高中生物浙科版 (2019)选择性必修2 生物与环境第三章 生态系统第六节 生态系统中通过自我调节维持稳态说课ppt课件

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1.结合具体实例,阐明生态系统维持稳态的原理,形成稳态和平衡的生命观念。2.通过理解生态系统的自我调节能力,概括影响生态系统稳定性的因素,培养解决实际问题的能力。3.尝试设计并制作生态瓶,观察其稳定性,培养科学探究能力。
自主预习一、生态系统主要通过反馈调节维持稳态1.稳态:生态系统内部各成分彼此相互协调,保持相对稳定的状态。2.反馈调节(1)含义:当生态系统中的某一成分发生变化时,它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化,这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分,这个过程称为反馈调节。
(2)类型①负反馈调节a.存在状态:在生态系统中普遍存在。b.作用:能够使生态系统达到和保持平衡或稳态。c.结果:抑制和减弱最初发生的变化。②正反馈调节a.存在状态:在自然生态系统中是比较少见的。b.作用:常常使生态系统远离平衡状态或稳态。c.结果:加速最初发生的变化。
二、生态系统的自我调节能力1.生态系统具有抵抗干扰保持稳态的能力(1)含义:生态系统具有抵抗外界干扰,使自身的结构和功能保持原状的能力。(2)影响因素:生态系统中生物的种类和数量越多,食物网越复杂,自我调节能力就越强,抵抗外界干扰保持稳态的能力就越强。
2.生态系统在遭到外界干扰因素破坏时具有恢复稳态的能力(1)含义:生态系统具有克服和消除外来干扰造成的结构和功能的破坏,保持自身稳定性的能力。(2)生态失调:当外来干扰因素超过一定限度的时候,生态系统自我调节功能本身就会受到损害,从而引起生态系统稳态的失调,甚至导致生态危机。
三、人类活动对生态系统稳态的影响人类的活动除了要注重经济效益和社会效益外,还必须特别注意生态效益,以便在改造自然的同时也能基本保持整个生物圈的稳定性。
预习检测1.判断题。(1)生态系统中的组成成分越多,食物网越复杂,生态系统恢复稳态的能力就越强。(　　)(2)自我调节能力强的生态系统,其稳定性也就越高。(　　)(3)一个稳定的生态系统中的动植物种类及数量不会有波动。(　　)(4)生态系统的稳态是人类赖以生存和发展的基础。(　　)
2.生态系统自我调节能力的强弱主要取决于(　　)A.生产者B.营养结构的复杂程度C.分解者D.阳光、空气、水等非生物成分答案:B解析:一个生态系统的营养结构越复杂,自我调节能力就越强。
3.在设计和制作生态瓶探究保持生态系统相对稳定的条件时,应遵循一定的原理。下列设计中不合理的是(　　)A.瓶内各种生物之间应有营养关系B.瓶内各种生物的数量搭配应合理C.瓶口应敞开以保证生物的需氧呼吸D.应给予瓶内生态系统适当的光照答案:C
解析:在设计和制作生态瓶时,应模拟稳定的自然生态系统的条件,既要满足各种生物之间有营养关系,又要合理搭配各种生物的数量。由于能量沿食物链是单向流动、逐级递减的,故设计生态瓶时要源源不断地供给太阳能,以满足能量的需求。在设计和制作生态瓶时,瓶口应密封。
一 生态系统主要通过反馈调节维持稳态
重难归纳生态系统反馈调节的种类与比较
反馈调节都能使生态系统保持平衡或稳态吗?提示:反馈调节包括正反馈调节和负反馈调节,只有负反馈调节能使生态系统达到和保持平衡或稳态。
典例剖析某池塘中,早期藻类大量繁殖,食藻浮游动物水蚤大量繁殖,导致藻类减少,接着又引起水蚤数量减少。后期排入污水,引起部分水蚤死亡,加重了污染,导致更多水蚤死亡。下列关于上述过程的叙述,正确的是(　　)A.早期属于正反馈调节,后期属于负反馈调节B.早期属于负反馈调节,后期属于正反馈调节C.早期、后期均属于负反馈调节D.早期、后期均属于正反馈调节
解析:过程的结果反过来作用于这个过程,称为反馈调节。如果是使这个过程加强,就叫正反馈调节;如果是使这个过程减弱,就叫负反馈调节。早期,藻类的增多(过程),导致水蚤增多(结果),引起藻类减少(减弱),属于负反馈调节;后期,水体污染(过程),导致大量水蚤死亡(结果),接着水体进一步污染(加强),属于正反馈调节。规律总结 在负反馈调节下,系统趋于平衡;在正反馈调节下,系统远离平衡。这是判断反馈类型的重要依据。
