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高中生物苏教版 (2019)选择性必修2 生物与环境第五节 生态系统的稳态及维持教学演示课件ppt
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这是一份高中生物苏教版 (2019)选择性必修2 生物与环境第五节 生态系统的稳态及维持教学演示课件ppt，共41页。PPT课件主要包含了原方向等内容，欢迎下载使用。
积极思维：生物圈Ⅱ号的失败说明了什么问题？
问题2：“生物圈Ⅱ号”实验失败说明了什么问题？生物圈Ⅰ号出现这些问题了吗？
问题1：“生物圈Ⅱ号”实验与“生物圈Ⅰ号”相比最主要的区别在哪里？ “生物圈Ⅱ号”实验失败的主要原因是什么？
引进的生物主要是生产者——植物，消费者、分解者很少，生物种类少，营养结构简单。导致枯枝落叶大量积累。由于土壤中的碳与氧气反应生成二氧化碳，部分二氧化碳又与建“生物圈II号”的混凝土中的钙反应生成碳酸钙，导致氧气含量由21％下降到14％，二氧化碳含量猛增，物质循环不能正常进行。昆虫中除了白蚁、蟑螂和蝈蝈外基本死亡，食物链等营养结构联系中断。靠花粉传播繁殖的植物都灭绝了，粮食严重减产。 ……
生物圈Ⅱ号中生态系统的结构和功能难以像真正的生物圈那样，长期保持相对稳定。该实验的失败表明，在现有技术条件下，人类还无法建造一个脱离地球自然环境而又能让人类休养生息的生态系统。生物圈Ⅰ号没有出现这样的问题，整个生物圈保持相对稳定。
生态系统的稳定性是动态的
生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。
生态系统各组分保持相对稳定。
生产—消费—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。
生产者在一定时间内制造的可供其他生物利用的量，处于比较稳定的状态。
由此可见，生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态平衡。
抵抗力稳定性和恢复力稳定性
1.生态系统的稳定性的概念：生态系统所具有的 或 自身结构和功能 的能力，也称生态系统的稳态。2.生态系统具有稳定性的原因：生态系统能通过 保持相对稳定。
①概念：生态系统抵抗或消除外界干扰，并使自身的结构与功能 而不受损害的能力。②实例：在遭受虫害时，草原上植物的再生能力就会增强，这样可以避免虫害对草原造成破坏。③规律：生态系统的成分越单纯， 越简单，自我调节能力就越弱， 就越低；反之则越高。④特点：生态系统的自我调节能力有一定限度，越过限度， 能力就遭到破坏。
干旱时树木扩展根系的分布空间
蝗虫采食下，草原植物再生能力增强
我国西北的原有森林生态系统→黄土高原
①概念：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后 的能力。②实例：草原在遭受火灾后往往会逐渐长出新的植被，恢复原貌。(3)影响生态系统两种稳定性的因素一般来说，生态系统中的物种越多， 越丰富，食物链、食物网所构成的营养结构越 ，环境条件相对稳定，抵抗力稳定性就越高。反之，抵抗力稳定性高的生态系统往往恢复力稳定性较低。
“野火烧不尽，春风吹又生”
①森林遭遇持续的干旱气候时，树木往往扩展根系的分布空间，以保证获得足够的水分，维持生态系统的正常功能。
②一场火过后，森林中的种群密度降低，但是由于光照更加充足、土壤中无机养料增多，许多种子萌发后，迅速长成新植株。
判断下面所代表的是那种稳定性？
③草原遭受蝗虫的采食后，草原植物就会增强其再生能力，尽可能减缓种群数量的下降。
④草原大火过后，“野火烧不尽，春风吹又生”。
比较：不同生态系统抵抗力稳定性与恢复力稳定性的差异
生态系统组成成分 ；
营养结构越 ；
自我调节能力 ；
抵抗力稳定性 ；
恢复力稳定性 ；
核心归纳:抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较
右图表示抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系，据图分析：
(2)热带雨林生态系统与草原生态系统相比，受到相同干扰时，草原生态系统的y值要 (填“大于”或“小于”)热带雨林的y值。
(1)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能通过 保持相对稳定。
