高中生物 第五章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 第5節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件 新人教版必修3.ppt

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第5節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,學前要點預覽 知識要點圖解,課堂探究 知識點一 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和自我調節(jié)能力(P109-110) 梳理教材新知 1.概念 生態(tài)系統(tǒng)所具有的________或________自身結構和功能相對穩(wěn)定的________。 2.原因 生態(tài)系統(tǒng)具有一定的________。 3.調節(jié)基礎 ________調節(jié),4.實例 (1)河流： (2)森林：,5.生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力 生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力是________的。,【答案】 1.保持 恢復 能力 2.自我調節(jié)能力 3.負反饋 4.(1)物理 微生物 (2)增加 減少 5.有限,掌握核心內容 1.生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的理解 (1)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)是系統(tǒng)發(fā)展的結果，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性不是絕對穩(wěn)定，而是指生態(tài)系統(tǒng)的結構與功能保持動態(tài)平衡狀態(tài)。 ①結構相對穩(wěn)定：動植物的種類和數(shù)量相對穩(wěn)定。 ②功能相對穩(wěn)定：物質與能量輸入和輸出相對平衡。,③可打破重建：在遵循生態(tài)系統(tǒng)規(guī)律的前提下依據(jù)人類的需要，打破原有平衡，建立更加高效的平衡。 (2)生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力不是無限的，當外界干擾因素的強度超過一定限度時，生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力會迅速喪失。,2.生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力主要表現(xiàn)在3個方面 第一，是同種生物的種群密度的調控，這是在有限空間內比較普遍存在的種群變化規(guī)律。 第二，是異種生物種群之間的數(shù)量調控，多出現(xiàn)于植物與動物或動物與動物之間，常有食物鏈關系。 第三，是生物與環(huán)境之間的相互調控。 生態(tài)系統(tǒng)總是隨著時間的變化而變化的，并與周圍的環(huán)境有著很密切的關系。生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力是以內部生物群落為核心的，有著一定的承載力，因此生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力是有一定限度的。,【典例示范1】 如圖所示，圖A為草原生態(tài)系統(tǒng)中的反饋調節(jié)示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：,(1)作為一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，除了圖A中所示的成分外，還應該包括________和________。 (2)甲、乙、丙3者之間的食物聯(lián)系是________；該生態(tài)系統(tǒng)的________是沿著這種渠道進行的。 (3)圖B為某湖泊的生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)生的某種調節(jié)活動，這種調節(jié)導致的最終結果是________________________。此結果產生的原因是________________________。 (4)圖A和圖B這兩種反饋調節(jié)是否相同？為什么？ _____________________________________________ _____________________________________________,【解析】 物質循環(huán)和能量流動是沿著食物網(wǎng)和食物鏈進行的，湖泊受到污染，物種減少，導致該生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性降低，加速了生態(tài)系統(tǒng)的破壞。從圖A可以看出，乙增多后甲增多，而甲增多又導致乙減少，屬于負反饋調節(jié)。 【答案】 (1)分解者 非生物的物質和能量 (2)乙→甲→丙 物質循環(huán)和能量流動 (3)加速破壞該生態(tài)系統(tǒng)原有的穩(wěn)態(tài) 生物種類減少，自我調節(jié)能力低 (4)不同。