生物:5.5《生态系统的稳定性》课件(3)(新人教版-必修3).ppt
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1、新课标人教版课件系列 高中生物 必修3 第五节 生态系统的稳定性 第五章生态系统及其稳定性 教学目标 知识与能力: (1)阐明生态系统的自我调节能力。 (2)举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。 (3)阐述提高生态系统稳定性的措施 (4)设计并制作生态缸,观察其稳定性 (5)认同生态系统稳定性的重要性,关注人类活 动对生态系统稳定性的影响。 教学重点: 阐明生态系统的自我调节能力。 教学难点: 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。 1993年,8个人被送进“生物圈二号”, 本来预期他们与世隔绝两年,可以靠吃 自己生产的粮食,呼吸植物释放的氧气 ,饮用生态系统自然净化的水生存。但 18个月之后,“
2、生物圈二号”系统严重失 去平衡:氧气浓度从21%降至14%,不足 以维持研究者的生命,输入氧气加以补 救也无济于事;原有的25种小动物,19 种灭绝;为植物传播花粉的昆虫全部死 亡,植物也无法繁殖。事后的研究发现 :细菌在分解土壤中大量有机质的过程 中,耗费了大量的氧气;而细菌所释放 出的二氧化碳经过化学作用,被“生物圈 二号”的混凝土墙所吸收,又打破了循环 。 为了做人类离开地球能否生存的实验,美国花费2亿美元于 1984年建造了一个完全封闭的生态实验基地。由于该实验室 是模拟生物圈的结构和功能而建造的,因此叫做“生物圈号 ”。这是一个占地1.3亿平方米 的钢架结构的玻璃建筑,远远 望去仿佛
3、是一个巨大的温室。 人类能否在生物圈之外建 造一个适于人类长期生活 的生态系统呢?为什么? 生物圈生物圈2 2号的启示号的启示 自然界不同于人工控制系统,大而全的设计导致了顾此 失彼。生物圈二号内的土壤均来自一个地方,不像地球 那样不同地带有不同的土壤类型。模拟的各类生态系统 的空间分布格局及大小比例不合理。地球上生态系统内 的生物间关系很复杂,目前人类还未全面了解生物间的 协调性。它最重要的启示在于:我们人类目前对地球的 了解还是远远不够的,目前最好的办法还是保护和利用 好地球,进行环境保护和生态恢复是实现人类可持续发 展的必由之路。 生态系统的稳定性 概念:生态系统所具有的保持或恢复自身结
4、构和功能相对稳定的能力 原理:生态系统内部具有一定的_,生态 系统自我调节能力的基础是_。大小取 决于自身的净化能力和完善的营养结构。 自我调节能力 负反馈调节 表现: 抵抗力稳定性:抵抗干扰,保持原状 恢复力稳定性:遭到破坏,恢复原状 两稳定性表现之间 的关系:反相关 生态系统抵抗力稳定性较低,则恢复 力稳定性较_。 较低 生态系统抵抗力稳定性较高,则恢复 力稳定性较_。 较高 提高生态系统稳定性 生态系统中的生物既有出生也有死 亡,既有迁入也有迁出;阳光、温度、 水分等无机环境因素也在不断地改变。 生态系统在不断地发展变化着。但 对于一个相对成熟的生态系统来说,系 统中的各种变化只要不超出
5、一定限度, 生态系统的结构与功能就不会发生大的 改变。 这就是生态系统的稳定性。 生态系统中的生物和非生物都在不断地发展 变化着。当一个生态系统的能量流动和物质循环 较长时间地保持平衡状态时,它的生物种类成分 和数量也保持着相对稳定的能力。因此生态系统 的结构和功能就能在一定的水平上保持相对稳定 而不发生大的变化。 生态系统具有保持或恢复自身结 构和功能相对稳定的能力,叫生态系 统的稳定性。(是系统发展的结果) 生态系统的稳定性来自抵抗力稳定性和恢 复力稳定性两个方面。 原理:生态系统内部具有一定的 自我调节能力,生态系统自我调节 能力的基础是负反馈调节。大小 取决于生态系统自身的净化能力 和
6、完善的营养结构。一般情况下 ,生态系统的物种组成越复杂, 结构越稳定,功能越健全,生产 能力越高,它的自我调节能力也 越高。 生态系统自动调节的几个实例 |当河流受到轻微污染时,能通过物理沉降、化学 分析和微生物分解等途径,很快消除污染,河流 中的生物种类和数量不会受到明显的影响。这是 净化作用的实例。 |在森林中,当害虫数量增加时,食虫鸟由于食物 丰富,数量也会增多,这样,害虫种群的增长就 会受到抑制。这是生物群落内部负反馈调节的实 例。 |一场大火过后,森林中种群密度降低,但是由于 阳光充沛、土壤中无机养料增多,许多种子萌发 后,迅速长成新的植株。这是生物群落与无机环 境之间负反馈调节的实
7、例。 植物增加 兔的食物增加 兔的数量增加 兔吃大量植物 植物减少 兔因饥饿死亡 兔吃少量植物 兔与植物的关系 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 态系统的自我调节能力迅速丧失,生态系 统就到了难以恢复的程度。我国西北的黄土 高原,就是原有森林生态系统崩溃的鲜明例子。 概念:生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能维 持原状的能力。(抵抗干扰、保持原状) 来源: 、生物的种类、数量多,一定外来干扰造成 的变化占总量的比例小。 、能量流动与物质循环的途径多,一条途径 中断后还有其他途径来代替。 、生物代谢旺盛,能通过代谢消除各种干扰 造成的不利影响。 抵抗力稳定
8、性高的生态系统特征: 、各营养级的生物种类多, 食物网结构复杂。 、各营养级的生物数量多, 占有的能量多。 抵抗力很强 抵抗力较弱 抵抗力很强 抵抗力较弱 概念:生态系统受到外界干扰使自身结构功 能破坏后恢复原状的能力。(遭到破坏、恢 复原状) 来源: 、生物繁殖的速度快,产生后代多,能迅速 恢复原有的数量。 、物种变异能力强,能迅速出现适应新环境 的新类型。 、生态系统结构简单,生物受到的制约小。 恢复力稳定性高的生态系统特征: 、生物种类较少,物种扩张 受到的制约小。 、各营养级的生物个体小, 数量多,繁殖快。 、各营养级生物能以休眠方 式渡过不利时期或产生适 应新环境的新类型。 恢复力强
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