(共106张PPT)
第2节 生态系统的稳定性
一、生态平衡与生态系统的稳定性
1.生态平衡
(1)概念：生态系统的____________能处于__________的一种状态，就是生态
平衡。
结构和功能
相对稳定
(2)处于生态平衡的生态系统具有的特征
①__________:生态系统的各组分保持相对稳定。
②__________:生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，
能量不断流动，生物个体持续发展和更新。
③__________，例如，在某生态系统中，植物在一定时间内制造的可供其他生
物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。
结构平衡
功能平衡
收支平衡
(3)特点：是一种______的平衡。
动态
2.生态平衡的调节机制——负反馈调节
(1)概念:在一个系统中，系统工作的______，反过来又作为信息调节该系统的
工作，并且使系统工作的效果______或受到______，它可使系统保持稳定。
(2)意义:负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备_____________
__的基础。
效果
减弱
限制
自我调节能力
3.生态系统的稳定性
(1)概念：生态系统______或______自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。
维持
恢复
(2)特点:生态系统的自我调节能力是________，
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
衡就会遭到严重破坏。
有限的
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
1.概念
(1)抵抗力稳定性:生态系统______外界干扰并使自身的结构与功能__________
的能力。
(2)恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的______后____________的
能力。
抵抗
保持原状
破坏
恢复到原状
2.稳定性与营养结构的关系
一般来说，生态系统中的______越多，________越复杂，其自我调节能力就越
强，抵抗力稳定性就越高，恢复力稳定性越弱。
组分
食物网
三、提高生态系统的稳定性
1.控制对生态系统的______程度，在不超过生态系统______________的范围内，
__________地利用生态系统。
2.对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的______、______的投入，保
证生态系统内部______与______的协调。
干扰
自我调节能力
合理适度
物质
能量
结构
功能
任务一 生态平衡与生态系统的稳定性
【资料1】 阅读教材P74第二段关于负反馈调节的两个实例。
1.尝试构建两个实例中生态平衡调节过程。
实例1：
增加
增加
减少
减少
减少
减少
增加
实例2：
减少
受限(受到制约)
积累(增加)
充足
增多
萌发
迅速生长
逐渐恢复
2.上述实例的调节方式属于________调节，它在生态系统中普遍存在，是生态
系统具备__________能力的基础。
负反馈
自我调节
【资料2】 黄土高原过去不仅有茂密的森林，还有茂密的草原。但是，经过
几百年的掠夺式开发，盲目砍伐森林和滥垦草原，结果植被被破坏殆尽，引起
水土流失，因而成为一片荒山秃岭。
该实例说明生态系统的自我调节能力是______的，当外界干扰因素的强度超过
一定限度时，生态系统的________急剧下降，__________就会遭到严重的破坏。
有限
稳定性
生态平衡
1.生态平衡、生态系统的稳定性的关系
2.生态系统自我调节能力的大小
生物种类 食物网 自我调节能力
越多 越复杂 越强
越少 越简单 越弱
3.生态系统的负反馈调节和正反馈调节的比较
正反馈调节 负反馈调节
作用 使生态系统远离平衡状态 是生态系统自我调节能力的基础,能使生
态系统保持相对稳定
结果 加速最初发生变化的那种成 分所发生的变化 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
实例 ________________________________________________________________________________________ 已被污染的湖泊污染加剧 ______________________________________________________________________________
草原上食草动物与植物的平衡
例1 媒体上经常出现“生态平衡”的概念，下列关于“生态平衡”和“生态系统稳
定性”的叙述，不正确的是( )
D
A.生态平衡是生态系统在一定条件下结构和功能的相对稳定状态
B.生态系统稳定性是生态系统具有的维持或恢复其结构和功能相对稳定的能力
C.生态系统的自我调节能力是生态系统稳定性和生态平衡的基础
D.生态平衡与生态系统的稳定性无关
[解析] 生态平衡是生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态；生态系统
的稳定性是生态系统维持或恢复生态平衡的能力，两者是密切相关的，D错误。
例2 [2024·湖北武汉期中] 一个系统作用的效果反过来又促进或抑制了这个
系统的工作，如果是促进，该调节就是正反馈调节，反之则是负反馈调节。如
图Ⅰ为某草原生态系统中三种动物之间的反馈调节示意图，图Ⅱ为某湖泊生态系
统中发生的某种调节活动。下列分析不正确的是( )
A.图Ⅰ中存在负反馈调节，图Ⅱ中存在正反馈调节
B.图Ⅰ中甲、乙、丙三者之间形成的食物链是乙 甲 丙
C.图Ⅱ所示调节导致的最终结果是生态系统被破坏
D.负反馈调节在生态系统中普遍存在，是生态系统具有自我调节能力的基础
√
[解析] 图Ⅰ中乙减少使得甲减少，而甲减少却导致乙增多，存在负反馈调节；
图Ⅱ中湖泊受到污染后，导致鱼类死亡，进而导致污染加剧，污染加剧使得鱼
类数量更少，存在正反馈调节，A正确。图Ⅰ中乙减少使得甲减少，而甲减少导
致乙增多，说明甲以乙为食，同理可知丙以甲为食，所以图Ⅰ中甲、乙、丙三
者之间形成的食物关系是乙 甲 丙，食物链要以生产者为起点，但是乙是
动物，不是生产者，B错误。图Ⅱ所示为正反馈调节,结果是加速最初发生变化
的成分所发生的变化,从而远离生态平衡,C正确。负反馈调节在生态系统中普遍
存在，是生态系统具有自我调节能力的基础，正是由于生态系统具有自我调节
能力，生态系统才能维持相对稳定，D正确。
任务二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的区别与联系
【资料】①森林生态系统中受到害虫干扰，害虫数量不会大量增长，森林仍旧
郁郁葱葱(有虫但不成灾)。
②气候干旱时，森林中的植物扩展根系的分布空间，以便获得更多的水分，从
而维持生态系统正常的功能。
③野火烧不尽，春风吹又生。
④某河流由于沿岸工厂大量污水的排入，受到严重污染，鱼虾绝迹，臭气熏天；
近几年随着环境保护力度加大，污水不再排入，该河流又变得水清草美。
1.资料①②说明森林具有一定的__________能力，森林生态系统能够抵抗外界
干扰并使自身的____________保持原状，生态系统的这种能力叫作__________
_____。
自我调节
结构和功能
抵抗力稳定性
2.资料③④中外界干扰远远超出了生态系统的__________能力，生态系统被破
坏。外界干扰消除后，生态系统恢复原状，这种能力叫作______________。
自我调节
恢复力稳定性
3.树种单一的人工林与资料①中提到的“森林”相比，人工林的抵抗力稳定性
____，恢复力稳定性____，原因是人工林组成成分____，食物网______，自我
调节能力____。
弱
强
少
简单
弱
1.抵抗力稳定性和恢复力稳定性
抵抗力稳定性 恢复力稳定性
