正反馈和负反馈调节的比较
人教版 选择性必修二 生态系统的稳定性 教案
第5节生态系统的稳定性生态平衡——————————————自主梳理——————————————1.概念生态系统的组成成分和营养结构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。
能量流动、物质循环和信息传递2.特征(1)结构平衡：生态系统的各组分保持相对稳定。
(2)功能平衡：生产－消费－分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新(3)收支平衡：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。
3.负反馈调节(1)概念：在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。
(2)实例：(3)意义：负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础。
(1)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。
(√)(2)处于生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡和信息平衡三大特征。
(×)提示处于生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡和收支平衡三大特征。
(3)正反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础。
(×)提示负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础。
(4)当农田里蚜虫数量增多时，七星瓢虫的数量也会增多，这样蚜虫种群数量的增长就会受到抑制，这属于生态系统内的负反馈调节。
(√)(5)甲状腺激素分泌的调节也存在着负反馈调节。
(√)[应用示例](2021·山东潍坊调研)下列关于生态平衡和生态系统的稳定性的叙述，正确的是()A.处于生态平衡的生态系统不一定结构平衡B.生态平衡意味着生态系统中各种生物的数量恒定不变C.生态平衡被破坏的原因是恶劣的自然条件D.生态系统的自我调节能力是有限的答案 D解析处于生态平衡的生态系统结构平衡、功能平衡、收支平衡，A错误；生态平衡是一种动态的平衡，各种生物的数量不是恒定不变的，B错误；生态平衡被破坏的原因除了恶劣的自然条件，还有人为的破坏等，C错误；生态系统的自我调节能力是有限的，D正确。
正反馈和负反馈
正反馈和负反馈正反馈和负反馈自动化技术的核心思想就是反馈，通过反馈建立起输入（原因）和输出（结果）的联系。
使控制器可以根据输入与输出的实际情况来决定控制策略，以便达到预定的系统功能。
根据反馈在系统中的作用与特点不同可以分正反馈（positive feedback ）和负反馈（passive feedback）两种。
下面通过例子来说明两种反馈在系统中的作用。
负反馈的特点可以从“负”字上得到很好的理解，它主要是通过输入、输出之间的差值作用于控制系统的其他部分。
这个差值就反映了我们要求的输出和实际的输出之间的差别。
控制器的控制策略是不停减小这个差值，以使差值变小。
负反馈形成的系统，控制精度高，系统运行稳定。
我们通过介绍自动化原理时用到的例子来说明负反馈的工作过程。
当人打算要拿桌子上的水杯时，人首先要看到自己的手与杯子之间的距离，然后确定自己手的移动方向，手始向水杯移动。
同时人的眼睛不停观察手与杯子的距离（该距离就是输入与输出的差值），而人脑（控制器）的作用就是不停控制手移动，以消除这个差值。
直到手拿到杯子为止，整个过程也就结束了。
从上面的例子可以看出，由负反馈形成的偏差是人准确完成拿杯子动作的关键。
