新人教生物一轮复习学案：第43讲　生态系统的稳定性（含答案解析）

新人教生物一轮复习学案
第43讲　生态系统的稳定性
课标要求 1.生态系统通过自我调节作用抵御和消除一定限度的外来干扰，保持或恢复自身结构和功能的相对稳定。 2.设计并制作生态缸，观察和比较不同生态缸中生态系统的稳定性，撰写报告分析其原因（活动）。
考点　生态系统的稳定性
概 念 落 实
1.生态平衡
（1）生态平衡的概念：指生态系统的　　　　和　　　　处于相对　　　　的一种状态。
（2）处于生态平衡的生态系统具有的特征
①结构平衡：生态系统的各组分保持　　　　　　　　。
②功能平衡：生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证了物质总在　　　　，能量不断　　　　，生物个体持续发展和更新。
③　　　　　　。
2.反馈调节
反馈包括正反馈和负反馈。
（1）正反馈是加速最初发生变化的那种成分所发生的变化，其结果常使生态系统远离稳态，如图　　　　所示。
（2）负反馈是抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化，其结果　　　　（选填“有利于”或“不利于”）生态系统保持相对稳定，如图　　　　所示。
甲 乙
（3）　　　　　　在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础。
3.生态系统的稳定性
（1）概念理解
①结构的相对稳定：体现在各组成成分的相对稳定和生物种间关系的相对稳定。
②功能的相对稳定：生态系统物质和能量的输入与输出达到平衡。
③生态系统的稳定是一种　　　　状态。形成原因是生态系统具有　　　　　　　，但这种能力是　　　　。调节的基础是　　　　　　。
（2）生态系统稳定性的形成
　
（3）生态系统的两个方面：抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较
项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
区别 实质 　　　　自身结构与功能相对稳定 　　　　自身结构与功能相对稳定
核心 抵抗干扰，保持原状的能力 遭到破坏，恢复原状的能力
影响 因素
联系 ①不同生态系统在这两种稳定性的表现上有一定　　　；②二者一般呈　　　　　，如图所示：
方 法 规 律
抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系
（4）提高生态系统的稳定性
①控制对生态系统的干扰强度，　　　　　地利用。
②给予相应的　　　　　　的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
诊断·加强
1.判断下列说法的正误：
（1）生态系统的结构和功能处于固定的稳定状态，就是生态平衡。 （　　）
（2）生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态的平衡。 （　　）
（3）自我调节能力越强的生态系统，其恢复力稳定性也就越高。 （　　）
（4）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。 （　　）
（5）一个生态系统的抵抗力稳定性很低，则恢复力稳定性就一定很高。 （　　）
（6）河流轻度污染后的净化恢复及火灾后草原的恢复均属于恢复力稳定性。 （　　）
2.链接选择性必修2教材P77“思考·讨论”。
某地农业部门在防治棉铃虫问题上，提出了两种方案——Ⅰ.喷洒高效农药；Ⅱ.放养赤眼蜂（其为棉铃虫天敌）。哪种方案更有利于提高农田生态系统的稳定性？说明理由。
典 题 固 法
（2022·河北卷）关于生态学中的稳定与平衡，叙述错误的是（　　）
A.稳定的种群具有稳定型年龄组成，性别比例为1∶1，个体数就达到K值
B.演替到稳定阶段的群落具有相对不变的物种组成和结构
C.相对稳定的能量流动、物质穴环和信息传递是生态系统平衡的特征
D.资源的消费与更新保持平衡是实现可持续发展的重要标志
（2021·湖南卷）某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A.食草动物进入早期，其种群数量增长大致呈“J”形曲线
B.图中点a的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量
C.该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负反馈调节有关
D.过度放牧会降低草原生态系统的抵抗力稳定性
（2022·重庆卷）“瓦尔迪兹”油轮意外失事，泄漏大量原油，造成严重的海洋污染，生物种群受到威胁。为探究油污染对海獭的影响，生态学家进行了长达25年的研究，有以下发现：
