1、1011学年高中生物第五章生态系统及其稳定性第5节同步学案新人教版必修3第5节生态系统的稳定性知识点一 生态系统的自我调节能力1生态系统的反馈调节(1)含义：当生态系统某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这种变化又反过来影响最初发生变化的那种成分的现象。其中包括正反馈调节和负反馈调节，负反馈调节在生态系统中普遍存在。(2)负反馈调节作用：是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统达到和保持平衡和稳态。结果：抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。实例：森林中的食虫鸟和害虫的数量变化。(3)正反馈调节作用：使生态系统远离平衡状态。结果：加速最初发生变化的那种成
2、分所发生的变化。实例：若一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为其死亡而减少，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。因此，由于正反馈的作用，污染会越来越重，鱼类的死亡速度也会越来越快。2自我调节能力大小决定生态系统自我调节能力的因素生态系统的营养结构。营养结构简单营养结构简单自我调节能力小。营养结构复杂营养结构复杂自我调节能力大。【提醒】1.生态系统的自我调节能力有大有小，抵抗力有高有低，恢复时间和速度各异。2生态系统的自我调节能力不是无限的。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，生态系统难以恢复。知识点二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较抵抗力稳定
3、性恢复力稳定性概念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的能力指生态系统在遭到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力影响因素生态系统的组分越多，食物网越复杂，自我调节能力越强抵抗力稳定性越强生态系统的成分越简单，则越容易恢复，与自身调节能力有关联系一般呈现相反关系，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二者之间的关系及其与营养结构的关系，如下图所示：知识点三 提高生态系统的稳定性1要控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不要超过生态系统的自我调节能力。2对于人类利用强度较大的
4、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。3提高生态系统稳定性的有效措施是要保护好生物的多样性，提高生态系统中营养结构的复杂程度。知识点四 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；保持生态缸内温度；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
5、留出一定的空间便于操作；缸内储备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3.生态缸稳定性的观察与分析(1)观察时的注意事项首先设计一张观察记录表，内容包括植物、动物的生活情况，水质情况(由颜色变化进行判别)及基质变化等。定期观察，同时做好观察记录。如果发现生态缸中的生物已经全部死亡，说明此时该生态系统的稳定性已被破坏，记录下发现的时间。(2)结果分析依据观察记录，对不同生态缸进行比较、分析，说明生态缸中生态系统稳定性差异的原因。生态缸中虽然成分齐全，生产者、消费者和分解者之间可以进行能量流动和物质循环，但是由于生态缸中的生态系统极为简单，自我调节能力极差，所以抵抗力稳
6、定性极弱，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态缸内的生物只能生存一段时间。如果生态缸是一个开放的生态系统，则生态系统的成分复杂，自我调节、自我修复和自我延续的能力强，在没有巨大外界环境干扰的情况下会长期保持相对稳定。【例1】下列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解析生态系统抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状(不受伤害)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，抵抗力稳定性最强。【例2】在一个生态系统中，a、b、c、d四种生物，由于食物关系形成如下几种结构，其中