(3)x的大小可作为 强弱的指标，x值越大，说明恢复力稳定性越 。(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，TS值越大，说明生态系统的总稳定性越 。
(1)落叶阔叶林遭到破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来的状态，原因是其抵抗力稳定性较低( )(2)“野火烧不尽，春风吹又生”说明生态系统具有抵抗力稳定性( )(3)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性高( )(4)对过度利用的森林与草原，应实行封育，不能再利用( )
1.(2021·大庆高二检测)森林遭到持续干旱，树木往往扩展根系的分布空间，保证获得足够水分，维持生态系统的正常功能。这反映了森林生态系统A.恢复力稳定性较强 B.抵抗力稳定性较强C.恢复力稳定性较弱 D.抵抗力稳定性较弱
2.近年来多地采用飞播(飞机播种造林种草)造林近20万亩，请从生态学角度分析其原理是A.增加食物链的营养级B.增加食物链各营养级生物的数量C.增加生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性D.增加生物种类，提高生态系统的稳定性
生态系统稳定性的自我调节
草减少，兔的生存空间和资源减少
草增加，兔的生存空间和资源增加
调节机制——负反馈调节
①概念：在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。
草原上狼种群、兔种群与植物种群之间的负反馈调节
生态系统的稳定性依赖于自我调节
种子萌发,幼苗迅速成长
光照充足、无机养料增多
正反馈调节: 具有破坏性。
③负反馈调节的意义：负反馈调节在生态系统中普遍存在，是生态系统具备自我调节能力的基础。
自然或人为因素影响生态系统的稳定性
(1)自然因素影响生态系统的稳定性①自然因素包括 和自然事件等。②对一个地区而言，气候变化一般是 规律的，如果这种规律发生改变，就会影响生态系统的稳定性。③偶发的自然事件也会影响生态系统的稳定性。
(2)人为因素影响生态系统的稳定性①与自然因素相比，人为因素对生态系统稳定性的影响常常表现得更为显著。②人类活动产生的污染物如塑料威胁生态系统的稳定性。③人为引入或消灭某些生物会损害生态系统的 能力。
（1）控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统的自我调节能力的范围内，合理适度利用。
1.提高生态系统的稳定性的措施
（2）对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
对农田生态系统要不断施肥、灌溉，增加投入，控制病虫害，才能保证高产出。
（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。
2.提高生态系统的稳定性的意义
(1)当农田里蚜虫数量增多时，七星瓢虫的数量也会增多，这样蚜虫种群数量的增长就会受到抑制，这属于生物群落内的负反馈调节( )(2)负反馈调节在生物群落中普遍存在，但在生物群落与非生物环境之间不存在( )(3)适当增加某生态系统内各营养级生物的种类可提高区域生态系统的自我调节能力( )
图a和图b分别表示农田生态系统和湖泊生态系统中发生的某种调节活动，据图回答下列问题：
(1)图中两个生态系统中能维持生态平衡的是图 。(2)图a属于 调节，是生态系统 的基础。(3)图b属于 调节，该实例说明生态系统的自我调节能力是 的。
生态系统的负反馈调节和正反馈调节的比较
3.下列关于生态系统稳定性的叙述，不正确的是A.在没有人为因素干扰的情况下，生态系统的稳定性是其自我调节的 结果B.生态系统稳定性的自我调节主要是通过负反馈调节机制进行的C.生态系统保持稳定不需要外界的能量输入D.生态系统营养结构越复杂，其自我调节能力越强
4.在一个系统中，系统本身工作的效果反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，这种调节方式称为负反馈调节。下列有关负反馈调节的叙述，错误的是A.甲状腺激素分泌的调节不属于负反馈调节B.捕食者和被捕食者的数量变化能体现生物群落内的负反馈调节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.血液中的激素可通过负反馈调节作用维持在正常的相对稳定的水平
