性卜1体现遭到破1抵抗干扰体现生态系统的结构和功能（保持原状）（恢复原状）（2）联系（如图）一般二者呈负相关，营养结构越复杂的生态系统，抵抗力稳定性越强,而恢复力稳定性（b）一般越弱。二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的能力,它们相互作用共同维持生态系统的稳定。2 .抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系(1)在受到干扰之前，曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调节能力。(2)雨林生态系统与草原生态系统相比，受到相同干扰，草原

12、生态系统的y值要大于热带雨林的y值。(3)x的大小可作为恢复力稳定性强弱的指标，X值越大说明恢复力稳定性越弱。(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，TS值越大说明生态系统的总稳定性越低。(对点提能J生活联系：1.苏州某一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？提示:生态系统具有自我调节能力，这种能力反映生态系统的抵抗力稳定性。2 .一块管理良好的棉田和内蒙古草原上的草场相比，其抵抗力稳定性哪个高？试说明判断理由。提示：内蒙古草原上的草场的抵抗力稳定性高于棉田。因为棉田的成分单一、营养结构简单。3 .对同一个生态系统

13、来讲，抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈什么关系？所有的生态系统都这样吗？举例说明。提示：一般来说，对同一个生态系统来讲，抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈相反关系且同时存在。但对于一些特殊的生态系统比如极地苔原生态系统，由于物种组分单一，营养结构简单，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。4 .对于单一的农田生态系统，要想保持其相对稳态，需采取哪些措施？(至少写两条)提示：需要不断施肥、灌溉，以及控制虫害等。对点练习1 .（不定项）如图为某一生态系统稳定性图解，对此理解正确的是（）A. 为抵抗力稳定性，力为恢复力稳定性B. 为恢复力稳定性，力为抵抗力稳定性C恢复力稳定性与营养结构复杂程度呈相反关系D.抵

14、抗力稳定性与恢复力稳定性呈相反关系ACD生物种类越多、营养结构越复杂，抵抗力稳定性就越强，恢复力稳定性就越弱。因此，一般情况下恢复力稳定性与营养结构复杂程度呈负相关，且一般情况下，抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈相反关系。C. 下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是（）A.在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提高B.在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力稳定性提高C.在一块牧草地上栽种乔木形成树林后，其恢复力稳定性下降D.一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力稳定性提高B生态系统的抵抗力稳定性与生态系统的成分和营养结构的复杂程度有关，成分和营养结构越复杂，其抵抗力稳

15、定性越高，相应地，其恢复力稳定性就越低，题中A、C、D选项中的生态系统，都是向着成分和营养结构复杂化的方向发展，而B选项中生态系统是趋向单一化（只让牧草生长）发展，其抵抗力稳定性降低。侬业g设计制作生态缸1 .实验设计原理（1）生态系统的稳定性是其结构与功能发展协调的重要标志。（2）生态系统的稳定程度，取决于它的物种组成、营养结构和非生物因素之间的协调关系。（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。2 .实验设计要求设计要求相关分析生态缸必须是封闭的防止外界生物或非生物因素的干扰生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全(具有生产者、消费者和分解者)生态缸中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定生态缸的材料必须透明为光合作用提供光能，保持生态缸内温度，便于观察生态