如果这个差值不能得到的话，整个动作也就没有办法完成了。
这就是眼睛失明的人不能拿到杯子的缘故。
负反馈一般是由测量元件测得输出值后，送入比较元件与输入值进行比较而得到的。
正反馈在自动控制系统中主要是用来对小的变化进行放大，从而可以使系统在一个稳定的状态下工作。
而且正反馈可以与负反馈配合使用，以使系统的性能更优。
大家熟悉的核反应就是一个正反馈的例子。
铀－235 、钚－239 这类重原子核在中子轰击下，通常会产生两个中等质子数的核，并放出2－3个中子和200兆电子伏能量（相当于3。
2×1011焦耳）。
放出的中子有的损耗在非裂变的核反应中或漏失到裂变系统之外，有的则继续引起重核裂变。
如果每一个核裂变后能引起下一次核裂变的中子数平均多于1个，裂变系统就会形成自持的链式裂变反应，中子总数将随时间按指数规律增长。
2024届高考一轮复习生物教案(苏教版)：生态系统的稳定性
第9课时生态系统的稳定性课标要求1.解释生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定，并维持动态平衡的能力。
2.举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响，如气候变化、自然事件、人类活动或外来物种入侵等。
3.阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时，能够通过自我调节维持稳定。
考点一生态系统的稳定性1．生态系统的稳定性源于选择性必修2P 102“知识链接”反馈信号的极性与系统输入信号的极性相同，从而起着增强系统净输入信号的作用，我们称之为正反馈调节；其对生态系统的稳定性往往具有极大的破坏作用。
2．生态系统稳定性的表现项目抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质保持自身结构与功能相对稳定恢复自身结构与功能相对稳定核心抵抗干扰，保持原状遭到破坏，恢复原状影响因素生态系统中的物种越多，遗传基因库越丰富，营养结构越复杂，抵抗力稳定性就越高生态系统中的物种越少，遗传基因库越匮乏，营养结构越简单，恢复力稳定性越强二者联系①相反关系：抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性弱，反之亦然；②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定。
如图所示：注意特例：冻原、沙漠等生态系统的两种稳定性都比较低。
易错提醒(1)抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系(2)生态系统稳定性的4个易混点①生态系统的稳定性主要与生物种类有关，还要考虑生物的个体数量。
食物链数量越多越稳定，若食物链数量相同，再看生产者，生产者多的稳定程度高。
②生态系统的稳定性不是恒定不变的，因为生态系统的自我调节能力具有一定的限度。
③强调“生态系统稳定性高低”时，必须明确是抵抗力稳定性还是恢复力稳定性，因为二者一般呈负相关。
④抵抗力稳定性和恢复力稳定性的辨析：某一生态系统在受到外界干扰，遭到一定程度的破坏而恢复的过程，应视为抵抗力稳定性，如河流轻度污染的净化；若遭到彻底破坏，则其恢复过程应视为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。
控制系统中的反馈原理和控制方法
控制系统中的反馈原理和控制方法控制系统是指通过对被控对象进行监测和调节，使其达到期望状态或保持稳定状态的系统。
在控制系统中，反馈原理是一种重要的控制方法，它可以实时获取被控对象的信息并进行调整，以达到系统的稳定性和性能要求。
本文将介绍控制系统中的反馈原理和相应的控制方法。
1. 反馈原理的基本概念反馈原理是指将系统输出的一部分作为输入，并与期望输出进行比较，根据比较结果对系统进行调节的原理。
