高三生物一轮复习 第十单元 第四课时生态系统的稳定性和生态环境的保护课件 新人教版.ppt

第四课时生态系统的稳定性和生态环境的保护 一 生态系统的稳定性 1 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 2 生态系统稳定性的调节 是一种自我调节 其调节基础是 负反馈调节 且自我调节的能力是有限的 3 种类 1 抵抗力稳定性 生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能 保持原状的能力 2 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 4 特点 1 一般来说 生态系统中的组分越多 食物网越复杂 其自我调节能力就越强 抵抗力稳定性越高 2 生态系统在受到不同的干扰 破坏 后 其恢复速度与恢复时间不同 5 提高生态系统稳定性的措施 1 控制对生态系统的干扰程度 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 保证生态系统的内部结构和功能的协调 6 设计制作生态缸的原理 根据 生态系统原理 将生态系统的基本成分进行组织 构建一个人工微型生态系统 要使微型生态系统正常运转 还要考虑系统内不同营养级生物之间的 合适比例 二 人口增长对生态环境的影响及全球性生态问题 1 协调人口与环境的关系 1 继续控制人口增长 2 加大保护 资源和环境的力度 3 监控 治理江河湖泊及海域的污染 4 加强生物多样性保护和自然保护区的建设 5 推进 生态农业 2 全球性生态环境问题 1 温室效应 温室气体二氧化碳等的大量排放 全球气候变暖 冰川融化 海平面上升 2 臭氧层破坏 氟利昂等的大量排放 导致紫外线辐射增强 3 水资源短缺 酸雨 土地荒漠化 海洋污染 生物多样性锐减等 三 生物多样性及其保护 1 概念 生物圈内所有的植物 动物和微生物 它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统 共同构成 了生物多样性 2 种类 物种多样性 基因多样性 生态系统多样性 3 价值 1 潜在价值 目前人类不清楚的价值 2 间接价值 对生态系统起到重要调节功能的价值 3 直接价值 对人类有食用 药用和工业原料等实用 意义的价值 以及旅游观赏 科学研究和文学创作等非实用意义的价值 4 保护措施 1 就地保护 如建立自然保护区或风景名胜区等 2 异地保护 如建立动物园 植物园及濒危动植物繁育中心等 一 生态系统的稳定性 1 生态系统的稳定性及维持 1 生态系统的稳定性与营养结构的关系 如图一 抵抗力稳定性 生态系统的组分越多 营养关系越复杂 自动调节能力就越强 抵抗力稳定性就越高 生态系统的组分及营养关系越简单 自动调节能力就越弱 破坏后则更容易恢复 1 并非所有生态系统两种稳定性都符合上述特点 例如北极苔原生态系统或荒漠生态系统其抵抗力稳定性低 恢复力稳定性也低 2 说一个生态系统的稳定性必须分清是抵抗力方面还是恢复力方面 二者关系相反 例如 森林生态系统的稳定性 这句话就不严密 3 提高某生态系统抵抗力稳定性最有效的措施 增加物种种类 提高营养结构复杂程度 思维误区规避 3 功能相对稳定 生物群落的能量输入与输出相对平衡 物质的输入与输出保持相对平衡 2 结构的相对稳定 生态系统中动植物种类及数量不是不变的 而是在一定范围内波动 但不会变化太大 如图二 的关系 可以用图三来表示 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 当一个扰动偏离这个范围时 偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标 而恢复到原状所需要的时间可以作为恢复力大小的定量指标 曲线与正常范围之间所夹的面积则可以作为总稳定性的定量指标 ts 这一面积越大 说明这个生态系统的总稳定性越低 4 抵抗力稳定性 恢复力稳定性和生态系统总稳定性 关于抵抗力稳定性 恢复力稳定性和总稳定性之间 