高中生物第5节 生态系统的稳定性授课课件ppt

这是一份高中生物第5节 生态系统的稳定性授课课件ppt，共54页。PPT课件主要包含了内容索引，课标要求，结构和功能，维持或恢复，自我调节，负反馈，保持原状，恢复到原状，净化作用，恢复力等内容，欢迎下载使用。

基础落实•必备知识全过关
重难探究•能力素养全提升
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。
知识点一 生态平衡与生态系统的稳定性
知识点二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
知识点三 提高生态系统的稳定性1.要控制对生态系统的　　　　　　　　,在不超过生态系统的　　　　　　　　　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　　　　　　　　　　　　　　,保证生态系统内部结构与功能的协调。 
给予相应的物质、能量投入
旁栏边角 想一想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。
结论语句 辨一辨(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。(　　)
【情境探究】下图甲、乙分别代表两种不同的调节方式。
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?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 图甲所示的是负反馈调节,图乙所示的是正反馈调节。
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?5.正反馈调节一定向坏的方面发展吗?
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。
提示 不一定,它还会使好的方面更好。
【方法突破】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
【视角应用】视角1对概念内涵的理解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
视角2生产实践应用2.(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。
3.生态系统的一个重要特点是其常常趋向于稳态。图甲表示载畜量对草原中生产者净生产量的影响(净生产量即生产者光合作用制造的有机物总量与自身呼吸消耗量的差值)。图乙表示出生或死亡数量与种群数量的关系。下列说法错误的是(　　)
A.由图甲可知,C点以后生态系统的稳态将受到破坏B.由图甲可知,适量地放牧不会破坏草原生态系统的稳态C.由图乙可知,F点时种群的年龄结构为衰退型D.由图乙可知,F点表示该环境所能维持的种群最大数量
答案 C解析 从图甲可知,C点以后生产者的净生产量低于不放牧的草原,生态系统的稳态将受到破坏,A项正确;从图甲可知,适量地放牧(A~C点,不包含A、C点),使得生产者的净生产量多于不放牧的草原,不会破坏草原生态系统的稳态,B项正确;从图乙可知,F点时出生数量等于死亡数量,种群数量基本不变,年龄结构为稳定型,C项错误;从图乙可知,F点之前出生数量大于死亡数量,种群数量持续增加,F点时种群数量达到最大,即该环境所能维持的种群最大数量(K值),D项正确。
4.在某矿区的生态恢复研究中,研究者比较了不同种植年份的人工油松林和人工火炬林的生态效益,结果如下表所示。
注:群落总盖度指一定面积内植物覆盖地面的百分率;草本层盖度指一定面积内草本植物覆盖地面的百分率。
以下叙述合理的是(　　)A.火炬群落在短期内可以迅速提高植被盖度,增加了生物量,促进了能量循环B.油松群落经过演替形成了乔木—灌木—草本的水平结构,此结构逐渐完善
C.群落丰富度指数越高,生态系统的自我调节能力越弱D.综合上述信息,火炬林长期的生态效益远不及油松林
答案 D解析 结合调查结果可知,和油松群落相比,火炬群落可以在更短时间内提高植被盖度,增加生物量,促进了物质的循环和能量的流动,A项错误;油松群落经过演替形成了乔木—灌木—草本的垂直结构,B项错误;群落丰富度指数越高,营养结构复杂程度越高,生态系统中的自我调节能力越强,C项错误;随着时间延长,火炬林的草本层盖度逐渐下降,草本层优势种甚至完全消失,物种丰富度下降,因此长期的生态效益远不及油松林,D项正确。
【情境探究】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。
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?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 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。
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。
【方法突破】抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较
【视角应用】视角1抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较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
