必修三 稳态与环境 第5章生态系统及其稳定性 第5节 生态系统的稳定性

学习目标 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.简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。

亚马逊森林

欧亚大陆草原

北极苔原

　　少量砍伐森林中的树木，森林的结构功能不会破坏。

　　草原上适量放养牲畜，草原不至于破坏。

　　适度捕捉生态系统中的动物，也不会导致种群严重减小，更不会灭绝。

什么是生态系统的稳定性？ 为什么生态系统具有稳定性？ 自我调节例子

生态系统稳定性的概念 生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。 生态平衡是状态 生态系统的稳定性是一种能力。 结构稳定：生产者，消费者，分解者的 种类和数量保持动态的平衡； 功能稳定：物质和能量的输入和输出基本 相等，保持相对稳定 两种稳定性区别

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。 一、生态系统的稳定性 　　 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。 1、概念： 思考: 1.你能列举出生态系统在受到干扰后,仍能保持和恢复相对稳定的实例吗? 2.为什么生态系统具有这样的能力呢? 2、生态系统能够维持相对稳定的原因： 生态系统具有一定的自我调节能力。

二、生态系统的自我调节能力 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。 例：河流受到轻微污染时，物理沉降、化学分解、微生物分解等，很快消除污染。 负反馈调节：森林中害虫数量增加 食虫鸟数量增加 害虫数量减少 负反馈调节意义：负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础

二、生态系统的自我调节能力 1、河流受到轻微污染的净化作用： 物理沉降 化学分解 微生物的分解

二、生态系统的自我调节能力 2、生态系统的反馈调节： （1）含义：当生态系统某一成分发生变化时，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这种变化又反过来影响最初发生变化的那种成分的现象。 包括：正反馈和负反馈。

探究活动：构建生态系统负反馈调 节的概念模型 1 材料：卡片（6种），分别标明青草数目增加或减少、害虫数目增加或减少、食虫鸟数目增加或减少 2 活动：分小组，每组4张卡片（青草和害虫各2张或害虫和食虫鸟各2张），要求每位同学根据卡片内容排出正确的顺序 3 目的：通过模拟青草和害虫与害虫和食虫鸟之间的数量变化，进一步理解生态系统的负反馈调节 4 展示：经小组讨论后，推荐一名同学用文字、箭头、构建种群之间负反馈调节的概念模型到黑板展示

鸟数量增加 鸟食物增加 鸟数量减少 鸟吃害虫量增加 鸟因饥饿死亡 鸟吃害虫量减少 害虫减少 害虫增多 负反馈调节

结果分析： 鸟数量的增加通过害虫减少又导致鸟的数量减少，害虫数量的减少通过青草增加又导致害虫的数量增加，青草数量的减少通过害虫减少又导致青草数量的增加，这就是负反馈。生态系统中负反馈调节的结果是 开始的变化，从而使生态系统的各种成分保持数量的相对稳定，不至于发生太大的变化，对整个生态系统的稳定性有重要意义。 抑制或减弱

抑制或减弱了最初发生变化的那种成分所发生的变化。 （2）负反馈 抑制或减弱了最初发生变化的那种成分所发生的变化。 结果： 作用： 意义： 使生态系统达到并保持平衡。 是生态系统自我调节能力的基础。

（3）正反馈 湖泊受到了污染 （+） 鱼类大量死亡 死鱼腐烂

二、生态系统的自我调节能力 负反馈调节： 抑制和减弱最初发生的变化 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. 起主要作用 正反馈调节: 加速最初变化的发生 使生态系统远离稳态

二、生态系统的自我调节能力 负反馈不仅发生于群落中，也发生于群落与无机环境之间。 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例。

实例一: 负反馈调节 草 食草动物 结果:抑制或减弱了最初发生的变化，使生态系统达到或保持稳定。 意义:生态系统自我调节能力的基础 食物短缺 草 食草动物 过度放牧 结果:抑制或减弱了最初发生的变化，使生态系统达到或保持稳定。 意义:生态系统自我调节能力的基础 思考：自我调节能力的大小与什么有关？

自动调节能力大小由生态系统的物种组成、营养结构、生物与生物以及生物与环境之间的关系（生态系统的结构和食物网的复杂程度）有关。 但能力是有限度的，超过限度的干扰会使生态系统崩溃

二、生态系统的自我调节能力 自我调节能力 3、生态系统自我调节能力的大小： 生态系统的成分 食物网（营养结构） 越多 越复杂 大 小 越少 越简单

注意：生态系统的自我调节能力是有一定限度的，如果外界的干扰强度超过了其自我调节能力范围，生态系统的稳定性将遭到严重破坏而无法恢复！ 例如：我国西北的黄土高原！

太湖蓝藻事件 从2007年5月29日开始，江苏省无锡市城区的市民突然发现，家中的自来水有一种异味，水的颜色也有变化。于是，市民纷纷抢购纯净水和面包，饮用水被污染的消息引起城市一片恐慌。这次无锡水污染的根源很快查明，罪魁是太湖蓝藻大面积暴发。