影响因 素 生态系统的成分越复杂，抵抗力稳 定性越强 一般生态系统的成分越简单，则恢
复力稳定性越强
抵抗力稳定性 恢复力稳定性
联系 ①一般情况下两者呈负相关，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳 定性差，反之亦然; ②二者是同时存在于同一系统中的两种不同的作用力，它们相互作 用，共同维持生态系统的稳定; ③二者与营养结构的关系：
续表
2.关于抵抗力稳定性和恢复力稳定性的易错点
(1)强调“生态系统稳定性高低”时，必须明确是抵抗力稳定性还是恢复力稳定性，
因为二者一般呈负相关。但对于极地苔原(冻原)等特殊生态系统，由于物种组
分稀少、结构很简单，且温湿条件较差，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都
较低。
(2)辨析抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关键：抵抗力稳定性强调的是“抵抗干
扰，保持原状”；恢复力稳定性强调的是“遭到破坏，恢复原状”。
例3 [2023·陕西咸林中学月考] 下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是
( )
A
A.轻度污染的河流很快恢复，体现了生态系统的恢复力稳定性
B.与森林生态系统相比，沙漠生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性均低
C.当干扰强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力通常会迅速丧失
D.一般某生态系统中的食物网越复杂，该生态系统抵抗外界干扰的能力就越强
[解析] 恢复力稳定性指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，轻度污染的河流并未遭受破坏，其很快恢复体现了生态系统的抵抗力稳定
性，A错误；与森林生态系统相比，沙漠生态系统物种丰富度低，营养结构比
较简单，环境条件恶劣，其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低，B正确；生
态系统的自我调节能力是有一定限度的，当干扰强度超过一定限度时，生态系
统的自我调节能力通常会迅速丧失，C正确；一般某生态系统中的食物网越复
杂，该生态系统抵抗外界干扰的能力就越强，即抵抗力稳定性越高，D正确。
例4 [2023·湖北恩施期中] 下图中甲、乙是两个不同的淡水生态系统的结构
和功能变化曲线。在时间点 ，两者同时受到相同类型和强度的污染物排放干
扰，致使两者结构和功能都出现较大波动。下列分析错误的是( )
A.曲线显示，针对该种类型和强度的污染物干扰，乙生态系统的抵抗力稳定性
明显强于甲生态系统
B.在污染物类型和排放强度不变的情况下，若乙生态系统所受干扰提前，则其
B点会向左移动
C.若污染物类型不变、排放时间点不变但增大排放量，则甲生态系统对应的C
点会向右移动
D.图中段与 段时间差异取决于甲、乙生态系统的恢复力稳定性强弱，与
抵抗力稳定性无关
√
[解析] 由图可知，甲生态系统的结构和功能曲线波
动幅度较大，所以甲生态系统抵抗力稳定性较弱，
乙生态系统抵抗力稳定性较强，A正确；若乙生态系
统受到干扰的时间提前，干扰强度不变，乙生态系
统恢复到原状所用时间不变，所以B点也会提前，B正确；若污染物类型不变、
排放时间点不变但增大排放量，则甲生态系统恢复自身原状所需要的时间更长，
所以C点右移，C正确；受到相同程度的外界干扰时曲线偏离正常范围的程度
越小，说明抵抗力稳定性越高，段与 段时间差异取决于两个生态系统的
抵抗力稳定性和恢复力稳定性强弱，D错误。
［拓展］ 生态系统稳定性曲线分析(如图所示)
(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正
常的作用范围。
(2) 表示一个外来干扰使之偏离正常范围的大小，
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，则抵抗力稳定性强，如热带雨林与草原生
态系统受到相同强度干扰，草原生态系统的值要大于热带雨林的 值。
(3)可以表示恢复到原状所需的时间。 越大，表
示恢复力稳定性越弱，反之，则恢复力稳定性越
强。
(4) 表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可
作为总稳定性的定量指标，这一面积越大，即
与 越大，说明这个生态系统的总稳定性越低。
任务三 探究·实践——设计制作生态缸，观察其稳定性
1.实验原理:在有限的空间内，依据__________原理，将生态系统的__________
进行组织，构建一个人工微生态系统是可能的。要使人工微生态系统正常运转，
在设计时，还要考虑____________及____________的合适比例。应该注意，人
工生态系统的________是有条件的，也可能是______的。
生态系统
基本成分
系统内组分
营养级之间
稳定性
短暂
2.实验步骤
制作生态缸的框架
底部一侧铺石块作为基垫，再铺上一层细沙后铺一层含________较多的土，铺
垫好的土和石块整体呈坡状
放假山石，作为小动物______的场所
腐殖质
栖息
倒入自来水，在水中放几块鹅卵石
在土坡上种植植物，放入小动物；在水中放入水生植物和小动物
封上生态缸盖。置于__________、__________的地方，但要避免____________
___
观察记录:每周至少观察一次生态缸中生物____________的变化，并记录
室内通风
光线良好
阳光直接照射
种类及数量
3.结论
(1)人工生态系统可以保持较长时间的相对稳定但不是永久。
(2)人工生态系统的稳定性是有条件的。
4.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,在一定时期内保持相对稳定
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
的温度;便于观察
生态缸宜小不宜大,缸中的水量应适宜,要 留出一定的空间 便于操作;缸内储备一定量的空气
设计要求 相关分析
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
选择生命力强的生物,动物不宜太多,个体 不宜太大 减少对 的消耗,防止生产量小于消
耗量
续表
例5 [2024·广东执信中学月考] 市面上出现很多
观赏性的小生态瓶，为人们的生活增添了乐趣，下
图是一个封闭的小生态瓶示意图，下列有关说法合
理的是( )
C
A.生态瓶中各营养级的能量和数量都呈金字塔形
B.碳元素以有机物的形式实现物质循环利用
C.设计时需考虑系统内不同营养级生物之间的合适
比例
D.增加小鱼的数量能提高生态系统的能量传递效率
[解析] 观赏性的小生态瓶，是较为特殊的生态系统，
各营养级的能量和数量不一定呈金字塔形，A错误；
碳元素以有机物的形式通过食物链进行传递，在生
物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式流动，
B错误；生态瓶中生物的种类和数量要保持合适的
比例，这样有利于其维持稳定，故设计生态瓶时需考虑系统内不同营养级生物
之间的合适比例，C正确；能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比
值，增加小鱼的数量是增加了消费者数量，但不能提高生态系统的能量传递效
率，D错误。
例6 甲、乙、丙、丁4个透明的生态瓶，各瓶内的组分和条件见下表。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。下列有关叙述错误的
是( )
生态系统组成 光 水草 藻类 浮游动物 小鱼 泥沙
生态瓶编 号 甲 -
乙 - -
丙 - -
丁
注：“ ”表示有；“-”表示无。
A.生态瓶必须是密闭的，放在直射光下，生物成分的数量要搭配合理