圖A是負反饋調節(jié)，圖B是正反饋調節(jié),【問題導析】 (1)生態(tài)系統(tǒng)的成分包括乙________、甲和丙________，以及________、________。 (2)該食物鏈為________，________是沿著該食物鏈進行的。 (3)該湖泊受到污染，水質惡化加劇了物種減少，形成惡性循環(huán)，這屬于________反饋調節(jié)。最終導致該生態(tài)系統(tǒng)生物種類________，抵抗力穩(wěn)定性________。,【答案】 (1)生產者 消費者 分解者 非生物的物質和能量 (2)乙→甲→丙 物質循環(huán)和能量流動 (3)正 減少 降低,【一題多變】 判斷下列關于負反饋調節(jié)的敘述的正誤： (1)負反饋調節(jié)在生物群落中普遍存在，但在生物群落與無機環(huán)境之間不存在 ( ) (2)當農田里蚜蟲的數(shù)量增多時，七星瓢蟲的數(shù)量也會增多，這樣蚜蟲種群數(shù)量的增長就會受到抑制，這屬于生物群落內的負反饋調節(jié) ( ) (3)負反饋調節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，它是生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力的基礎 ( ),(4)森林中，害蟲數(shù)量增加時食蟲鳥也會增多，害蟲種群的增長就受到抑制，這不屬于負反饋調節(jié) ( ) (5)動物的激素調節(jié)中也存在負反饋調節(jié) ( ) (6)當外界干擾強度超過一定限度時，生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力將會喪失 ( ),答案 (1) (2)√ (3)√ (4) (5)√ (6)√,解析 負反饋調節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力的基礎，能使生態(tài)系統(tǒng)達到和保持平衡及穩(wěn)定，它不僅存在于生態(tài)系統(tǒng)的生物群落之間，也存在于生物群落與無機環(huán)境之間，它的特點是通過自我調節(jié)能力，使生態(tài)系統(tǒng)內的種群數(shù)量保持相對平衡，這種調節(jié)往往是通過生物與生物之間的捕食關系來實現(xiàn)的。,2.提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施 (1)控制對生態(tài)系統(tǒng)________的程度，對生態(tài)系統(tǒng)的利用應該適度，不應超過生態(tài)系統(tǒng)的________能力。 (2)對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應實施相應的________投入。,【答案】 (1)抵抗外界干擾 保持原狀 組分 越強 越高 (2)恢復到原狀 恢復速度與恢復時間 2.(1)干擾 自我調節(jié) (2)物質、能量,掌握核心內容 1.生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性、恢復力穩(wěn)定性和總穩(wěn)定性的關系,(1)圖中兩條虛線之間的部分表示生態(tài)系統(tǒng)功能正常的作用范圍。 (2) y表示一個外來干擾使之偏離這一范圍的大小，偏離的大小可以作為抵抗力穩(wěn)定性的定量指標，偏離大說明抵抗力穩(wěn)定性弱；反之，抵抗力穩(wěn)定性強。 (3) x可以表示恢復到原狀態(tài)所需的時間，x越大，表示恢復力穩(wěn)定性越弱；反之，恢復力穩(wěn)定性越強。 (4)TS表示曲線與正常范圍之間所圍成的面積，可作為總穩(wěn)定性的定量指標，這一面積越大，則說明這個生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越弱。,【典例示范2】 如圖所示，兩條虛線之間的部分表示生態(tài)系統(tǒng)功能正常的作用范圍。y表示一個外來干擾使之偏離這一范圍的大小；x表示恢復到原狀態(tài)所需的時間；曲線與正常范圍之間所夾的面積可以作為總穩(wěn)定性的定量指標(TS)。下列說法中正確的是 ( ),A.在正常作用范圍內，生態(tài)系統(tǒng)中生物的種類和數(shù)量保持不變 B.在遭到干擾時，x、y值的大小與生物數(shù)量有關，與種類無關 C.對同一個生態(tài)系統(tǒng)來說，y值和x值之間呈正相關 D.TS值越小，表明這個生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越小,【答案】 C,【問題導析】 (1)在正常作用范圍內，生態(tài)系統(tǒng)中生物的________和________應保持________，而不是不變。 (2)由圖可知：對同一生態(tài)系統(tǒng)來說，外來干擾越_____，恢復原狀需要的時間越______，即y值和x值之間呈______相關。 (3)由圖可知：y表示一個外來干擾使之偏離這一范圍的大??；x表示恢復到原狀態(tài)所需的時間，x、y值與生物________都有關，生物________越多，________越復雜，________越小，說明生態(tài)系統(tǒng)恢復原狀越________，總穩(wěn)定性越________。,【答案】 (1)種類 數(shù)量 動態(tài)平衡 (2)大 長 正 (3)種類、數(shù)量 種類、數(shù)量 食物網(wǎng) TS值 快 大,【一題多變】 如果將一處受到外來干擾后恢復到原狀態(tài)的森林開發(fā)為一個森林公園，為了提高該森林生態(tài)系統(tǒng)總穩(wěn)定性的定量指標(TS)，應當采取的措施是 ( ) A.