四川省成都市高中生物 第五章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 5.5 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件 新人教版必修3.ppt

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第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 生物圈 號(hào) 目的 進(jìn)一步認(rèn)識(shí)地球生態(tài)系統(tǒng) 驗(yàn)證人類科技手段在密閉的空間中獲得食物與空氣的可能性 設(shè)想在外星球建造一個(gè)全新的生存空間 被國(guó)際社會(huì)譽(yù)為 人類的小地球 的 生物圈 號(hào) 實(shí)驗(yàn)室 位于美國(guó)亞利桑那州圖森市北部的沙漠原野上 占地1 2萬(wàn)平方米 耗資2億美元 于1984年 1993年建成 圈內(nèi)雨林郁郁蔥蔥 人造山脈蜿蜒起伏 圈內(nèi)上部云霧飄繞 有類似佛羅里達(dá)大沼澤的景色 有墨西哥 迷霧沙漠 的景觀 讓人流連忘返 圈內(nèi)共有約4000個(gè)物種 其中動(dòng)物 包括浮游 軟體 節(jié)肢 昆蟲 魚類 兩棲 爬行 鳥類 哺乳等 植物 包括浮游 苔蘚 蕨類 裸子和被子等 約3000種 微生物 包括細(xì)菌 粘菌 真菌 微藻等 約1000種 它們分別來(lái)自澳大利亞 非洲 南美 北美等地 1993年1月建成后8位科學(xué)家入住里面欲通過(guò)自己生產(chǎn)各種生存所需在里面生活兩年 結(jié)果 一年多一點(diǎn)的時(shí)間 25種脊椎動(dòng)物死亡19種 蜜蜂和傳粉的昆蟲大多滅絕 牽牛花瘋長(zhǎng) 黑螞蟻爬滿金屬框架 蟑螂大肆繁殖 O2含量由21 下降至14 CO2含量大增 該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明 在目前技術(shù)條件下要在生物圈之外建一個(gè)適于人類生活的生態(tài)系統(tǒng)是非常困難的 負(fù)責(zé)人哈里斯說(shuō) 要想當(dāng)創(chuàng)造萬(wàn)物的上帝太難了 人類只有一個(gè)地球 調(diào)查 府南河的變遷 任務(wù)一 探究生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 一 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 一位學(xué)生在作文里寫道 那時(shí)候府南河水是清澈見底的 炎炎夏日 許多年輕人跳進(jìn)河里游泳 或過(guò)橋洞 或抓小魚 十分快樂 馬可波羅則在他的 馬可波羅游記 成都府 中如是寫道 有一大川 經(jīng)此大城 川中多魚 川流甚深 水上船舶甚眾 未聞未見者 必不信其有之也 然而 世界上最大的臭水溝 有一首打油詩(shī)是這樣寫的 五十年代淘米洗菜 六十年代水質(zhì)變壞 七十年代魚蝦絕代 八十年代洗馬桶蓋 最早提出整治府南河的是86年 龍江路小學(xué)的一個(gè)小學(xué)生 他給當(dāng)時(shí)的市長(zhǎng)寫信提出 還我錦江清水 So 現(xiàn)在美麗的府南河 1 河流的自我凈化能力 河流受到輕微污染時(shí) 能通過(guò)物理沉降 化學(xué)分解和微生物分解等途徑 很快消除污染 以 水草 魚 這條食物鏈為例分析 少量地釣魚后 府南河中水草和魚的數(shù)量會(huì)發(fā)生什么變化 討論 一 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理 自我調(diào)節(jié)能力 2 群落內(nèi)部的調(diào)節(jié) 模型建構(gòu) 用文字和箭頭 構(gòu)建水草和魚的數(shù)量變化模型 一 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 結(jié)果 魚減少 水草增加 魚增加 水草減少 負(fù)反饋調(diào)節(jié) 使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到或保持相對(duì)穩(wěn)定 生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ) 意義 1 河流的自我凈化能力 河流受到輕微污染時(shí) 能通過(guò)物理沉降 化學(xué)分解和微生物分解等途徑 很快消除污染 一 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理 自我調(diào)節(jié)能力 2 群落內(nèi)部的調(diào)節(jié) 一 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 1 既然府南河具有自我調(diào)節(jié)能力 為什么還會(huì)被污染呢 這說(shuō)明了什么 思考 資料 70年代后 府南河受到嚴(yán)重污染 動(dòng)植物大量死亡 水質(zhì)惡化 消除污染后 動(dòng)植物雖然所剩無(wú)幾 但可用的資源和空間更充裕 動(dòng)植物快速繁殖 逐漸增多 水質(zhì)改善 生態(tài)系統(tǒng)抵抗干擾的能力是有限的 超過(guò)這個(gè)限度 生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)遭到破壞 2 消除污染后 府南河的變化是否體現(xiàn)了自我調(diào)節(jié)能力 一 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理 自我調(diào)節(jié)能力 一 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 負(fù)反饋調(diào)節(jié) 嚴(yán)重污染后 動(dòng)植物大量死亡 消除污染后 可用的資源和空間更充裕 動(dòng)植物快速繁殖 逐漸增多 3 生物與無(wú)機(jī)環(huán)境間的調(diào)節(jié) 1 河流的自我凈化能力 河流受到輕微污染時(shí) 能通過(guò)物理沉降 化學(xué)分解和微生物分解等途徑 很快消除污染 2 群落內(nèi)部的調(diào)節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)破壞后 通過(guò)自我調(diào)節(jié)能力 恢復(fù)原狀 生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)自我調(diào)節(jié)能力抵抗干擾 維持原狀 一 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理 自我調(diào)節(jié)能力 一 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 其他生態(tài)系統(tǒng)也具有抵抗力和恢復(fù)力穩(wěn)定性嗎 生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾使自身結(jié)構(gòu)功能維持原狀的能力 抵抗力穩(wěn)定性 恢復(fù)力穩(wěn)定性 生態(tài)系統(tǒng)受到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)原狀的能力 