高中生物 4.2.4 生态系统中稳态的维持同步导学案 苏教版必修3.doc

2014-2015学年高中生物 4.2.4 生态系统中稳态的维持同步导学案 苏教版必修3一、目标导航1.学习目标：（1）阐明生态系统的自我调节能力。2、重难点重点：（1）生态系统稳态的维持。难点：（1）掌握生生态系统稳态的维持。二、知识网络三、导学过程 “导”自主预习一、生态系统的稳定性1.生态系统的自我调节能力(1)自我调节能力的基础： 调节。(2)生态系统的自我调节能力是 的。2.生态系统的稳定性(1)种类：比较抵抗力稳定性与恢复力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质保持自身结构功能相对稳定恢复自身结构功能相对稳定核心 、保持原状 、恢复原状影响因素一般地说，生态系统中物种丰富度 ，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越高一般地说，生态系统中物种丰富度 ，营养结构越简单，恢复力稳定性越高联系一般呈 关系，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性差，反之亦然；二者是 存在于同一生态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：(2)提高生态系统的稳定性的措施控制对生态系统 的程度。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 。“学”互动探究探究一 生态系统的稳定性阅读课本p89-90相关内容，进行分析、思考并小组讨论下列问题：1.如何理解生态系统的稳定性？提示：生态系统的稳定性是指生态系统发展到一定阶段，它的结构和功能能够保持相对稳定时，表现出来的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。可以从以下几个方面理解：(1)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。(2)功能的相对稳定：生物群落能量的输入与输出保持相对平衡，物质的输入与输出保持相对平衡。(3)生态系统稳定性的关系：一般可表示如下：2.“野火烧不尽，春风吹又生”这句诗说明了生态系统的哪一种稳定性？提示：恢复力稳定性。3.生态系统能在一定程度上保持相对稳定的原因是什么？提示：原因：生态系统内部具有一定的自我调节能力。4.对于已遭破坏的草原生态系统应采取什么措施加以调节，使其重新焕发生机？提示：建立草原防护带、杜绝人为破坏等。5.草原上食草动物和植物的数量变化是正反馈调节还是负反馈调节的结果？提示：负反馈调节。草原上食草动物和植物的数量变化过程：植物减少增加食草动物增加这样使得草原上的动物和植物的数量达到各保持相对稳定的状态。6.不同的生态系统的自我调节能力是否相同？提示：不同。生态系统成分越多，物种越复杂，食物网越复杂，自我调节能力越大；相反则小。7.影响生态系统的稳定性的因素有哪些？提示：(1)生态系统的稳定性与营养结构的组成成分有关。食物链越短，生产者越多，生物种类越多，关系越复杂。 营养结构越稳定 生态系统的稳定性越高(2)生态系统的稳定性与生物种类有关，与个体数量无关。8.生态系统的自我调节是如何实现的？提示：生态系统的稳定是系统内部自我调节的结果，这种调节主要是依靠群落内部种间关系及种内斗争来实现的。9.河流生态系统抵抗环境污染的有效措施有哪些？提示：净化作用包括物理沉降、化学分解、微生物的分解三个方面，是河流生态系统抵抗环境污染的有效途径。【经典回眸】甲、乙两个水池中各有由5个物种构成的食物网，如下图所示，且这两个水池的生态系统在没有人为干扰的情况下均达到相对稳定的平衡状态。请据图回答：（1）每个水池生态系统中有_条食物链，流经该生态系统的总能量来自_所固定的太阳能总量。(2)为增加甲水池生态系统的多样性，池中引种了大量浮萍，一段时期后，水面长满了浮萍，水草、绿藻和轮虫相继死亡。水草死亡的最主要原因是缺少_，轮虫死亡的主要原因是缺少_。