材料1.当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，保持数量的相对稳定。 材料2.当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，保持生态系统正常的功能。 材料3.河流受到严重污染，生物大量死亡，后经过人们对环境的整治，逐渐恢复原状。 材料4.森林局部火灾后，仍能逐步恢复原状

恢复力稳定性 三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性 抵抗力稳定性 核心:“抵抗干扰，保持原状” 1、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。 核心:“抵抗干扰，保持原状” 恢复力稳定性 2、概念：生态系统受到外界干扰因素的破 　　坏后恢复原状的能力。 核心:“遭到破坏,恢复原状”

实例二: 苏州—江南水乡,小桥流水人家。话说乾隆下江南时，到了苏州。看到水乡人家上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，可是即便如此，水仍然很清澈。这番景象让乾隆大为惊奇。

可是，他也发现苏州虎丘外围的河流被众多染坊流出的废水污染得肮脏不堪、臭气熏天，于是他立即下令严禁商贾平民在虎丘一带开设染坊。迫于官府的法令，虎丘一带原有的数十家染坊不得不搬迁至远离虎丘的苏州远郊，从此以后虎丘重现绿水青山。

思考与讨论： 1.水乡人在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣， 河水为何仍能保持清澈？

抵抗力稳定性（自我调控能力） 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。

思考与讨论： 2.虎丘外围河流在染坊废水污染下，还 能保持稳定吗？这说明了什么问题？ 3.染坊停止排污后，虎丘外围的河流出 现了什么变化，这说明了什么？

恢复力稳定性（自我恢复能力） 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。

三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性 抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能维持原状的能力。 生态系统的稳定性表现在两个方面： 三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性 抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能维持原状的能力。 恢复力稳定性: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。 37

（一）抵抗力稳定性 概念: 生态系统抵抗外界干扰并使自身 结构和功能保持原状的能力。 抵抗干扰、保持原状 核心：

物种丰富的热带雨林Ⅰ 单一的农田生态系统 物种丰富的热带雨林 生态系统成分越多 营养结构越复杂 自动调节能力越大 抵抗力稳定性越高

生物种类 稀少 营养结构 简单 自我调节能力 弱 抵抗力稳定性 低

生物种类 多 营养结构 复杂 自我调节能力 强 抵抗力稳定性 高 热带雨林生态系统

比较抵抗力稳定性的高低？ 森林生态系统 人工林生态系统 高 抵抗力稳定性较 抵抗力稳定性较 低 恢复力稳定性较 低 恢复力稳定性较 高 42

抵抗力稳定性高的生态系统特征： １、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

抵抗力稳定性高的生态系统特征： １、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

抵抗力稳定性高的生态系统特征： ２、生物种类多，食物网复杂，物质循环与能 　　量流动的渠道多。 抵抗力很强 抵抗力较弱

抵抗力稳定性高的生态系统特征： ２、生物种类多，食物网复杂，物质循环与能 　　量流动的渠道多。 抵抗力很强 抵抗力较弱

抵抗力稳定性高的生态系统特征： ２、生物种类多，食物网复杂，物质循环与能 　　量流动的渠道多。 抵抗力很强 抵抗力较弱

（二）恢复力稳定性 概念: 核心： 影响因素： 生态系统受到外界干扰因素 的破坏后恢复原状的能力。 遭到破坏,恢复原状 外界干扰的强度； 环境条件等；

比较恢复力稳定性的高低？ 荒漠生态系统 草原生态系统 高 低 恢复力稳定性较 恢复力稳定性较 低 高 抵抗力稳定性较 抵抗力稳定性较

抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系 不同生态系统在这两种稳定性的表现上有一定的差别。对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般存在相反关系。 稳 定 性 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 营养结构复杂程度

抵抗力稳定性和恢复力稳定性比较 抵抗干扰,保持原状 遭到破坏,恢复原状 成分越复杂,抵抗力稳定性越强 成分越简单,恢复力稳定性越强 概念 影响因素 联系 抵抗干扰,保持原状 遭到破坏,恢复原状 成分越复杂,抵抗力稳定性越强 成分越简单,恢复力稳定性越强 ①两者同时存在于同一个生态系统中 ②一般情况下，两者关系相反,抵抗力稳定性强,则恢复力稳定性弱

判断下列表述是否准确 （√） （×） 1、温带针阔混交林比热带雨林的抵抗力稳定性低 2、同等强度干扰下，草原生态系统比沙漠生态系统恢复的速度慢 （√） （×） 补充说明：生态系统恢复力稳定性的高低还与其环境条件密切相关（北极苔原，沙漠）

下列是生态系统的稳定性与营养结构复杂程度的关系图，正确的是 生态系统类型判断

人类的生存和发展离不开生态系统的稳定性，只有维持并不断提高生态系统的稳定性，人与自然才能和谐发展。 四、提高生态系统的稳定性

生态系统稳定性的破坏 自然因素 台风 印度洋海啸

火山爆发 泥石流 地震 洪水

人为因素 工厂废物排放 河流污染

如何提高

措 施 四、提高生态系统的稳定性 1.控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自我调节能力。 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。