观察不同生态瓶中生态系统的稳定性
1.目的：设计、制作一个生态瓶，学会观察和分析人工生态系统。
2.制作材料：透明的塑料瓶，水草、小鱼若干，河水，胶带，细砂。
加入细砂少许(约1 cm厚)
注入约 2/3～4/5 容积的河水
然后放入3～5尾小鱼，水草数根
加塞子塞紧（瓶口可适当使用凡士林密封）并在生态瓶上贴上标签(制作时间，姓名等）
将生态瓶放置于室内通风、光线良好（散射光）的地方
定时观察生态瓶的变化。
4.生态瓶的设计要求及分析
（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：生态瓶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）如果发现生态瓶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，对不同生态瓶进行比较、分析，说明生态瓶中生态系统稳定性差异的原因。
(1)生态瓶的采光宜用散射光，以防止水温过高导致水生植物死亡( )(2)在设计生态瓶时，要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例( )(3)生态瓶切记不能密封，以保证内外空气的流通( )
某同学设计了一个小生态瓶，要想较长时间保持稳态，一定要做到的是 。①要有稳定的能量来源 ②生产者、消费者、分解者的数量要搭配合理 ③植物的光合作用能满足动物对氧气和养料的需要 ④动物产生的CO2能满足植物进行光合作用 ⑤瓶底应放一些鹅卵石
5.某生物兴趣小组的同学用河水、池泥、水藻、植食性小鱼、广口瓶、凡士林等材料制作了如图所示的3个生态瓶。下列说法中错误的是A.甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内 分解者数量过少B.乙瓶中的生物存活的时间相对较长C.丙瓶中的分解者主要存在于河水及 池泥中D.若想维持生态平衡，丙瓶不应放在黑暗中
6.建立一个封闭的水族箱生态系统，以下说法正确的是A.应尽量增加水族箱中生物的种类和数量，以提高生态系统的抵抗力稳定性B.水族箱应放到每天都能照射到强光的地方，保证能量源源不断地输入生态系统C.水族箱生态系统起初比较简单，演替必定使其越来越稳定D.这种生态系统的自我调节能力较弱，存在的时间可能很短暂
积极思维：生物圈Ⅱ号的失败说明了什么问题？
问题2：“生物圈Ⅱ号”实验失败说明了什么问题？生物圈Ⅰ号出现这些问题了吗？
问题1：“生物圈Ⅱ号”实验与“生物圈Ⅰ号”相比最主要的区别在哪里？ “生物圈Ⅱ号”实验失败的主要原因是什么？
引进的生物主要是生产者——植物，消费者、分解者很少，生物种类少，营养结构简单。导致枯枝落叶大量积累。由于土壤中的碳与氧气反应生成二氧化碳，部分二氧化碳又与建“生物圈II号”的混凝土中的钙反应生成碳酸钙，导致氧气含量由21％下降到14％，二氧化碳含量猛增，物质循环不能正常进行。昆虫中除了白蚁、蟑螂和蝈蝈外基本死亡，食物链等营养结构联系中断。靠花粉传播繁殖的植物都灭绝了，粮食严重减产。 ……
生物圈Ⅱ号中生态系统的结构和功能难以像真正的生物圈那样，长期保持相对稳定。该实验的失败表明，在现有技术条件下，人类还无法建造一个脱离地球自然环境而又能让人类休养生息的生态系统。生物圈Ⅰ号没有出现这样的问题，整个生物圈保持相对稳定。
生态系统的稳定性是动态的
生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。
生态系统各组分保持相对稳定。
生产—消费—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。
生产者在一定时间内制造的可供其他生物利用的量，处于比较稳定的状态。
由此可见，生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态平衡。
抵抗力稳定性和恢复力稳定性
1.生态系统的稳定性的概念：生态系统所具有的 或 自身结构和功能 的能力，也称生态系统的稳态。2.生态系统具有稳定性的原因：生态系统能通过 保持相对稳定。
①概念：生态系统抵抗或消除外界干扰，并使自身的结构与功能 而不受损害的能力。②实例：在遭受虫害时，草原上植物的再生能力就会增强，这样可以避免虫害对草原造成破坏。③规律：生态系统的成分越单纯， 越简单，自我调节能力就越弱， 就越低；反之则越高。④特点：生态系统的自我调节能力有一定限度，越过限度， 能力就遭到破坏。
