生態系統的穩定性

（第2課時）高二-人教版-生物學選擇性必修2-第3章-第5節

教學目標1.舉例說明抵抗力穩定性和恢復力穩定性。2.通過設計提高生態系統穩定性的方案，關注人類活動對生態系統穩定性的影響。3.設計并制作生態缸，觀察其穩定性。生態系統的穩定性：

生態系統維持或恢復自身結構和功能處于相對平衡狀態的能力。回顧舊知蝗蟲采食下，植物再生能力增強干旱時樹木擴展根系的分布空間生態系統抵抗外界干擾并使自身的結構與功能保持原狀(不受損害)的能力。1.抵抗力穩定性：（抵抗干擾，保持原狀）一、抵抗力穩定性和恢復力穩定性生態系統具有抵抗外界干擾的能力。大興安嶺1987火災俯瞰圖若干年后，大興安嶺的植被

生態系統在受到外界干擾因素的破壞后恢復到原狀的能力。2.恢復力穩定性：（遭到破壞，恢復原狀）生態系統遭到破壞后可以依靠恢復力穩定性恢復。一、抵抗力穩定性和恢復力穩定性抵抗力穩定性和恢復力穩定性一般不同時顯現。

在個體水平穩態的維持上，有沒有類似生態系統抵抗力穩定性和恢復力穩定性的情況？

人體在遇到病原體入侵時，免疫系統會抵抗病原體的入侵，這與生態系統的抵抗力穩定性相似；

在大病初愈時，有些功能需要恢復到正常水平，這與恢復力穩定性相似。一、抵抗力穩定性和恢復力穩定性不同生態系統在這兩種穩定性的表現上有著一定的差別。問題1：比較熱帶雨林生態系統和北極凍原生態系統在抵抗力穩定性表現上的差別，簡要表述理由。

熱帶雨林北極凍原生態系統一、抵抗力穩定性和恢復力穩定性

生態系統中的組分越多食物網越復雜自我調節能力就越強抵抗力穩定性就越高一、抵抗力穩定性和恢復力穩定性生物種類

多營養結構

復雜強自我調節能力

抵抗力穩定性

高熱帶雨林生物種類

少營養結構

簡單弱自我調節能力

抵抗力穩定性

低北極凍原請用數學模型來表示兩種穩定性的關系。穩定性營養結構復雜程度0抵抗力穩定性恢復力穩定性問題2：一個生態系統的抵抗力穩定性和恢復力穩定性一般是相反的熱帶雨林抵抗力穩定性和恢復力穩定性都比較強！北極凍原、荒漠抵抗力穩定性和恢復力穩定性都比較弱！一、抵抗力穩定性和恢復力穩定性生態系統在受到不同程度的干擾或破壞后，其恢復速度和恢復時間是不一樣的。河流輕微污染自身凈化作用很快恢復重度污染自身凈化作用不足以消除恢復時間漫長熱帶雨林在遭到嚴重砍伐，草原經過極度放牧后，它們恢復原狀的時間很漫長，難度極大！一、抵抗力穩定性和恢復力穩定性問題3：生態系統在受到不同程度的干擾或破壞后，其恢復速度和恢復時間一樣嗎？（1）可以持續不斷地滿足人類生活所需；（2）能夠使人類生活與生產的環境保持穩定。

想一想，研究不同生態系統在抵抗力穩定性和恢復力穩定性兩方面存在的差別，對自然生態系統的利用和保護有什么意義呢？那么如何提高生態系統的穩定性呢？1.提高生態系統的穩定性的意義二、提高生態系統的穩定性資料1：20世紀，青藏高原的生態環境明顯惡化，形勢日益嚴峻。位于高原腹地的“三江源”，冰川、雪山逐年萎縮，江河、湖泊和濕地縮小、干涸；沙化、水土流失的面積不斷擴大；荒漠化和草地退化日益突出；長期的濫墾亂伐使大面積的草地和近一半的森林遭到嚴重破壞；蟲鼠害肆虐；珍稀野生動物盜獵嚴重；受威脅的生物物種占總類的20%以上。