它基于被控对象的实际输出来修正系统的输入，以实现系统的稳定性和性能要求。
反馈原理包括正反馈和负反馈两种形式。
2. 正反馈的原理和应用正反馈是指系统的反馈信号与输入信号同向，即当系统输出增大时，反馈信号也增大，进一步增大系统输出。
正反馈会导致系统失去稳定性，因此在控制系统中较少应用。
然而，正反馈在振荡电路和某些信号放大器中可以发挥积极作用。
3. 负反馈的原理和应用负反馈是指系统的反馈信号与输入信号反向，即当系统输出增大时，反馈信号减小，进一步减小系统输出。
负反馈通过对系统输入进行调节，使系统输出稳定在期望值附近。
负反馈广泛应用于控制系统中，具有稳定性好、抗干扰能力强的特点。
4. 控制系统中的负反馈控制方法（1）比例控制（P控制）比例控制是最简单的负反馈控制方法之一，其原理是根据系统输出与期望输出之间的差异，按比例调整输入信号。
比例控制通过调整比例系数Kp，可以增加系统的灵敏度和响应速度。
（2）积分控制（I控制）积分控制是在比例控制的基础上增加了积分环节，其原理是累积系统输出与期望输出之间的差异，并按比例调整输入信号。
积分控制能够消除系统静态误差，提高系统的精确度和稳定性。
（3）微分控制（D控制）微分控制是在比例控制的基础上增加了微分环节，其原理是根据系统输出变化的速率进行调整。
微分控制能够有效地减小系统的过渡过程，提高系统的响应速度和抗干扰能力。
（4）比例积分微分控制（PID控制）PID控制是将比例、积分和微分控制相结合的一种控制方法。
2022-2023学年 必修一 浙科版 生态系统通过自我调节维持稳态 课件(67张)
对点训练
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题组二 生态系统具有保持稳态和恢复稳态的能力 6.(2022·浙江诸暨市教育研究中心高二期末)下列有关生态系统结构与功 能的叙述，正确的是 A.生态系统的稳态主要依赖于正反馈调节 B.生态系统中的碳循环是指CO2等在非生物环境和生物群落之间循环往
2.下图中，两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。y表 示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小；x表示恢复到原状态所需的时 间；曲线与正常范围之间所围成的面积可 以作为总稳定性的定量指标(TS)。下列说 法不正确的是 A.y值大小可作为生态系统保持稳态的能
力的定量指标 B.在遭到干扰时，x、y值的大小与生物种类有关，与数量也有一定的关系 C.一般情况下，对同一个生态系统来说，y值和x值之间的能力 抵抗外界干扰
保持原状
强 强
弱 物种的多样性
3.生态系统在遭到外界干扰因素破坏时具有恢复稳态的能力 (1)概念：当生态系统达到动态平衡的最稳定状态时，它能够自__我__调__节__和__ _维__持__自__己__的__正__常__功__能__，并能在很大程度上克服和消除外来的干扰 ，保持 自身的稳定性。 (2)生态系统稳态的失调 ①原因：生态系统的 自我调节功能 有一定限度。当外来干扰因素超过这 一限度时，生态系统 自我调节功能 本身就会受到损害，从而引起生态系 统稳态的失调，甚至导致 生态危机 。
教材梳理
1.生态系统主要通过反馈调节维持稳态 (1)稳态：生态系统内部各成分彼此 相互协调 ，保持 相对稳定 的状态。 (2)反馈调节 ①负反馈调节 作用：常常使生态系统达到 和 保持 平衡或稳态。 结果：抑制和减弱最初发生的变化。 ②正反馈调节 作用：常常使生态系统 远离 平衡状态或稳态。 结果：加速最初发生变化的那种成分所发生的变化。
内分泌系统的反馈调节机制例题和知识点总结
内分泌系统的反馈调节机制例题和知识点总结内分泌系统是人体内一个非常重要的调节系统，它通过分泌各种激素来维持身体的生理平衡和稳定。