在森林中引入一些稀奇的野生動物，把生產者的能量盡量多地積蓄起來 B.在森林中引入一些珍奇的野生動物，增加食物網(wǎng)的復雜性 C.定期清理小型灌木、雜草和枯枝落葉，便于游人觀賞珍貴樹種 D.對森林適量采伐，使該生態(tài)系統(tǒng)處于長期相對穩(wěn)定狀態(tài),解析 在森林中引入一些稀奇的野生動物，將會改變原有的營養(yǎng)結構，破壞森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。定期清理灌木、雜草和殘枝落葉，這些人為因素的干擾會破壞原有生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。森林屬可再生性資源，適量采伐、合理利用，并不會破壞森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，反而會促進物質的循環(huán)，使該生態(tài)系統(tǒng)長期處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。 答案 D,知識點三 設計并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性(P112) 梳理教材新知 1.實驗原理 (1)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與它的物種組成、營養(yǎng)結構和非生物因素都有密切的關系。 (2)將少量植物，以這些植物________和其他________放入一個密封的玻璃缸中，便形成一個人工模擬的微型生態(tài)系統(tǒng)——生態(tài)缸。 (3)觀察生態(tài)缸中生物的生存狀況和存活時間的長短，了解生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及影響穩(wěn)定性的因素。,2.實驗流程,【答案】 1.為食的動物 非生物物質 2.5-10 種類 數(shù)量 3.封閉 生活力 齊全 透明 散射,掌握核心內容 1.生態(tài)缸穩(wěn)定性觀察的注意事項 (1)首先設計一張觀察記錄表，內容包括植物、動物的生活情況、水質情況(由顏色變化進行判別)及基質變化等。 (2) 定期觀察，同時做好觀察記錄。 (3)如果發(fā)現(xiàn)生態(tài)缸中的生物已經(jīng)全部死亡，說明此時該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性已被破壞，記錄下發(fā)現(xiàn)的時間。,2.結果分析 (1)生態(tài)缸中雖然成分齊全，生產者、消費者和分解者之間可以進行能量流動和物質循環(huán)，但由于生態(tài)缸中的生態(tài)系統(tǒng)極為簡單，自我調節(jié)能力極差，所以抵抗力穩(wěn)定性極低，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性極易被破壞。因此，生態(tài)缸內的生物只能保持一定時間的活性。 (2) 如果生態(tài)缸是一個開放的生態(tài)系統(tǒng)，則生態(tài)系統(tǒng)的成分復雜，自我調節(jié)、自我修復和自我延續(xù)的能力強，在沒有巨大外界環(huán)境干擾的情況下會長期保持相對穩(wěn)定。,【典例示范3】 某生物學習小組的同學用河水、洗凈的砂、黑藻、食草小魚、廣口瓶、凡士林等材料制作的生態(tài)瓶如圖所示，據(jù)圖回答下列問題：,(1)圖________中的生物存活的時間最長，圖________中的穩(wěn)定性最差，原因是__________________________。 (2)在制作生態(tài)瓶時常放入少量尿素，其作用是_______ _____________________________________________。 (3)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與它的物種組成、___________和__________有密切的關系。 (4)制作生態(tài)瓶時應注意的事項有__________________ _____________________________________________。,【解析】 生態(tài)系統(tǒng)的成分要全，食物鏈的組成要符合能量流動與物質循環(huán)的基本條件。要有充足的能量補充，才能正常運轉。 【答案】 (1)乙 丙 暗處植物不能進行光合作用 (2)為植物提供N源(或營養(yǎng)物質、肥料) (3)營養(yǎng)結構 非生物因素 (4)要密封、透明；生物生活力要強；瓶中水量不能超過4/5；生物間物質循環(huán)和能量流動要合理,【問題導析】 (1)生態(tài)瓶應放在________(散射光、直射光)下，黑暗中的生態(tài)瓶________(能、不能)保持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 (2)影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素有非生物因素、________和________等。,【答案】 (1)散射光 不能 (2)物種組成 營養(yǎng)結構,隨堂訓練 考點一 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和自我調節(jié)能力 1.