人教版 (2019)选择性必修2第5节 生态系统的稳定性教案配套课件ppt

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一、生态平衡与生态系统的稳定性
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
【微思考】 农田生态系统结构简单,往往种植单一农作物,为什么能长期维持稳定的生产?提示 农田生态系统中人的作用非常重要,因为农业生产中不断施肥、灌溉、除草及控制病虫害等,可以使种植单一农作物的农田保持稳定。
三、提高生态系统的稳定性1.要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、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
自我检测1.判断下列关于生态系统稳定性的表述是否正确。(1)生态系统中的组成成分越多,食物网越复杂,生态系统恢复力稳定性就越强。(　　)(2)与自然池塘相比,人工养殖池塘生态系统的抵抗力稳定性低。(　　)(3)增加生态系统内各营养级生物的种类可提高区域生态系统的自我调节能力。(　　)(4)某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、旅鼠、植物之间数量的变化是一种正反馈调节。(　　)
(5)生态系统具有自我调节能力,这是生态系统稳定性的基础。(　　)(6)一个稳定的生态系统中动植物种类及数量不会有波动。(　　)(7)生物群落能量的输入量大于输出量,物质的输入与输出则保持相对平衡。(　　)(8)生态系统的稳定性是恒定不变的。(　　)
2.人造马尾松林比天然混交林更易遭松毛虫危害,其主要原因是(　　)A.人造马尾松林营养结构简单B.人造马尾松林适应环境的能力弱C.松毛虫的繁殖能力强D.人造马尾松林的抵抗力稳定性强答案 A
3.生态系统越复杂,其自我调节能力越强的原因不包括(　　)A.处于同一营养级的生物种类繁多B.能量可通过多条食物链传递到最高营养级C.某营养级的一些生物消失,可由同一营养级其他生物代替D.能量流经各营养级时,是逐级递减的答案 D
4.一片草地发生火灾后,第二年就又长出茂密的草本植物,动物的种类和数量也很快恢复,这说明生态系统具有(　　)A.抵抗力稳定性B.恢复力稳定性C.结构不可破坏性D.功能绝对稳定性答案 B
5.地球上不同类型的生态系统具有不同的调节能力。与农田、草原、冻原等生态系统相比较,热带雨林的自我调节能力的特点是(　　)A.种群数量调节能力强,抵抗外界干扰能力弱B.分解力弱,生产力强C.抵抗外界干扰能力强,自我恢复能力弱D.能量流动速率快,物质循环速率慢答案 C解析 热带雨林气候适宜,生物种类繁多,自我调节能力强,抵抗力稳定性较高,恢复力稳定性较低。
[问题探究] 下图甲、乙分别代表两种不同的调节方式,分析回答下列问题。
1.反馈调节有正反馈调节和负反馈调节,图甲和图乙分别属于哪一种?提示 图甲所示的是负反馈调节,图乙所示的是正反馈调节。2.甲状腺激素分泌增加后,会影响下丘脑和垂体的分泌活动,其中的反馈调节和图中的哪种调节方式相同?提示 甲状腺激素分泌增加后,会抑制下丘脑和垂体的分泌活动,这种反馈调节是负反馈调节,和图甲中的调节方式相同。
3.结合图甲分析,一个生态系统的自我调节能力表现在哪些方面?提示 生态系统的自我调节能力主要表现在三个方面:第一,是同种生物的种群密度的调控,这是在有限空间内比较普遍存在的种群变化规律,比如鸟的种群数量增加,种内竞争必然加剧,使鸟的死亡率加大;第二,是异种生物种群之间的数量调控,多出现于植物与动物或动物与动物之间,常有捕食关系;第三,是生物与环境之间的相互调控,比如气候变化导致的种群数量变化。4.反馈调节都能使生态系统保持相对平衡吗?提示 不能。只有负反馈调节是生态系统自我调节的基础,能使生态系统保持相对平衡。5.正反馈调节一定向坏的方面发展吗?提示 不一定,它还会使好的方面更好。
【归纳提升】1.生态系统的自我调节能力(1)生态系统具有一定的自我调节能力,这种能力是通过生态系统内部的反馈调节来实现的。(2)负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,能使生态系统最初发生的那种变化向相反的方向发展,使生态系统达到并保持相对稳定。(3)负反馈调节的结果是抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。
2.生态系统中正反馈调节和负反馈调节的比较
