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(共55张PPT)
第3章　生态系统及其稳定性
第5节　生态系统的稳定性
课程标准 素养要求
1．解释生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定，并维持动态平衡的能力。
2．举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响，如气候变化、自然事件、人类活动或外来物种入侵等。
3．阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时，能够通过自我调节维持稳定。 1．生命观念：通过学习生态平衡的概念、特征及负反馈调节，建立稳态与平衡观。
2．科学探究：基于对生态系统的理论学习，尝试设计并制作生态缸。
3．社会责任：认同人类活动会影响生态系统的稳定性。针对当地生态系统提出提高其稳定性的改进措施。
一、生态平衡与生态系统的稳定性
1.
[提醒]　生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态的平衡。
各组分
结构和功能
生产—消费—分解
有机物
2.
维持
恢复
自我调节能力
负反馈
限度
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
概念 生态系统______________并使自身的结构与功能__________的能力 生态系统在受到外界干扰因素的破坏后___________的能力
实质 抵抗干扰、保持原状 遭受破坏、恢复原状
关系 生态系统中的组分越多→_________越复杂→自我调节能力_______→______________越高
抵抗外界干扰
保持原状
恢复到原状
食物网
越强
抵抗力稳定性
三、提高生态系统的稳定性
1．意义：维持生态平衡，提高生态系统的稳定性，对于自然或人工生态系统是十分必要的。
2．措施
(1)控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统_____________的范围内，合理适度地利用生态系统。
(2)对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的_____________的投入，保证生态系统内部____________的协调。
自我调节能力
物质、能量
结构与功能
(1)生态系统达到平衡时，其能量的输入量大于输出量，物质的输入与输出则保持相对平衡。(　　)
(2)一个稳定的生态系统中动植物种类及数量不会有波动。(　　)
(3)自我调节能力强的生态系统，其稳定性也就越高。(　　)
(4)生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统的恢复力稳定性就越强。(　　)
×
×
×
×
知识点一　生态系统自我调节能力的基础
1．自我调节能力
(1)生态系统稳定性的表现
①结构的相对稳定：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，可用右图曲线表示：
②功能的相对稳定：生态系统能量的输入量与输出量保持相对平衡，物质的输入与输出保持相对平衡。
③生态系统的稳定性是系统内部自我调节的结果，这种调节主要是依靠群落内部种间关系及种内竞争来实现的。
④生态系统的稳定性主要与生物种类有关，还要考虑生物的个体数量。
⑤生态系统的稳定性不是恒定不变的，是因为生态系统的自我调节能力有一定的限度。
(2)实例分析——水体污染的调节
2．生态系统的正反馈调节和负反馈调节的比较
项目 正反馈调节 负反馈调节
调节
方式 加速最初发生变化的那种成分所发生的变化 抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化
结果 常使生态系统远离平衡状态 有利于生态系统保持相对稳定
模式图
项目 正反馈调节 负反馈调节
实例
分析
[温馨提示]　(1)生态系统的稳定性指的是生态系统的一种能力或特性，而不是一种状态。
(2)自我调节能力与生物的种类、数量呈正相关，但主要与生物种类
有关。
1．(2021·安徽合肥期末)我们经常在媒体上看到“生态平衡”的概念,下列关于“生态平衡”和“生态系统的稳定性”的叙述,不正确的是(　　)
A．生态平衡是指生态系统发展到一定阶段，保持其结构与功能稳定的状态
B．生态系统的稳定性是指生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力
C．生态系统的自我调节能力是生态系统稳定性和生态平衡的基础
D．生态平衡与生态系统的稳定性没有关系
√
解析：生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，A正确；
生态系统的稳定性是指生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力，其强调的是生态系统维持生态平衡的能力，B正确，D错误；
生态系统具有自我调节能力，自我调节能力是生态系统稳定性和生态平衡的基础，C正确。
