高中生物人教版 (2019)选择性必修2第5节 生态系统的稳定性备课ppt课件

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阐明生态平衡与生态系统的稳定性（生命观念、科学思维）
举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性（生命观念、科学思维）
简述提高生态系统稳定性的措施（生命观念、科学思维）
设计并制作生态缸，观察其稳定性（科学思维、社会责任）
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。
1.紫茎泽兰在原产地没有大肆繁殖，为什么在入侵地可以疯长蔓延？
2.我国曾引入紫茎泽兰专食性天敌——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？
首先，入侵地的气候适合紫茎泽兰生长；其次，入侵地缺乏紫茎泽兰的天敌，紫茎泽兰种群数量增长不受天敌的制约；再次，脱离原产地后，紫茎泽兰失去与其有竞争关系的物种的制约，使得种群数量持续增加，疯长蔓延
引入泽兰实蝇，通过天敌制·约可以达到控制紫茎泽兰疯长蔓延的效果，但泽兰实蝇也是一种外来生物，也有可能在引入地造成生物入侵，破坏当地的生态系统，所以引入泽兰实蝇一定要谨慎，并做好严密监控，适时防治等工作
一、生态平衡与生态系统的稳定性
(1)概念:生态系统的 和 处于 的一种状态，就是生态平衡。(2)表现: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，即生态系统中的生产过程与消费、分解过程处于平衡状态，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。
(3)特征:①结构均衡:生态系统的各组分保持相对稳定。②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。③收支平衡:即生产力稳定，如在某生态系统中，植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。
①生态平衡是一种相对平衡而不是绝对平衡，是因为任何生态系统都不是孤立的，都会与外界发生直接或间接的联系，会经常遭到外界的干扰。②生态平衡是一种动态的平衡而不是静态的平衡，是因为变化是宇宙间切事物最根本的属性，生态系统这个自然界复杂的实体也处在不断变化之中。
（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，叫做生态系统的稳定性。（2）原因：生态系统具有稳定性是由于生态系统具有自我调节能力。（3）表现：生态系统的结构和功能具有一定的稳定性。（4）类型：抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
①生态系统的稳定是一种相对的稳定，生态系统的结构和功能都处于动态的变化之中。②生态系统结构相对稳定的表现:生态系统中动植物的种类和数量一般不会有太大变化。③生态系统功能稳定性的表现:生物群落的物质和能量的输入与输出相对平衡。④生态系统的稳态可打破重建:在遵循生态系统规律的前提下，依据人类的需要，可打破原有的稳态，建立更加高效的生态系统。
（1）自我调节能力:不同的生态系统都有在一定范围内消除外来干扰的能力，我们称之为生态系统的自我调节能力。它是通过反馈调节来实现的。
生态系统的自我调节能力
①因为生态系统的自我调节能力是有限的，所以生态系统的稳定性是相对的稳定，而不是绝对的稳定。当外界干扰因素的强度超过生态系统的自我调节能力时，生态系统的稳定性就会被破坏，生态系统的自我调节能力会迅速丧失。②生态系统自我调节能力的强弱:不同生态系统的自我调节能力不同;生态系统的成分越多，营养结构越复杂，自我调节能力越强，如热带雨林生态系统比农田生态系统的自我调节能力强。
（2）反馈调节:当生态系统中某一成分发生变化时，必然会引起其他成分出现系列的相应变化，这些变化又反过来影响最初发生变化的那种成分的变化，这种现象叫作生态系统的反馈调节。它包括正反馈调节和负反馈调节，其中负反馈调节在生态系统中普遍存在。
①负反馈调节a.作用:负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，它能使生态系统达到和保持相对稳定。b.结果:负反馈调节抑制或减弱最初发生变化的那种成分的变化。c.存在范围:负反馈调节不仅存在于生物群落内部，还存在于生物群落与非生物环境之间
1.小组合作，尝试用文字、线框、箭头等符号，简要描述上述例子中的负反馈调节的过程。
2.利用本章第一节图3-4（第52页），以图中的蛙、蛇或其他动物为例，描绘该种动物数量增加或减少时，生态系统可能发生的变化 ，并讨论反馈调节是否发挥了作用？
捕食昆虫和蜘蛛的鸟增加
捕食昆虫和蜘蛛的鸟减少
d.1 实例:森林中的食虫鸟和害虫的数量变化（生物群落内部）
d.2 实例:生物群落与非生物机环境之间负反馈调节
②正反馈调节a.作用:正反馈调节常常使生态系统远离原有的生态平衡或稳态，最终走向崩溃。b.结果:与负反馈调节相反，即生态系统中某一成分的变化所引起的一系列变化会加速生态系统最初发生变化的那种成分的变化。c.实例：
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
(1)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（不受损害）的能力。