【探究应用】1.一般来说,生态系统的自我调节能力越强,则表明(　　)①生态系统的成分越复杂　②生态系统的成分越简单　③营养结构越复杂　④营养结构越简单　⑤生态平衡容易被破坏　⑥生态平衡不容易被破坏A.①③⑤　　　　　　B.②④⑥C.①③⑥D.②④⑤答案 C
2.下列关于生态系统自我调节能力的叙述,错误的是(　　)A.森林中,害虫数量增多时食虫鸟也会增多,害虫种群的增长就受到抑制,这属于生物群落内的负反馈调节B.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C.自我调节能力强的生态系统,其稳定性也高D.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减弱答案 C解析 生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性两个方面。一般情况下,营养结构越复杂,其自我调节能力越强,抵抗力稳定性越强,恢复力稳定性越弱。
3.(多选)下列有关负反馈调节的说法,正确的是(　　)A.负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础B.当农田里蚜虫数量增多时,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C.负反馈调节在生物群落中普遍存在,但在生物群落与非生物环境之间不存在D.甲状腺激素分泌的调节也属于负反馈调节
答案 ABD解析 负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,不仅存在于生物群落内部,也存在于生物群落与非生物环境之间,A项正确,C项错误;七星瓢虫捕食蚜虫,二者之间通过负反馈调节维持相对平衡,B项正确;人体甲状腺激素分泌的调节也属于负反馈调节,D项正确。
[情境创设] 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。
[问题探究] 1.水乡人在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣,河水仍能保持清澈,这说明什么问题?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。由此说明生态系统在受到外界轻度干扰时,具有抵抗外界干扰并使自身结构与功能保持原状的能力。2.虎丘外围的河流在染坊废水的污染下,还能保持稳定性吗?这又说明了什么问题?提示 不能。这说明生态系统的自我调节能力是有一定限度的,如果外界因素的干扰超过了这个限度,生态系统的相对稳定状态就会遭到破坏。
3.染坊停止排污后,虎丘外围的河流出现了什么变化?这说明了什么?提示 又恢复了原状。说明外界因素的干扰消除后,生态系统具有重建稳态的能力,即具有恢复力稳定性。4.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?提示 有。如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。
【归纳提升】抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较
【探究应用】1.下列有关生态系统稳定性的叙述,正确的是(　　)①“抵抗干扰,保持原状”属于恢复力稳定性　②“遭到破坏,恢复原状”属于抵抗力稳定性　③人们对自然生态系统的“干扰”不应超过其承受能力　④热带雨林的恢复力稳定性很强,遭到严重砍伐后很容易恢复A.③B.②④C.①②③D.①④答案 A
2.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,其抵抗力稳定性增强B.在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后,其抵抗力稳定性增强C.在一块牧草地上栽种乔木形成森林后,其恢复力稳定性减弱D.一块弃耕后的牧草地经若干年形成灌木林后,其抵抗力稳定性增强答案 B解析 播种杂草后,生态系统中的生物种类增多,营养结构变复杂,抵抗力稳定性增强,A项正确。牧草地通过管理提高了某种牧草的产量,意味着杂草和害虫等减少,生物种类减少,则抵抗力稳定性减弱,B项错误。森林生态系统和灌木林生态系统都比草原生态系统中的生物种类多,抵抗力稳定性强,恢复力稳定性弱,C、D两项正确。
3.下列有关生态系统稳定性的叙述,正确的是(　　)A.生态系统的自我调节能力主要是通过反馈调节来实现的B.同等强度干扰下,草原生态系统比沙漠生态系统恢复得慢C.外来物种入侵会增加物种多样性,提高生态系统的稳定性D.河流受到轻度污染时,能通过物理沉降、化学分解和微生物分解来保持原状,属于恢复力稳定性
