资料简介
第5节 生态系统的稳定性
教师参考
新课导入
导入1:在林业生产上,人工种植的单一纯种林很容易发生虫灾,但是天然
混交林和原始森林一般不会发生虫灾,这是为什么?这与生态系统的抵抗
力稳定性有关,什么是生态系统的抵抗力稳定性?什么是生态系统的稳定
性?
导入2:前面我们学习了生态系统的类型、结构、功能和信息传递。弄清
了各种生态系统的成分、结构,也知道了它们如何通过能量流动、物质
循环和信息传递建立起有机的联系,形成一个统一的整体。那么,生态系
统的稳定性如何呢?我们一起来学习生态系统的稳定性。
[学习目标] 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.简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。
知识点一 生态系统的稳定性概念及基础
教材导读
阅读教材第109～110页,完成下列填空:
1.生态系统稳定性的概念
生态系统具有 或 自身 的能力。
2.生态系统稳定性的基础
生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有 ，
。生态系统自我调节能力的基础是 。
保持 恢复 结构和功能相对稳定
自我调节
能力 负反馈调节
(1)河流自我调节能力实例:
河流受到轻度污染时,可以通过 、 和
,消除污染。
(2)森林自我调节能力实例:
害虫数量增加时,食虫鸟由于 ,数量会 ,害虫种群的
增长会 。这是生物群落内部的 调节。
[思考与讨论] 生态系统的调节能力是无限的吗?
提示:不是,生态系统的自我调节能力是有一定限度的,只是大小不同
而已,包括生物圈。外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的
自我调节能力就会丧失。
物理沉降 化学分解 微生物的分解
食物丰富 增加
受到抑制 负反馈
要点 生态系统稳定性的调节机制
要点探究
1.当河流受到轻微污染后,为什么很快会恢复清澈?这体现了生态系统的
什么能力?
提示:当河流受到轻微污染后,能通过物理沉降、化学分解和微生物的分
解,很快消除污染,恢复清澈。体现了生态系统的自我调节能力。
2.分析森林中食虫鸟与害虫种群之间的调节过程
提示:抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化,称为负反馈
调节。
(1)由上述调节过程归纳什么是负反馈调节?
提示:不是,在生命系统的各个层次上均有体现。
(2)该种调节方式只在生态系统中存在吗?
[归纳总结]生态系统的负反馈调节和正反馈调节的比较
比较 负反馈调节 正反馈调节
作用
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
加速生态系统最初所发生的
变化,使生态系统向着更好或
更坏的方向发展,即人们常说
的良性循环或恶性循环
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
知识点二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
阅读教材第110～111页,完成下列填空:
1.抵抗力稳定性
(1)含义:生态系统抵抗外界干扰并使自身的 保持原状(不受
损害)的能力。
(2)规律:一般来说,生态系统中的组分 ,食物网 ,其自我调
节能力就越强, 就越高;反之则越低。
(3)特点:自我调节能力有 ,超过限度,自我调节能力就
遭到破坏。
教材导读
结构与功能
越多 越复杂
抵抗力稳定性
一定限度
2.恢复力稳定性
(1)含义:生态系统在受到外界干扰因素的破坏后 的能力。
(2)特点:生态系统受到不同程度的干扰(破坏)后,其恢复速度和恢复时
间是不一样的。
(3)与抵抗力稳定性的关系:往往 。
3.提高生态系统的稳定性,一方面要控制对生态系统 ,对
生态系统的利用应该 ,不应超过生态系统的 ;另
一方面,对人类利用强度较大的生态系统应实施相应的 ，
,保证生态系统内部 的协调。
恢复到原状
相反
干扰的程度
适度 自我调节能力
物质、能量的
投入 结构与功能
[思考与讨论] 如何提高农田生态系统的稳定性?
提示:对农田需要不断的施肥、灌溉、控制病虫害,还可以构建生态屏障,
如防护林,用于防风阻沙。
[想一想] 是否所有生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都像热带
雨林和草原那样呈负相关?
提示:不是的,例如北极冻土苔原生态系统,或者沙漠中的绿洲,由于环境
条件恶劣,生物种类少,抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低。
要点 抵抗力稳定性与恢复力稳定性比较
1.当草原生态系统和热带雨林生态系统受到同等程度的干扰时,使某食
物链中的某种生物突然锐减,此时对两个生态系统可能造成的影响有什
么不同?
要点探究
提示:草原生态系统的食物网相比热带雨林生态系统较简单,当某种生物
锐减后可能会对草原生态系统产生较大影响;而热带雨林生态系统食物
网复杂,因此高营养级的生物可以以与锐减生物同一营养级的其他生物
作为食物来源。
2.南方某地的常绿阔叶林等因过度砍伐而遭到破坏。停止砍伐一段时间
后,该地常绿阔叶林逐步得以恢复。在这个过程中抵抗力稳定性和恢复
力稳定性最强的分别是哪个阶段?为什么?
