高二生物人教版必修3学案第5章第5节生态系统的稳定性

第5节生态系统的稳定性知识点一生态系统的稳定性[新知导学]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：生态系统具有一定的自我调节能力。3．生态系统的自我调节能力(1)基础：负反馈调节。(2)局限性：生态系统的自我调节能力是有限的。4．类型5.自我调节能力与抵抗力稳定性的关系生态系统中的组分越多→食物网越复杂→自我调节能力越强→抵抗力稳定性越高。6．提高稳定性的措施(1)控制对生态系统干扰的程度，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。1．草原生态系统与森林生态系统相比哪个抵抗力稳定性更高？恢复力稳定性呢？提示：森林生态系统抵抗力稳定性高，恢复力稳定性低；草原生态系统抵抗力稳定性低，恢复力稳定性高。2．若对同一个生态系统来讲，抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈什么关系？所有的生态系统都这样吗？举例说明。提示：一般来说，对同一个生态系统来讲，抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈相反关系且同时存在。但对于一些特殊的生态系统比如极地苔原生态系统，由于物种组分单一，营养结构简单，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。[重难探究]1．生态系统稳定性的主要表现(1)结构稳定：生态系统中生产者、消费者、分解者在种类和数量上能较长时间地保持相对稳定。(2)功能稳定：生态系统中的物质和能量的输入与输出基本相等。可用下图来表示：2．抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较(1)区别：(2)联系：①一般二者呈负相关，营养结构越复杂的生态系统，抵抗力稳定性(a)越强，而恢复力稳定性(b)一般越弱。②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的能力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定。3．生态系统两种稳定性和总稳定性的关系(图示如下)(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统稳定性的正常作用范围。(2)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱，反之抵抗力稳定性强。如热带雨林与草原生态系统相比，受到相同干扰，草原生态系统的y值要大于热带雨林的y值。(3)x可以表示恢复到原状所需的时间，x越大，表示恢复力稳定性越弱，反之恢复力稳定性越强。(4)TS表示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，这一面积越大，即x与y越大，说明这个生态系统的总稳定性越低。4．生态系统的自我调节能力(1)负反馈调节。①作用：生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统保持相对平衡。②实例：森林中的食虫鸟和害虫的数量变化。③结果：抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化，从而保持稳态平衡。(2)正反馈调节。①作用：使生态系统远离平衡状态。②实例：一个湖泊生态系统中发生的正反馈调节。若一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼体死亡腐烂后，又会进一步加重污染，并引起更多鱼类死亡。③结果：加速最初发生变化的那种成分所发生的变化。有关生态系统稳定性的三点提示(1)生态系统的稳定性不是绝对不变的，而是一种相对稳定状态。(2)判断抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关键是“保持”还是“恢复”。(3)抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系并不一定都是相反的，如苔原生态系统的两种稳定性都较小。[典题演练]1．下列与生态系统稳定性相关的叙述，正确的是(C)A．生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统的恢复力稳定性就越强B．农田生态系统比草原生态系统的稳定性高C．对于极地苔原(冻原)来说，由于物种组成结构简单，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低D．在遭到严重破坏后，相对于池塘生态系统而言，海洋生态系统恢复更快解析：生态系统组成成分越多，食物网越复杂，其恢复力稳定性往往越低；就抵抗力稳定性而言，农田生态系统应比草原生态系统低；在遭到严重破坏后，池塘生态系统应比海洋生态系统恢复快。2．下图为某一生态系统稳定性图解。对此理解不正确的是(B)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相反关系D．抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈相反关系解析：生物种类越多，营养结构越复杂，抵抗力稳定性就越强，恢复力稳定性越弱；营养结构越简单，抵抗力稳定性就越弱，恢复力稳定性越强。