2 生态系统的反馈调节 1 反馈调节的定义 在一个系统中 系统本身的工作效果 反过来又作为信息调节该系统的工作 这种调节方式叫做反馈调节 2 正反馈与负反馈的比较 3 生态缸的设计要求及分析 续表 典例1 2013年巢湖一模 下列各项措施中 最能提高一个生态系统的稳定性的是 可通过观察动植物的生活情况 水质变化 基质变化等判断生态系统的稳定性 a 增加物种的数量 b 减少肉食动物和寄生生物的数量 c 平衡生产者和消费者的数量 d 植树造林 增加绿色植物的数量 思路剖析 本题考查提高生态系统稳定性的措施 理解生态系统的稳定性与生物多样性的关系是解题的关键 生态系统的自我调节能力取决于完善的营养结构 生态系统的生物种类越多 营养结构越复杂 自动调节能力越大 反之 越小 因此 适当增加物种的数量可以提高生态系统的稳定性 减少肉食动物和寄生生物的数量 减少了物种数量 降低了生态系统的稳定性 平衡生产者和消费者的数量 只是有利于保持生态系统的稳定性 并不能达到提高生态系统稳定性的目的 植树造林 增加绿色植物的数量 不是 增加种类 因而不是提高生态系统稳定性的措施 需要特别注意的是 要区分 增加物种的数量 和 增加某类生物的数量 的不同 答案 a 1 人口增长相关问题 一个国家或地区的全部人口可以看作是一个种群 该种群也具有其他种群所具有的一般特征 种群特征及其相互关系如下图所示 由于人类在生态系统中处于最高统治地位 缺少天敌 受其他生物及非生物因素的干扰很小 在外界条件适宜的情况下 近几百年来 人口增长过快 就需要人为政策控制人口增长 二 人口增长对生态环境的影响及全球性生态问题 目前我国已经进入了低生育水平国家的行列 但由于人口基数大 我国人口仍将在较长时间内持续增长 2 人口增长对生态环境的影响 人口增长对环境的影响可概括为下图 3 全球性生态问题 全球性生态环境问题主要包括 全球气候变化 co2 温 室效应 水资源短缺 臭氧层破坏 氟利昂 酸雨 so2 土地荒漠化 海洋污染和生物多样性锐减等 1 淡水湖泊和江河中由于氮 磷元素污染导致的藻类等微生物爆发 叫做水华 海湾水域形成的类似情况 叫做赤潮 这样的水体污染会使渔业遭受重大经济损失 使邻近地域人们的饮水受到直接威胁 2 解决水污染最有效的办法就是减少排放 对不可避免产生的污水 要集中到处理厂进行净化 常用的方法有物理沉降过滤 化学反应分解等 最符合生态学原理的是利用生物分解的办法降解 规律精讲精析 典例2 2013年西安模拟 人类对环境应持的正确态度是 a 最大限度地扩大自然保护区 b 减少向环境索取物质和能量 c 协调人类自身发展 生产发展与环境发展的关系 d 停止或减缓人类的发展 使环境恢复原始面貌 思路剖析 本题考查考生对环境的态度选择 属于情感态度价值观方面的考查 有关这方面的考查 是高考的一个尝试 本部分内容为命题提供了很好的命题契合点 自然保护区是为保护生态环境或保护某些生物而建立的 不能最大限度地去扩大 人类向环境索取物质和能量需要根据环境的承受能力及人类的需要而定 并非一谈保护就停止索取 只要注意协调好人类自身发展 生产发展与环境发展的关系 适当索取还是可以的 停止人类的发展 说法错误 恢复生态环境的原始面貌也是很难做到的 答案 c 三 生物多样性及其保护 1 生物多样性及其价值归纳 如下图 思维误区规避 生物多样性的直接价值是指对人类有食用 药用和工业原料等实用意义的 以及有旅游观赏 科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值 生物多样性的间接价值是指对生态系统起到重要调节作用的价值 如森林和草地对水土的保持作用 湿地在蓄洪防旱 调节气候等方面的作用 生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值 2 生物多样性的本质分析及面临威胁的原因 1 本质分析 生物性状多样性 即生物多样性 蛋白质多样性dna 基因 多样性 2 面临威胁的原因 生存环境的改变和破坏 我国生物多样性面临威胁的主要原因 掠夺式地开发和利用 环 境污染 