此时该水池中食物链只剩下2条，请画出由这2条食物链构成的食物网。(3)为促进生物量的增加，乙池中加入了较多的有机肥，一段时间后，池中绿藻暴发，其他4种生物陆续死亡，动物死亡的主要原因是水中缺少_。不久，绿藻也大量死亡，水体发臭。导致水体发臭的生物因素是_。(4)若甲、乙两池塘中，早期藻类大量繁殖，动物也大量繁殖，藻类减少，接着又引起动物减少。后期排入污水，引起部分动物死亡，加重了污染，导致更多动物死亡。关于上述过程的叙述，正确的是( )a.早期不属于负反馈，后期属于负反馈b.早期属于负反馈，后期不属于负反馈c.早期、后期均属于负反馈d.早期、后期均不属于负反馈【解析】(1)由图示可知：此生态系统中的食物链有：水草鲫鱼，水草螺蛳鲫鱼，绿藻螺蛳鲫鱼，绿藻轮虫鲫鱼，绿藻鲫鱼，共5条。生态系统中流动的能量是生产者(即绿藻和水草)固定的太阳能的总量。(2)池中引入的浮萍与水草、绿藻是竞争关系，当浮萍大量繁殖后，水草、绿藻就会因缺少阳光不能进行光合作用而大量死亡，轮虫因缺少食物而死亡。此时，生态系统中只有两条食物链，即浮萍螺蛳鲫鱼，浮萍鲫鱼。(3)乙池中加入较多有机肥后，引起藻类大量繁殖，微生物有了丰富的食物而大量繁殖，消耗了水中大量的氧气，使水生动物因缺氧而大量死亡。同时，大量微生物繁殖过程中会产生许多不彻底的氧化产物而使水体发臭。(4)在早期，当藻类大量繁殖时，动物因食物充足而大量繁殖，随后藻类会减少，体现了负反馈调节的特点。而到后期，排入污水后，动物大量死亡，使生物个体数量明显减少，这说明污染程度超出了负反馈调节的能力，生态系统崩溃。【答案】(1)5 绿藻和水草(2)阳光 绿藻(或食物)(3)o2 分解者(或微生物) (4)b【变式训练】1.下图为某一生态系统稳定性图解，对此理解不正确的是( )a.a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性b.a为恢复力稳定性，b为抵抗力稳定性c.恢复力稳定性与营养结构复杂程度呈相反关系d.抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈相反关系2.如图为一定时间内某生态系统中甲、乙、丙三个种群数量变化曲线。据图判断下列叙述中不正确的是( )a.图中曲线变化的事实说明生态系统具有一定的自我调节能力b.图中的食物链为：乙丙甲c.d点丙种群繁殖速度最快，e点种内斗争最激烈d.若该生态系统的抵抗力稳定性增强，则图中曲线的振幅缩小，周期缩短b c 四、达标检测1.下列关于生态系统稳定性的叙述，不正确的是()a.生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础b.生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性c.生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用，体现了其间接价值d.生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性就越强2.物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能，下列选项不符合三大功能的是( )a.物质循环是指组成生物体的各种元素在生物群落和无机环境之间的转换b.信息传递可以发生在生态系统各种成分之间，而且往往是双向的c.任何一个营养级的能量除了被下一级同化之外还有其他去向，所以能量流动是逐级递减的d.能量流动具有单向性的原因是产生的热能不能被利用3.下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是()a.负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础b.自我调节能力越强的生态系统其恢复力稳定性往往就越高c.不同的生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性基本相同d.