蝗虫采食下，草原植物再生能力增强
(1)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
抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较
①生态系统的稳定性主要与生物种类有关，还要考虑生物的个体数量。②生态系统的稳定性不是恒定不变的，因为生态系统的自我调节能力具有一定的限度。③两种稳定性不一定都呈负相关，如苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。
三、提高生态系统的稳定性
影响生态系统稳定性的因素
（1）自然因素（火山爆发、地震、台风、流行病等）对生态系统的危害是有限的。（2）人为因素对生态系统稳定性的影响更广泛、更直接、更大。主要是人类对自然资源的不合理开发和利用，常常造成森林毁灭、水土流失、草原退化。再加上人类对自然环境的污染，造成生态系统的破坏。
提高生态系统的稳定性的意义
（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。
提高生态系统的稳定性的措施
（1）要提高生态系统的稳定性，应控制对生态系统的干扰强度；对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力，如不能过度放牧、不乱砍滥伐森林等。
（2）对人类利用强度较大的生态系统，要提高其稳定性，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。例如为使单一作物农田生态系统保持稳定，需要不断施肥、灌溉和控制病虫害等；还可以人工建造“生态屏障”
桉树林是我国西南地区重要的经济林。大面积种植桉树林的生态问题已引起广泛关注。例如，结构单一的同龄纯林对环境变化的抵抗力差；人工桉树林下植被稀少，出现水土流失等问题；有的桉树林里鸟类绝迹。研究发现，在某地人工桉树林中，乔木层桉树占绝对优势；灌木层、草本层的物种丰富度则与桉树密度有关：桉树密度为750株/hm2时，灌木层有17个物种，草本层物种也较丰富;桉树密度高达1 000株/hm2时，灌木层和草本层物种均减少。
1. 结合上述信息，并查阅有关资料,与小组同学讨论提高人工桉树林稳定性的措施。讨论时，应重点考虑如何提高生态系统的物种多样性、结构复杂性，并兼顾人工林的经济效益与当地生态保护之间的平衡。
2.按上述思路，选择一个自己比较熟悉的生态系统，如退耕还林、还草、还湖过程中新形成的森林、草原、湖泊生态系统，城市建设中兴建的森林公园或湿地生态系统，查阅资料，设计提高其稳定性的方案。
人工桉树林是一种经济林，种植时既要发挥人工林的优势，确保经济效益的最大化，又要确保人工林的稳定性。具体措施有：（1）造林前进行整地，改善土壤条件，促进林木生长，可以适当施肥。（2）造林后采取除草抚育措施，改善林木的生长环境，加快桉树林生长速度，同时在林下增加植被数量和种类，确保林中生物多样性，增加营养结构的复杂性，以提高生态系统的稳定性
退耕还林形成森林的方案：首先考虑树种与环境的协调问题，种植适宜品种；其次要考虑物种多样性，保证林地体系的稳定性，不同地区还应根据当体情况采取不同的策略。
四、设计制作生态缸，观察其稳定性
设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性。
在有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统的基本成分进行组织，构建一个人工微生态系统是可能的。要使人工微生态系统正常运转，在设计时还要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。
设计和制作生态缸的要求
防止外界生物或非生物因素的干扰
保证物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定
为光合作用提供光照，同时便于观察
使缸内储备一定量的空气
防止水温过高导致水生植物死亡
小型生态缸(瓶)实验流程:
（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
（1）设计一份观察记录表，定期观察，同时做好观察记录，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）观察指标为：生态缸中生物的生存状况和存活时间，进而了解生态系统稳定性及影响稳定性的因素；（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.设计时要考虑的生态系统各组成成分有哪些？
非生物的物质和能量生产者消费者分解者
生产者、消费者、分解者三者之间应保持适宜比例，以维持生态 系统的相对稳定。
2.生态缸经过多长时间后才能达到比较稳定的状态？
3.达到稳定状态后，生态缸内的生物的种类和数量有无变化？如有，是怎样变化的？
一般等到缸内生物相互适应及依存后，生态缸才能达到比较稳定的状态，大多在1个星期以后。
有。浮游生物种类和数量少,水中溶解氧逐渐减少, 以浮游生物为食的小型动物先死亡。
4.在生态缸中，最后留下来的生物在这个人工生态系统中分别起什么作用？
通过光合作用，将太阳能固定在它们所制造的有机物中，将太阳能转化成化学能。
将有机物转化为无机物，加快生态系统的物质循环。
将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。