答案 A解析 同等强度干扰下,由于沙漠环境比较恶劣,恢复力比较弱,所以草原生态系统比沙漠生态系统恢复的速度快,B项错误;外来物种入侵往往会导致本地物种的减少,降低生态系统的稳定性,C项错误;河流受到轻度污染时,能通过物理沉降、化学分解和微生物分解来保持原状,这属于抵抗力稳定性,D项错误。
[问题探究] 如何设计并制作生态缸?(1)探究问题:在一个人工建造的封闭生态系统——生态缸中,哪些因素能影响生态系统的稳定性?(2)提出假设:光能够影响生态系统的稳定性。(3)你所需的器材是  　。 (4)实验过程:①将相同种类和数量的生物,放在两个同样的容器中培养。该实验的变量是　　　,即除了这一个生态因素不同外,其他生态因素都相同。 ②连续进行实验一段时间,每天定时观察并记录该生态系统的情况。
(5)结果和讨论:①本小组的实验结果是:生态因素中的　　　能影响生态系统的稳定性。 ②生态因素中还有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　等因素也都能影响生态系统的稳定性。 ③如果该生态缸中没有消费者或分解者,该小型生态系统能保持稳态吗?　　　　。 提示 (3)罐头瓶或可乐等饮料的塑料瓶,水草若干,小鱼2~3条,小田螺2~3只,河水(或放置2 d的自来水),胶带,细砂等(4)①光(5)①光　②空气、温度、水质、生产者和消费者的数量以及分解者　③不能
【归纳提升】1.制作小生态缸的目的:探究生态系统保持相对稳定的条件。2.小生态缸的设计要求及分析
可通过观察动植物生活情况、水质变化等来判断生态系统的稳定性。虽然生态缸中成分齐全,各成分间可以进行能量流动和物质循环,但由于缸中生态系统过于简单,自我调节能力较弱,所以其稳定性极易遭到破坏,只能保持较短时间。如果生态缸是一个开放的系统,则可改善上述情况,在没有外界环境强烈干扰的情况下会长期保持相对稳定。
【探究应用】1.建立一个封闭的水族箱生态系统,以下说法正确的是(　　)A.应尽量增加水族箱中生物的种类和数量,以提高生态系统的抵抗力稳定性B.水族箱应放到每天都能照射到强光的地方,保证能量源源不断地输入生态系统C.水族箱生态系统起初比较简单,演替必定使其越来越稳定D.这种生态系统的自我调节能力较弱,存在的时间可能很短暂答案 D
2.下列关于生态缸制作的叙述,正确的是(　　)A.生态缸的密封性越差,其生物死亡就越快B.生态缸中放入较多的小甲鱼有利于该生态系统的稳定C.生态缸中的生物之间最好要有捕食关系,否则稳定性就差D.生态缸制作完成后,放在光线良好并且阳光直射的地方答案 C解析 生态缸密封性越差,缸内生物死亡就越慢,A项错误;生态缸中的生物种类和数量比例要适宜,小甲鱼是该小型生态系统的顶级消费者,数量宜少,B项错误;缸内生物营养结构越复杂,其稳定性就越强,C项正确;生态缸制作完成后,不能放在阳光直射的地方,否则会因为温度过高而导致缸内生物的死亡,D项错误。
3.为观察生态系统的稳定性,研究小组设计了4个密闭、透明的生态瓶,各瓶内的组成成分和处理条件见下表(“+”表示有,“-”表示无)。经过一段时间的培养和观测后,发现甲瓶是最稳定的生态系统。请回答以下问题。
(1)乙瓶中,藻类的种群密度变化趋势为　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)丙瓶比甲瓶中有较多的有机物,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)丁瓶与甲瓶相比,氧气含量　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　。 (4)根据观测结果,得出结论:①　　　　;②　　　　　　　。 
答案 (1)下降　缺乏光照,藻类不能进行光合作用,不能生长　(2)丙瓶中缺乏泥沙,分解者数量太少　(3)低　消费者较多,消耗较多的氧气　(4)生态系统应该具有生产者、消费者和分解者以及非生物的物质和能量(太阳能)　生产者、消费者以及分解者之间应保持适当的比例,以维持生态系统的相对稳定解析 密闭生态瓶的稳定性取决于该生态系统中生物的种类和数量的搭配情况。在光照条件下,水草、藻类作为生产者进行光合作用,消耗水中的二氧化碳,释放出氧气,同时将无机物转化成有机物,为消费者(浮游动物和小鱼)提供氧气和食物。泥沙中含有分解者,可将水中的有机物分解成无机物,实现瓶内物质循环。乙瓶缺光,藻类不能进行光合作用,丙瓶缺泥沙,分解者数量相对较少,两者都不能长时间地维持稳定。甲瓶中无小鱼,丁瓶中有小鱼,小鱼进行有氧呼吸要消耗氧气。