2．(2021·江苏南通开学考)生态平衡是一种动态平衡，包括结构和功能上的相对稳定。图中“置位点”为生态系统所具有的某个理想状态。下列说法不正确的是(　　)
A．自然生态系统中，能量的输入依赖A
B．一般而言，A、B、C的种类越多，抵抗力稳定性就越高
C．图中的反馈调节是抵抗力稳定性的基础
D．当某生态系统达到动态平衡时，图中的输入等于输出
√
解析：自然生态系统中,能量的输入依赖生产者(A)固定的能量,A正确；
一般而言，物种数目越多，营养结构越复杂，生态系统的自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高，B正确；
生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有自我调节能力，其基础是负反馈调节，C错误；
当某生态系统达到动态平衡时，能量的输入等于输出，D正确。
发展素养 长句特训 与高考接轨
答案：
(1)(科学思维)负反馈调节不只存在于生态系统，在生命系统的各个层次也有体现吗？举例说明。_______________________________________
____________________________________________________________。
有体现，如甲状腺激素分泌的调节
答案：
(2)(与生产的联系)生态系统具有自我调节能力,为什么仍会有海洋污染、土地荒漠化、沙尘暴等恶劣环境问题的出现？这给我们的启示是
_____________________________________________________________
____________________________________________________________。
生态系统的自我调节能力是有一定限度的，外界干扰超过了这个限度，生态系统的稳定性急剧下降,生态平衡就会受到影响甚至是破坏。人类不能破坏自然规律，肆意利用自然资源，要走可持续发展道路
知识点二　生态系统稳定性的类型
1．抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较
(1)区别
(2)联系
①一般二者呈负相关，营养结构越复杂的生态系统，抵抗力稳定性(a)越强，而恢复力稳定性(b)一般越弱。
②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的能力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定。
2．生态系统两种稳定性和总稳定性的关系(图示如下)
(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统稳定性的正常作用范围。
(2)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱，反之抵抗力稳定性强。如热带雨林与草原生态系统相比，受到相同干扰，草原生态系统的y值要大于热带雨林的y值。
(3)x可以表示恢复到原状所需的时间，x越大，表示恢复力稳定性越弱，反之恢复力稳定性越强。
(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可以作为总稳定性的定量指标，这一面积越大，即x与y越大,说明这个生态系统的总稳定性越弱。
[温馨提示]　(1)恢复力稳定性强调受到破坏后恢复到原状的能力。如某一生态系统受到外界干扰，遭到一定程度的破坏后恢复的过程，应视为抵抗力稳定性，如河流对轻度污染的净化；若遭到彻底破坏，其恢复过程应视为恢复力稳定性，如火灾过后草原的恢复等。
(2)热带雨林生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较强，荒漠生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较弱。
1．2019年6月5日世界环境日全球主场活动在杭州举办，我国的主题是“蓝天保卫战，我是行动者”。提高生态系统的稳定性是保护环境的有效手段。下列与生态系统稳定性相关的叙述，错误的是(　　)
A．河流受到轻微污染依然能保持清澈属于恢复力稳定性
B．生态系统内部结构与功能的协调可以提高生态系统的稳定性
C．人们对自然生态系统的干扰不应超过其抵抗力稳定性
D．一般来说，提高各营养级之间的复杂性，生态系统的抵抗力稳定性就提高
解析：河流受到轻微污染依然能保持清澈属于抵抗力稳定性，A错误。
√
2．(2021·河南商丘高二期末)两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰(a)后，其结构和功能的变化情况如下图所示，据图不能得出的结论是(　　)
A．同等强度的干扰下，乙生态系统的抵抗力稳定性比甲强
B．同等强度的干扰下，若乙生态系统干扰提前，则B点左移
C．若甲生态系统的干扰强度增大，则C点右移
D．图中偏离正常运行范围的程度可以体现恢复力稳定性的大小
√
解析：从图中可看出甲、乙两个生态系统在受到干扰后，甲生态系统使自身结构和功能保持原状的能力弱，结构和功能波动范围大，所以甲抵抗力稳定性弱，乙抵抗力稳定性强，A正确；