2.下图表示正常生态系统受到一定程度的干扰后,生态系统抵抗力稳定性与恢复力稳定性关系示意图。下列说法错误的是(　　)A.一般情况下,生态系统的抵抗力稳定性与物种的复杂程度呈正相关
B.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C.不同生态系统C→D时间不同,说明生态系统抵抗力稳定性大小不同D.S3所代表的面积越小,生态系统的自我调节能力越强
答案 C解析 生态系统的抵抗力稳定性与营养结构有关,营养结构越复杂,生态系统的抵抗力稳定性越高;反之,则越低,A项正确。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,B项正确。不同生态系统C→D时间不同,说明生态系统恢复力稳定性大小不同,C项错误。S3所代表的面积越小,说明生态系统的自我调节能力越强,D项正确。
视角2实例分析3.粉蚧是一类主要以热带水果和花卉等植物的汁液为食的农业害虫,其雌虫和幼虫一经羽化,会终生生活在枝叶或果实上,严重时造成植株死亡。动植物检疫人员已从输入的凤梨中检出三种粉蚧:大洋臀纹粉蚧、新菠萝灰粉蚧和南洋纹粉蚧,截获的凤梨常用一定量的辐射处理使粉蚧雌虫丧失繁殖能力。下列有关说法正确的是(　　)A.上述资料中涉及的各种生物之间的种间关系有捕食和种间竞争B.三种粉蚧的输入可能会延长食物链从而提高能量的传递效率C.三种粉蚧的输入可能会增加生物多样性从而提高生态系统稳定性D.辐射处理可能会诱发粉蚧雌虫发生突变而使其丧失繁殖能力
答案 D解析 根据题干信息“粉蚧是一类主要以热带水果和花卉等植物的汁液为食的农业害虫”,说明粉蚧和植物之间是寄生关系,不存在捕食关系,而不同种的粉蚧之间存在种间竞争关系,A项错误;能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%~20%,三种粉蚧的输入可能会延长食物链,但不影响能量传递效率,B项错误;三种粉蚧的输入导致植物生长受到损害,严重时造成植株死亡,所以降低了生物多样性,降低生态系统的稳定性,C项错误;根据题干信息“截获的凤梨常用一定量的辐射处理使粉蚧雌虫丧失繁殖能力”,说明辐射处理可能会诱发粉蚧雌虫发生突变而使其丧失繁殖能力,D项正确。
4.历史上饱受风沙侵害的陕北榆林市,在毛乌素沙漠腹地营造起165处万亩以上的成片林,植被逐渐恢复形成森林,动物种类也逐渐增多,现已成为远近闻名的“塞上绿洲”,是践行“绿水青山就是金山银山”理念的典范。下列叙述错误的是(　　)A.森林中的信息传递有利于维持生态系统的稳态B.荒漠变成森林的过程中抵抗力稳定性逐渐增强C.植树造林使荒漠恢复为森林的过程是次生演替D.沙漠恢复为森林的直接价值远大于其间接价值
答案 D解析 森林中的信息传递能调节种间关系,维持生态系统的稳态,A项正确;荒漠变成森林的过程中,生物种类增多,营养结构复杂化,因此其抵抗力稳定性逐渐增强,B项正确;植树造林使荒漠恢复为森林的过程中,由于起始条件不为零,因此属于次生演替,C项正确;沙漠恢复为森林的间接价值远大于直接价值,D项错误。
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   　。 
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)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?　　　　。 
空气、温度、水质、生产者和消费者的数量以及分解者　
【方法突破】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
可通过观察动植物的生活情况、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,各成分之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。
【视角应用】视角1实验考查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
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中的顶级消费者,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。
视角2实验结果分析3.甲、乙、丙、丁4个密闭、透明的生态瓶,各瓶内的组成和条件见下表。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。下列有关叙述正确的是(　　)
注:“+”表示有,“-”表示无。
A.乙瓶中藻类植物的种群密度逐渐增大B.由于丙瓶中没有小鱼,所以比甲瓶积累的有机物多C.与甲瓶相比,丁瓶中氧气含量少D.本实验说明非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者是构成生态系统不可缺少的四种成分
答案 C解析 乙瓶无光照,藻类植物因无法进行光合作用而死亡,种群密度下降。与甲瓶相比,丙瓶中无泥沙,分解者很少,无法将该瓶中动植物遗体、动物的排泄物等有机物分解为无机物供生产者再利用,积累的有机物少。与甲瓶相比,丁瓶中有小鱼,小鱼进行呼吸作用要消耗水中大量的氧气,因此与甲瓶相比,丁瓶中氧气含量低。据表格分析,甲瓶为对照组,乙瓶、丙瓶、丁瓶都为实验组。与甲瓶相比,乙瓶缺少光,不久后稳定性被破坏,说明光照是维持该生态系统长期稳定的必要条件;与甲瓶相比,丙瓶缺少分解者,不久后稳定性被破坏,说明分解者是生态系统中不可缺少的重要组成成分;本实验没有单独设置缺少生产者和消费者的实验,所以不能得出D项结论。