其中，反馈调节机制是内分泌系统中一种关键的调节方式，它能够确保激素的分泌量在合适的范围内，以适应身体的不同需求。
接下来，我们将通过一些例题来深入理解内分泌系统的反馈调节机制，并对相关知识点进行总结。
一、反馈调节机制的基本概念内分泌系统中的反馈调节机制可以分为负反馈调节和正反馈调节两种类型。
负反馈调节是指当体内某种激素的水平升高时，会抑制其分泌器官的活动，从而减少该激素的分泌，使激素水平恢复到正常范围。
例如，当血液中甲状腺激素的水平升高时，会反馈抑制下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素（TRH）和垂体分泌促甲状腺激素（TSH），从而减少甲状腺激素的合成和分泌。
正反馈调节则是指当某种激素的水平升高时，会促进其分泌器官的活动，进一步增加该激素的分泌，直至达到某个生理极限。
例如，在女性排卵过程中，雌激素的水平升高会促进下丘脑分泌促性腺激素释放激素（GnRH）和垂体分泌促性腺激素（LH 和 FSH），从而促进卵泡的发育和排卵，雌激素水平进一步升高，形成正反馈。
二、负反馈调节机制的例题例题 1：假设某人长期处于压力状态下，导致体内皮质醇（一种糖皮质激素）分泌过多。
请分析这种情况下，内分泌系统如何通过负反馈调节来恢复皮质醇的正常水平。
解答：当体内皮质醇水平升高时，会反馈作用于下丘脑和垂体。
下丘脑会减少促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）的分泌，垂体也会相应减少促肾上腺皮质激素（ACTH）的分泌。
由于 ACTH 是刺激肾上腺皮质分泌皮质醇的主要激素，ACTH 分泌减少会导致肾上腺皮质分泌皮质醇的量减少，从而使皮质醇的水平逐渐恢复到正常范围。
例题 2：如果一个人的甲状腺功能亢进，即甲状腺激素分泌过多，分析负反馈调节机制在其中的作用。
解答：甲状腺激素分泌过多时，会抑制下丘脑分泌 TRH 和垂体分泌 TSH。
生理学中正反馈和负反馈的概念及原理-概述说明以及解释
生理学中正反馈和负反馈的概念及原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述生理学中的正反馈和负反馈是两种重要的调节机制，它们在维持生物体内稳态和平衡方面起着至关重要的作用。
正反馈是一种使系统向某一方向不断变化的反馈机制，而负反馈则是一种使系统向稳定状态回复的反馈机制。
在生理学中，正反馈和负反馈可以通过神经系统、内分泌系统等多种途径来实现。
本文将深入探讨正反馈和负反馈的概念、原理及其在生理学中的作用，以帮助读者更好地理解这两种重要的调节机制。
1.2 文章结构文章结构部分的内容:在本文中，将首先介绍正反馈的概念，包括其定义和特点。
然后将深入探讨正反馈的原理，解释其在生理学中的作用机制。
接下来，我们将探讨正反馈在生理过程中的具体作用，以及其对机体功能的调节作用。
在结论部分，将总结正反馈在生理学中的重要性，并引出负反馈的概念。
我们将详细介绍负反馈的概念和原理，以及其在机体内平衡调节中的作用和重要性。
这将帮助读者更全面地了解正反馈和负反馈在生理调节中的作用，以及它们之间的相互关系。
1.3 目的目的部分：本文旨在深入探讨生理学中正反馈和负反馈的概念及原理，以帮助读者更全面地理解这两种重要的调控机制在生物体内的作用。
通过对正反馈和负反馈的定义、原理和作用进行详细分析和比较，我们可以更好地理解生物体内各种生理过程是如何通过这两种反馈机制来实现自我调节和平衡的。
同时，本文还旨在强调正反馈和负反馈在维持生物体内稳态和适应环境变化中的重要性，为读者提供更深入的生理学知识和理解。
通过本文的阐述，希望读者能够对正反馈和负反馈有更清晰的认识，并在日常生活和学习中更好地理解和应用这两种基本的生理调控机制。
2.正文2.1 正反馈的概念正反馈是一种生理学上的调节机制，其特点是一种自我增强的过程。
