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1、本节聚焦什么是生态平衡？生态系统如何自我调节？怎样理解生态系统的稳定性？怎样提高生态系统的稳定性？1紫紫茎茎泽泽兰兰在在原原产产地地没没有有大大肆肆繁繁殖殖，为为什什么么在在入入侵侵地地可可以以疯疯长长蔓延？蔓延？紫茎泽兰紫茎泽兰的繁殖和适应能力很强，在入侵地没有天敌等因素的制的繁殖和适应能力很强，在入侵地没有天敌等因素的制约。约。紫茎泽兰原分布于中美洲，传入我国后，先是在云南疯长蔓延，现已扩散至广西、贵州、四川等多个省份，对当地林木、牧草和农作物造成严重危害。在中国第一批外来入侵物种名单中名列榜首。问题探讨紫茎泽兰紫茎泽兰泽兰泽兰实蝇实蝇2我我们们曾曾引引入入紫紫茎茎泽泽兰兰的的专专食食性性
2、天天敌敌泽泽兰兰实实蝇蝇来来防防治治紫紫茎茎泽泽兰兰。泽兰实蝇也是一种外来生物，对这种方法，你怎么看？泽兰实蝇也是一种外来生物，对这种方法，你怎么看？泽兰泽兰实蝇可以抑制紫茎泽兰的生长，但是泽兰实蝇是一种外来物种，实蝇可以抑制紫茎泽兰的生长，但是泽兰实蝇是一种外来物种，也有可能影响入侵地的生态系统。也有可能影响入侵地的生态系统。紫茎泽兰原分布于中美洲，传入我国后，先是在云南疯长蔓延，现已扩散至广西、贵州、四川等多个省份，对当地林木、牧草和农作物造成严重危害。在中国第一批外来入侵物种名单中名列榜首。问题探讨紫茎泽兰紫茎泽兰泽兰泽兰实蝇实蝇1生态平衡生态平衡虽然地球上许多生态系统不时受到外来干扰，
3、但是只要这种干扰没有虽然地球上许多生态系统不时受到外来干扰，但是只要这种干扰没有超过限度，生态系统就能够通过自我调节得以恢复，长期处于生态平衡的超过限度，生态系统就能够通过自我调节得以恢复，长期处于生态平衡的状态。状态。（1）概念：）概念：生态系统的和处于相对稳定的一种状态，就是生态系统的和处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡生态平衡。结构结构功能功能那拉提大草原西双版纳热带雨林 一、生态平衡与生态系统的稳定性（2）处处于生态平衡的生态系统的特征于生态平衡的生态系统的特征生态系统生态系统的保的保持相对稳持相对稳定。定。生生产产消费消费分解的生态过程正常进行，保分解的生态过程正常进行，保证了总在
4、证了总在循环，不断流动，生物循环，不断流动，生物个体持续发展和更新个体持续发展和更新。例如，在某生态系统中，植物在一定时间内制造的可供其他例如，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。生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。各组分各组分功能平衡功能平衡 一、生态平衡与生态系统的稳定性结构平衡结构平衡收支平衡收支平衡物质物质能量能量【资资料料】科科学学家家通通过过测测量量和和数数学学模模拟拟，绘绘制制了了初初生生演演替替过过程程中群落总生产量和总呼吸量的变化曲线图。中群落总生产量和总呼吸量的变化曲线图。一、生态平衡与生态系统的稳定性相相对对值值早
5、期早期阶段成熟阶段阶段成熟阶段演替进程（时间）演替进程（时间）群落总呼吸量群落总呼吸量群落总生产量群落总生产量（光合作用）（光合作用）观察曲线图，在成熟阶段，群观察曲线图，在成熟阶段，群落的总生产量和总呼吸量呈现怎样落的总生产量和总呼吸量呈现怎样的趋势？由此说明了什么？的趋势？由此说明了什么？总生产量和总呼吸量均趋于稳总生产量和总呼吸量均趋于稳定，且相对值接近。说明群落在输定，且相对值接近。说明群落在输入和输出上趋于平衡状态，即生态入和输出上趋于平衡状态，即生态系统表现为收支平衡。系统表现为收支平衡。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。（3）生态平衡的调节机制）生态平
6、衡的调节机制 概念概念是是指指在在一一个个系系统统中中，系系统统工工作作的的效效果果，反反过过来来又又作作为为_调调节节该该系系统统的的工工作作，并并且且使使系系统统工工作作的的效效果果_，它可使系统保持稳定它可使系统保持稳定。负负反馈调反馈调节节的意义的意义负负反反馈馈调调节节在在生生态态系系统统中中普普遍遍存存在在，它它是是生生态态系系统统具具备备_的基础。的基础。信息信息 一、生态平衡与生态系统的稳定性负反馈负反馈减弱或受到限制减弱或受到限制自我调节能力自我调节能力实例实例1 一、生态平衡与生态系统的稳定性草减少，兔的生存空间和资源减少兔减少草增加，兔的生存空间和资源增加狼减少兔增加狼增