B.乙瓶中缺乏光照，生态瓶不稳定说明了生态系统需要稳定的能量输入
C.丙瓶中没有泥沙，分解者太少，不利于物质循环的顺利进行
D.丁瓶中虽然物种更加丰富，但可能因为氧气含量少而不如甲瓶稳定
[解析] 生态瓶必须是密闭的，不能放在直射光下，生物成分的数量要搭配合理，
A错误；乙瓶无光照，藻类和水草不能进行光合作用，生态瓶不稳定说明了生态
系统需要稳定的能量输入，B正确；由于丙瓶中没有泥沙，分解者太少，所以不
利于物质循环的顺利进行，C正确；与甲瓶相比，丁瓶氧气含量较少，是因为其
中的消费者除了浮游动物外还有小鱼，细胞呼吸要消耗较多的氧气，D正确。
√
1.正误辨析
(1)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。( )
√
(2)污染的湖泊，鱼类大量死亡，腐生细菌增多，进一步加重污染，这种调节
是负反馈调节。( )
×
[解析] 湖泊受到污染后，鱼类的死亡加剧了污染，属于正反馈调节。
(3)负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具有自我调节能力的基
础。( )
√
(4)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。 ( )
×
[解析] 河流轻度污染后的净化恢复属于抵抗力稳定性，火灾后草原的恢复属于
恢复力稳定性。
(5)自我调节能力越强的生态系统，其恢复力稳定性一定越高。( )
×
[解析] 自我调节能力越强的生态系统，其恢复力稳定性一般越低。
(6)落叶阔叶林遭到严重破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来的状态，原
因是其抵抗力稳定性较低。( )
×
[解析] 落叶阔叶林遭到严重破坏短时间内难以恢复的主要原因是其恢复力稳定
性较低。
(7)抵抗力稳定性弱的生态系统，其恢复力稳定性一定强。 ( )
×
[解析] 由于冻原生态系统的动植物种类稀少，结构简单且自然环境恶劣，它的
抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低。
(8)生态缸内物质和能量都是可以循环利用的。( )
×
[解析] 生态缸内物质可以循环利用，但能量不能重复利用，需要外界及时补充。
2.[2024·山西朔州期末] 生态系统具有维持生态平衡的能力。下列相关叙述正
确的是( )
D
A.处于生态平衡的生态系统具有的特征是结构平衡、功能平衡、物种平衡
B.森林发生火灾后还能逐步恢复原状，说明生态系统具有抵抗力稳定性
C.一般来说，生态系统的食物网越复杂，生态系统的恢复力稳定性就越高
D.我国建造“三北”防护林保证了该地区生态系统内部结构与功能的协调
[解析] 生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，处于生
态平衡的生态系统具有的特征是结构平衡、功能平衡和收支平衡，A错误；火
灾后的森林逐步恢复原状是由于生态系统具有恢复力稳定性，B错误；一般来
说，生态系统的食物网越复杂，自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高，C错
误；我国建造“三北”防护林保证了该地区生态系统内部结构与功能的协调，提
高了该生态系统的稳定性，D正确。
3.以下实例可以说明生态系统具有自我调节能力的是( )
D
A.废弃多年的耕地上会逐渐生长出杂草，进而逐渐出现小灌木林
B.山区植被遭到掠夺式砍伐后，出现水土流失甚至发生泥石流
C.豆科植物能供给根瘤菌有机养料，同时能通过根瘤菌获得含氮养料
D.河流受到轻微污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解消除污染
[解析] 废弃多年的耕地上会逐渐生长出杂草，进而逐渐出现小灌木林，属于群
落演替中的次生演替，A错误；山区植被遭到掠夺式砍伐后，出现水土流失甚
至发生泥石流，是人类破坏植被后，引发的自然现象，没有说明生态系统具有
自我调节能力，B错误；豆科植物能供给根瘤菌有机养料，同时能通过根瘤菌
获得含氮养料，说明豆科植物和根瘤菌是互利共生关系，C错误；河流受到轻
微污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解消除污染，可以说明生
态系统具有一定的自我调节能力，D正确。
4.[2024·陕西西安期末] 下图为某河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻
度污染后的净化作用示意图。下列说法错误的是( )
D
A. 段溶解氧减少的主要原因是藻类数量减少和需氧型细菌大量繁殖
B.段藻类大量繁殖的主要原因是有机物分解产生大量的 等无机盐离子
C.图示过程说明该河流生态系统具有抵抗力稳定性
D.流入该生态系统的能量是蓝细菌和藻类等生产者固定的太阳能
[解析] 分析图可知， 段溶解氧大量减
少的主要原因是藻类数量的减少
(生成氧气减少)和需氧型细菌的大量繁殖
(消耗氧气增多)，A正确； 段含碳有机
物在减少，说明有机物被大量分解，产生
等无机盐离子，使藻类大量繁殖，B正确；由题意可知，该图表示某河流
生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后的净化作用示意图，体现了
生态系统具有一定的自我调节能力，说明该河流生态系统具有抵抗力稳定性，
C正确；由题意可知，流入该生态系统的能量不仅包括蓝细菌等生产者固定的
太阳能，还包括污水中的能量，D错误。
5.人工制作的生态缸，属于人工微型生态系统，可观察其稳定性。下列有关说
法正确的是( )
B
A.该生态系统的组成成分包含了生产者、消费者、分解者以及食物链和食物网
B.封口的生态缸需要不断输入能量才能保持其相对稳定
C.封上生态缸盖，缸内空气中 均来源于分解者的分解作用
D.显著增加缸内各营养级生物的数量就能提高该生态缸的稳定性
[解析] 食物链和食物网属于生态系统的营养结构，A错误；输入生态系统的总
能量最终以热能形式散失，所以对于任何一个生态系统都需要持续不断的能量
输入，B正确；二氧化碳的来源包括生产者和消费者的呼吸作用以及分解者的
分解作用，C错误；生态缸属于微型人工生态系统，增加生物数量并不一定能
提高其稳定性，D错误。
1．生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力，叫作生态系统的稳定性，包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。下列有关生态平衡与生态系统的稳定性的叙述，错误的是（ ）
A．处于生态平衡的生态系统各组分保持相对稳定
B．不同生态系统的抵抗力稳定性强度会有所不同
C．对农田生态系统要给予相应的物质和能量的投入
D．封山育林是通过延长食物链来提高生态系统稳定性的
D
[解析]处于平衡的生态系统中，物质和能量的输入与输出均衡，生物种类的组成稳定，也就是说，生态系统中的生产过程与消费、分解过程处于平衡的状态，这时生态系统的外貌、结构以及动植物组成等都保持相对稳定的状态，A正确；一般情况下，生态系统中的组成成分越多，营养结构就越复杂，生态系统的自动调节能力就越强，其抵抗力稳定性就越强，如森林生态系统抵抗力稳定性大于草原生态系统抵抗力稳定性，B正确；农田生态系统结构单一，抵抗力稳定性较小，且不断有农产品的输出，人们必须不断的从事播种、施肥、灌溉、除草和治虫等活动，才能够使农田生态系统朝着对人类有益的方向发展，C正确；封山育林是通过控制对生态系统的干扰程度来提高生态系统稳定性，D错误。
2.当河流受到轻度污染时，河流自身能通过物理沉降、化学分解、微生物分解等方法，消除污染，河流中的生物种类和数量不会受到明显的影响。这个事例说明 ( )
A.生态系统具有相对稳定的物质循环
B.生态系统具有一定的自我调节能力
C.生态系统具有稳定的能量来源
D.生态系统具有大量的生产者和消费者
[解析]当河流受到轻度污染时，河流自身能通过物理沉降、化学分解、微生物分解等方法，消除污染，河流中的生物种类和数量不会受到明显的影响。这个事例说明生态系统具有一定的自我调节能力，故选B。