干旱时树木扩展根系的分布空间
蝗虫采食下，草原植物再生能力增强
我国西北的原有森林生态系统→黄土高原
①概念：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后 的能力。②实例：草原在遭受火灾后往往会逐渐长出新的植被，恢复原貌。(3)影响生态系统两种稳定性的因素一般来说，生态系统中的物种越多， 越丰富，食物链、食物网所构成的营养结构越 ，环境条件相对稳定，抵抗力稳定性就越高。反之，抵抗力稳定性高的生态系统往往恢复力稳定性较低。
“野火烧不尽，春风吹又生”
①森林遭遇持续的干旱气候时，树木往往扩展根系的分布空间，以保证获得足够的水分，维持生态系统的正常功能。
②一场火过后，森林中的种群密度降低，但是由于光照更加充足、土壤中无机养料增多，许多种子萌发后，迅速长成新植株。
判断下面所代表的是那种稳定性？
③草原遭受蝗虫的采食后，草原植物就会增强其再生能力，尽可能减缓种群数量的下降。
④草原大火过后，“野火烧不尽，春风吹又生”。
比较：不同生态系统抵抗力稳定性与恢复力稳定性的差异
生态系统组成成分 ；
营养结构越 ；
自我调节能力 ；
抵抗力稳定性 ；
恢复力稳定性 ；
核心归纳:抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较
右图表示抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系，据图分析：
(2)热带雨林生态系统与草原生态系统相比，受到相同干扰时，草原生态系统的y值要 (填“大于”或“小于”)热带雨林的y值。
(1)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能通过 保持相对稳定。
(3)x的大小可作为 强弱的指标，x值越大，说明恢复力稳定性越 。(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，TS值越大，说明生态系统的总稳定性越 。
(1)落叶阔叶林遭到破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来的状态，原因是其抵抗力稳定性较低( )(2)“野火烧不尽，春风吹又生”说明生态系统具有抵抗力稳定性( )(3)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性高( )(4)对过度利用的森林与草原，应实行封育，不能再利用( )
1.(2021·大庆高二检测)森林遭到持续干旱，树木往往扩展根系的分布空间，保证获得足够水分，维持生态系统的正常功能。这反映了森林生态系统A.恢复力稳定性较强 B.抵抗力稳定性较强C.恢复力稳定性较弱 D.抵抗力稳定性较弱
2.近年来多地采用飞播(飞机播种造林种草)造林近20万亩，请从生态学角度分析其原理是A.增加食物链的营养级B.增加食物链各营养级生物的数量C.增加生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性D.增加生物种类，提高生态系统的稳定性
生态系统稳定性的自我调节
草减少，兔的生存空间和资源减少
草增加，兔的生存空间和资源增加
调节机制——负反馈调节
①概念：在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。
草原上狼种群、兔种群与植物种群之间的负反馈调节
生态系统的稳定性依赖于自我调节
种子萌发,幼苗迅速成长
光照充足、无机养料增多
正反馈调节: 具有破坏性。
③负反馈调节的意义：负反馈调节在生态系统中普遍存在，是生态系统具备自我调节能力的基础。
自然或人为因素影响生态系统的稳定性
(1)自然因素影响生态系统的稳定性①自然因素包括 和自然事件等。②对一个地区而言，气候变化一般是 规律的，如果这种规律发生改变，就会影响生态系统的稳定性。③偶发的自然事件也会影响生态系统的稳定性。
(2)人为因素影响生态系统的稳定性①与自然因素相比，人为因素对生态系统稳定性的影响常常表现得更为显著。②人类活动产生的污染物如塑料威胁生态系统的稳定性。③人为引入或消灭某些生物会损害生态系统的 能力。
（1）控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统的自我调节能力的范围内，合理适度利用。