7、最稳定的是()答案B解析生态系统稳定性的大小与营养结构密切相关。营养结构越复杂，食物链中各营养级生物种类就越多，生态系统自我调节能力越大。【例3】下列事例中，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
8、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。提示：生态系统具有自我调节能力。根据生态系统的成分、结构、功能作答。一、基础题1(1)(2)(3)2自我调节能力最强的两个生态系统是(1、8)；人的作用突出的生态系统是(6、7、9、11)；陆地生态系统中抵抗力稳定性较强的是(1、2)，较弱的是(3、5、6、7、11)；水域生态系统在遭到较严重的破坏后，恢复较快的是(4、9)，恢复较慢的是(8)。二、拓展题提示：生态系统中的生物种类越多，食物链越复杂，系统的自我调节
9、能力就越强；反之，生物种类越少，食物链越简单，则系统的自我调节能力越弱。例如在马尾松树林中，松毛虫常常会产生爆发性的危害；如果是针阔混交林，单一的有害种群不可能大爆发，因为多种树混交，害虫的天敌种类和数量随之增加，进而限制了该种害虫的扩展和蔓延。一、概念检测1(1)(2)(3)(4)(5)2(1)B(2)C3(1)举例：生态系统生物群落(2)4略二、知识迁移1这是一道开放性非常大的题，可以让学生充分发挥想像力去设计。2提示：(1)藻类数量减少，需氧型细菌大量繁殖，随有机物被细菌分解溶解氧被大量消耗。(2)有机物分解后形成的大量的NH等无机盐离子，有利于藻类的大量繁殖。(3)藻类通过光合作用释放
10、氧气；有机物减少，需氧型细菌数量下降，因而对溶解氧的消耗量减少。(4)河流中生物大量死亡，该生态系统的稳定性遭到破坏。三、技能应用1略2放养赤眼蜂。因为喷洒高效农药，在消灭棉铃虫的同时，也会杀死大量的棉铃虫的天敌。棉铃虫失去了天敌的控制，就容易再度大爆发。在棉田中放养赤眼蜂，由于棉铃虫和赤眼蜂在数量上存在相互制约的关系，因此，能够将棉铃虫的数量长期控制在较低水平。从这个角度看，这个方案有利于提高农田生态系统的稳定性。四、思维拓展(1)属于自养生物。(2)一般生态系统的能量来自太阳，由绿色植物进行光合作用固定，但深海热泉生态系统中的能量却是来自硫化物，由硫细菌通过氧化硫化物获得。(3)对于研究生
11、命起源和演化，研究地球上生态系统的结构、规律具有重要的意义。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，其抵抗力稳定性就越高。2关于生态系统稳定性的叙述，正确的是()负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础“遭到破坏，恢复原状”属于抵抗力稳定性人们对自然生态系统的“干扰”不应超过其承受能力热带雨林遭到严重的砍伐后，其恢复力稳定性仍很强A. B C D.答案C解析生态系统自我调节的机制是以反馈调节为基础的，尤其是负反馈调节，它是生态系统调节的最主要方式。生态系统的自我调节能力是
12、有一定限度的，不同的生态系统调节能力不同。3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，便于游人观赏珍贵树种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
13、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。4在制作生态瓶观察生态系统的稳定性时，下列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给予生态瓶一定的光照C向生态瓶中添加一些分解者D向生态瓶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；生态瓶应密闭，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。5下列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食草昆虫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