Ⅰ.随着时间推移，原油污染区大部分生物种群都有一定程度的恢复，但该区域和毗邻的非污染区海獭种群均在持续减少。
Ⅱ.原常以海豹为食的虎鲸，现大量捕食海獭。
Ⅲ.过度捕捞鲑鱼，造成以鲑鱼为食的海豹数量锐减。
Ⅳ.海獭的食物海胆数量增加，而海胆的食物大型藻数量锐减。
请回答下列问题：
（1）由上述发现可知，原油泄漏　　　　（选填“是”或“不是”）引起海獭数量持续减少的直接原因。
（2）上述材料中，虎鲸至少属于食物链（网）中的第　　　　营养级；食物链顶端的虎鲸种群数量最少，从能量流动角度分析，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）若不停止过度捕捞，多年后该海域生态系统可能出现的结果有　　　　（填号）
①虎鲸的生存受到威胁
②流经该生态系统的总能量下降
③该生态系统结构变得简单
④生态系统抵抗力稳定性提高
（4）结合本研究，你认为我国2021年在长江流域重点水域开始实行“十年禁渔”的目的是　　　　　　。
考向　生态系统的稳定性
1.（2022·梅州质检）我国的许多古诗词中蕴含着一定的生物学原理，下列相关叙述错误的是（　　）
A.“种豆南山下，草盛豆苗稀”反映了杂草和豆苗的种间关系为竞争
B.“野火烧不尽，春风吹又生”反映出草原生态系统的恢复力稳定性比较强
C.“落红不是无情物，化作春泥更护花”体现了分解者在物质穴环中的作用
D.“晨兴理荒秽，带月荷锄归”说明可以让能量更多流向人类，从而提高能量的传递效率
2.（2018·海南卷）对于一个结构和功能处于恢复过程中的生态系统，下列推论错误的是（　　）
A.适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复
B.随着生物多样性的提高，系统的自我调节能力增强
C.恢复后的生态系统，其结构和功能可接近受损前的状态
D.生物多样性提高后，某营养级的能量可全部流入下一营养级
3.（2022·河北卷改编）某林场对林下无植被空地进行开发，采用了“上层林木＋中层藤本药材＋下层草本药材＋地表药用真菌”的立体复合种植模式。下列叙述错误的是（　　）
A.林、藤、草和真菌等固定的太阳能是流入该生态系统的总能量
B.该模式改变了生态系统物质穴环的渠道
C.该模式提高了生态系统的抵抗力稳定性
D.该模式利用群落的垂直结构提高了群落利用环境资源的能力
实验16　设计并制作生态缸，观察其稳定性
实 验 回 归
1.实验原理
（1）生态缸中必须包括生态系统的四种成分，特别需要注意必须有足够的　　　　。
（2）生态缸中必须能够进行　　　　　和　　　　，生物之间要有合适的　　　　结构，生物的数量不宜过多。
2.实验流程
铺垫细沙→注入水→放置　　　　→密封生态缸→将生态缸放置在　　　　　　　　下→观察记录。
3.实验设计要求
设计要求 相关分析
生态缸必须是　　　　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　　　　、　　　　和　　　　） 生态缸中能够进行　　　　　　　　　　　　，在一定时期内保持稳定
生态缸的材料必须　　　 为光合作用提供光能，便于观察
生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的　　　 便于操作，缸内储备一定量的空气
4.生态缸稳定性观察与分析
（1）观察稳定性，可通过观察动植物的生活情况、　　　　、基质变化等判断生态系统的稳定性。
（2）由于生态缸中的生态系统极为简单，自我调节能力极　　　　，所以抵抗力稳定性极　　　　，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。
典 题 固 法
1.生态缸是以水生植物造景为主的相对封闭的微型生态系统。下列关于生态缸的说法，正确的是（　　）
A.制作生态缸，要遵循生态系统的基本原理，能够实现短期内的相对稳定
B.生态缸密封后，要能和外界进行能量交换，要置于阳光直射下
C.人工生态缸只能够实现能量流动和物质穴环的功能
D.人工制作的生态缸中生产者的种类和数量越多，其稳定性越高
2.为探究影响生态系统稳定性的因素，四个生物小组制作了如下四组生态瓶。下列相关评价错误的是（　　）
甲 乙 丙 丁
A.相较于丙、丁生态瓶，甲组中各种生物成分更齐全，存活的时间最长
B.甲、乙组生态瓶比较，说明光照是保持生态系统稳定的前提
C.甲、丙组生态瓶比较，说明生产者是联系群落与无机环境的关键因素
D.由于生态缸密闭，所以无须保持通风良好，但要避免阳光直射
构核心概念
练教材长句
链接选择性必修2教材 P75。
