最新高中生物第5章生态系统及其稳定性(第25课时)学案新人教版必修3

PAGEPAGE8第25课时生态系统的稳定性【目标导航】1.说明生态系统的自我调节能力。2.举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。3.简述提高生态系统稳定性的措施。4.设计并制作生态缸，观察其稳定性。5.认同生态系统稳定性的重要性，关注人类活动对生态系统稳定性的影响。一、生态系统的自我调节能力1．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)原因：生态系统具有自我调节能力。2．生态系统的自我调节能力(1)实例①河流：河流受到轻微的污染时，可通过物理沉降、化学分解和微生物的分解，很快消除污染，河流中的生物种类和数量不会受到明显的影响。②森林：当害虫数量增加时，食虫鸟由于食物丰富，数量也会增多，这样，害虫种群的增长就会受到抑制。(2)根底：负反应调节。(3)调节限度：生态系统自我调节能力是有限的，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力会迅速丧失，这样，生态系统难以恢复。二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性1．抵抗力稳定性(1)概念：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力。(2)规律：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，抵抗力稳定性就越高。2．恢复力稳定性(1)概念：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。(2)特点：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是不一样的。三、提高生态系统的稳定性1．控制对生态系统的干扰程度，对生态系统的利用应适度，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，应实施相应的物质和能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。四、设计并制作生态缸及观察其稳定性1．制作小生态缸的目的：探究生态系统保持相对稳定的条件。2．小生态缸的设计要求及分析设计要求相关分析生态缸必须是封闭的防止外界生物或非生物因素的干扰生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全(具有生产者、消费者和分解者)生态缸中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定生态缸的材料必须透明为光合作用提供光能；便于观察生态缸宜小不宜大，缸中的水量应占其容积的4/5，要留出一定的空间便于操作；缸内储藏一定量的空气生态缸的采光用较强的散射光防止水温过高导致水生植物死亡知识点一生态系统的自我调节及特点1．以下关于生态系统自我调节能力的表达中，错误的是()A．森林中，害虫数量增加时食虫鸟也会增多，害虫种群的增长就受到抑制，这属于生物群落内的负反应调节B．负反应调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的根底C．自我调节能力强的生态系统，其稳定性也高D．当外界干扰强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力会迅速丧失答案C解析生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性两个方面。营养结构越复杂，其自我调节能力越强，抵抗力稳定性越强，而恢复力稳定性越差。2．图A为某草原生态系统中的反应调节示意图，图B为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动，以下分析不正确的是()图A图BA．一个完整的生态系统，除了图A中所示的成分外，还应该包括分解者以及非生物的物质和能量B.甲、乙、丙三者之间的食物联系是乙→甲→丙?C．图B所示调节导致的最终结果是维持该生态系统原有的稳态D．图A是负反应调节，图B是正反应调节答案C解析此题考查生态系统的调节机制，分析问题的关键是：①明确生态系统中的调节机制;②掌握食物链中各成分的关系；③明确各种调节机制的原理。图A所示为一条食物链，组成是乙→甲→丙，它们表示的是负反应调节机制，即乙的增加会促使甲、丙的增加，甲、丙的增加会抑制乙的增加，而图B为正反应调节，它会使生态系统偏离原有的稳态。知识点二生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性3．关于生态系统稳定性的说法，错误的是()A．