7、加在生态系统中，生物群落内部能够进行自我调节，以维持生态平衡。实例实例2 一、生态平衡与生态系统的稳定性在生态系统中，生物群落与无机环境之间也能够自我调节，以维持生态平衡。森林植森林植被被大大量生长量生长林下光照减林下光照减少，少，树树苗生长受苗生长受限，限，枯枯枝落叶增加枝落叶增加自然火灾，自然火灾，植被减少植被减少植被逐植被逐渐渐恢恢复复光照充足，土光照充足，土壤养料增多壤养料增多种子萌发，幼种子萌发，幼苗迅速成长苗迅速成长 拓展提升负反馈与正反馈湖泊受到了污染鱼类等生物死亡鱼类等尸体腐烂加重污染更多鱼死亡污染加剧正反馈使生态系统远离稳态稳态偏离“改邪归正”负反馈调节稳态偏离“错上加错”正
8、反馈调节 拓展提升负反馈与正反馈即即 时时 巩巩 固固1某池塘演变早期藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤随之大量繁殖，导致藻类数量减少，接着又引起水蚤减少。后期因排入污水，引起部分水蚤死亡加重了污染，导致更多水蚤死亡。关于上述过程的叙述，正确的是（）A早期不属于负反馈调节，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B即即 时时 巩巩 固固2生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态就是生态平衡。呼伦贝尔草原就是一个处于生态平衡的系统。下列说法错误的是（）A呼伦贝尔草原的四个季节中，物质和能量的输入与输出都基本相同B对抗破坏或干
9、扰使该草原恢复平衡的调节机制是负反馈机制C该草原处于生态平衡时表现为结构平衡、功能平衡和收支平衡D过度放牧可能导致生态系统的稳定性下降，破坏草原生态平衡A河水能通过物理沉降、化学分解和微生物分解，很快消除污染。上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，河水仍能保持清澈。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，生态平衡就会遭到严重的破坏。黄土高原由于植被破坏造成水土流失。1概念概念人们把生态系人们把生态系统自统自身结构和功能处于相对平衡身结构和功能处于相对平衡状态的能力，状态的能力，叫作叫作生生态系统的稳定性态系统的稳定性。2表现表现（1）抵抗力稳定抵抗力稳定性性概念概念二、生态系
10、统的稳定性维持或恢复维持或恢复抵抗外界干扰抵抗外界干扰保持原状保持原状核心是“抵抗干扰，保持原状”生生态系统并态系统并使自身结构和功能使自身结构和功能（不受损伤）的能力，叫作（不受损伤）的能力，叫作抵抗抵抗力稳定性力稳定性。草原遭受蝗虫的采食后，植物会增强其再生能力。（1）抵抗力稳定抵抗力稳定性性规律规律一般来一般来说，生说，生态系统中态系统中的越的越多多，越，越复杂，复杂，其其能能力就越强，抵抗力稳定性就越力就越强，抵抗力稳定性就越高。高。二、生态系统的稳定性组分组分食物网食物网自我调节自我调节热带雨林热带雨林北极冻北极冻原生态系统原生态系统（2）恢复）恢复力力稳定稳定性性概念概念生态系生态
11、系统在受统在受到外界干扰因素的破坏到外界干扰因素的破坏后的后的能能力，力，叫作叫作恢复力稳定性恢复力稳定性。规律规律二、生态系统的稳定性恢复到原状恢复到原状核心是“遭到破坏，恢复原状”野火烧不尽，春风吹又生野火烧不尽，春风吹又生生生态系统在受到不同的干扰态系统在受到不同的干扰（破坏）后，其恢复速度与恢复（破坏）后，其恢复速度与恢复时时间。间。不同不同热热带雨林在遭到严重砍伐，草原经过极度放牧后，他们恢复原状的带雨林在遭到严重砍伐，草原经过极度放牧后，他们恢复原状的时间漫长，难度极时间漫长，难度极大！大！思考讨论1在个体水平稳态的维持上，有没有类似生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的情况？人体在
12、遇到病原体入侵时，免疫系统会抵抗病原体的入侵，这与生态系统的抵抗力稳定性相似。人体也有恢复稳态的机制和趋势，在大病初愈时，有些功能需要恢复到正常水平，这与恢复力稳定性相似。思考讨论2想一想，研究不同生态系统在抵抗力稳定性和恢复力稳定性两方面存在的差别，对自然生态系统的利用和保护有什么意义呢？【提示】在利用自然生态系统时，要根据不同类型生态系统抵抗力稳定性的差异，合理控制对生态系统的干扰强度，干扰不能超过生态系统抵抗力稳定性的范围;在保护自然生态系统时，要根据不同类型生态系统恢复力稳定性的差异，合理确定保护对策，如采取封育措施，补充相应的物质、能量，修补生态系统的结构，增强生态系统的恢复力。生生
13、态系统抵抗力稳定性，恢复力稳定性和总稳定性的关系如下图所示：态系统抵抗力稳定性，恢复力稳定性和总稳定性的关系如下图所示：归纳提升生生态系系统稳定性的定量分析定性的定量分析（1）y 表示一个外来干扰使生态系统功能偏离正常作用范围的大小。y值越大，说明抵抗力稳定性越低，反之，说明抵抗力稳定性越高。（2）x 表示恢复到原状态所需的时间。x值越大，表示恢复力稳定性越低，反之，表示恢复力稳定性越高。（3）曲线与正常范围之间所围成的面积(TS)，作为衡量总稳定性的指标。TS面积越大，说明这个生态系统的总稳定性越低。即即 时时 巩巩 固固3下列关于生态系统稳定性的描述，正确的是（）A河流受到轻微的污染依然清