在正反馈机制中，某一特定的事件或刺激会引起对同样事件或刺激的进一步增加，从而形成一个正向循环。
这种正向循环可以导致系统变得更加不稳定，甚至出现突发的、非常规的反应。
【引用】反馈调节和反馈调节的例子
【引⽤】反馈调节和反馈调节的例⼦什么是反馈调节：我根据相关的⾃然辩证法书籍上的表述，结合⾼中⽣的认知实际，我是这样定义的：反馈调节：在⼀个系统中，系统本⾝的某种变化结果，反过来作为调节该系统变化的因素，使系统变化出现新结果的过程，这种调节⽅式叫做反馈调节。
如果新结果跟⽼结果呈负相关，则为负反馈调节；如果新结果跟⽼结果呈正相关，则为正反馈调节。
负反馈调节的例⼦：由下丘脑－垂体－甲状腺活动产⽣甲状腺激素的调节。
负反馈调节的例⼦：如果体内甲状腺激素⽐较少（⽼结果），⽽较少的甲状腺激素反过来会促进下丘脑和垂体的活动，使甲状腺激素分泌增多（新结果）。
由于新结果跟⽼结果呈负相关，所以属于负反馈。
如果体内甲状腺激素⽐较多（⽼结果），⽽较多的甲状腺激素反过来会抑制下丘脑和垂体的活动，使甲状腺激素分泌减少（新结果）。
由于新结果跟⽼结果也是呈负相关，所以还属于负反馈。
正反馈调节的例⼦：正反馈调节中，排尿的例⼦⽐较典型，以排尿为例来讲正反馈。
正反馈调节的关键是要体会那个“新结果”与“⽼结果”呈正相关。
⾸先是膀胱兴奋开始⽐较急的排尿（⽼结果），由于⽐较急的排尿反过来促进膀胱更加兴奋，使排尿更急（新结果）。
由于新结果（更急）与⽼结果（较急）呈正相关，所以排尿属于正反馈调节。
表扬促进学习不是正反馈调节：“学习中，某同学刻苦学习，得到表扬后，更加刻苦。
”这是由于表扬调动了学⽣学习的积极性，不属于反馈调节。
也就是说，这是⼀个⼼理学问题，⽽不是⼀个⽣理学问题（反馈调节属于⽣理学问题）。
蒋迎仙转载记录：谢谢李⽼师的解答，是我对反馈调节有了进⼀步认识。
负反馈调节的例⼦：1.甲状腺激素分泌的分级调节；2.在森林中，当害⾍数量增加时，⾷⾍鸟负反馈调节的例⼦类由于⾷物丰富，数量也会增多，这样，害⾍种群的增长就会受到抑制。
3.如果草原上的⾷草动物因为迁⼊⽽增加，植物就会因为受到过度啃⾷⽽减少；⽽植物数量减少以后，反过来就会抑制动物的数量，从⽽保证了草原⽣态系统中的⽣产者和消费者之间的平衡。
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正反馈与负反馈调节
体内得控制系统包括非自动控制系统、反馈控制系统与前馈控制系统,但大纲只要求掌握反馈控制系统。
反馈控制系统分负反馈控制系统与正反馈控制系统、在正常人体内,大多数情况下为负反馈调节、负反馈控制系统正反馈控制系统
比
例
大多数情况下得控制机制少数情况下得控制机制
定义反馈信息与控制信息作用性质
相反得反馈
反馈信息与控制信息作用性质
相同得反馈
作
用
起纠正、减弱控制信息得作用起加强控制信息得作用
举例①减压反射ﻫ②肺牵张反射
③动脉压感受性反射ﻫ④代谢
增强时O２及CO2浓度得调节
⑤甲亢时ＴSＨ分泌减少
①排尿反射、排便反射
②血液凝固过程ﻫ③神经纤维膜
上达到阈电位时Na＋通道开放
④分娩过程ﻫ⑤胰蛋白酶原激活
得过程
反馈控制系统ﻫ反馈控制系统(feedbａｃk ｃontrol systeｍ)就是一种“闭环”系统,即控制部分发出信号,指示受控部分活动,而受控部分得活动可被一定得感受装置感受,感受装置再将受控部分得活动情况作为反馈信号送回到控制部分,控制部分可以根据反馈信号来改变自己得活动,调整对受控部分得指令,因而能对受控部分得活动进行调节。
可见,在这样得控制系统中,控制部分与受控部分之间形成一
个闭环联系。
在反馈控制系统中,反馈信号对控制部分得活动可发生不同得影响,从而实现对受控部分活动得调节。
如果经过反馈调节,受控部分得活动向与它原先活动相反得方向发生改变,这种方式得调节称为负反馈(ｎegatｉve feｅdbａck)调节;相反,如果反馈调节