学以致用下列有关反馈调节的叙述,错误的是(　　)A.大量捕杀草原食肉动物,导致食草动物的数量先升后降属于负反馈调节B.生物种群数量达到K值后,由于反馈调节的存在,可在K值上下波动C.负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础D.正反馈调节的作用常常使机体远离稳态,所以人体的稳态维持不存在正反馈调节
解析:大量捕杀草原食肉动物,可导致食草动物的数量上升,食草动物的数量上升又可导致食肉动物数量上升,接着食草动物的数量下降,该过程属于负反馈调节,A项正确。生物种群数量达到K值后,由于反馈调节的存在,种群数量可在K值上下波动,B项正确。负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,C项正确。正反馈调节的作用虽然常常使机体远离稳态,但人体稳态的维持依然存在正反馈调节,例如排尿反射,D项错误。
二 生态系统的自我调节能力
重难归纳1.自我调节能力的大小(1)决定生态系统自我调节能力的是完善的营养结构。(2)一般情况下,生态系统的组成成分越少,营养结构越简单,自我调节能力就越弱;在一个自然形成的生态系统中,各营养级的生物种类越多,营养结构越复杂,自我调节能力越强。(3)生态系统的自我调节能力是有一定限度的。当外界干扰因素超过一定限度的时候,其自我调节功能本身就会受到损害,从而引起生态系统稳态的失调,甚至导致生态危机。
2.判断生态系统稳定性的方法(1)抵抗干扰保持稳态能力强弱的判断
(2)恢复稳态能力强弱的判断:一般与抵抗干扰保持稳态的能力成反比,但是也有例外,如极地苔原生态系统的抵抗干扰保持稳态的能力和恢复稳态的能力都比较弱。
1.生态系统具有自我调节功能就可以一直保持稳定状态吗?请举例说明。提示:生态系统具有自我调节功能,可在很大程度上克服和消除外来的干扰,保持自身的稳定性,但这种自我调节功能是有一定限度的,当外来干扰因素超过一定限度的时候,生态系统的自我调节功能本身就会受到损害,从而引起生态系统稳态的失调。如火山爆发、地震、泥石流等。
2.我们可以做些什么来提高生态系统的稳定性?提示:①控制对生态系统干预的强度,对生态系统的利用应该适度,不应超出生态系统的自我调节能力。②对于利用和干预强度较大的生态系统,应有相应物质和能量的补充输入,以保证系统内部结构和功能的协调稳定。
典例剖析下列措施能提高生态系统的自我调节能力的是(　　)A.减少该生态系统内捕食者和寄生生物的数量B.合理增加该生态系统内各营养级生物的种类C.使该生态系统内生产者和消费者在数量上保持平衡D.减少该生态系统内生物的种类答案:B
解析:生态系统自我调节能力的强弱是多方因素共同作用的结果。生态系统中生物的种类和数量越多,食物网越复杂,自我调节能力就越强。
学以致用地球上各种不同类型的生态系统具有不同的调节能力。与农田、草原、冻原等生态系统相比,热带雨林的自我调节能力具有以下哪一项特点?(　　)A.种群数量多,调节能力强,抵抗外界干扰保持稳态的能力弱B.能量流动速度快,物质循环速度慢C.抵抗外界干扰保持稳态的能力强,恢复稳态的能力弱D.分解者的分解能力弱,生产者的生产能力强答案:C
解析:热带雨林中动植物种类繁多,营养结构复杂,抵抗干扰保持稳态的能力强,恢复稳态的能力弱。
三 设计并制作生态瓶,观察其稳定性
重难归纳设计并制作生态瓶的注意事项(1)在制作完成的生态瓶中所形成的生态系统必须是封闭的。(2)生态瓶中的各种生物之间以及生物与非生物环境之间,必须能够进行物质循环和能量流动。(3)生态瓶必须是透明的,既让里面的植物见光,又便于进行观察。
(4)生态瓶中投放的生物必须具有很强的生活力。投放的动物数量不宜过多,以免破坏食物链。(5)生态瓶制作完毕后,应该贴上标签,写上制作者的姓名与日期,然后将生态瓶放置在温度适宜和光线良好的地方,但要避免阳光直接照射。另外,在整个实验过程中,不要随意移动生态瓶的位置。
生态瓶应放置在温度适宜、光线良好的地方,但要避免阳光直接照射,请分析其原因。提示:既能使生态瓶得到良好的光照条件,又可避免阳光直接照射导致生态瓶内温度过高。