14、澈，属于恢复力稳定性B恢复力稳定性弱的生态系统抵抗力稳定性一定强C“野火烧不尽，春风吹又生”体现了生态系统的恢复力稳定性D引入新物种到一个生态系统使生物种类增加从而提高其抵抗力稳定性C即即 时时 巩巩 固固4两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰(y)后，其结构和功能的曲线变化情况如图所示，由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高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乙生态系统b点后一定有新的物种产生D1提高生态系统的稳定性的意义（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
15、持稳定。三、提高生态系统的稳定性2提高生态系统的稳定性的措施（1）要控制对生态系统干扰的程度，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。三、提高生态系统的稳定性合理放牧合理放牧适量捕捞适量捕捞封山育林封山育林2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、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。三、提高生态系统的稳定性农田施肥农田施肥防护林防风阻沙防护林防风阻沙【目的要求目的要求】设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性。性。【基本原理基本原理】在在有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统
16、具有的基有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统具有的基本成分进行组织，构建一个人工微生态系统是可能的。本成分进行组织，构建一个人工微生态系统是可能的。探究实践制作生态缸，观察其稳定性【设计要求设计要求】探究实践制作生态缸，观察其稳定性设计、制作要求设计、制作要求相关分析相关分析生态缸是的生态缸是的生态缸中投放的几种生物必须具生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全有很强的生活力，成分齐全生态缸的材料须生态缸的材料须生态缸的采光用较强的光生态缸的采光用较强的光选择的动物不宜太多，个体不宜选择的动物不宜太多，个体不宜太大太大防止外界生物或非生物因素的干扰防止外界生物或非生物因素的干
17、扰生态缸中能够进行物质循环和能量流动，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在一定时期内保持稳定为为光合作用提供光能光合作用提供光能；保持生态缸内保持生态缸内温度；温度；便便于观察于观察防止水温过高，导致水生植物死防止水温过高，导致水生植物死亡亡减少对减少对O2消耗，防止生产量消耗量消耗，防止生产量消耗量封闭封闭透明透明散射散射【实验步骤实验步骤】1制作生态缸框架用玻璃板和粘胶制作生态缸的框架。2铺土沙土在下，含腐殖质较多的土在上。3放入动、植物依据生物生活习性合理放置。4密封生态缸5移置生态缸将生态缸放置在光线良好的散射光下，避免阳光直射。6观察记录每周定时观察生态缸中生物
18、的存活和水质变化情况。探究实践制作生态缸，观察其稳定性【结果和结论结果和结论】根据观察结果完成实验报告。根据观察结果完成实验报告。探究实践制作生态缸，观察其稳定性即即 时时 巩巩 固固5很多同学都曾尝试设计制作小生态瓶，但有相当一部分同学的设计并不成功。下列相关叙述错误的是（）A应定时向瓶内通气，保证生物的有氧呼吸B瓶内各种生物的数量搭配应合理C瓶内各种生物之间应有营养上的联系D瓶内生态系统应获得充足的能量供应A即即 时时 巩巩 固固6某生物兴趣小组设计了以下实验来验证生态系统的一些相关问题：取4个密闭、透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件见表(表中“”表示有，“”表示无)。经过一段时间的培养后，
19、下列判断错误的是（）A甲瓶中的生态系统成分相对齐全，如果生物数量比例适中，甲瓶生态系统的抵抗力稳定性相对较高B乙瓶无光照，其生态系统没有能量来源，故其稳定状态维持时间不长C丙瓶无泥沙，不能储存有机物，故含有机物比甲瓶中的少D丁瓶小鱼呼吸作用消耗大量氧气有可能导致碳循环和氧循环受阻C生态瓶编号生态系统组成光照水草藻类浮游动物小鱼泥沙自来水甲乙丙丁 P P7777练习与应用一、概念检测1生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。判断下列相关表述是否正确。(1)温带针阔叶混交林比热带雨林的抵抗力稳定性低。（）(2)不同的生态系统，抵抗力稳定性和恢复力稳定性的强度不同。（）P P7777练习与应