B
3.某人工养鱼缸中用的水是洁净的池塘水。池塘水中含有丰富的浮游藻类、浮游动物及细菌，浮游动物可取食藻类，鱼类取食浮游藻类、浮游动物和鱼食。下列有关分析正确的是（ ）
A．最好将人工养鱼缸置于通风、阳光直接照射的地方
B．浮游动物用于自身生长发育和繁殖的能量中，有一部分通过自身呼吸散失
C．投放某种食藻鱼类一定可提高鱼缸生态系统的抵抗力稳定性
D．浮游藻类与细菌对鱼缸生态系统中的物质循环和能量流动具有重要作用
D
[解析]人工养鱼缸不能放在阳光直接照射的地方，否则缸内温度过高会使生物死亡，A错误；浮游动物同化的能量中有一部分通过自身呼吸散失，一部分用于自身生长发育和繁殖，B错误；投放某种食藻鱼类不一定能提高鱼缸生态系统的抵抗力稳定性，C错误；浮游藻类与细菌作为生产者和分解者对鱼缸生态系统中的物质循环和能量流动具有重要作用，D正确。
4．自然生态系统都属于开放系统，开放系统如果具有调节其功能的反馈机制，该系统就成为控制论系统。要使反馈系统能起控制作用，系统应具有某个理想的状态或置位点，系统就能围绕置位点而进行调节，下列说法错误的是（ ）
A．任何自然生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充以维持正常功能
B．生态系统具有负反馈调节机制使得其能保持自身的生态平衡
C．生态系统围绕其置位点的调节能力是有一定限度的
D．一般来说，生态系统中生物个体数量越多，其自我调节能力越强
D
[解析]流经生态系统的总能量一般是生产者固定的太阳能总量（有的生态系统还需外源能量的投入），生态系统存在能量散失，任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以维持生态系统的正常功能，A正确；生态平衡反映生态系统的稳定性，这是通过负反馈调节机制实现的，该机制是生态系统具有自我调节能力的基础，B正确；一般情况下，生态系统中各种生物的数量和所占的比例是相对稳定的。这说明生态系统具有一定的自我调节能力，但这种调节能力是有一定限度的，当外界因素的干扰超过了这种限度时，生态系统就会遭到破坏，C正确；一般来说，生态系统中组成成分越多，营养结构越复杂，其自我调节能力越强，D错误。
5．生态系统具有的某个理想状态称为置位点，在置位点范围内，生态系统处于动态平衡。其中A、B、C表示其生物成分，箭头表示物质的传递方向（如图所示）。
下列叙述正确的是（ ）
A．图中输入和输出包含物质、能量
和信息，在A、B、C之间的信息传递均为双向
B．反馈调节在系统中普遍存在，生态
系统的稳定性是其自我调节能力的基础
C．生态系统的置位点发生偏离时，其
结构越复杂，偏离就越大，反馈调节越强
D．任何生态系统都具有一定的抵抗外界干扰、保持生态平衡的特性，即生态系统的稳定性
D
[解析]生态系统的正常运转需要物质作为基础、能量作为动力，而信息作为调节的信号共同作用，据此可推测生态系统的输入和输出包含物质、能量和信息，A 为生产者、B 为消费者、C 为分解者，信息传递在生物群落中并非都是双向的，A 错误；反馈是指系统的输出结果反过来对系统的输入进行调节和影响的过程，反馈调节在系统中普遍存在，生态系统自我调节能力依赖于负反馈调节机制，是生态系统稳定性的基础，B 错误；生态系统的置位点发生偏离时，生态系统的结构越复杂，自我调节能力越强，偏离越小，C错误；任何生态系统都具有一定的抵抗外界干扰、保持生态平衡的特性，即生态系统的稳定性，生态系统稳定性的基础是反馈调节， D 正确。
练 习 册
知识点一 生态平衡与生态系统的稳定性
1.[2024·云南昆明期末] 生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，就
是生态平衡，下列叙述错误的是( )
B
A.生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证了生态系统的功能平衡
B.演替到稳定阶段的群落各组分恒定不变，保证了生态系统的结构平衡
C.资源的消费与更新保持的收支平衡是实现可持续发展的重要标志
D.生物种群的负反馈调节是生态系统自我调节能力及维持生态平衡的基础
[解析] 生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不
断流动，生物个体持续发展和更新，保证了生态系统的功能平衡，A正确；演
替到稳定阶段的群落各组分保持相对稳定，保证了生态系统的结构平衡，B错
误；资源的消费与更新保持的收支平衡是生态平衡的具体表现，即生态系统中
植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量处于比较稳定的状态，
C正确；生物种群的负反馈调节是生态系统具备自我调节能力的基础，生态平
衡的维持需要通过负反馈调节实现，D正确。
2.下列事实能说明生态系统自我调节能力具有一定限度的是( )
B
A.当草原遭到蝗虫的采食后，草原植物能够再生
B.在北极冻原地区，若地衣受到大面积破坏后整个生态系统遭到破坏
C.海洋鱼类在适当捕捞的条件下，产量能保持相对稳定
D.受到轻度污染的河流，一段时间后污染会消除
[解析] 当草原遭到蝗虫的采食后，草原植物可增强再生能力，从而减弱蝗虫对
草原的危害，没有体现生态系统自我调节能力具有一定限度，A不符合题意；北
极冻原地区，气候环境恶劣，营养结构单一，自我调节能力较弱，若地衣受到
大面积破坏后整个生态系统遭到破坏，说明了生态系统自我调节能力具有一定
限度，B符合题意；海洋鱼类在适当捕捞的条件下，可以保持良好的增长速率，
且产量能保持相对稳定，没有体现生态系统自我调节能力具有一定限度，C不符
合题意；受到轻度污染的河流，能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解来
消除污染，没有体现生态系统自我调节能力具有一定限度，D不符合题意。
3.[2023·浙江嘉兴期中] 某池塘中，早期藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤大
量繁殖，藻类减少，接着又引起水蚤减少；后期排入污水，引起部分水蚤死亡，
加重了污染，导致更多水蚤死亡。关于上述过程的叙述，正确的是( )
B
A.早期属于正反馈，后期属于负反馈 B.早期属于负反馈，后期属于正反馈
C.早期、后期均属于负反馈 D.早期、后期均属于正反馈
[解析] 由题意可知，早期由于藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤因食物充足而
大量繁殖，大量的水蚤捕食大量的藻类，藻类因水蚤数量增加而减少，藻类减
少，水蚤因食物缺乏而减少，这属于负反馈调节；后期水体污染，引起部分水
蚤死亡，水蚤死亡后腐烂的尸体分解加重了水体污染的程度，导致更多的水蚤
死亡，这属于正反馈调节，B正确，A、C、D错误。
4.[2024·湖北武汉月考] 稳态转换是指在气候变化、人类活动影响下，生态系
统的结构和功能可能发生大规模、持续和突然的变化，导致生态系统从一个相
对稳定的状态快速重组进入另一个相对稳定状态的现象。其转换过程可用下图
“球—杯模型”解释，小球位于“山顶”代表稳态转换的临界点。下列有关叙述错
误的是( )
A.生态系统由稳态1转变为稳态2后，生态系统的营养结构将变简单
B.“野火烧不尽，春风吹又生”，说明草原生态系统发生了稳态转换
C.若小球到达临界点前又重新回到谷底，说明此生态系统具有一定的自我调节
能力
D.识别生态系统的稳态转换临界点，有利于维持生态平衡
√
[解析] 生态系统由稳态1转变为稳态2后，即生态系统发生稳态转换后，生态系
统的营养结构不一定会变简单，也可能变复杂，A错误；“野火烧不尽，春风吹
又生”，野火过后，草原生态系统可恢复稳态，说明草原生态系统发生了稳态
转换，B正确；小球到达临界点前又重新回到谷底，该过程处于动态平衡，说
明生态系统具有一定的自我调节能力，C正确；识别生态系统的稳态转换临界
点，可及时采取相应措施，有利于维持生态平衡，D正确。
