高中生物 5.5生态系统的稳定性课件 新人教版必修3

-*-第5节生态系统的稳定性SHIYANSHEJI实验设计SUITANGLIANXI随堂练习JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点情境导入课程目标科学家在热带雨林采集昆虫样本热带雨林害虫种类很多,但很少爆发大规模的虫灾,你知道这是为什么吗?1.阐明生态系统的自我调节能力。2.举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。3.概述提高生态系统稳定性的措施。4.设计并制作生态缸,观察其稳定性。5.认同生态系统稳定性的重要性,关注人类活动对生态系统稳定性的影响。SHIYANSHEJI实验设计SUITANGLIANXI随堂练习JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点一二三一、生态系统稳定性1.概念:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。2.原因:生态系统具有一定的自我调节能力。3.调节基础:负反馈调节。4.实例(1)河流。轻微污染物理沉降化学分解微生物的分解消除污染→生物种类和数量不会受到明显影响(2)森林。SHIYANSHEJI实验设计SUITANGLIANXI随堂练习JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点一二三二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性抵抗力稳定性恢复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组分越多,食物网越复杂,自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高生态系统在受到不同的干扰(破坏)后,其恢复速度和恢复时间不同实例热带雨林中假若某种植食性动物大量减少,将由这个营养级的多种生物来代替,使整个生态系统相对稳定河流与土壤若被有毒物质轻微破坏,通过自身净化作用可以很快恢复;若被重度污染,河流和土壤的恢复力稳定性就遭到破坏了SHIYANSHEJI实验设计SUITANGLIANXI随堂练习JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点一二三自主思考某牧民为了保护草场,防止鸟类啄食草场的草子,在草场上面罩了一个大网。结果草场不久就发生了严重的虫害,使草场生态系统遭受破坏。试分析其原因。提示:由于草场上面罩了大网,使害虫的天敌(鸟类)不能再以草场中的害虫为食,导致食物链被破坏,生态系统的营养结构变得简单化,抵抗力稳定性降低,因此草场生态系统遭到破坏。SHIYANSHEJI实验设计SUITANGLIANXI随堂练习JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点一二三三、提高生态系统的稳定性1.控制对生态系统干扰的程度,使其不超过生态系统的自我调节能力。2.对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构和功能的协调。JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点SUITANGLIANXI随堂练习SHIYANSHEJI实验设计探究一探究二探究点一生态系统的自我调节能力●问题导引●氨氮超标会导致河流污染,氨氮短时轻度超标的水体是怎样恢复正常的?水体自净源于水体的自我调节能力,自我调节能力的基础是负反馈调节,小组讨论后,尝试用文字、箭头构建一个氨氮、藻类植物、鲢鱼之间负反馈调节的概念模型。提示:是经过稀释、挥发、微生物和植物的吸收利用等过程恢复正常的。JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点SUITANGLIANXI随堂练习SHIYANSHEJI实验设计探究一探究二●名师精讲●1.生态系统稳定性的概念生态系统的稳定性是生态系统发展到一定阶段,它的结构和功能能够保持相对稳定时,表现出来的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。可从以下几个方面分析。(1)稳定性的前提条件。只有当生态系统发展到一定阶段,它的生产者、消费者和分解者三大功能类群齐全,能量的输入和输出保持稳定,物质的输入和输出相对平衡时才表现出来。这一阶段就是生态系统的成熟阶段。JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点SUITANGLIANXI随堂练习SHIYANSHEJI实验设计探究一探究二(2)稳定性的表现。①结构相对稳定:生态系统中动植物种类及数量一般不会有太大的变化,一般相关种群数量呈现周期性变化,可用下图曲线表示:②功能相对稳定:生物群落的能量输入与输出相对平衡,物质的输入与输出保持相对平衡。JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点SUITANGLIANXI随堂练习SHIYANSHEJI实验设计探究一探究二2.生态系统的自我调节能力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,反馈调节的形式如下。负反馈调节正反馈调节作用生态系统自我调节能力的基础,能使生态系统达到并保持平衡和稳态使生态系统远离平衡状态结果抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化加速最初发生变化的那种成分所发生的变化实例说明①负反馈调节是自我调节的基础,在生态系统中普遍存在②正反馈调节往往具有极大的破坏作用,常具爆发性,经历时间也短JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点SUITANGLIANXI随堂练习SHIYANSHEJI实验设计探究一探究二【例题1】下列食物网的营养结构最不易被破坏的是()解析:对比四幅图,可看出D图中的食物网最复杂,食物链最多,因此最稳定。