外来物种入侵或引种到缺少天敌的地区 注 生物多样性中强调物种多样性 不是种群多样性 3 生态入侵 1 概念 外来物种入侵 生物入侵 就是某物种从它的原产地 通过非自然途径迁移到新的生态环境的过程 2 入侵者引发生态危机的原因 环境因素 几乎有一个理想条件 食物和空间充裕 气候适宜 没有天敌等 自身因素 入侵物种具有顽强的生命力 传播能力强 在短时期内种群大致呈现 j 型增长 典例3 2012年镇江调研 下列事实与自然保护和可持续发展理念相悖的是 a 禁止开发和利用自然资源是可持续发展的必然要求 b 生物多样性是人类生存和发展的基础 c 保护生物多样性 关键是协调好人与生态环境的关系 d 控制人口增长 同时加大保护资源和环境的力度 思路剖析 本题考查生物多样性及保护和可持续发展的理念 解题的关键是要熟悉生物多样性的功能 保护生物多样性的措施及可持续发展的理念 保护自然资源只是反对盲目地 掠夺式地开发利用 而不意味着禁止开发利用 合理的利用就是最好的保护 生物多样性的价值包括潜在价值 间接价值 生态功能 和直接价值 生物多样性是人类生存和发展的基础 生物多样性面临的很多威胁都来自于人类 保护生物多样性 关键是要协调好人与生态环境的关系 如控制人口的增长 合理利用自然资源等 答案 a 1 设计并制作生态瓶应遵循一定的原理和要求 下面列举的原理或要求中合理的是 a 生态瓶要能进行物质循环和能量流动 b 必须经常向生态瓶中通入空气 从而保证瓶中生物的呼吸 c 生态瓶中投放的动物数量要比植物多一些 d 生态瓶内不能有分解者存在 思路剖析 本题借生态瓶的设计考查生态系统的成分及生态系统的能量流动 设计较好的生态系统应该能够进行物质循环和能量流动 在较长时间内保持相对稳定 没有必要向瓶内通入空气 故a项正确 b项错误 生态瓶中投放的动物数量不能过多 故c项错 生态瓶内必须要有一定数量的分解者 故d项错 答案 a 2 要实现人与自然的和谐发展 下列措施最合理的是 a 通过生物技术手段 转化淀粉生产可再生能源 b 使用化学农药防治病虫害 保证粮食稳产 c 发展生态农业 实现物质和能量的多级利用 d 大力开垦湿地 扩大粮食种植面积 思路剖析 要实现人与自然的和谐发展 发展生态农业 实现物质和能量的多级利用 转化淀粉生产可再生能源 能量利用率不高 使用化学农药防治病虫害 容易导致环境污染 开垦湿地 易导致生态系统破坏 答案 c 3 下图是一个草原生态系统中旅鼠与狐的数量变化曲线图 有关的食物链为草 旅鼠 狐 请据图回答 1 狐的变化曲线应是图中的 2 从图中的曲线可以表明此生态系统处于状态 因为此食物链中三个环节的依存关系是草 鼠 狐 但当增多时 又减少 仍维持生态平衡 3 倘若为了获取毛皮而大量猎狐 则产生的严重后果是 但停止捕猎后若干年 该草原恢复平衡 说明生态系统具有 思路剖析 从图中可看出 b曲线随着a曲线的变化而变化 即当a增多时 b也随着增多 所以a是旅鼠 b是狐 该图体现了生态系统的负反馈调节 当旅鼠大量增多时 植被就会减少 又因狐的数量增多 从而使得旅鼠的数量下降 引起狐的数量下降 植被生长得以恢复 这样 依靠牧场自我调节能力 使生态系统达到了动态平衡 答案 1 b 2 动态平衡茂盛增加随之增加狐鼠 3 牧场破坏一定的自动调节能力 1 基础再现 下列关于构建人工微生态系统的说法错误的是 a 需要考虑不同营养级生物之间的合适比例 b 提供的生物应具有较强的生活能力 c 把人工微生态系统放在阳光直射的地方 以保证获得足够的能量 d 达到稳定状态的微生态系统内生物数量也会有一定的变化 一 选择题 本题共8小题 每小题6分 共48分 思路剖析 人工微生态系统应放在有较强散射光的地方 不能放在阳光直射的地方 否则会导致水温过高 从而使水草死亡 答案 c 2 视角拓展 辽宁西部某地区的 三北防护林 单一种植了樟子松 有一段时间松毛虫肆虐 使这一地区的防护林几乎成了不毛之地 这个事实最能说明 a 樟子松本身的抗虫能力很差 b 松毛虫是专一性侵害樟子松的昆虫 c 引入本地区没有的外来树种可抑制松毛虫种群的增长 d 物种单一不利于生态系统稳态的维持 思路剖析 