知识点二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的区别与联系
5.下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是( )
D
A.一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力稳定性提高
B.在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提高
C.一块弃耕后的牧草地上形成树林后，其恢复力稳定性降低
D.在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力稳定性提高
[解析] 一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后，其营养结构变复杂，抵抗力稳定
性提高，A正确；在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其营养结构变复杂，
抵抗力稳定性提高，B正确；一块弃耕后的牧草地上形成树林后，其营养结构
变复杂，抵抗力稳定性提高，恢复力稳定性下降，C正确；在一块牧草地上通
过管理提高某种牧草的产量后，其他杂草可能消失，营养结构可能变得更简单，
其抵抗力稳定性可能降低，D错误。
6.生态系统的稳定性不仅与群落有关，还与无机环境密切相关。适宜的气候和
土壤条件不仅有利于抵抗各种外来干扰，也有利于灾后恢复。下列关于生态系
统稳定性的叙述，错误的是( )
B
A.生态系统的稳定性依赖于以负反馈为基础的自我调节
B.生态系统的抵抗力稳定性越低，则恢复力稳定性一定越高
C.雨季的非洲草原，抵抗力稳定性高于旱季
D.其他因素相同时，营养结构越复杂，生态系统抵抗力稳定性越高
[解析] 负反馈调节在生态系统中普遍存在，生态系统的稳定性依赖于以负反馈
为基础的自我调节，A正确；一般生态系统的抵抗力稳定性越低，则恢复力稳
定性越高，但是存在特殊的生态系统，如北极冻原生态系统，抵抗力稳定性和
恢复力稳定性都比较低，B错误；雨季的非洲草原，抵抗力稳定性高于旱季，
C正确；一般来说其他因素相同时，营养结构越复杂，生态系统抵抗力稳定性
越高，而恢复力稳定性越低，D正确。
7.如下图为某一生态系统稳定性图解，对此理解不正确的是( )
C
A.为抵抗力稳定性， 为恢复力稳定性
B.为农田除草除虫可使其营养结构的复杂程度降低， 可能会降低
C.一般来说，物种丰富度与的大小呈负相关，与 的大小呈正相关
D.本图适用于森林生态系统，但不适用于北极冻原生态系统
[解析] 一般情况下，生态系统的营养结构越复杂，
该生态系统的抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越
低，则为抵抗力稳定性， 为恢复力稳定性，A正
确；为农田除草除虫降低了物种丰富度和营养结构
的复杂程度，导致该生态系统抵抗力稳定性降低，
B正确；一般来说，物种丰富度越高，该生态系统的食物网越复杂，抵抗力稳
定性越高，恢复力稳定性越低，因此一般来说，物种丰富度与 的大小呈正相
关，与 的大小呈负相关，C错误；北极冻原生态系统环境恶劣，抵抗力稳定性
和恢复力稳定性都较低，D正确。
8.如下图表示4个不同的自然生态系统在受到相同的外来干扰后，其系统中某
植食性动物种群的数量变化情况。其中抵抗力稳定性最高的生态系统是 ( )
C
A. B. C. D.
[解析] 图A中生态系统受到干扰后，种群数量降低，抵抗力稳定性较低，A不
符合题意；图B中生态系统受到相同的外来干扰后，种群数量波动较大，因此，
抵抗力稳定性较低，B不符合题意；图C中生态系统受到相同的外来干扰后，
种群数量波动最小，因此，其抵抗力稳定性最高，C符合题意；图D中生态系
统受到相同的外来干扰后，种群数量下降，抵抗力稳定性最低，D不符合题意。
9.[2024·山东青岛期末] 下图是某地 年间不同样地上松毛虫幼虫的
发生量，相关叙述错误的( )
A.马尾松纯林中松毛虫幼虫发生率明显高于混交林，表明其结构单一、抵抗力
稳定性低
B.马尾松阔叶林中松毛虫幼虫发生率最低，是因为其营养结构复杂，自我调节
能力强
C.马尾松纯林中能量传递效率较高，松毛虫幼虫的环境容纳量较大
D.正常情况下马尾松阔叶林能维持结构平衡、功能平衡、收支平衡
√
[解析] 生态系统结构越简单，抵抗力稳定性越低，生态系统结构越复杂，抵抗
力稳定性越高，自我调节能力越高，马尾松纯林中松毛虫幼虫发生率明显高于
混交林，表明其结构单一、抵抗力稳定性低，马尾松阔叶林中松毛虫幼虫发生
率最低，是因为其营养结构复杂，自我调节能力强，A、B正确；环境容纳量
是指一定环境条件所能维持的种群最大数量，环境容纳量与环境有关，与能量
传递效率无关，C错误；生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，就
是生态平衡，正常情况下马尾松阔叶林处于生态平衡，能维持结构平衡、功能
平衡、收支平衡，D正确。
知识点三 提高生态系统的稳定性
10.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
( )
D
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
[解析] 适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复，A正确；随着生物多样
性的提高，生态系统的营养结构复杂，系统的自我调节能力增强，B正确；恢
复后的生态系统，其结构和功能可接近受损前的状态，C正确；生物多样性提
高后，某营养级的能量不能全部流入下一营养级，每个营养级的能量都有一部
分流向分解者和被自身呼吸作用消耗，D错误。
11.为改善某湿地的环境和功能，科研人员综合考虑海拔差异和人为干扰，从
江心到防洪堤将湿地划分为A、B、C、D四个区域(如图所示)。下列相关说法
正确的是( )
C
A.该湿地生态系统的生物数量越多，则生态系统的抵抗力稳定性越高
B.可以多引进一些外来物种，以增加该湿地的物种丰富度
C.海拔不同的C、D两个区域分布着不同的种群，在空间上构成群落的水平结构
D.该湿地环境得到改善后，无须从外界获得能量补给即可维持生态系统的稳定性
[解析] 生态系统中生物数量多，不一定生物种类多，而生态系统的抵抗力稳定
性的高低与生物种类的多少有关，生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统
的抵抗力稳定性越高，A错误；引进外来物种需要与本地生物相适宜，盲目引
进可能会打破生态平衡，B错误；图中不同区域分布着不同的动植物种群，是
群落水平结构的体现，C正确；人为干预下湿地环境明显改善，改善后的湿地
需要从外界获得能量补给，进而维持湿地生态系统的稳定性，D错误。
知识点四 设计制作生态缸
12.许多同学设计制作小生态缸，评价其设计制作水平的主要标准是( )
A
A.生态系统维持时间的长短 B.生态系统营养结构的复杂程度
C.生态系统有机物积累的速度 D.生态系统的成分是否全面
[解析] 小生态缸维持的时间越长，说明生物种类、数量及非生物成分的搭配越
合理，物质循环持久，制作水平高，故评价其设计制作水平的主要标准是生态
系统维持时间的长短。综上所述，A符合题意。
13.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.若想维持稳定性，丙瓶不应放在黑暗中
[解析] 甲瓶中的小鱼很快死亡主要是因为瓶内小鱼数量过多，氧气供应不足，
A错误；乙瓶中水藻丰富，小鱼数量适中，一定时间内氧气、有机物等完全可
以自给自足，生物存活的时间相对较长，B正确；分解者主要是(腐生)细菌和
真菌，主要存在于河水及池泥中，C正确；丙瓶在黑暗中，水藻不能进行光合
作用制造氧气，所以生态不能维持平衡，若想维持生态平衡应放在散射光下，
D正确。
14.为观察生态系统的稳定性，某生物兴趣小组设计了4个密闭、透明的生态缸，
各缸内的组成和条件见下表。下列相关叙述正确的是( )
生态系统组成 光 水草 藻类 浮游动物 小鱼 泥沙