若乙生态系统干扰提前，由于乙生态系统恢复自身原状的周期不变，所以B点也会提前，B正确；
若甲生态系统所受的干扰强度增大，则甲生态系统恢复自身原状所需要的时间更长，所以C点右移，C正确；
抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力，所以抵抗力稳定性越大，受到相同程度的外界干扰时偏离正常运行范围的距离越小，图中偏离正常运行范围的程度可以体现抵抗力稳定性的大小，D错误。
发展素养 长句特训 与高考接轨
答案：
(1)(科学思维)结合上题分析，草原生态系统与森林生态系统相比哪个抵抗力稳定性更高？恢复力稳定性呢？___________________________
___________________________________________________________
____________________________________________________________。
森林生态系统抵抗力稳定性高，恢复力稳定性低；草原生态系统抵抗力稳定性低，恢复力稳定性高
答案：
(2)(科学思维)请分析停止砍伐森林一段时间后，其逐步恢复过程中的抵抗力稳定性和恢复力稳定性：_________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
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高；当到达乔木阶段后，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高
知识点三　生态缸的设计要求及其分析
1．实验原理
(1)生态系统的稳定性是其结构与功能发展协调的重要标志。
(2)生态系统的稳定程度，取决于它的物种组成、营养结构和非生物因素之间的协调关系。
(3)观察生态缸中生物的生存状况和存活时间的长短，了解生态系统的稳定性及影响稳定性的因素。
2．实验流程
3．实验设计的关键
设计要求 相关分析
生态缸必须是封闭的 避免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) 使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
设计要求 相关分析
生态缸宜小不宜大，缸中的水量应占其容积的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
选择的动物不宜过多，个体不宜太大 减少对氧气的消耗，防止生产量小于消耗量
1．(2021·海南海口高二检测)设计制作生态缸应该遵循一定的原理和要求，下面列举的原理或要求中合理的是(　　)
A．应该将生态缸放在阳光能够直接照射的地方，以保证获得足够的能量
B．应该经常向生态缸中通气，从而保证缸中生物的呼吸
C．生态缸中投放的生物必须有很强的生命力，投放的动物数量要多一些
D．生态缸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
√
解析：生态缸的采光用较强的散射光，既可为水生植物的光合作用提供光能，又可防止生态缸中水温过高,导致水生植物死亡,A项不符合题意；
生态缸必须是封闭的，目的是避免外界生物或非生物因素的干扰，B项不符合题意；
投放的不同营养级的生物比例要合适，C项不符合题意；
生态缸相当于微型的生态系统，其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及信息传递,D项符合题意。
2．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3个生态瓶，如下图所示。下列说法错误的
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
√
解析：甲瓶中小鱼很快死亡的原因是小鱼过多，瓶中水藻不能制造足够的氧气，小鱼因缺氧致死，与分解者数量多少无关，A错误；
乙瓶中水藻与小鱼比例适当，氧气和有机物等可以自给自足，所以生物存活的时间较长，B正确；
分解者主要存在于河水和池泥中，C正确；
丙瓶在黑暗中，水藻不能进行光合作用制造氧气，所以若想维持生态平衡，丙瓶应放在散射光下，D正确。
核心知识小结
[要点回眸]
抵抗力
恢复力
能量流动
物质循环
信息传递
[答题必备]
1.生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。
2.生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力。
3.负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础。
4.生态系统的自我调节能力是有限的。
5.一般来说，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，恢复力稳定性就越低。
[随堂检测]
1．一个生态系统的平衡遭到破坏，下列解释合理的是(　　)
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
√