1.三江源地區存在的問題有哪些？2.導致這些問題的原因有哪些？3.我們該采取哪些措施提高其穩定性？討論：長期的濫墾亂伐、盜獵等。二、提高生態系統的穩定性1.2005年，我國啟動三江源生態保護和建設一期工程，總投資75億元，項目兼顧生態保護、民生改善、生產布局多方面。4.從2005年到2019年，14年間，國家在三江源地區持續投入逾180億元。3.2014年初，三江源生態保護和建設二期工程啟動。2.青海在環境“倒逼”下開始“鐵腕”治理，對三江源地區4州17縣市全面實施沙化治理、禁牧封育、退牧還草、移民搬遷、濕地保護、人工增雨、工程滅鼠等項目。資料2：二、提高生態系統的穩定性（1）控制對生態系統的干擾強度，在不超過生態系統的自我調節能力的范圍內，合理適度地利用生態系統。合理放牧封山育林適量捕撈2.提高生態系統的穩定性的措施二、提高生態系統的穩定性（2）對人類利用強度較大的生態系統，應給予相應的物質、能量的投入，保證生態系統內部結構與功能的協調。防護林防風阻沙施肥、灌溉、控制病蟲害二、提高生態系統的穩定性2.提高生態系統的穩定性的措施小組合作選擇材料構建生態缸，并說明原因,其他小組同學找問題、提質疑。生態瓶材質：透明玻璃瓶、棕色玻璃瓶；

生態瓶中水的類型：干凈的河水、蒸餾水；合適體積的水：和瓶子同體積、4/5體積；泥沙：洗凈的泥沙、煮沸后冷卻的泥沙；生態瓶放置位置：直射光、散射光、黑暗中；水草、草蝦、小草魚、鯰魚、椎實螺、蚯蚓若干。三、設計生態缸，觀察其穩定性設計要求相關分析生態缸一般是

的生態缸中投放的幾種生物必須具有很強的

，成分

。生態缸中能夠進行物質循環和能量流動，在一定時期內保持穩定。生態缸的材料必須

。

②保持生態缸內溫度；③便于觀察。生態缸中的水量應

，要留出一定的

。

生態缸的采光用較強的

光封閉生命力透明適宜空間散射齊全防止外界生物或非生物因素的干擾①為光合作用提供光能；

缸內儲備一定量的空氣防止水溫過高導致水生植物死亡請在課后參考課本的實驗流程付諸實踐：制作生態缸，觀察其穩定性。設計生態缸的注意事項一、生態系統的穩定性二、提高生態系統穩定性抵抗力穩定性恢復力穩定性控制干擾程度、合理利用給予相應物質、能量的投入與營養結構復雜程度的關系三、設計生態缸、觀察其穩定性課堂小結課后練習1.下列事例中，屬于恢復力穩定性的是()A．由于亂砍濫伐，長江流域森林面積急劇減少，引發了百年不遇的洪澇災害。B．當天氣干旱時，草原生態系統中的動植物種類和數量一般不會有太大變化。C．鄉村一個池塘，每天都有人到池塘邊洗東西，可每天早晨池水依然清澈如故。D．一個相對封閉的生態系統中闖入某種大型肉食動物遭到一定程度破壞后，生態系統的各種成分相互作用直到恢復原來的狀態。D2.封山育林能有效提高生態系統的穩定性，是因為（）A.封山育林控制了物質循環B.延長了生態系統中的食物鏈C.增加了生態系統中消費者數量D.使生態系統營養結構復雜性增加D3.生態系統的穩定性不僅與群落有關，還與無機環境密切相關。適宜的氣候和土壤條件不僅有利于抵抗各種外來干擾，也有利于災后恢復。下列關于生態系統穩定性的敘述，錯誤的是（

）A.生態系統的穩定性依賴于以負反饋為基礎的自我調節。

B.生態系統的抵抗力穩定性越強，則恢復力穩定性一定越弱。

C.雨季的非洲草原，抵抗力穩定性和恢復力穩定性都高于旱季。

D.其他因素相同時，營養結構越復雜，生態系統抵抗力穩定性越強。B4.設計制作生態缸應該