提高生态系统稳定性，就是要禁止对生态系统的干扰和利用4.下列事例中，属于恢复力稳定性的是( )a.由于乱砍滥伐，长江流域森林面积急剧减少，引发了百年不遇的洪涝灾害b.当天气干旱时，草原生态系统中的动植物种类和数量一般不会有太大变化c.乡村一个池塘，每天都有人到池塘边洗东西，可每天早晨池水依然清澈如故d.一个相对封闭的生态系统中闯入某种大型肉食动物后，生态系统的各种成分相互作用直到恢复原来的状态5.奶牛场每天排放大量的粪便、饲料残渣，如不处理会严重影响周边人、畜的饮水安全等。下图是某奶牛场废水处理流程图，请回答：(1)输入此氧化塘的能量有_。氧化塘中的风车草、圆田螺、细菌等生物共同构成_。(2)植物细胞吸收的磷酸根离子用于合成的生物大分子主要是_。氧化塘后部的溶解氧含量比前部的_。(3)废水流入厌氧池前，需经稀释处理，是为了防止_。(4)氧化塘后部种植莲等挺水植物，有利于减少出水口处水中的浮游藻类，原因是_。(5)控制废水流入氧化塘的速率，除有利于氧化塘中有机物被充分分解外，还有利于_，使出水口处的水质达到排放要求。废水不能过量流入氧化塘，说明生态系统的_。【当堂检测参考答案】1 4.d d a d5. (1)光能和化学能 生物群落(2)核酸 高(多)(3)微生物失水过多而死亡(4)挺水植物起遮光作用并能与浮游藻类竞争矿质元素，影响浮游藻类正常生长(5)无机盐被充分吸收 自我调节能力有限 五、依据考点，归纳总结【例1】如图a为草原生态系统中的反馈调节示意图，请据图回答下列问题(1)作为一个完整的生态系统，除了图a中所示的成分外，还应该包括_和_。(2)甲、乙、丙三者之间的食物联系是_；该生态系统的_是沿着此渠道进行的。(3)图b为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动，这种调节导致的最终结果是_ 。该结果产生的原因是_。(4)图a和图b这两种反馈调节是否相同？为什么？_。【解析】图a表示出了生态系统的生产者和消费者，作为一个完整的生态系统，还缺少非生物的物质和能量、分解者。物质循环和能量流动是沿着食物链和食物网进行的。由于湖泊受到污染，使物种的数量和种类减少，导致抵抗力稳定性降低，加速了生态系统的破坏。从图a中可以看出，乙增多后甲增多，而甲增多又导致乙减少，最终使生态系统保持平衡，属于负反馈调节。图b中生态系统逐渐远离平衡，属于正反馈调节。【答案】(1)分解者 非生物的物质和能量(2)乙甲丙 物质循环和能量流动(3)加速破坏原有生态系统的稳态 生物种类少，自我调节能力弱(4)不相同。图a是负反馈调节，图b是正反馈调节易错警示：1.生态系统的稳定性不是恒定不变的，它是一种相对稳定。2.生态系统的生物数量越多，生态系统的抵抗力稳定性不一定越强，但生态系统的生物种类越多，生态系统的抵抗力稳定性越强。3.负反馈调节并非破坏生态系统的稳定性，而是使最初发生的那种变化向相反的方向发展，使生态系统达到并保持相对稳定。 六、布置作业1.贝加尔针茅草原，部分地区开垦为玉米田，下列说法正确的是( )a.轻度放牧不会对草原生态系统造成破坏，原因是生态系统具有一定的自我调节能力b.玉米田抵抗力稳定性比贝加尔针茅草原高c.开垦后种了几年玉米后因产量下降而弃耕，弃耕一段时间后，该地区不可能恢复为贝加尔针茅草原d.贝加尔针茅草原开垦为玉米田不属于群落演替2.(2014海淀模拟)长白山自然保护区生态系统能长时间保持相对稳定，该生态系统()处于大量物种更替的过渡阶段生物的种类和数量相对稳定物质和能量的输入和输出相对平衡有比较复杂的食物链和食物网能量的收支随气候周期性变化有一定的自我调节能力生产者数量大于消费者和分解者数量abc d3.下列关于生态系统调节能力的叙述中不正确的是( )a.营养结构越复杂，自我调节能力越大b.生态系统的成分越单纯，自我调节能力越小c.抵抗力稳定性越高，自我调节能力越大d.恢复力稳定性越高，自我调节能力越大 4.如果一个生态系统中有甲、乙、丙、丁四种生物，它们之间可以形成下列四种结构，其中最稳定的是( )5.