二 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的內(nèi)容 指生態(tài)系統(tǒng)具有保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力 三 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念 一 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理 自我調(diào)節(jié)能力 一 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 森林遭遇持續(xù)的干旱氣候時(shí) 樹木往往擴(kuò)展根系的分布空間 以保證獲得足夠的水分 維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能 一場(chǎng)火過(guò)后 森林中的種群密度降低 但是由于光照更加充足 土壤中無(wú)機(jī)養(yǎng)料增多 許多種子萌發(fā)后 迅速長(zhǎng)成新植株 抵抗力穩(wěn)定性 恢復(fù)力穩(wěn)定性 草原遭受蝗蟲的采食后 草原植物就會(huì)增強(qiáng)其再生能力 盡可能減緩種群數(shù)量的下降 草原大火過(guò)后 野火燒不盡 春風(fēng)吹又生 抵抗力穩(wěn)定性 恢復(fù)力穩(wěn)定性 任務(wù)二 比較不同生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性的差異 二 不同生態(tài)系統(tǒng)兩種穩(wěn)定性的差異 抵抗力穩(wěn)定性 恢復(fù)力穩(wěn)定性 思考 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的生態(tài)系統(tǒng) 恢復(fù)力穩(wěn)定性一定高嗎 模型建構(gòu) 抵抗力穩(wěn)定性 恢復(fù)力穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜程度的關(guān)系 一般情況 二 不同生態(tài)系統(tǒng)兩種穩(wěn)定性的差異 北極苔原生態(tài)系統(tǒng)中 動(dòng)植物種類稀少 營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 其生產(chǎn)者主要是地衣 其他生物大都直接或間接地依靠地衣生活 假如地衣受到大面積破壞 整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)崩潰 因此 苔原生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性都很低 二 不同生態(tài)系統(tǒng)兩種穩(wěn)定性的差異 思考 為什么要提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 只有保持各種生態(tài)系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定 才能使人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展 才能避免自毀家園的厄運(yùn) 小故事 滅狼的惡果阿拉斯加曾是美國(guó)主要牧場(chǎng)之一 由于羊群常被狼襲擊 牧民們?cè)孤曒d道 要求政府剿滅狼群 保護(hù)自己的利益 美政府決定為民除害 派遣全副武裝的四十九旅前往剿滅狼群 經(jīng)過(guò)27天激戰(zhàn) 美軍大獲全勝 將狼打得一條不剩 牧民們拍手稱快 以為羊群沒了 殺手 會(huì)迅速繁殖 羊丁興旺 卻哪知隨著時(shí)間推移 羊群不僅沒有增加 反而大量死亡 原來(lái)羊群失去了天敵和危機(jī) 生活在悠閑之中 缺乏緊張和必要的奔跑 致使新陳代謝功能衰退 抵抗力下降 瘟疫乘虛而入 羊群成片倒斃 后來(lái)在生物學(xué)家的建議下 又引入了一些狼 才使羊群旺盛起來(lái) 我們可以采取哪些措施來(lái)提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 可以森林 草原 海洋 農(nóng)田等生態(tài)系統(tǒng)為例 思考 適量砍伐 合理放牧 適度捕撈 施肥鋤草 防護(hù)林 三 提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 1 控制對(duì)生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度 對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)該適度 不應(yīng)超過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力 2 對(duì)人類利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng) 應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的物質(zhì) 能量投入 保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào) 三 提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 抵抗干擾 維持原狀 抵抗力穩(wěn)定性 恢復(fù)力穩(wěn)定性 知識(shí)歸納 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 原因 內(nèi)容 遭到破壞 恢復(fù)原狀 自我調(diào)節(jié)能力 構(gòu)建概念圖 基礎(chǔ) 負(fù)反饋調(diào)節(jié) 提高 控制對(duì)生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度 對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)該適度 不應(yīng)超過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力 對(duì)人類利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng) 應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的物質(zhì) 能量投入 保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào) 例 根據(jù)右圖所示的食物網(wǎng)回答 1 除鷺鶿外 哪一種生物對(duì)魚鷹的生存最為不利 為什么 2 的生長(zhǎng)狀況對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生態(tài)平衡的維持起著最為重要的作用 3 全部消滅魚鷹和鷺鶿后 比目魚和鰻鱺的數(shù)量變化情況是 通過(guò)捕食和競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系來(lái)調(diào)節(jié) 比目魚 比目魚是河豚和鰻鱺的食物競(jìng)爭(zhēng)者 而河豚和鰻鱺是魚鷹的食物 水生植物 先增多 后減少 最后維持穩(wěn)定