提示:在恢复初级阶段生物种类少,营养结构简单,此时恢复力稳定性最
强;当到达森林阶段后,生物种类多,营养结构复杂,生物种类相对稳定,
此时抵抗力稳定性最强。
[归纳总结]两种稳定性的区别与联系
知识点三 设计并制作生态缸,观察其稳定性
阅读教材第111页,完成下列填空:
四
1.实验原理
(1)生态缸中要有生态系统的 种组成成分。
(2)各种生物之间,以及生物和无机环境之间,能够进行 ，
。
(3)生物之间要有合适的 ,生物数量比例要合适。
2.实验流程
铺垫细沙→注水→放置动植物→密封生态缸→移置生态缸→观察记录。
物质循环和能量
流动
食物链
教材导读
3.观察和分析
(1)观察稳定性,可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化等
判断生态系统的稳定性。
(2)由于生态缸中的生态系统极为简单,自我调节能力极差,所以抵抗力
稳定性极低,生态系统的稳定性极易被破坏。因此,生态缸内的生物只能
保持一定时间的活性。
要点 影响生态缸稳定性的因素
为了获取充足的能量,生态缸必须是透明的且放在散射光下,其目的是
;该生态缸中只含有水草和食草小鱼,其营养结构极
为简单,这样有利于生态缸的制作,容易成功;该生态缸的 可以自
给自足,但 需要从外界获取;该生态缸稳定性的大小可用小鱼
存活时间的长短来衡量,小鱼存活时间越长,稳定性越 。
防止温度过高
物质
能量
强
要点探究
[归纳总结]实验注意事项:
(1)生态缸宜小不宜大,缸中的水量要适量,要留有一定的空间,便于缸内
储存有一定量的空气。
(2)生态缸中生物必须具有很强的生活能力,成分齐全,数量合理,确保能
进行物质循环和能量流动。
(3)生态缸必须透明,可以为生态系统提供光能,进行光合作用,必须密封,
防止外界生物或非生物因素的干扰。放置在散射光下,避免阳光直射,防
止水温过高。
核心知识小结
[要点整合] [关键语句]
1.生态系统的稳定性: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.生态系统稳定性的原因:生态系统具
有自我调节能力。
3.生态系统自我调节能力的基础:负反
馈调节。
4.抵抗力稳定性: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。生态系统中的组分越多,食物网
越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就 越高。
5.恢复力稳定性: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。一般与抵抗力稳定性呈负相关。
随堂检测·基础达标
1.一个生态系统的平衡遭到破坏,合理解释是( )
A.这个生态系统没有自我调节能力
B.这个生态系统的自我调节能力一定很弱
C.这个生态系统的动植物种类一定很少
D.外来干扰超过了这个生态系统的自我调节能力
D
解析:生态系统的自我调节能力是有一定限度的,当外界干扰强度超过
一定的限度时,生态系统就可能遭到破坏。
2.下列关于生态系统稳定性的叙述,正确的是( )
A.热带雨林营养结构复杂,其恢复力稳定性强
B.生态系统“遭到破坏,恢复原状”属于抵抗力稳定性
C.不同的生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性基本相同
D.引入新的物种不一定都会增强生态系统的抵抗力稳定性
D
解析:热带雨林营养结构复杂,其抵抗力稳定性强;生态系统“遭到破
坏,恢复原状”属于恢复力稳定性;不同的生态系统的抵抗力稳定性和
恢复力稳定性不同,一般抵抗力稳定性高的生态系统,恢复力稳定性低
;新物种的引进如果造成了生物入侵现象,生态系统反而会遭受到破坏。
3.下列关于生态缸制作的说法,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乌龟有利于该生态系统的稳定
C.生态缸中的生物之间最好不要有捕食关系,否则稳定性就差
D.生态缸制作完成后,应放在光线良好但不是阳光直射的地方
D
解析:生态缸的密封性越差,与外界的联系就越大,其生物死亡就越慢;
生态缸中的生物种类和数量比例要适宜,小乌龟是该小型生态系统的
最高级消费者,数量宜少;生态缸中的生物之间应有捕食关系,否则稳
定性就差;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死亡。
4.如图表示正常生态系统受到一定程度的干扰后,生态系统稳定性的变化。
下列说法错误的是( )
A.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
B.在受到干扰后,曲线偏离正常范围越晚和幅度越小,说明生态系统的抵
抗力稳定性越高
C.S2所代表的面积越大,生态系统的恢复力稳定性越高
D.S3所代表的面积越小,生态系统的稳定性越高
C
解析: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;在受到干扰后,曲线偏离正常范围越晚和幅度越小,说
明生态系统的抵抗力稳定性越高;S2面积越大,恢复所需时间越长,恢
复力稳定性越弱;S3所代表的面积越小,生态系统的稳定性越高。
5.生态系统是一种开放系统,虽然各生态系统的开放程度大不相同,但它
们具有一个很重要的特点,即它们常常趋向于一种稳态或平衡状态。请
回答:
(1)生态系统的稳态主要体现在其 、 和 均保持
相对稳定的状态。
解析:生态系统的稳定包括结构和功能的稳定,体现在物质循环、能量
流动和信息传递三方面。红树林中物种丰富,具有较强的抵抗外界污
染的净化能力,可通过物理、化学、生物方法来净化环境。
答案:(1)物质循环 能量流动 信息传递
答案:(2)抵抗力 微生物分解 (3)大 生物种类多,营养结构复杂
(2)红树林具有明显的净化污水的功能,这说明生态系统具有一定 的
稳定性。红树林对污水的净化是通过物理沉降、化学分解和 等
过程来完成的。
(3)红树林生态系统抵抗力稳定性比一个池塘生态系统抵抗力稳定性
,原因是 。
(4)生态系统稳态调节的主要方式是 。
(5)如果污染超过生态系统的 ,该生态系统就很难恢复到
原来的状态。
答案:(4)负反馈调节 (5)自我调节能力
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