20、用2封山育林能有效提高生态系统的稳定性，是因为（）A封山育林控制了物质循环B延长了生态系统中的食物链C增加了生态系统中消费者数量D使生态系统营养结构复杂性增加D P P7777练习与应用3天然森林很少发生的松毛虫虫害，却经常发生在人工马尾松林中，合理的解释是（）A马尾松对松毛虫抵抗力差B人工林内松毛虫繁殖能力强C人工林成分单一，营养结构简单D当地气候适于松毛虫的生长和繁殖C P P8080复习与提高一、选择题1下图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是（）A沼气池中的微生物是该生态系统的分解者B微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量C沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用
21、D多途径利用农作物可提高该生态系统的能量利用效率C P P8080复习与提高2在自然生态系统中，物质是能量的载体，下列叙述正确的是（）A能量可驱动物质循环B物质和能量可循环利用C能量只能在食物链中流动D能量金字塔和生物数量金字塔均可倒置A P P8080复习与提高3 生态系统中物质循环、能量流动和信息传递每时每刻都在进行，下列与之相关的叙述，正确的是（）A物质循环往复意味着任何生态系统在物质上都是自给自足的B能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程C只有生物才会对信息有反应，因此信息传递只发生在生物群落内部D生态系统中的物质循环、能量流动和信息传递都是沿食物链进行的B P P8
22、080复习与提高4毛竹与栲树、苦槠等阔叶树形成的混交林，其稳定性比毛竹纯林的高。以下分析不合理的是（）A毛竹纯林易发生病虫害B混交林中物种多样性高C混交林中食物网更复杂D混交林中能量可循环利用D P P8080复习与提高二、非选择题1将以下概念之间的关系用概念图的形式表示出来。生态系统、食物链、食物网、生产者、消费者、分解者、生物群落、初级消费者、次级消费者、三级消费者、第一营养级、第二营养级、第三营养级、第四营养级。P P8080复习与提高无机环境生态系统食物链食物网生物群落初级消费者次级消费者三级消费者第一营养级属于属于第三营养级属于属于第四营养级属于属于分解者生产者消费者包括包括第二营养
23、级属于属于包包括括构成构成 P P8080复习与提高2下图是河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后的净化作用示意图。请据图回答下列问题。（1）在该河流的AB段上，溶解氧大量减少的主要原因是什么？藻类数量减少；需氧型细菌大量繁殖，溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗。（2）在该河流的BC段上，藻类大量繁殖的主要原因是什么？有机物分解后形成的大量的NH4+等无机盐离子，有利于藻类的大量繁殖。P P8080复习与提高2下图是河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后的净化作用示意图。请据图回答下列问题。（3）水中溶解氧含量逐渐恢复的主要原因是什么？藻类通过光合作用释放氧气；有机物减
24、少，需氧型细菌数量下降，因而对溶解氧的消耗量减少。P P8080复习与提高2下图是河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后的净化作用示意图。请据图回答下列问题。（4）若酿造厂或味精厂将大量含有有机物的废水排入该河流，对河流生态系统可能造成的最严重的后果是什么？河流中生物大量死亡，该生态系统的稳定性遭到破坏。本章总结思维导图晨读必背1生态平衡是生态系统的结构和生态平衡是生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。功能处于相对稳定的一种状态。2处于生态平衡的生态系统具有处于生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡、收支平衡三个特结构平衡、功能平衡、收支平衡三个特征。征。3负反馈调节是生态系统具备自负反馈调节是生态系统具备自我调节能力的基础。我调节能力的基础。4生态系统的稳定性包括抵抗力生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。稳定性和恢复力稳定性。5抵抗力稳定性与生态系统的组抵抗力稳定性与生态系统的组分和营养结构复杂程度呈正相关。分和营养结构复杂程度呈正相关。作业：完成课后相关练习作业：完成课后相关练习