使受控部分继续加强向原来方向得活动,则称为正反馈(poｓｉtｉｖｅfeｅｄbａck)调节。
在正常人体内,绝大多数控制系统都就是负反馈方式得调节,只有少数就是正反馈调节、
(一)负反馈控制系统ﻫ当一个系统得活动处于某种平衡或稳定状态时,如果因某种外界因素使该系统得受控部分活动增强,则该系统原先得平衡或稳定状态遭受破坏、在存在负反馈控制机制得情况下,如果受控部分得活动增强,可通过相应得感受装置将这个信息反馈给控制部分;控制部分经分析后,发出指令使受控部分得活动减弱,向原先得平衡状态得方向转变,甚至完全恢复到原先得平衡状态。
反之,如果受控部分得活动过低,则可以通过负反馈机制使其活动增强,结果也就是向原先平衡状态得方向恢复。
所以,负反馈控制系统得作用就是使系统得活动保持稳定。
机体得内环境与各种生理活动之所以能够维持稳态,就就是因为体内许多负反馈控制系统得存在与发挥作用。
举例来说,脑内得心血管活动中枢通过交感神经与迷走神经控制心脏与血管得活动,使动脉血压维持在一定得水平。
当由于某种原因使心脏活动增强、血管收缩而导致动脉血压高于正常时,动脉压力感受器就立即将这一信息通过传人神经反馈到心血管中枢,心血管中枢得活动就会发生相应得改变,使心脏活动减弱,血管舒张,于就是动
脉血压向正常水平恢复。
在另一些情况下,例如当人体由卧位转变为立位时,体内有一部分血液滞留在下肢静脉内,使单位时间内流回心
脏得血量减少,动脉血压降低;此时动脉压力感受器传人中枢得神经
冲动立即减少,使心血管中枢活动发生改变,其结果就是心脏活动加强,血管收缩,动脉血压回升至原先得水平。
在后面得各章中,将会讲到许多负反馈调节得例子。
许多内分泌细胞也受到各种负反馈机制得调控,使其活动能够维持在一定得水平(见第十一、十二章)。
体内许多负反馈调节机制中都设置了一个“调定点”(sｅｔｐoiｎt),负反馈机制对受控部分活动得调节就以这个调定点为参照水平,即规定受控部分得活动只能在靠近调定点得一个狭小范围内变动。
在上述动脉血压得负反馈调节机制中,就有一个动脉血压得调定点(见第四章)、假如正常情况下动脉血压得调定点设置在100mｍH ｇ,则当各种原因使血压偏离这个水平时,上述得负反馈机制就会使
血压重新回到接近100mmＨg得水平。
在不同得条件下,调定点就是可以发生变动得。
例如,在原发性高血压病人中,血压得调定点被设置在较高得水平,因此动脉血压就保持在一个高于正常得水平、生理学中将调定点发生变动得过程称为重调定(reseｔｔiｎg)、ﻫ
《二)正反馈控制系统ﻫ在正反馈得情况下,受控部分得活
动如果增强,通过感受装置将此信息反馈至控制部分,控
制部分再发出指令,使受控部分得活动更加加强,如此循环往复,使整个系统处于再生状态、可ﻫ见,正反馈控制得特性不就是维持系统得稳态或平衡,而就是破坏原先得平衡状态、前文已经提到,
在正常生理情况下,体内得控制系统绝大多数都就是负反馈控制系统,它们在维持内环境稳态中起重要作用;而正反馈控制系统则仅有很少几个,例如,在血液章中将会讲到,血液凝固就是正反馈控制。
当一处血管破裂时,各种凝血因子相继激活,最后形成血凝块,将血管破口封住(见第三章)、又如,在正常分娩过程中,子宫收缩导致胎儿头部下降并牵张子宫颈,子宫颈部受牵张时可进一步加强子宫收缩,再使胎
儿头部进一步牵张子宫颈,子宫颈牵张再加强子宫收缩,如此反复,直至整个胎儿娩出。
在第二章中将会讲到,神经细胞产生动作电位得过程中,细胞膜钠通道得开放与钠离子内流互相促进,也就是正反馈控制。
在病理情况下,则会有许多正反馈得情况发生。
例如,在大量失血时,心脏射出得血量减少,
血压明显降低,冠状动脉得血流鼻就减少,使心肌收缩力减弱,
心脏射出得血量就更少,如此反ﻫ复,最后可导致死亡。
在这个过程中,心脏活动减弱,经过反馈控制,使心脏活动更弱,所以就是正反馈。
这类反馈控制过程常称为恶性循环(viciousｃircｌe)。