典例剖析在制作生态瓶观察生态系统的稳定性时,下列哪项做法将会降低生态系统的稳定性?(　　)A.为了防止病原体对动植物的侵害,可用蒸馏水代替自来水B.给予生态瓶一定的光照C.向生态瓶中添加一些分解者D.向生态瓶中通入一定量的空气答案:A
解析:B、C两项做法可使生态系统的稳定性提高。生态瓶应密闭,不能从外界通入空气,但通入空气也可使生态系统的稳定性提高。因蒸馏水中没有任何营养物质,所以用蒸馏水代替自来水会使生态系统的稳定性降低。
学以致用下图是一个密封的养鱼缸,它是一个自我平衡的生态系统。
养鱼缸在一定时间内能够保持动态平衡的原因是(　　)①有稳定的能量来源　②各类生物数量相对稳定　③植物(金鱼藻)的光合作用能为动物的生活提供O2和养料　④动物生长过程中产生的CO2能够供植物(金鱼藻)进行光合作用合成有机物　⑤微生物能利用和分解动物粪便和动植物残体,为植物生活提供营养A.①②③④　B.①②③④⑤C.①③④⑤　　 D.①③④答案:B
1.下列关于生态系统稳定性的叙述,错误的是(　　)A.自然生态系统常常朝趋向相对稳定的方向发展B.自我调节能力是生态系统维持相对稳定的基础C.生态系统维持相对稳定不需要系统外能量的输入D.生态系统营养结构越复杂,自我调节能力越强答案:C
解析:生态系统具有保持或恢复稳态的能力,使得生态系统常常朝趋向相对稳定的方向发展,A项正确。生态系统的稳态是靠自我调节能力来实现的,自我调节能力是生态系统实现稳态的基础,B项正确。任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能,如果一个生态系统在较长一段时期内没有能量(太阳能或化学能)输入,这个生态系统就会崩溃,C项错误。生态系统的成分越少,营养结构越简单,自我调节能力就越弱,反之生态系统营养结构越复杂,自我调节能力就越强,D项正确。
2.下列关于生态系统的自我调节能力及稳定性的叙述,正确的是(　　)A.生态系统内各营养级生物的种类越多,自我调节能力越弱B.向生态系统大量引入外来物种,可提高该系统的稳定性C.负反馈调节在生态系统中比较常见,可使生态系统保持相对稳定D.正反馈调节的结果是加速最初所发生的变化,使生态系统维持稳定答案:C
解析:一般来说,生态系统内各营养级生物的种类越多,营养结构越复杂,生态系统的自我调节能力越强,A项错误。外来物种的引入不一定能提高生态系统的稳定性,如部分外来入侵物种会破坏当地的生态系统,B项错误。生态系统稳态的维持依赖负反馈调节,C项正确。正反馈调节的结果是加速最初发生的变化,常使生态系统远离稳态,D项错误。
3.某同学制作了一个封闭的生态瓶(如下图所示)。据图分析,下列说法正确的是(　　)A.瓶中的浮萍和金鱼藻(生产者)的数量越多,该生态瓶越稳定B.生态瓶中的生物种类过少,其群落无水平结构C.生态瓶虽然可以实现物质循环,但需要能量的输入D.生态瓶中只有生产者和消费者,无分解者答案:C
解析:设计并制作生态瓶时要考虑瓶内不同营养级生物之间的合适比例,因此,并非生产者的数量越多越稳定,A项错误。虽然生态瓶很小,但其群落仍具有垂直结构和水平结构,B项错误。生态瓶具有生态系统的各种组成成分,包括分解者(存在于泥沙中),D项错误。
4.生态系统的自我调节能力对于维持生态系统的稳定起着关键作用。这是通过(　　)A.种群密度有一定规律性的变化而实现的B.生物群落与非生物环境之间进行物质循环而实现的C.生态系统内部的反馈调节机制来实现的D.人工进行的绿化和环境保护来实现的答案:C
5.负反馈调节是生态系统中普遍存在的一种调节方式。下列哪项不属于负反馈调节?(　　)A.草原鼠的数量上升引起蛇的数量上升,从而使鼠的增加受到抑制B.草原被蝗虫采食后,草原植物的再生能力增强,减缓植物种群数量的下降C.森林局部着火破坏了部分植被,但空地土壤肥沃,光照充足,幸存植物能迅速萌发生长D.池塘被倾倒大量污水后,水生生物大量死亡,进一步引起水质变差
解析:池塘被倾倒大量污水后,水生生物大量死亡,进一步引起水质变差,属于正反馈调节。
6.图A为某草原生态系统中的反馈调节示意图,图B表示某湖泊生态系统中发生的某种调节活动。请据图回答下列问题。