由于樟子松防护林生物种类单一 松毛虫缺少天敌 数量增长较快 说明物种单一不利于生态系统稳态的维持 答案 d 3 基础再现 环境污染有越来越严重的趋势 从生态系统的功能上分析 造成这一结果的原因是 a 人类排放废物的增加 b 能量流动被阻断 c 自动净化能力被阻断 d 物质循环回路在一定程度上被阻断 思路剖析 环境污染有越来越严重的趋势 造成这一结果的原因是多方面的 首先是工农业生产的 发展 其次是人们生活水平的提高 生产的发展和生活水平的提高 都使人们所排放的废物大量增加 但是 排放废物的增加是否一定会造成环境污染 排放的废物要由生态系统的自动净化能力来净化 包括物理净化 化学净化和生物净化 且生态系统与自动净化能力是伴随关系 只要生态系统存在 这种净化能力就存在 因此不存在被阻断的情况 所以只要所排放的废物在生态系统的净化能力范围之内 就不会造成环境污染 但是生物圈的功能是能量流动和物质循环 显然 环境污染与能量流动没有关系 只与物质循环有 关 环境污染不是物质不循环 而是物质循环在一定程度上受阻 答案 d 4 基础再现 下列关于生态系统的稳定性与营养结构复杂程度的关系图中 正确的是 思路剖析 本题以图这种模型形式考查生态系统的稳定性与营养结构复杂程度的关系及两种稳定性之间的相关性 曲线图是高考常见的命题形式 解读 曲线图是高考必考的一项能力 生态系统的稳定性有两个方面 抵抗力稳定性和恢复力稳定性 抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状 不受损坏 的能力 恢复力稳定性是指生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力 抵抗力稳定性的强弱与生态系统的营养结构相关 营养结构越复杂抵抗力稳定性越高 反之越低 恢复力稳定性与抵抗力稳定性呈负相关 答案 c 5 基础再现 下列选项中 由温室效应所产生的影响是 a 永冻土融化 造成冻土区域内公路的破坏 b 水体富营养化 对近海生态环境造成一定的污染 c 酸雨加剧 对森林生态系统造成严重破坏 d 臭氧层破坏 使全球皮肤癌患者数量增加 等无机盐引起的 酸雨是so2等酸性气体引起的 臭氧层被破坏是氟氯烃过度排放导致的 答案 a 思路剖析 温室效应产生的后果是全球气温上升 这会导致冰川或者冻土融化 水体富营养化是n p 6 视角拓展 湖北后河自然保护区面积为2067hm2 该地区拥有丰富的生物多样性 特别是核心区含近20种珍稀濒危树种的 稀有珍贵树种群落 是全国仅有 同纬度罕见的植被类型 长期采伐木材和狩猎习俗以及药用植物的过度采挖对该保护区的生物多样性带来了严重破坏 下列有关该地区生物多样性保护的对策中有几项是可行的 完善管理机构 健全管理制度 引进或培养技术骨干 合理利用自然资源 减少各地引进外地生物种类 以减少竞争作用 保护本地物种 减少保护区面积 能增加生物多样性的保护功效 a 一项b 二项c 三项d 四项 思路剖析 建立健全的相应的法律法规 是保护生物多样性的一项有效措施 故 正确 对自然资源 不是不利用 而是合理利用 故 正确 引进外地生物种类后 本地可能缺少相应天敌 外来生物种群数量会疯狂地增长 从而威胁本地生物的多样性 故 正确 应增加保护区面积 故 错误 答案 c 7 视角拓展 据中国之声 央广新闻 报道 广西梧州发现一处可谓植物中的 大熊猫 的万年野生水稻 它生长在阴凉且缺少阳光的地方 但一穗就有近千粒果实 野生稻是水稻的祖先 抗病 抗虫害能力特别强 随着生态环境的改变 一种被称作 水稻杀手 的杂草稻已造成相关稻田平均减产10 左右 严重的达60 80 因此该野生稻的发现具有重要价值 下列叙述错误的是 a 对野生稻进行保护可以保护基因多样性 b 利用杂交技术可以改良现有栽培水稻的基因库 c 野生稻的光合效率很高 因此可以直接引种栽培 d 栽培水稻与 水稻杀手 杂草稻发生竞争 导致水稻产量下降 思路剖析 虽然野生稻的光合效率很高 但不可避免其有部分性状不符合人类的需要 故不能直接栽培 答案 c 8 视角拓展 梅托斯 meadows 于1970年提出了一个 