生态缸编 号 ① - -
② -
③
④ - -
注：“ ”表示有；“-”表示无。
A.生态缸②③④应置于太阳光能直射的地方
B.生态缸②中的氧气含量应该高于生态缸④
C.生态缸②的稳定性最强
D.该实验说明消费者是该生态系统不可缺少的成分
[解析] 生态缸②③④应置于散射光下，不能置于直射光下，A错误；生态缸②
中的氧气含量应该低于生态缸④，因为前者泥沙中分解者的分解作用会消耗氧
气，故其中的氧气含量低，B错误；生态缸③中成分齐全，但消费者较多，而
生态缸④中缺乏分解者(泥沙)，生态缸②中成分齐全，且消费者数量较少，因
此，生态缸②稳定性最强，C正确；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(如光能)，由于四个生态缸都具有消费者，因此本
实验不能说明消费者是该生态系统不可缺少的成分，D错误。
√
15.[2023·福建新侨中学月考] 回答下列关于生态系统稳定性的问题：
(1)据图可知生态系统具有自我调节能力的基础是____________，自我调节能
力大小取决于_______________________________________________________。
负反馈调节
生态系统营养结构的复杂程度(或食物链和食物网的复杂程度)
[解析] 据图可知生态系统具有自我调节能力的基础是负反馈调节，自我调节能
力大小取决于生态系统营养结构的复杂程度，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)据图可知生态系统的自我调节能力是有一定限度的，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，以保证生态系统内部____________
的协调。
结构与功能
[解析] 生态系统的自我调节能力是有一定限度的，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，以保证生态系统内部结构与功能的协调。
(3)同一生态系统，抵抗力稳定性与恢复力稳定性通常呈负相关，但也有特殊
情况，如某生态系统抵抗力稳定性与恢复力稳定性都很低，请你举例说明：
____________________________________________________。
北极冻原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低
[解析] 同一生态系统，抵抗力稳定性与恢复力稳定性通常呈负相关，但也有特
殊情况，某些生态系统抵抗力稳定性与恢复力稳定性都很低，如北极冻原生态
系统。
16.[2023·广东广州月考] 生态学家对某池塘生态系统的营养结构和能量流动情
况进行调查，得到了图甲所示的食物网，图乙表示该生态系统功能随时间的变
化曲线。回答下列问题：
(1)图甲中太阳鱼位于最长食物链中的第____营养级。
四
[解析] 图甲中最长食物链为浮游植物 浮游动物 双翅目幼虫 太阳鱼
鲈鱼，太阳鱼位于第四营养级。
(2)如果去除该生态系统中的双翅目幼虫，则理论上鲈鱼的产量将有所______
(填“增加”或“减少”)。如果去除该生态系统中的浮游动物和双翅目幼虫，则该
生态系统的抵抗力稳定性将______(填“增强”或“减弱”)。
增加
减弱
[解析] 生态系统中能量流动的特点是单向流动、逐级递减，所以如果去除该池
塘中的双翅目幼虫，食物链缩短，会使生态系统中损失的能量减少，则鲈鱼的
产量将有所增加。浮游动物和双翅目幼虫被去除后，该生态系统的营养结构变
得简单，抵抗力稳定性将减弱。
(3)图甲的食物网中，浮游植物为摇蚊幼虫提供了可以采食及栖息的信息，鲈
鱼能够根据太阳鱼的数量的信息控制繁殖，这说明了生态系统中信息传递的作
用是____________________________________________。
调节生物种间关系，维持生态系统的平衡与稳定
[解析] 浮游植物为摇蚊幼虫提供了可以采食及栖息的信息，鲈鱼能够根据太阳
鱼的数量的信息控制繁殖，浮游植物和摇蚊幼虫是捕食关系，鲈鱼和太阳鱼也
是捕食关系，这些体现了信息传递具有调节生物种间关系，维持生态系统平衡
与稳定的功能。
(4)污水排放是破坏池塘生态系统稳定性的主要因素，但轻微排放对该池塘生
态系统影响甚微，这说明生态系统________________________。
具有一定的自我调节能力
[解析] 轻微排放污水对该池塘生态系统影响甚微，这说明生态系统具有一定的
自我调节能力。
(5)图乙中两条虚线之间的部分表示__________________________。对、 两
个生态系统施加相同强度的干扰，若 ，则这两个生态系统的抵抗力稳
定性的关系为___(填“ ”“ ”或“”) 。
生态系统稳定性的正常范围
[解析] 图乙的两条虚线之间的部分表示生态系统处于动态平衡中，是生态系统
稳定性的正常范围。在相同强度的干扰下，，表明 生态系统受到的影
响更大，其抵抗力稳定性更低，即这两个生态系统的抵抗力稳定性的关系为
。
17.某生物课外活动小组为探究不同因素对生态系统的影响，
设计了如下实验。
(1)实验过程
①取三个相同体积的无色透明瓶，分别标记为1、2、3号；
②在1、2、3号瓶内加等量的水，3号加少许河泥；
③选大小相似的同种小金鱼，在1、2、3号瓶中各加入1条，
并在2、3号瓶中加入等量的金鱼藻，三个瓶子都用橡胶塞塞
紧，然后放在散射光下。
(2)实验结果
瓶号 1 2 3
瓶中金鱼生存的时间/ 3 11 25
①1、2、3号瓶相比较，相同的非生物因素有______________________。
阳光、水、温度、空气
[解析] 1、2、3号瓶相同的非生物因素有阳光、水、温度和空气。
②2号和3号瓶相比较，2号瓶中的金鱼存活的时间较短，说明________是生态
系统中不可缺少的成分。
分解者
[解析] 2号瓶无河泥， 号瓶加入了河泥，2号瓶中的金鱼存活的时间较短，河
泥的主要作用是提供分解者，说明分解者是生态系统中不可缺少的成分。
③该实验说明与生态系统稳定性密切相关的因素为________________________
__________。
物种组成、营养结构和非生物因素等
[解析] 该实验说明物种组成、营养结构和非生物因素等与生态系统稳定性密切
相关。
(3)请继续设计实验探究光照对生态系统的影响。
第一步，取相同体积的无色透明瓶作为4号瓶，4号瓶的设计
处理应该与___号瓶作对照。
第二步，__________________________________________。
3
3号瓶置于光照条件下，4号瓶置于黑暗条件下
4号瓶内金鱼的生存时间短于3号瓶内金鱼的生存时间
第三步，观察记录瓶中金鱼生存的时间。
推测最可能的实验结果：________________________________________________。
[解析] 探究光照对生态系统的影响的实验中，自变量应为光照，其余条件均应
相同。将3号瓶置于光照条件下， 号瓶置于黑暗条件下，4号瓶内的金鱼藻不
能进行光合作用，不能释放氧气，还会进行呼吸作用消耗氧气，使得金鱼死得
很快。因此推测最可能的实验结果为4号瓶内的金鱼存活时间短于3号瓶内金鱼
的存活时间。第5节 生态系统的稳定性
【预习梳理】
一、1.(1)结构和功能 相对稳定
(2)①结构平衡 ②功能平衡 ③收支平衡 (3)动态
2.(1)效果 减弱 限制
(2)自我调节能力
3.(1)维持 恢复 (2)有限的
二、1.(1)抵抗 保持原状
(2)破坏 恢复到原状
2.组分 食物网
三、1.干扰 自我调节能力 合理适度
2.物质 能量 结构 功能
【任务活动】
任务一
[资料1]
1.实例1: ①增加 ②增加 ③减少 ④减少 ⑤减少 ⑥减少 ⑦增加
实例2: 减少 受限(受到制约) 积累(增加) 充足 增多 萌发 迅速生长 逐渐恢复
2.负反馈 自我调节
[资料2]
有限 稳定性 生态平衡
反馈评价
例1 D [解析] 生态平衡是生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态;生态系统的稳定性是生态系统维持或恢复生态平衡的能力,两者是密切相关的,D错误。