　　适量砍伐森林中的树木，森林的结构功能不会破坏，还能促进森林的更新。

科学合理的载畜量，不会破坏草原，又可以获得稳定的畜牧产品。

　　适度捕捞海洋系统中成鱼，不仅可以促进海洋鱼类资源的更新，还能不断获得各类产品。

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。

生态系统稳定性的维持需要有足够的持续稳定的能量（太阳光能）输入、具有一定营养关系的生产者、消费者和分解者，并且各生物成分之间还应保持一定的相对稳定比例等条件。生态系统中的生物多样性是保持生态系统稳态的重要条件

设计制作生态瓶(缸),观察其稳定性 目标：通过动手自制小型生态瓶(缸)，认真观察记录这一人工生态系统的稳定性。 实验材料:罐头瓶（透明的饮料瓶等 ），棕色瓶，柳条鱼，小田螺，小虾，水草，浮萍，砂土，池塘水足量,自来水足量。 讨论：如何制作小型生态瓶，才能使它在较长时间内维持相对稳定?

投放的生物,必须具有很强的生活力，成分齐全。 要能够进行物质循环和能量流动，以免破坏食物链。 生态瓶宜小不宜大，瓶中的水量应为容器的4/5。 设计要求 相关分析 小生态瓶中所形成的生态系统,必须是封闭的 防止外界生物或非生物因素的干扰 投放的生物,必须具有很强的生活力，成分齐全。 要能够进行物质循环和能量流动，以免破坏食物链。 小生态瓶必须是透明的 让里面的植物见光,又便于学生进行观察。 生态瓶宜小不宜大，瓶中的水量应为容器的4/5。 便于操作；缸内储备一定量的空气 将小生态瓶放在有较强散射光的地方。 防止水温过高,而使水草死亡。 动物不宜太多，个体不宜太大 减少对O2 的消耗以免破坏食物链。

生态瓶

巩固练习 1.当河流受到清度污染时,很快消除污染的方式是( ) A 物理沉降 B 化学分解 D C 微生物分解 1.当河流受到清度污染时,很快消除污染的方式是( ) A 物理沉降 B 化学分解 C 微生物分解 D 物理沉降,化学分解,微生物分解 D

2.生态系统的稳定性与营养结构复杂程度的关系曲线正确的是( ) A 生态系统的稳定性与营养结构复杂程度的关系曲线正确的是

3.在一个生态系统中a,b,c,d四种生物,由于食物关系形成如下几种结构,其中最稳定的是( ) A a b c d B a b c d C a b c D a b c d B

某池塘生态系统的结构和功能由于污染物的排放遭到破坏，停止排放污染物后，由于自身的净化作用，逐步恢复原状，这是由于生态系统具有（ ） A.抵抗力稳定性 B.恢复力稳定性 C.抗污染能力 D.抗干扰能力

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 恢复力稳定性较弱 C 抵抗力稳定性较强 D.抵抗力稳定性较弱

下列选项中，可以增加抵抗力稳定性的是 A.增加该生态系统内各营养级生物的种类 B.使生产者和消费者数量保持平衡 C.减少该生态系统内各营养级生物的种类 D.减少该生态系统内捕食者和寄生生物 的数量

农田生态系统比自然生态系统恢复力稳定性高的原因是 A 人的作用非常突出 B 需要不断地播种、施肥、灌溉等人为劳动 C 种植地植物种类少，营养结构简单 ，且 环境条件好 D 其产品运输到系统外 生态瓶

自然林区的马尾松一般不易发生虫害，而人工马尾松林常会发生严重的松毛虫危害，其主要原因是 A 松毛虫繁殖力强 B 马尾松抗虫能力差 C 人工林营养结构简单 D 当地气候适宜松毛虫生长 练习

课堂练习 1.在草原上人工种草，为了防止鸟把草籽吃掉，用网把试验区罩上，后来发现，草的叶子几乎被虫吃光，而没有加网罩的草地反而长的较好。造成这种现象的原因是（ ） A 植被破坏 B 环境污染 C 食物链被破坏 D 缺水干旱 C

A 可以说明生态系统具有自动调节能力的简化实例是（ ） A、食草动物数量增加，导致植物数量减少，从而引起食草动物数量增长受到抑制 可以说明生态系统具有自动调节能力的简化实例是（ ） A、食草动物数量增加，导致植物数量减少，从而引起食草动物数量增长受到抑制 B、豆科植物供给根瘤菌有机养料，并从根瘤菌获得含氮养料 C、山区植被遭到破坏后造成水土流失 D、废弃耕地上杂草丛生 A

小结 一、生态系统稳定性的概念和原因 二、生态系统的自我调节能力的基础和大小 三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性 1、抵抗力稳定性：概念 2、恢复力稳定性：概念 3、抵抗力稳定性与恢复力稳定性的相互联系 四、提高生态系统的稳定性的措施

结束语： 碧水、青草、牛羊…… 地平线之外一片苍茫。 “小小寰宇”在宇宙中旋转， 承载着它的生命之网。 地球——太阳系中唯一的蓝色星球， 是生命赖以生存的家园。 捍卫家园是人类不可推卸的使命， 让我们行动起来，从一点一滴做起！！！