在建设“森林城市”时，欲通过人工造林使荒坡逐渐演替为森林。下列对演替过程中图中曲线和曲线的生物学含义的描述全都正确的是( )a.为土壤中的有机物量，为生态系统物种的多样性程度b.为土壤中的微生物数量，为生态系统的结构稳定性c.为生态系统的恢复力稳定性，为群落垂直结构的层次性d.为群落呼吸消耗的有机物量，为生态系统的抵抗力稳定性6.很多同学都曾尝试设计制作小生态缸，但有相当一部分同学的设计并不成功。下面列举了设计生态缸应遵循的原理，其中不合理的是( )a.缸内各种生物之间应有营养上的联系b.缸内各种生物的数量搭配应合理c.应定时向缸内通气，保证生物的有氧呼吸d.缸内生态系统应获得充足的能量供应 7.以下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环境中即可d.达到稳定状态的微生态系统内的生物数量会有波动8 (2014临沂一模)某同学设计了一个小生态瓶，要想较长时间保持稳态，一定做到的是()要有稳定的能量来源生产者、消费者、分解者的数量要搭配合理植物的光合作用能满足动物对氧气和养料的需要动物产生的co2能够满足植物进行光合作用瓶底应放一些鹅卵石a bc d9.在下列四种措施中能提高区域生态系统自动调节能力的是a.减少该生态系统内捕者和寄生生物的数量b增加该生态系统内营养级生物的种类c使该生态系统内生产者和消费者在数量上保持平衡d减少该生态系统内生物的种类 10.(2014聊城模拟)内蒙古大草原是国家重要的畜牧业生产基地，直接或间接地为人类的生存和发展提供必要的生产和生活资料，现已成为研究的重要领域之一。图甲表示某草原生态系统中的食物网，图乙代表某生态系统功能随时间的变化曲线。请据图分析回答下列问题：(1)图甲的生物中，含能量最少的是_，能量流动的特点是_。(2)图甲的食物链中，草为兔提供了可以采食的信息，猫头鹰能够依据兔留下的气味去猎捕，兔同样也可以依据猫头鹰的气味或行为特征去躲避猎捕，这说明了信息传递的作用是_。(3)图乙中两条虚线之间的部分表示_。(4)y表示一个外来干扰对生态系统的影响，y越大，说明该生态系统_；x越大，说明该生态系统_；一个生态系统的x与y越大，该生态系统_。(5)一般来说，增加生物的种类，可以提高该草原生态系统的抵抗力稳定性，这应用了生态工程的_原理。参考答案：1. a【解析】。玉米田生态系统动植物种类较少，抵抗力稳定性比贝加尔针茅草原低。贝加尔针茅草原开垦为玉米田生态系统后弃耕，由于生态系统具有恢复力稳定性，该地区可能会恢复为贝加尔针茅草原。2. b【解析】长白山自然保护区生态系统能长时间保持相对稳定，说明物种更替较少，保持相对稳定。3. d【解析】生态系统的组成成分越多，营养结构越复杂，则抵抗力稳定性越高，自我调节能力越大。4. d【解析】一般来说生态系统的组成成分越多，抵抗力稳定性越强，若生物成分一样多，则生产者种类越多，越稳定。5. c【解析】土壤中的有机物量和微生物数量不断增加，生态系统物种的多样性不断增加，生态系统的营养结构越来越复杂，生态系统稳定性增强，其抵抗力稳定性不断增强，恢复力稳定性不断减弱，群落呼吸消耗的有机物量不断增加，群落垂直结构的层次性也不断增加。6. c【解析】设计生态缸必须依据生态系统稳定性原理，保障其结构与功能的完善，既包括生态系统的四大成分(非生物的物质与能量、生产者、消费者、分解者)，又要使各成分确实能进行能量流动与物质循环，即各生物间遵循正常的食物联系。同时应注意源源不断地为该系统提供能量，以保障其能量需求。小生态缸是一个相对独立的生态系统，应密闭，生物呼吸的氧气由生产者提供。7. c【解析】人工微生态系统中不同营养级生物之间比例要合适，各种生物应具有较强的生活能力，其自我调节能力较小，因此要放置在室内通风、光线良好的地方，但要避免阳光直接照射。达到稳定状态的微生态系统内的生物数量也会有一定的变化。8 b【解析】一个相对稳定的生态系统要有能量来源，生物种类和数量相对稳定，符合能量流动规律；四种成分具备，瓶底放鹅卵石并不是维持稳定的必要条件。9 b【解析】生态系统的自动调节能力行人行小。 般地说生态系统的生物成