生态系统的稳定性表现在抵抗力稳定性和恢复力稳定性这两个方面B．并不是所有的生态系统都具有恢复力稳定性C．外界干扰刚产生时，主要是抵抗力稳定性起作用D．某生态系统中，生物个体数目的多少并不能说明其稳定性大小答案B解析生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性，所有生态系统均具有这两个方面。且抵抗力稳定性与恢复力稳定性的区别见下表：工程干扰因素强度生态系统的稳定状态生态系统稳定性表现抵抗力稳定性小没有改变保持恢复力稳定性大遭到破坏恢复因此，当外界干扰刚产生时，干扰强度小，主要是抵抗力稳定性起作用。此外，抵抗力稳定性的大小主要与生态系统中生物的种类有关(即营养结构越复杂的生态系统，抵抗力稳定性越强)，而不是与生物的个体数目多少有关。4．如果将一处原始森林开辟为一个森林公园，为了继续维持森林生态系统的稳定性，应当采取的措施是()A．在森林中引入一些稀奇的野生动物，把生产者的能量尽量多地积蓄起来B．在森林里放入一些珍奇的野生动物，增加食物网的复杂程度C．定期清理小型灌木、杂草和枯枝落叶，便于游人欣赏珍贵树种D．对森林适量采伐，使该生态系统处于长期相对稳定状态答案D解析在森林中引入一些稀奇的野生动物，将会改变原有的营养结构，破坏森林生态系统的稳定性；定期清理灌木、杂草和残枝落叶，这些人为因素的干扰会破坏原有森林生态系统的物质循环和能量流动，从而破坏生态系统的稳定性；森林属可再生资源，适量采伐，合理利用，并不会破坏森林生态系统的稳定性，反而会促进物质的循环，使该生态系统长期处于相对稳定状态。知识点三生态缸的制作及其稳定性5．在设计和制作小生态缸探究保持生态系统相对稳定的条件时，应遵循一定的原理，以下设计中不合理的是()A．缸内各种生物之间应有营养关系B．缸内各种生物的数量搭配应合理C．缸口应敞开以保证生物有氧呼吸D．应给予缸内生态系统适当的光照答案C解析在设计和制作小生态缸时，应模拟稳定的自然生态系统的条件，既要满足各种生物之间有营养关系，又要合理搭配各种生物的数量。由于能量沿食物链是单向流动、逐级递减的，故设计生态缸时要源源不断地供给太阳能，以满足能量的需求。在设计和制作生态缸时，缸口应密封，与外界环境隔开。6．在制作生态缸观察生态系统的稳定性时，以下哪项做法将会降低生态系统的稳定性()A．为了防止病原体对动植物的侵害，用蒸馏水代替自来水B．给予生态缸一定的光照C．向生态缸中添加一些分解者D．向生态缸中通入一定量的空气答案A解析B、C两选项可使生态系统的稳定性提高；生态缸应密闭，不能从外界通入空气，但通入空气也可使生态系统的稳定性提高。因蒸馏水中没有任何营养物质，所以用蒸馏水代替自来水会使生态系统的稳定性降低。根底落实1．生态系统的自我调节能力主要取决于()A．生产者B．营养结构的复杂程度C．分解者D．非生物的物质和能量答案B解析一个生态系统的物种越丰富，营养结构越复杂，自我调节能力就越强。2．如图为某一生态系统稳定性图解，对此解释不正确的是()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呈反比关系D．抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈反比关系答案B解析生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越弱，抵抗力稳定性就越低，但恢复力稳定性就越高；相反，生态系统中各个营养级的生物种类越多，营养结构越复杂，自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高，恢复力稳定性就越低。3．某山区，砍伐了一定量的树木，但并没有破坏森林生态系统，根本原因是()A．森林生态系统具有一定的自我调节能力B．森林中剩余的树能进行光合作用C．森林生态系统中有物质和能量的流动D．森林生态系统的恢复力稳定性高答案A解析由于生态系统具有一定的自我调节能力，砍伐的树木是相对有限的，所以生态系统仍保持原有的稳定性。4．在以下4种措施中能提高区域生态系统自我调节能力的是()A．减少该生态系统内捕食者和寄生生物的数量B．增加该生态系统内各营养级生物的种类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种类答案B解析生态系统的自我调节能力是由其营养结构的复杂程度决定的，生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的自我调节能力就越强。能力提升5．以下不属于保护生态系统稳定性的措施的是()A．禁止过量采伐森林B．控制污染物的排放量C．草原上适当栽种防护林D．彻底消灭消费者，保护植被等生产者答案D解析消费者是生态系统的重要组成成分，对于生产者来说也是非常重要的。6．内蒙古呼伦贝尔草原上的牧民以养羊为主业。