（1）当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的稳定性急剧下降，生态平衡就会遭到严重的破坏，说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
链接选择性必修2教材 P75。
（2）　　　　　　　　　　　　　　　　，叫作抵抗力稳定性；　　　　　　　　　　　　　　　　　，叫作恢复力稳定性。
链接选择性必修2教材 P75。
（3）一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
链接选择性必修2教材 P76。
（4）提高生态系统的稳定性，一方面　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；另一方面，　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
拎教材“冷”点
链接选择性必修2教材 P77“拓展应用”。
（1）大量生活污水和工业废水排入水中，破坏了该生态系统的　　　　稳定性和　　　　稳定性，河水很难恢复到原来的状态，就会形成污染。生态系统的　　　　　　具有一定的限度，由于污染严重，尽管采取了治理措施，河流自身的净化能力仍然不足以消除污染物，因此水质仍然较差。
链接选择性必修2教材 P78“探究·实践”。
（2）封上生态缸盖，将生态缸放置于室内　　　　　　　的地方，但要避免　　　　　　。
链接选择性必修2教材 P80“复习与提高 T二－2”。
（3）藻类通过光合作用释放氧气；有机物减少，　　　　　　数量下降，因而对溶解氧的消耗量减少。河流中生物大量死亡，该生态系统的　　　　　遭到破坏。
链接选择性必修2教材 P80“复习与提高 T二－3”。
在棉田中放养赤眼蜂，由于棉铃虫和赤眼蜂在　　　　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　　　　　。从这个角度看，这种做法有利于提高农田生态系统的　　　　。
第43讲　生态系统的稳定性
考点　生态系统的稳定性
【概念落实】
1.（1）结构　功能　稳定　（2）①相对稳定　②穴环　流动　③收支平衡
2.（1）甲　（2）有利于　乙　（3）负反馈调节
3.（1）③相对平衡　自我调节能力　有限的　负反馈调节　（3）保持　恢复　营养结构（食物网）　差别　负相关
（4）①合理适度　②物质、能量
【诊断·加强】
1.（1）×　（2）√　（3）×　（4）×　（5）×　提示：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，由于物种组成成分单一、结构简单，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。　（6）×
2.提示：放养赤眼蜂。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，就容易再度大暴发。在农田中放养赤眼蜂，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。
【典题固法】
【高考典例】
例1　A　解析：稳定的种群在年龄组成稳定、性别比例为1∶1时，能否达到K值，还要看环境条件是否发生变化，A错误；群落演替到相对稳定后，构成群落的物种组成是动态平衡的，物种组成和结构相对不变，B正确；生态系统的功能包括物质穴环、能量流动和信息传递，生态系统保持相对稳定具有功能平衡的特征，故相对稳定的物质穴环、能量流动、信息传递是生态系统平衡的特征，C正确；资源的消费与更新保持平衡是实现可持续发展的重要标志，D正确。
例2　B　解析：早期食草动物进入草原生态系统，由于空间、资源充足，又不受其他生物的制约，所以食草动物的种群数量的增长大致呈“J”形曲线增长，A正确。环境容纳量是指在相当长一段时间内，环境所能维持的种群最大数量，即该种群在该环境中的稳定平衡密度。而图中a点的纵坐标对应的数量为该食草动物的最大数量，所以环境容纳量应小于a，B错误。从图中可以看出，食草动物过多会导致植物数量的下降，食草动物数量的下降又会导致植物数量的增多，属于典型的负反馈调节，C正确。生态系统的自我调节能力有一定的限度，过度放牧使得草原生物的种类和数量减少，降低了草原生态系统的自我调节能力，致使草原退化，D正确。
例3　（1）不是　（2）四　生态系统的能量沿食物链单向流动、逐级递减，而虎鲸营养级最高，获得能量最少，所以种群数量少　（3）①②③　（4）增加生物多样性，提高生态系统的抵抗力稳定性，保护长江生态系统等