图中a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性，两者呈负相关，故只有B选项符合题意。知识点二设计并制作生态缸，观察生态系统的稳定性[新知导学]1．目的要求：设计并观察人工生态系统的稳定性。2．基本原理3．方法步骤(1)铺沙土：沙土在上，花土在下↓(2)倒水：在缸内低处倒进水↓(3)放置生物：依据生物生活习性合理放置↓(4)放置生态缸：封上生态缸盖，并将生态缸置于室内通风、光线良好的地方，但要避免阳光直接照射。[典题演练]3．为探究人工生态系统的稳定性，设计制作了生态瓶，相关的原理叙述错误的是(B)A．瓶内各种生物之间应有营养上的联系B．要定期通气，以保证各种生物的正常呼吸C．要用无色透明玻璃瓶，保证能量能输入生态瓶D．水量应为容器的eq\f(4,5)，以使瓶内储备一定量的空气解析：生态缸必须是封闭的，生态缸中的生产者通过光合作用能制造氧气，故不需要定期通空气来保证各种生物的呼吸，B错误；无色透明的玻璃瓶可以让光能透过，有利于生产者进行光合作用，C正确；在制作生态缸时，要保留一定的空间，D正确。4．某生物兴趣小组的同学用河水、池泥、水藻、植食性小鱼、广口瓶、凡士林等材料制作了3个生态瓶(如下图所示)。下列说法中错误的是(A)A．甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内分解者数量过少B．乙瓶中的生物存活的时间相对较长C．丙瓶中的分解者主要存在于河水及池泥中D．若想维持生态平衡，丙瓶不应放在黑暗中解析：甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内消费者数量过多，A项错误。一、选择题1．自然条件下，生态系统能够在一段较长时间内保持相对稳定，其主要原因是(D)A．具有复杂的营养结构B．能量的收支随季节而波动C．物质循环和能量流动反复进行D．生态系统具有一定的自我调节能力解析：生态系统能够保持相对稳定的关键是生态系统具有自我调节能力。生态系统通过自身的调节，可使自己在一定范围内保持相对稳定。2．关于热带雨林生态系统，下列叙述不正确的是(C)A．动植物种类繁多，群落结构复杂B．高温多雨，分解者的活动旺盛C．恢复力稳定性比草原生态系统强D．可用样方法调查某物种的种群密度解析：生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性存在着相反的关系。相对于草原生态系统，热带雨林生态系统动植物种类繁多、营养结构复杂、自我调节能力强，所以抵抗力稳定性高，恢复力稳定性低。3．关于生态系统的稳定性的说法错误的是(B)A．恢复力稳定性和抵抗力稳定性呈负相关B．并不是所有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．在生态系统中，生物个体数目的多少并不能说明其稳定性大小解析：每一个生态系统都同时具有抵抗力稳定性和恢复力稳定性，它们的作用关系往往是相反的。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，而恢复力稳定性越低。抵抗力稳定性较高的生态系统，恢复力稳定性就较低；抵抗力稳定性较低的生态系统，恢复力稳定性就较高，两者关系往往相反。4．下列关于生态系统的叙述正确的是(C)A．在调节大气CO2平衡方面，森林生态系统的作用大于海洋生态系统B．狼捕食兔，能量就从第一营养级流入第二营养级C．生态系统自我调节能力越强，意味着其营养结构越复杂D．生态系统在外界干扰作用下不受损害的能力叫做恢复力稳定性解析：解答本题时，需明确生态系统的结构和功能，以及生态系统稳定性的原因，再逐项分析。海洋生态系统中含有大量的单细胞藻类，光合作用速率非常快，故在调节大气CO2平衡方面，森林生态系统的作用小于海洋生态系统；狼捕食兔，能量就从第二营养级流入第三营养级；生态系统的营养结构越复杂其自我调节能力就越强；生态系统在外界干扰作用下不受损害的能力叫做抵抗力稳定性。5．下列有关生态系统稳定性的叙述，不正确的是(D)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解析：D选项中，生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统抵抗力稳定性越强，而恢复力稳定性越弱。二、非选择题6．目前，在我国一些地区引进的大米草、水葫芦等外来物种急剧增长，甚至取代了当地的优势物种，这一现象引起了各界的关注。请依据生态学原理回答：(1)外来物种在侵入地区定居、扩张的原因是环境条件适宜(或非生物因素适宜)和没有捕食者(或没有天敌)。(2)外来物种对原有生态系统产生的影响是破坏原有生态系统的平衡(或破坏原有生态系统的稳定性)。解析：生物入侵的生物初期是“J”型曲线增长，由于生物入侵外来物种迅速扩张，与本地物种争夺资源空间，外来物种的绝对生长优势，使本地物种在竞争中处于劣势甚至灭绝，破坏了物种的多样性，打破了原有生态系统的稳定性。7．澳大利亚为发展牧业，引进了大量黄牛，几年后千万头牛的粪便覆盖了草场，已经威胁牧草的生长，以后又从亚洲引进蜣螂，它们把牛粪滚成团推运到地下，既清除了牛粪又肥沃了土壤，重新促进牧草的生长。(1)上述事实表明，在引进黄牛前，各种生物之间的关系呈现相对稳定状态。(2)导致不得不引进蜣螂的原因是引进黄牛打破了原有的生态