14、分，对于生产者来说也是非常重要的，可以为生产者传粉等。6某生物实习小组的同学用河水、洗净的沙、黑藻、食草小鱼、广口瓶、凡士林等材料制作的生态瓶如图所示，请据图回答：(1)图_中的生物存活的时间最长；图_中的稳定性最差，原因是_。(2)在制作生态瓶时常放入少量尿素，其作用是_。(3)生态系统的稳定性与它的物种组成、_和_有密切关系。(4)制作生态瓶时应注意的事项有_。答案(1)乙丙在暗处植物不能进行光合作用(2)为植物提供氮源(或营养物质、肥料)(3)营养结构非生物因素(4)要密封；要透明；生物生活力要强；瓶中水量不能超过容积的4/5；生物间物质循环和能量流动要合理等解析小生态瓶是一个人工模拟的
15、微型生态系统。在这个小生态瓶中，要使其保持稳定，必须要在光照条件下进行，而且营养结构相对复杂，说明其稳定性与该生态系统的营养结构和非生物因素有关。一般地，小生态瓶投放的生物要有强的生命力，不宜过多，不能放在直射光下，以免水温过高，水草死亡。讲练学案 1下列有关干旱区域的生物与环境之间关系的叙述，正确的是()A干旱区域的生态系统食物链少，抵抗力稳定性强B干旱区域的生态系统自我调节能力弱，恢复力稳定性强C经干旱环境长期诱导，生物体往往发生耐旱突变D种群密度是限制干旱区域生物种群数量增长的关键生态因素答案B解析生态系统的稳定性与环境和生物种类有密切的关系，其抵抗力稳定性和恢复性呈负相关。干旱地区的生
16、态系统的生物种类相对较少，自我调节能力相对较弱，但恢复力稳定性相对较强。2如图为某一生态系统稳定性图解，对此解释不正确的是()Aa为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性b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；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。3下列措施中，能提高区域生态系统自我调节能力以增强其抵抗力稳定性的是()A减少该生态系统内捕食和寄生生物的数量B减少该生态系统内的生物数量C增加该
17、生态系统内各营养级的生物种类D生物种类数量越多，其抵抗力稳定性越强答案C解析A、B两项都会降低生态系统的抵抗力稳定性，而D项只是陈述了事实，不能达到提高生态系统稳定性的目的。4许多同学都曾尝试设计并制作小生态缸，下面列举的在设计小生态缸时应遵循的原理中，不合理的是()A瓶中动物与植物之间应有捕食关系B瓶中各种生物的数量搭配应合理C应经常向瓶中通气，保证瓶中生物的呼吸D瓶中生态系统应获得充足的能量答案C解析小生态瓶应是一个相对独立的生态系统，应密闭。生物呼吸所需的氧气由生产者提供。一、选择题1下列生态系统中，自我调节能力最大和最小的依次是()温带草原热带雨林北方针叶林北极冻原A C D答案B解析
18、生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力越弱，生态平衡越容易被破坏；反之，生态系统的营养结构越复杂，食物链中各个营养级的生物种类越复杂，自我调节能力越强，生态平衡就越容易维持。2自然林区内的马尾松一般不容易发生虫害，但在一些人工马尾松林中却常会发生严重的松毛虫危害，其主要原因是()A松毛虫繁殖力强B马尾松抗虫害能力强C人工林营养结构简单D当地气候适宜松毛虫生长答案C解析人工马尾松林营养结构简单，自我调节能力弱，容易受松毛虫的危害。3提高一个生态系统维持平衡的能力，最有效的措施是()A增加食物网中的生物种类B改变环境中的非生物因素C减少最高级消费者的数目D减少分解者的数目答案A解析只有
19、增加物种数量，使生态系统的能量流动和物质循环的渠道食物链和食物网增多，才能使生态系统的自我调节能力增强，从而进一步提高生态系统的稳定性。4生态系统越复杂，其自我调节能力越强的原因不包括()A处于同一营养级的生物种类繁多B能量可通过其他食物链传递到顶级C某营养级的一些生物消失，可由其他营养级生物替代D能量流经各营养级时，是逐级递减的答案D解析一般来说，生态系统的营养结构越复杂，其自我调节能力就越强，因为营养结构越复杂，食物链中各营养级生物种类就越多，如果某种生物消失，就会由该营养级的其他生物来代替，用其他的食物链来代替这一食物链，维持了生态平衡；D项属于能量流动的特点，不是影响生态系统自我调节能
20、力的原因。5假定在一个相对封闭的草原生态系统中，狼被杀绝，鹿群个体数量的变化情况应是()A迅速持续上升B缓慢持续上升C相对稳定D先上升后下降答案D解析根据负反馈调节的原理，当狼被杀绝时，鹿由于没有了天敌而大量繁殖，植被迅速减少，又会造成鹿因食物不足而大量死亡。6下列有关生态系统稳定性的说法，正确的是()A北极苔原生态系统的抵抗力稳定性与恢复力稳定性均低B“野火烧不尽，春风吹又生”，说明了草原生态系统的恢复力稳定性较低C生态系统的营养关系简单，其抵抗力稳定性高D农田生态系统的抵抗力稳定性高，恢复力稳定性低答案A解析生态系统的营养关系越简单，其抵抗力稳定性越低，恢复力稳定性越强，农田生态系统、草原