答案:DJICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点SUITANGLIANXI随堂练习SHIYANSHEJI实验设计探究一探究二典型方法食物网中营养结构是否容易被破坏的标准是先看食物链,数量越多越稳定;若食物链数量相同,再看生产者,生产者多的稳定程度高。JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点SUITANGLIANXI随堂练习SHIYANSHEJI实验设计探究一探究二探究点二抵抗力稳定性和恢复力稳定性●问题导引●地球上,亚马孙森林已经存在至少上千万年,尽管经常遭受洪涝、火烧、虫害,甚至遭受人类的干扰,但是现在依然保持着正常的森林景观,维持着其正常的功能。亚马孙森林虽遭受人类的干扰,但是依然保持正常的森林景观,这属于何种稳定性?亚马孙森林遭受局部火灾后,仍能逐步恢复原状,这又属于何种稳定性?提示:抵抗力稳定性。恢复力稳定性。JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点SUITANGLIANXI随堂练习SHIYANSHEJI实验设计探究一探究二●名师精讲●抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较抵抗力稳定性恢复力稳定性实质保持自身结构功能相对稳定恢复自身结构功能相对稳定核心“抵抗干扰,保持原状”“遭到破坏,恢复原状”影响因素一般来说,生态系统中物种丰富度越大,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越高一般来说,生态系统中物种丰富度越小,营养结构越简单,恢复力稳定性越高关系①往往呈相反关系,抵抗力稳定性强的生态系统,恢复力稳定性差;反之亦然。②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力,它们相互作用共同维持生态系统的稳定。③特例:因环境条件不适宜,北极苔原生态系统和沙漠生态系统等抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较弱JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点SUITANGLIANXI随堂练习SHIYANSHEJI实验设计探究一探究二【例题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解析:A项:播种杂草后,生态系统中的生物种类增多,故营养结构变复杂,抵抗力稳定性增强。B项: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。C项和D项中森林生态系统或灌木林生态系统都比草原生态系统中的生物种类多,故抵抗力稳定性增强,恢复力稳定性减弱。答案:BSHIYANSHEJI实验设计JICHUZHISHI基础知识SUITANGLIANXI随堂练习ZHONGDIANNANDIAN重点难点设计并制作生态缸,观察其稳定性●实验指导●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,在一定时期内保持相对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;便于观察生态缸中的水量不能超过其容积的4/5,要留出一定的空间便于操作;缸内储备一定量的空气生态缸的采光用较强的散射光防止水温过高导致水生植物死亡SHIYANSHEJI实验设计JICHUZHISHI基础知识SUITANGLIANXI随堂练习ZHONGDIANNANDIAN重点难点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。生态缸中虽然成分齐全,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,自我调节能力极差,所以稳定性极易遭到破坏,因此只能保持一定时间。如果生态缸是一个开放的系统,则可改善上述情况,在没有巨大外界环境干扰的情况下会长期保持相对稳定。特别提醒制作生态缸必须具备的条件:①生态系统的四种成分齐全;②合理构建食物链和食物网;③能量流动和物质循环正常进行;④放在阳光下。SHIYANSHEJI实验设计JICHUZHISHI基础知识SUITANGLIANXI随堂练习ZHONGDIANNANDIAN重点难点●设计体验●为观察生态系统稳定性,设计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。生态系统成分光水草藻类浮游动物小鱼泥沙生态瓶编号甲++++-+乙-+++-+丙++++--丁++++++(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。SHIYANSHEJI实验设计JICHUZHISHI基础知识SUITANGLIANXI随堂练习ZHONGDIANNANDIAN重点难点解析: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,两者都不能长久地维持稳定。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。答案:(1)下降在缺乏光照的情况下,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)①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)②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SUITANGLIANXI随堂练习JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点SHIYANSHEJI实验设计12341.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解析:人造马尾松林营养结构简单,松毛虫的天敌少,松毛虫害爆发时,难以抑制。答案:ASUITANGLIANXI随堂练习JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点SHIYANSHEJI实验设计12342.下列有关生态系统稳定