例2 B [解析] 图Ⅰ中乙减少使得甲减少,而甲减少却导致乙增多,存在负反馈调节;图Ⅱ中湖泊受到污染后,导致鱼类死亡,进而导致污染加剧,污染加剧使得鱼类数量更少,存在正反馈调节,A正确。图Ⅰ中乙减少使得甲减少,而甲减少导致乙增多,说明甲以乙为食,同理可知丙以甲为食,所以图Ⅰ中甲、乙、丙三者之间形成的食物关系是乙→甲→丙,食物链要以生产者为起点,但是乙是动物,不是生产者,B错误。图Ⅱ所示为正反馈调节,结果是加速最初发生变化的成分所发生的变化,从而远离生态平衡,C正确。负反馈调节在生态系统中普遍存在,是生态系统具有自我调节能力的基础,正是由于生态系统具有自我调节能力,生态系统才能维持相对稳定,D正确。
任务二
[资料]
1.自我调节 结构和功能 抵抗力稳定性
2.自我调节 恢复力稳定性
3.弱 强 少 简单 弱
反馈评价
例3 A [解析] 恢复力稳定性指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,轻度污染的河流并未遭受破坏,其很快恢复体现了生态系统的抵抗力稳定性,A错误;与森林生态系统相比,沙漠生态系统物种丰富度低,营养结构比较简单,环境条件恶劣,其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低,B正确;生态系统的自我调节能力是有一定限度的,当干扰强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力通常会迅速丧失,C正确;一般某生态系统中的食物网越复杂,该生态系统抵抗外界干扰的能力就越强,即抵抗力稳定性越高,D正确。
例4 D [解析] 由图可知,甲生态系统的结构和功能曲线波动幅度较大,所以甲生态系统抵抗力稳定性较弱,乙生态系统抵抗力稳定性较强,A正确;若乙生态系统受到干扰的时间提前,干扰强度不变,乙生态系统恢复到原状所用时间不变,所以B点也会提前,B正确;若污染物类型不变、排放时间点不变但增大排放量,则甲生态系统恢复自身原状所需要的时间更长,所以C点右移,C正确;受到相同程度的外界干扰时曲线偏离正常范围的程度越小,说明抵抗力稳定性越高,AB段与AC段时间差异取决于两个生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性强弱,D错误。
任务三
1.生态系统 基本成分 系统内组分 营养级之间 稳定性 短暂
2.腐殖质 栖息 室内通风 光线良好 阳光直接照射 种类及数量
反馈评价
例5 C [解析] 观赏性的小生态瓶,是较为特殊的生态系统,各营养级的能量和数量不一定呈金字塔形,A错误;碳元素以有机物的形式通过食物链进行传递,在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式流动,B错误;生态瓶中生物的种类和数量要保持合适的比例,这样有利于其维持稳定,故设计生态瓶时需考虑系统内不同营养级生物之间的合适比例,C正确;能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,增加小鱼的数量是增加了消费者数量,但不能提高生态系统的能量传递效率,D错误。
例6 A [解析] 生态瓶必须是密闭的,不能放在直射光下,生物成分的数量要搭配合理,A错误;乙瓶无光照,藻类和水草不能进行光合作用,生态瓶不稳定说明了生态系统需要稳定的能量输入,B正确;由于丙瓶中没有泥沙,分解者太少,所以不利于物质循环的顺利进行,C正确;与甲瓶相比,丁瓶氧气含量较少,是因为其中的消费者除了浮游动物外还有小鱼,细胞呼吸要消耗较多的氧气,D正确。
【当堂自测】
1.(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)×
[解析] (2)湖泊受到污染后,鱼类的死亡加剧了污染,属于正反馈调节。
(4)河流轻度污染后的净化恢复属于抵抗力稳定性,火灾后草原的恢复属于恢复力稳定性。
(5)自我调节能力越强的生态系统,其恢复力稳定性一般越低。
(6)落叶阔叶林遭到严重破坏短时间内难以恢复的主要原因是其恢复力稳定性较低。
(7)由于冻原生态系统的动植物种类稀少,结构简单且自然环境恶劣,它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低。
(8)生态缸内物质可以循环利用,但能量不能重复利用,需要外界及时补充。
2.D [解析] 生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,处于生态平衡的生态系统具有的特征是结构平衡、功能平衡和收支平衡,A错误;火灾后的森林逐步恢复原状是由于生态系统具有恢复力稳定性,B错误;一般来说,生态系统的食物网越复杂,自我调节能力越强,抵抗力稳定性越高,C错误;我国建造“三北”防护林保证了该地区生态系统内部结构与功能的协调,提高了该生态系统的稳定性,D正确。
3.D [解析] 废弃多年的耕地上会逐渐生长出杂草,进而逐渐出现小灌木林,属于群落演替中的次生演替,A错误;山区植被遭到掠夺式砍伐后,出现水土流失甚至发生泥石流,是人类破坏植被后,引发的自然现象,没有说明生态系统具有自我调节能力,B错误;豆科植物能供给根瘤菌有机养料,同时能通过根瘤菌获得含氮养料,说明豆科植物和根瘤菌是互利共生关系,C错误;河流受到轻微污染时,能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解消除污染,可以说明生态系统具有一定的自我调节能力,D正确。
4.D [解析] 分析图可知,AB段溶解氧大量减少的主要原因是藻类数量的减少(生成氧气减少)和需氧型细菌的大量繁殖(消耗氧气增多),A正确;BC段含碳有机物在减少,说明有机物被大量分解,产生N等无机盐离子,使藻类大量繁殖,B正确;由题意可知,该图表示某河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后的净化作用示意图,体现了生态系统具有一定的自我调节能力,说明该河流生态系统具有抵抗力稳定性,C正确;由题意可知,流入该生态系统的能量不仅包括蓝细菌等生产者固定的太阳能,还包括污水中的能量,D错误。
5.B [解析] 食物链和食物网属于生态系统的营养结构,A错误;输入生态系统的总能量最终以热能形式散失,所以对于任何一个生态系统都需要持续不断的能量输入,B正确;二氧化碳的来源包括生产者和消费者的呼吸作用以及分解者的分解作用,C错误;生态缸属于微型人工生态系统,增加生物数量并不一定能提高其稳定性,D错误。第5节 生态系统的稳定性
一、生态平衡与生态系统的稳定性
1.生态平衡
(1)概念:生态系统的 能处于 的一种状态,就是生态平衡。
(2)处于生态平衡的生态系统具有的特征
① :生态系统的各组分保持相对稳定。
② :生产—消费—分解的生态过程正常进行,保证了物质总在循环,能量不断流动,生物个体持续发展和更新。
③ ,例如,在某生态系统中,植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量,处于比较稳定的状态。
(3)特点:是一种 的平衡。
2.生态平衡的调节机制——负反馈调节
(1)概念:在一个系统中,系统工作的 ,反过来又作为信息调节该系统的工作,并且使系统工作的效果 或受到 ,它可使系统保持稳定。
(2)意义:负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统具备 的基础。
3.生态系统的稳定性
(1)概念:生态系统 或 自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。
(2)特点:生态系统的自我调节能力是 ,
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破坏。
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
1.概念
(1)抵抗力稳定性:生态系统 外界干扰并使自身的结构与功能 的能力。