21、生态系统都属于该种类型。北极苔原生态系统物种少，营养关系简单，但其抵抗力稳定性与恢复力稳定性均低，主要是因为温度极低，其受到破坏后，不是短时间就能恢复原样的。7如图表示一个能够自我维持稳态的生态系统必须满足的条件，则X最可能代表()A生物因子 B共生关系C能量流动 D物质循环答案D解析生态系统能够自我维持稳态，必须满足物质循环和能量流动的顺利进行和信息的有效传递，所以X最可能代表物质循环。8下列哪个图能正确表示处于稳定状态的生态系统()答案D解析A图是种群的“S”型增长曲线，描述了一个生态系统从开始到成熟的发展过程；B图是种群的“J”型增长曲线，是一个发展中的生态系统中种群数量变化曲线；在稳定
22、状态的生态环境中，任何一个物种的种群数量变化都如D图所示，在一定的数量上稳定的波动，而不是C图所示数量一直不变。9在一个生态系统中，能量的输入长期低于能量的输出，该生态系统将会发生的变化是()A营养结构越来越复杂B不发生大的变化C营养结构越来越简单D生产者、消费者和分解者保持着动态的平衡答案C解析如果输入的能量较输出的能量少，生态系统将难以保持平衡，稳定性将会遭到破坏，营养结构就会越来越简单。10下列有关负反馈调节的叙述，错误的是()A在生态系统中普遍存在B是生态系统自我调节能力的基础C存在于生物群落中D不存在于生物群落和无机环境中答案D解析负反馈调节存在于生态系统、生物群落以及生物群落与无机
23、环境之间，是生态系统自我调节能力的基础。二、非选择题11松毛虫是马尾松林的害虫，能取食马尾松的针叶，松毛虫种群的爆发引起马尾松林成片死亡，造成严重的经济损失和生态后果。通过向马尾松林引入灰喜鹊，可以有效控制虫害。请根据此材料回答：(1)这种控制虫害的方法属于_，具有长效、环保和无污染的特点；而农药防治不可能取得长期、持续的防治效果，原因是_。(2)在这个生态系系统中，灰喜鹊是_消费者；松毛虫属于第_营养级。(3)据调查，人造马尾松林比天然马尾松林容易遭受松毛虫危害，原因是_。答案(1)生物防治农药对具有抗药性的松毛虫不起作用(2)二级二(3)人造马尾松林生物种类单一，自我调节能力差解析通过向马
24、尾松林引入灰喜鹊来控制虫害的方法属于生物防治，具有长效、环保和无污染的特点；而农药防治不可能取得长期、持续的防治效果，原因是农药对具有抗药性的松毛虫不起作用。在这个生态系统中，灰喜鹊是二级消费者；松毛虫属于第二营养级。人造马尾松林比天然马尾松林容易遭受松毛虫危害，原因是其生物种类单一，生态系统的自我调节能力差。12为观察生态系统的稳定性，设计4个密闭、透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件见下表。经过一段时间的培养和观测后，发现甲瓶是最稳定的生态系统。生态系统组成光水草藻类浮游动物小鱼泥沙生态系统编码甲乙丙丁注：“”表示有，“”表示无。请回答下列问题：(1) 乙瓶中，藻类的种群密度变化趋势为_，原因
25、是(2) _。(3) 丙瓶比甲瓶有较多的有机物，原因是(4) _。(3)丁瓶与甲瓶相比，氧气含量_，原因是_。(4)根据观测结果，得出结论：_；_。答案(1)下降缺乏光照情况下藻类不能进行光合作用，不能生长(2)缺乏泥沙，分解者数量太少(3)减少消费者较多，消耗较多的氧气(4)生态系统应该具有生产者、消费者和分解者以及非生物的物质和能量(太阳能)生产者、消费者以及分解者之间应保持适宜比例，以维持生态系统的相对稳定解析密闭生态瓶的稳定性取决于该生态系统生物种类和数量的合理搭配。生产者进行光合作用，消耗水中的二氧化碳，释放出氧气，同时将无机物转化成有机物，为消费者浮游动物和小鱼提供氧气和食物。泥沙中含有微生物分解者，可将水中的有机物分解成无机物，实现瓶内的物质循环。乙瓶缺光，丙瓶缺分解者，两者都不能长久地维持稳定，甲瓶无小鱼较丁瓶有小鱼稳定的原因可能是生态瓶较小，小鱼的存在和长大会引起生物间的竞争加剧，打破原有的平衡。章末检测一、选择题1下列术语中，阐述生态系统的是()A地球上全部生物及其生存环境B一定区域内同种生物个体的总和C一定区域内各种生物种群的总和D生物群落与无机环境相互作用的自然系统答案D解析生态系统是指自然环境中生物群落和无机环境相互作用的自然系统。2生产者是生态系统的重要组成成分，下列关于生产者的叙述，不正确的是()A都位于能量金字塔同一营养级B一定能固定CO