人口膨胀 自然资源耗竭 环境污染 模型 如下图 根据模型分析 人口激增不会导致的是 a 土地资源利用过度 因而不能继续加以使用 导致粮食产量下降 b 自然资源因世界人口激增而发生严重枯竭 工业产品 的产量也随之下降 c 环境污染严重 进一步加速了作物的减产 而后导致人口数量大量下降 d 人口膨胀 自然资源耗竭和环境污染呈现恶性循环 最后导致地球毁灭 思路剖析 虽然人口膨胀 自然资源耗竭和环境污染呈现恶性循环 但是由于人类可以认识自然 改造自然 地球不可能最终毁灭 答案 d 9 基础再现 10分 生物个体的稳态和生态系统的稳态都是通过反馈调节来实现的 据此回答下列问题 1 生命系统普遍存在着反馈现象 其稳定性的维持主要是通过 填 正 或 负 反馈来实现的 请以文字 箭头分别构建一个个体稳态和生态系统稳态反馈调节的概念模型 个体稳态反馈调节的概念模型 以血糖调节为例 二 非选择题 本题共4小题 共52分 生态系统稳态反馈调节的概念模型 生态系统以水稻田生态系统为例 水稻田中的主要生物有水稻 食虫鸟与害虫 2 某大型湖泊藻类植物大量繁殖 水质迅速恶化 呈 填 正 或 负 反馈状态 为减缓其污染 应该控制哪些污染源 至少2点 思路剖析 1 生物体的稳态和生态系统的稳态主要是通过负反馈调节作用来实现的 如 血糖的调节 甲状腺激素分泌调节 生态系统中食物链上不同营养级之间的生物数量调节等 2 水体污染造成的水质 恶化 是一种恶性循环的正反馈调节过程 个体稳态反馈调节的概念模型 表示加强 表示减弱 饮食血糖升高胰岛b细胞胰岛素分泌增加 生态系统稳态反馈调节的概念模型 表示增 答案 1 负 加 表示减少 水稻数量害虫数量食虫鸟数量 2 正控制含n p等污染物的排放 如处理生活垃圾 生活污水 生产废水等 控制农药 化肥的使用 10 视角拓展 10分 人口的数量常常随环境资源的改变而发生波动 下图为人口自动调控图 注 环境中的人口容纳量是指环境资源能承载的最大人口数量 请据图回答下列问题 2 由图可以看出 当人口数量时 人类生存的环境阻力将随之 3 长期以来 我国人口的出生率一直高于死亡率 人口增长过快 因此控制我国人口的关键是控制人口的 我国采取控制人口增长的政策是 1 在自然界中 人口数量不可能无限增长 理由是 4 若此图表示老鼠种群数量变化 则从图可看出 灭鼠时只采用杀死的办法 老鼠的数量会很快恢复到原有的数量 请你依图提出更有效的灭鼠方案 参照该法 据所学知识 写出防治农业害虫的生物防治方法有哪些 思路剖析 本题考查人口增长与环境的关系及对环境的影响 灭鼠的方法尤其强调生物防治的方法 本题重视了对所学知识的应用考查 答案 1 受到食物 空间等因素的限制 2 大于人口容纳量增加 或小于人口容纳量减少 3 出生率计划生育 4 使老鼠生存的环境阻力增加 从根本上控制老鼠的种群数量引入害虫天敌 引入害虫寄生物或致死病毒 其他答案合理也可以 11 高度提升 16分 随着水体富营养化程度日趋严重 淡水湖泊藻类水华频繁发生 人工打捞和投放大量化学杀藻剂紧急处理是常用的治理方法 近年来 研究者采用投放食浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物构建生物修复系统的方法 收到较好的效果 根据上述材料回答问题 1 杀藻剂处理水华与生物修复的方法相比 主要缺点是和 2 在该修复生态系统中 主要生产者是 和 鱼类属于该生态系统的 3 生物修复系统构建后 种间关系发生了哪些主要变化 4 挺水植物在该系统中的作用是和 该修复系统经过一段时间运行后 群落结构趋于稳定 群落的这个变化过程属于 思路剖析 杀藻剂处理水华会造成二次污染 持续时效较短 而生物修复过程不会造成环境污染 持续时效较长 藻类 大型挺水植物是该修复生态系统中的主要生产者 鱼类属于消费者 投放食浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物后 大型挺水植物与藻类发生竞争 鱼食藻类 挺水植物可以吸收水体中的营养物质 降低富营养化程度 挺水植物通过遮光 影响藻类生长 还可以通过分泌次