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第3章　生态系统及其稳定性
第5节　生态系统的稳定性（导学案）
学习目标 核心素养
1.概述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．通过分析生态系统中的反馈调节过程，阐明生态系统具有维持或恢复生态平衡的能力。3．举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。4．通过设计提高生态系统稳定性的方案，关注人类活动对生态系统稳定性的影响。5．设计并制作生态缸，观察其稳定性。 1.生命观念：生命系统具有反馈调节能力，保证了生态系统处于动态平衡中，这种调节能力又与生态系统的组分和结构相关，建立稳态与平衡观。2．科学思维：“设计提高生态系统稳定性的方案”渗透了系统思维。3．科学探究：设计提高生态系统稳定性的方案。4．社会责任：树立生态意识，形成文明思维和建设美丽中国的信念。
知识梳理
知识点一　生态平衡与生态系统的稳定性
1．生态平衡
(1)概念：生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。
(2)特征
①结构平衡：生态系统的各组分保持相对稳定。
②功能平衡：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。
③收支平衡，例如，在某生态系统中，植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。
(3)生态平衡是一种动态的平衡。
(4)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。
②作用：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。
③举例
a.
b.
2．生态系统的稳定性
(1)概念：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，叫作生态系统的稳定性。生态系统的稳定性，强调的是生态系统维持生态平衡的能力。
(2)原因：生态系统具有一定的自我调节能力。
(3)特点
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，生态系统的稳定性急剧下降，生态平衡就会遭到严重的破坏。
知识点二　抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性1.生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
2．比较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 生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力
核心 抵抗干扰，保持原状 遭到破坏，恢复原状
续表
项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
特点 一般来说，生态系统的组分越多，食物网越复杂，自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高 生态系统在受到不同的干扰(破坏)后，其恢复速度和恢复时间不同
联系 (1)不同生态系统在这两种稳定性的表现上有一定的差别(2)两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
3．提高生态系统的稳定性
(1)意义
①处于生态平衡的生态系统可以持续不断地满足人类生活所需，如粮油、蔬果、肉蛋奶、木材等农副产品。
②处于生态平衡的生态系统能够使人类生活与生产的环境保持稳定。
(2)措施
①控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统自我调节能力的范围内，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，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
知识点三　设计制作生态缸，观察其稳定性
1．实验目的：设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性。
2．基本原理
(1)在有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统的基本成分进行组织，构建一个人工微生态系统是可能的。
(2)设计时要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。
(3)人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的。
3．实验流程
4.结果分析
生态缸中虽然成分齐全，生产者、消费者和分解者之间可以进行能量流动和物质循环，但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。
　负反馈调节仅存在于生态系统中吗？
提示：不是。负反馈调节在生命系统的各个层次均有体现。如甲状腺激素分泌的调节。
归纳总结　　(1)调节过程是自我调节(不依靠外部因素)；(2)调节过程会在干扰后自动进行(依靠系统内生物的生命活动)；(3)调节结果是维持各组分的相对稳定；(4)调节能力有限，超出阈值的干扰会导致生态失衡。
拓展　　
1．“干扰”是指破坏稳定状态的外界因素；“保持”是指与干扰同时表现的系统内在的自动调节能力。
2．“破坏”是指受外界干扰因素影响，生态系统较远地偏离了原来的稳定范围；“恢复”是指外界干扰因素消除后，生态系统重新建立起相对稳定的状态。
3．热带雨林大都具有很强的抵抗力稳定性，因为热带雨林的物种组成十分丰富，结构比较复杂；然而，热带雨林在受到一定强度的破坏后，也能较快地恢复。相反，对于极地冻原(苔原)，由于其物种组分单一、结构简单，它的抵抗力稳定性很低，在遭到过度干扰后，恢复的时间也十分漫长。因此，直接将抵抗力稳定性与恢复力稳定性进行比较，这种分析本身可能就不合适。如果要对一个生态系统稳定性的两个方面进行说明，则必须强调系统所处的环境条件。环境条件好，生态系统的恢复力稳定性较高，反之亦然。
　为何将生态缸放在有阳光的地方？
提示：为生态缸内的生态系统提供能量。
课堂小结
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