解析：生态系统的自我调节能力是有限的，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的平衡可能会遭到破坏。
2．下列调节过程不属于负反馈调节作用的是(　　)
A．人体血糖浓度上升引起胰高血糖素分泌减少
B．大量猎杀草原食肉动物，导致食草动物的数量先升后降
C．在酶促反应中，反应终产物过量致使反应速率下降
D．湖泊受污染后鱼类数量减少，鱼死亡腐烂进一步加重污染
√
3．(2021·陕西延安高二月考)当草原经牛羊适量采食后,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；火灾后的草原,经过一段时间后又恢复到原来的状态。以上事实分别说明草原生态系统具有(　　)
A．抵抗力稳定性、恢复力稳定性
B．恢复力稳定性、抵抗力稳定性
C．抵抗力稳定性、抵抗力稳定性
D．恢复力稳定性、恢复力稳定性
√
解析：当草原经牛羊适量采食后，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，说明草原生态系统具有抵抗力稳定性；
火灾后的草原，经过一段时间后又恢复到原来的状态，说明草原生态系统具有恢复力稳定性。
4．下列有关设计并制作生态缸实验的叙述，正确的是(　　)
A．将生态缸置于室内通风、光线良好的地方，要避免阳光直射
B．生态缸所模拟的生态系统稳定性大小只由缸内物种丰富度决定
C．生态缸中放入较多的小鱼有利于该生态系统的稳定
D．生态缸可制作成封闭型，但对生态系统的基本成分没有严格要求
√
解析：生态缸应放置在通风、光线良好的地方，但要避免阳光直射，以免温度过高杀死生态缸内的生物，A正确；
生态缸所模拟的生态系统稳定性大小由缸内物种丰富度以及外界的能量输入决定，B错误；
生态缸中放入较多的小鱼，小鱼属于消费者，若消费者多生产者少，不利于该生态系统的稳定，C错误；
生态缸可制作成封闭型，但对生态系统的基本成分及其比例有着严格的要求，即生态系统成分齐全，另外比例适中，因为能量流动的特点是单向流动、逐级递减，D错误。
5．下图表示草原生态系统中兔种群与植物种群的相互关系，下列相关叙述不正确的是(　　)
A．这是一种负反馈调节机制
B．这是生态系统自我调节能力的体现
C．有利于生态系统保持相对稳定
D．能够保证生态系统不会受到任何外界干扰而失衡
√
解析：兔数量增多，导致植物减少，从而使兔数量减少，这是一种负反馈调节机制，A正确；
该生态系统中兔的数量、植物的数量处在相对稳定的状态，有利于生态系统保持相对稳定，是生态系统具备自我调节能力的体现,B、C正确；
生态系统的自我调节能力不是无限的，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的稳定性急剧下降，因此该生态系统也会受到外界干扰而失衡，D错误。
6．(2021·陕西西安高二检测)生态系统的稳定性是指生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力，回答下列关于生态系统稳定性的问题：
(1)图示中群落是指____________________________________________，群落与非生物环境相互作用形成____________。
(2)据图可知生态系统具有自我调节能力的基础是__________________，自我调节能力大小取决于____________________________________。
(3)据图可知生态系统的自我调节能力是有一定限度的，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______________________________________________________的协调。
(4)同一生态系统，抵抗力稳定性与恢复力稳定性通常呈____________相关，但也有特殊情况，某生态系统抵抗力稳定性与恢复力稳定性都很强或很弱，请你举例说明：_____________________________________
___________________________________________________________。
解析：(1)图示中群落是指同一时间内聚集在一定区域中的各种生物种群的集合，群落与非生物环境相互作用形成生态系统。
(2)据图可知生态系统具有自我调节能力的基础是负反馈调节，自我调节能力大小取决于生态系统营养结构的复杂程度。
(3)据图可知生态系统的自我调节能力是有一定限度的，因此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与功能的协调。
(4)同一生态系统，抵抗力稳定性与恢复力稳定性通常呈负相关，但也有特殊情况,如北极冻原生态系统的抵抗力稳定性与恢复力稳定性都很弱。
答案：
(1)同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合　生态系统
(2)负反馈调节　营养结构的复杂程度(或食物链和食物网的复杂程度)
(3)结构与功能
(4)负　北极冻原生态系统的两种稳定性都很弱

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