解析：（1）由题意“原常以海豹为食的虎鲸，现大量捕食海獭”可知，海獭数量持续降低的直接原因是虎鲸的大量捕食，并不是原油泄漏。（2）据题干中信息可知，虎鲸捕食海獭，海獭捕食海胆，海胆捕食大型藻，其中大型藻属于生产者，即第一营养级，所以虎鲸至少属于食物链（网）中的第四营养级；处于食物链顶端的物种个体数量较少，是由于生态系统的能量沿食物链单向流动、逐级递减，营养级越高的生物所获得的能量就越少，从而个体的数量较少。（3）由题意可知，若人类仍过度捕捞鲑鱼，海豹的数量得不到恢复，虎鲸只能不断捕食海獭，而海獭的数量持续降低，进而导致虎鲸数量减少；海獭数量降低还会导致海胆数量增多，捕食更多的大型藻，从而使生产者固定的太阳能减少；同时，该生态系统的组成成分可能会减少，使营养结构变得简单，抵抗力稳定降低。故可能出现的结果有①②③。（4）根据题干信息和第（3）小问可推知，“十年禁渔”可防止过度捕捞引起的生态系统稳定降低等结果，达到增加生物多样性、提高生态系统抵抗力稳定性等目的。
【对点演练】
1.D　解析：“种豆南山下，草盛豆苗稀”体现了杂草和豆苗在竞争中杂草占优势的情形，A正确；“野火烧不尽，春风吹又生”体现了草原生态系统的恢复力稳定性较强，B正确；“落红不是无情物，化作春泥更护花”体现了土壤中的微生物分解落叶，形成无机物被植物的根系吸收利用，体现的是分解者的作用，C正确；“晨兴理荒秽，带月荷锄归”说明人类能调整生态系统中能量流动方向，让能量更多流向人类，从而提高了能量利用率，D错误。
2.D　解析：由于该生态系统处于恢复过程中，结构和功能不甚完善，所以适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复，A正确；生物多样性是生态系统自我调节能力的基础，生态系统中物种丰富度越高，其自我调节能力越强，B正确；恢复生态主要是恢复生态系统的自我调节能力和生物的适应性，充分依靠生态系统自身的能力，辅以物质和能量的投入，从而尽快使生态系统的结构和功能恢复到（或接近）受干扰前的状态，C正确；无论生物多样性高与低，某营养级的能量都不可能全部流入下一营养级，D错误。
3.A　解析：生产者固定的太阳能是流入生态系统的总能量，真菌不属于生产者，A错误；该生态系统中物质穴环的渠道是食物链和食物网，立体复合种植使食物链和食物网更加复杂，改变了生态系统物质穴环的渠道，B正确；该模式增加了物种多样性，增加了消费者的生存空间，从而使食物链和食物网更加复杂，提高了生态系统的抵抗力稳定性，C正确；该模式利用群落的垂直结构提高了群落利用环境资源的能力，D正确。
实验16　设计并制作生态缸，观察其稳定性
【实验回归】
1.（1）分解者　（2）物质穴环　能量流动　食物链　
2.动植物　光线良好的散射光
3.封闭　生产者　消费者　分解者　物质穴环和能量流动　透明　空间
4.（1）水质变化　（2）差　低
【典题固法】
1.A　解析：在有限的空间内，依据生态系统原理，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，能实现短期内的相对稳定，A正确；制作的生态缸应密闭，放置在室内通风、光线良好但要避免阳光直射的地方，B错误；人工生态缸还具有信息传递的功能，C错误；制作生态缸时，放置的生产者、消费者和分解者的种类和数量要适宜，并不是越多生态缸越稳定，D错误。
2.D　解析：甲组有光照，有植物等生产者，能进行光合作用释放氧气，供其他生物（消费者等）呼吸作用利用，也有泥沙等非生物和分解者，有利于植物的生活；丙组缺少植物等生产者，不能进行光合作用释放氧气，不利于其他生物的生存；丁组无光照，缺少植物等生产者，不利于其他生物的生存，因此相较于丙、丁生态瓶，甲组中各种生物成分更齐全，存活的时间最长，A正确。甲、乙组互为对照，甲组有光照，乙组无光照，能说明光照是保持生态系统稳定的前提，B正确。甲、丙组区别在于甲组有生产者，而丙组无生产者，说明生产者是联系群落与无机环境的关键因素，C正确。生态缸应放置在通风、光线良好的地方，但要避免阳光直射，以免温度过高杀死生态瓶内的生物，D错误。
课堂小结与延伸
【构核心概念】
①负反馈　②限度　③适度　④物质、能量　⑤恢复力　⑥保持　⑦营养结构　⑧恢复
【练教材长句】
（1）生态系统的自我调节能力是有限的
（2）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　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
（3）自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高
（4）要控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统　对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调
【拎教材“冷”点】
（1）抵抗力　恢复力　自我调节能力
（2）通风、光线良好　阳光直接照射　（3）需氧型细菌　稳定性　（4）数量　较低水平　稳定性