近年来的过度放牧致使草原退化，也使分布在这里的野生黄羊种群密度大幅度下降，面临濒危。针对这一事实，以下观点不正确的是()A．过度放牧降低了草原生态系统的自我调节能力B．家羊是草原生态系统的外来入侵物种C．野生黄羊与家羊之间是竞争关系D．草原生态保护与牧业开展之间产生了矛盾答案B解析在北方干旱地区的草原地区，草场的载畜能力有限，只可限量放牧，不能超过生态平衡允许的载畜量。生态工作者因此认为，牧养的牛羊是草地植物的“第一杀手〞，过度放牧是草地退化的主要原因；家羊原来就在草原上生存，不属于外来物种。7．关于生态系统稳定性的正确表达是()①负反应调节是生态系统具有自我调节能力的根底②“遭到破坏，恢复原状〞属于抵抗力稳定性③人们对自然生态系统“干扰〞不应超过其承受能力④热带雨林遭到严重的砍伐后，其恢复力稳定性仍很强⑤提高生态系统稳定性的措施之一是随意增加生物种类，改变其营养结构A.①③B.②④⑤?C.②③D.①④⑤答案A解析“遭到破坏，恢复原状〞属于恢复力稳定性；热带雨林抵抗力稳定性虽然很强，但遭到严重砍伐后，也很难再恢复，所以恢复力稳定性仍较弱；增加生态系统中生物种类需慎重，要考虑是否会对原生态系统造成破坏。8．以下事例中，属于恢复力稳定性的是()A．由于滥砍乱伐，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答案D解析抵抗力稳定性是指抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力，恢复力稳定性是指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复原状的能力。A在受到外界干扰破坏后没有恢复原状；B和C都抵抗了外界干扰而保持原状，属抵抗力稳定性；只有D项在大型肉食动物闯入封闭生态系统后，经过各成分相互作用又恢复到原来的状态。9．以下曲线表示四个不同的自然生态系统在受到同等程度的外来干扰后，初级消费者数量的变化情况。其中抵抗力稳定性最高的生态系统是()答案C解析生态系统所具有的保持自身结构和功能相对稳定的能力，叫做生态系统的抵抗力稳定性，图C初级消费者种群数量恢复相对稳定的时间短，抵抗力稳定性最高。10．在一个稳定的池塘生态系统〔浮游藻类→浮游动物→小型鱼类→大型鱼类)中，一种突然而来的污染使所有植物死亡，请答复：在此情况下，池塘内氧的浓度将首先________，原因是：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。(2)据此，你估计在什么时候(白天还是晚上)和什么样的湖水(污染的还是未被污染的)中氧浓度最高？________________________________________________________________________。(3)如果是轻度染污，那么对池塘生态系统不产生明显影响，这是因为________________________。正因为这样，开展到一定阶段的生态系统，它的________和________能够较长时间地保持一种________平衡。(4)假设该污染物是脂溶性农药的话，你估计在题干几种相关联的生物体内污染物浓度最高的是______，此类生物所处的营养级别是____________，属于________级消费者，它在食物链中所能获取的能量值________。答案(1)下降植物死亡，光合作用停止，氧气不能再生池塘内需氧型生物通过呼吸作用消耗大量的氧气(2)白天，未被污染的湖水中(3)生态系统具有一定的自我调节能力能量流动物质循环动态(4)大型鱼类第四营养级三最少解析(1)由于突然而来的污染使所有植物死亡，那么首先使池塘内氧的浓度下降，这是因为：人，在此食物链中，人要增重0.5kg，消耗植物为0.5÷10%＝5kg；死亡，光合作用停止，氧气不能再生；②池塘内需氧型生物通过呼吸作用消耗大量的氧气。(2)因为未被污染的湖泊中绿色植物能正常生活，白天能进行光合作用，所以在白天，未被污染的湖水中氧浓度最高。(3)轻度污染对池塘生态系统影响不大，这说明了生态系统具有一定的自我调节能力，因而生态系统开展到一定阶段后，它的物质循环和能量流动能够较长时间地保持一种动态平衡。(4)根据农药污染物可沿食物链富集的原理可知，体内污染物浓度最高的是大型鱼类，其所处的营养级是第四营养级，属于三级消费者，它们从食物链中所获取的能量最少(或最低)。实验拓展11．某生物实习小组的三位同学为观察生态系统的稳定性，用河水、水生植物、植食性小鱼、泥沙、广口瓶、凡士林等材料分别制作了三个生态瓶，如图：请你分析这三个生态瓶，答复以下问题：(1)以上三个生态瓶只有一个合理的，为________瓶，另外两个生态瓶出现错误的原因分别是____________________________________。(2)甲、乙、丙三个生态瓶中的小鱼存活时间最短的是________，原因是________________________________________