1.提高生态系统的稳定性的措施
（2）对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
对农田生态系统要不断施肥、灌溉，增加投入，控制病虫害，才能保证高产出。
（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。
2.提高生态系统的稳定性的意义
(1)当农田里蚜虫数量增多时，七星瓢虫的数量也会增多，这样蚜虫种群数量的增长就会受到抑制，这属于生物群落内的负反馈调节( )(2)负反馈调节在生物群落中普遍存在，但在生物群落与非生物环境之间不存在( )(3)适当增加某生态系统内各营养级生物的种类可提高区域生态系统的自我调节能力( )
图a和图b分别表示农田生态系统和湖泊生态系统中发生的某种调节活动，据图回答下列问题：
(1)图中两个生态系统中能维持生态平衡的是图 。(2)图a属于 调节，是生态系统 的基础。(3)图b属于 调节，该实例说明生态系统的自我调节能力是 的。
生态系统的负反馈调节和正反馈调节的比较
3.下列关于生态系统稳定性的叙述，不正确的是A.在没有人为因素干扰的情况下，生态系统的稳定性是其自我调节的 结果B.生态系统稳定性的自我调节主要是通过负反馈调节机制进行的C.生态系统保持稳定不需要外界的能量输入D.生态系统营养结构越复杂，其自我调节能力越强
4.在一个系统中，系统本身工作的效果反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，这种调节方式称为负反馈调节。下列有关负反馈调节的叙述，错误的是A.甲状腺激素分泌的调节不属于负反馈调节B.捕食者和被捕食者的数量变化能体现生物群落内的负反馈调节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.血液中的激素可通过负反馈调节作用维持在正常的相对稳定的水平
观察不同生态瓶中生态系统的稳定性
1.目的：设计、制作一个生态瓶，学会观察和分析人工生态系统。
2.制作材料：透明的塑料瓶，水草、小鱼若干，河水，胶带，细砂。
加入细砂少许(约1 cm厚)
注入约 2/3～4/5 容积的河水
然后放入3～5尾小鱼，水草数根
加塞子塞紧（瓶口可适当使用凡士林密封）并在生态瓶上贴上标签(制作时间，姓名等）
将生态瓶放置于室内通风、光线良好（散射光）的地方
定时观察生态瓶的变化。
4.生态瓶的设计要求及分析
（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：生态瓶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）如果发现生态瓶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，对不同生态瓶进行比较、分析，说明生态瓶中生态系统稳定性差异的原因。
(1)生态瓶的采光宜用散射光，以防止水温过高导致水生植物死亡( )(2)在设计生态瓶时，要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例( )(3)生态瓶切记不能密封，以保证内外空气的流通( )
某同学设计了一个小生态瓶，要想较长时间保持稳态，一定要做到的是 。①要有稳定的能量来源 ②生产者、消费者、分解者的数量要搭配合理 ③植物的光合作用能满足动物对氧气和养料的需要 ④动物产生的CO2能满足植物进行光合作用 ⑤瓶底应放一些鹅卵石
5.某生物兴趣小组的同学用河水、池泥、水藻、植食性小鱼、广口瓶、凡士林等材料制作了如图所示的3个生态瓶。下列说法中错误的是A.甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内 分解者数量过少B.乙瓶中的生物存活的时间相对较长C.丙瓶中的分解者主要存在于河水及 池泥中D.若想维持生态平衡，丙瓶不应放在黑暗中
6.建立一个封闭的水族箱生态系统，以下说法正确的是A.应尽量增加水族箱中生物的种类和数量，以提高生态系统的抵抗力稳定性B.水族箱应放到每天都能照射到强光的地方，保证能量源源不断地输入生态系统C.水族箱生态系统起初比较简单，演替必定使其越来越稳定D.这种生态系统的自我调节能力较弱，存在的时间可能很短暂
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