生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力越大，則表明 ( ) ①生態(tài)系統(tǒng)的成分越復雜 ②生態(tài)系統(tǒng)的成分越簡單 ③營養(yǎng)結構越復雜 ④營養(yǎng)結構越簡單 ⑤生態(tài)平衡容易被破壞 ⑥生態(tài)平衡不易被破壞 A.①③⑤ B.②④⑥ C.①③⑥ D.②④⑤,解析 生態(tài)系統(tǒng)的成分越復雜，營養(yǎng)結構越復雜，其自我調節(jié)能力就越大，生態(tài)平衡越不易被破壞。 答案 C,2.下圖表示氣候變化對甲、乙生態(tài)系統(tǒng)中種群類型數(shù)量的影響。,據(jù)圖分析，下列敘述正確的是 ( ) ①甲生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性一定較乙生態(tài)系統(tǒng)強 ②甲生態(tài)系統(tǒng)中生物群落的營養(yǎng)關系一定較乙復雜 ③乙生態(tài)系統(tǒng)在S點后一定有新的物種產生 ④乙生態(tài)系統(tǒng)在S點后一定經(jīng)歷次生演替過程 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④,解析 據(jù)圖可知，在S點氣候發(fā)生了很大變化，但對甲生態(tài)系統(tǒng)影響不大，說明甲生態(tài)系統(tǒng)的抵抗外界干擾能力較強，而乙生態(tài)系統(tǒng)變化較大，說明對外界干擾的抵抗能力較弱。乙生態(tài)系統(tǒng)在S點時，種群類型及數(shù)量幾乎接近于零，而后又逐漸恢復到原來狀態(tài)，所以可確定乙在S點后經(jīng)歷了次生演替過程。 答案 B,考點二 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的類型及提高措施 3.下列曲線表示四個不同自然生態(tài)系統(tǒng)在受到同等程度的外來干擾后，初級消費者和次級消費者的數(shù)量變化情況。其中抵抗力穩(wěn)定性最高的生態(tài)系統(tǒng)是 ( ),解析 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性。抵抗力穩(wěn)定性的本質是“抵抗干擾、保持原狀”，一般而言，生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，營養(yǎng)結構越簡單，自我調節(jié)能力越小，抵抗力穩(wěn)定性越低；反之越高。四個選項曲線中，只有C選項的曲線受干擾后，初級消費者和次級消費者的數(shù)量變化與原來變化趨勢基本相同，所以該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性是最高的。 答案 C,4.一森林生態(tài)系統(tǒng)中有甲、乙兩種昆蟲，原來這兩種昆蟲的密度長期在一定范圍內波動，保持動態(tài)平衡。后來在時間T點，對森林施放了一種鄰近林區(qū)曾多次使用的化學殺蟲劑，這一生態(tài)系統(tǒng)就發(fā)生了變化。如下圖所示：,(1)甲昆蟲是________食性昆蟲，乙昆蟲是________食性昆蟲，甲、乙兩種昆蟲之間的關系為________關系。施放化學殺蟲劑后，甲昆蟲密度上升的原因是________，乙昆蟲密度下降的原因是________。 (2)施藥前，該生態(tài)系統(tǒng)保持________的狀態(tài)，這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)具有________穩(wěn)定性；施藥后生態(tài)系統(tǒng)受到破壞，說明生態(tài)系統(tǒng)的________能力具有一定的限度。,(3)預測施藥后相當長的一段時間，該生態(tài)系統(tǒng)中的兩種昆蟲密度和森林光合作用產物量會發(fā)生怎樣的變化？________。這說明生態(tài)系統(tǒng)具有何種穩(wěn)定性？________。,解析 觀察圖解T點之前甲乙兩種昆蟲的波動情況，可以判斷出乙捕食甲。T點之后，乙數(shù)量減少，甲失去了天敵的控制，數(shù)量增多，導致森林生物量下降。 答案 (1)植 肉 捕食 具有抗藥性 沒有抗藥性 (2)相對穩(wěn)定 抵抗力 自我調節(jié) (3)逐漸恢復 恢復力穩(wěn)定性,考點三 設計并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性 5.在設計和制作小生態(tài)瓶，探究保持生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定的條件時，應遵循一定的原理，下列設計中不合理的是 ( ) A.瓶內各種生物之間應有營養(yǎng)關系 B.瓶內各種生物的數(shù)量搭配應合理 C.瓶口應敞開以保證生物有氧呼吸 D.應給予瓶內生態(tài)系統(tǒng)適當?shù)墓庹?解析 在設計和制作小生態(tài)瓶時，應模擬穩(wěn)定的自然生態(tài)系統(tǒng)的條件，既要滿足各種生物之間有營養(yǎng)關系，又要滿足各種生物的數(shù)量搭配合理。由于能量沿食物鏈是單向流動、逐級遞減的，故設計生態(tài)瓶時要源源不斷地供給太陽能，以滿足能量的需求。在設計和制作生態(tài)瓶時，瓶口應密封，與外界環(huán)境隔開。 答案 C,