(2)恢复力稳定性:生态系统在受到外界干扰因素的 后 的能力。
2.稳定性与营养结构的关系
一般来说,生态系统中的 越多, 越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高,恢复力稳定性越弱。
三、提高生态系统的稳定性
1.控制对生态系统的 程度,在不超过生态系统 的范围内, 地利用生态系统。
2.对人类利用强度较大的生态系统,应给予相应的 、 的投入,保证生态系统内部 与 的协调。
任务一 生态平衡与生态系统的稳定性
【资料1】 阅读教材P74第二段关于负反馈调节的两个实例。
1.尝试构建两个实例中生态平衡调节过程。
实例1:
实例2:
2.上述实例的调节方式属于 调节,它在生态系统中普遍存在,是生态系统具备 能力的基础。
【资料2】 黄土高原过去不仅有茂密的森林,还有茂密的草原。但是,经过几百年的掠夺式开发,盲目砍伐森林和滥垦草原,结果植被被破坏殆尽,引起水土流失,因而成为一片荒山秃岭。
该实例说明生态系统的自我调节能力是 的,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的 急剧下降, 就会遭到严重的破坏。
1.生态平衡、生态系统的稳定性的关系
2.生态系统自我调节能力的大小
生物种类 食物网 自我调节能力
越多 越复杂 越强
越少 越简单 越弱
3.生态系统的负反馈调节和正反馈调节的比较
正反馈调节 负反馈调节
作用 使生态系统远离平衡状态 是生态系统自我调节能力的基础,能使生态系统保持相对稳定
结果 加速最初发生变化的那种成分所发生的变化 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
实例 已被污染的湖泊污染加剧 草原上食草动物与植物的平衡
例1 媒体上经常出现“生态平衡”的概念,下列关于“生态平衡”和“生态系统稳定性”的叙述,不正确的是 ( )
A.生态平衡是生态系统在一定条件下结构和功能的相对稳定状态
B.生态系统稳定性是生态系统具有的维持或恢复其结构和功能相对稳定的能力
C.生态系统的自我调节能力是生态系统稳定性和生态平衡的基础
D.生态平衡与生态系统的稳定性无关
例2 [2024·湖北武汉期中] 一个系统作用的效果反过来又促进或抑制了这个系统的工作,如果是促进,该调节就是正反馈调节,反之则是负反馈调节。如图Ⅰ为某草原生态系统中三种动物之间的反馈调节示意图,图Ⅱ为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动。下列分析不正确的是 ( )
A.图Ⅰ中存在负反馈调节,图Ⅱ中存在正反馈调节
B.图Ⅰ中甲、乙、丙三者之间形成的食物链是乙→甲→丙
C.图Ⅱ所示调节导致的最终结果是生态系统被破坏
D.负反馈调节在生态系统中普遍存在,是生态系统具有自我调节能力的基础
任务二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的区别与联系
【资料】①森林生态系统中受到害虫干扰,害虫数量不会大量增长,森林仍旧郁郁葱葱(有虫但不成灾)。
②气候干旱时,森林中的植物扩展根系的分布空间,以便获得更多的水分,从而维持生态系统正常的功能。
③野火烧不尽,春风吹又生。
④某河流由于沿岸工厂大量污水的排入,受到严重污染,鱼虾绝迹,臭气熏天;近几年随着环境保护力度加大,污水不再排入,该河流又变得水清草美。
1.资料①②说明森林具有一定的 能力,森林生态系统能够抵抗外界干扰并使自身的 保持原状,生态系统的这种能力叫作 。
2.资料③④中外界干扰远远超出了生态系统的 能力,生态系统被破坏。外界干扰消除后,生态系统恢复原状,这种能力叫作 。
3.树种单一的人工林与资料①中提到的“森林”相比,人工林的抵抗力稳定性 ,恢复力稳定性 ,原因是人工林组成成分 ,食物网 ,自我调节能力 。
1.抵抗力稳定性和恢复力稳定性
抵抗力稳定性 恢复力稳定性
影响 因素 生态系统的成分越复杂,抵抗力稳定性越强 一般生态系统的成分越简单,则恢复力稳定性越强
联系 ①一般情况下两者呈负相关,抵抗力稳定性强的生态系统,恢复力稳定性差,反之亦然; ②二者是同时存在于同一系统中的两种不同的作用力,它们相互作用,共同维持生态系统的稳定; ③二者与营养结构的关系:
2.关于抵抗力稳定性和恢复力稳定性的易错点
(1)强调“生态系统稳定性高低”时,必须明确是抵抗力稳定性还是恢复力稳定性,因为二者一般呈负相关。但对于极地苔原(冻原)等特殊生态系统,由于物种组分稀少、结构很简单,且温湿条件较差,它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。
(2)辨析抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关键:抵抗力稳定性强调的是“抵抗干扰,保持原状”;恢复力稳定性强调的是“遭到破坏,恢复原状”。
例3 [2023·陕西咸林中学月考] 下列关于生态系统稳定性的叙述,错误的是 ( )
A.轻度污染的河流很快恢复,体现了生态系统的恢复力稳定性
B.与森林生态系统相比,沙漠生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性均低
C.当干扰强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力通常会迅速丧失
D.一般某生态系统中的食物网越复杂,该生态系统抵抗外界干扰的能力就越强
例4 [2023·湖北恩施期中] 下图中甲、乙是两个不同的淡水生态系统的结构和功能变化曲线。在时间点a,两者同时受到相同类型和强度的污染物排放干扰,致使两者结构和功能都出现较大波动。下列分析错误的是 ( )
A.曲线显示,针对该种类型和强度的污染物干扰,乙生态系统的抵抗力稳定性明显强于甲生态系统
B.在污染物类型和排放强度不变的情况下,若乙生态系统所受干扰提前,则其B点会向左移动
C.若污染物类型不变、排放时间点不变但增大排放量,则甲生态系统对应的C点会向右移动
D.图中AB段与AC段时间差异取决于甲、乙生态系统的恢复力稳定性强弱,与抵抗力稳定性无关
[拓展] 生态系统稳定性曲线分析(如图所示):
(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。
(2)y表示一个外来干扰使之偏离正常范围的大小,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,则抵抗力稳定性强,如热带雨林与草原生态系统受到相同强度干扰,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,则恢复力稳定性越强。
(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。
任务三 探究·实践——设计制作生态缸,观察其稳定性
1.实验原理:在有限的空间内,依据 原理,将生态系统的 进行组织,构建一个人工微生态系统是可能的。要使人工微生态系统正常运转,在设计时,还要考虑 及 的合适比例。应该注意,人工生态系统的 是有条件的,也可能是 的。
2.实验步骤
制作生态缸的框架
↓
底部一侧铺石块作为基垫,再铺上一层细沙后铺一层含 较多的土,铺垫好的土和石块整体呈坡状
↓
放假山石,作为小动物 的场所
↓
倒入自来水,在水中放几块鹅卵石
↓
在土坡上种植植物,放入小动物;在水中放入水生植物和小动物
↓
封上生态缸盖。置于 、 的地方,但要避免
↓
观察记录:每周至少观察一次生态缸中生物 的变化,并记录
3.结论
(1)人工生态系统可以保持较长时间的相对稳定但不是永久。
(2)人工生态系统的稳定性是有条件的。
4.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,在一定时期内保持相对稳定
生态缸的材料必须透明 为光合作用提供光能;保持生态缸内的温度;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
选择生命力强的生物,动物不宜太多,个体不宜太大 减少对O2 的消耗,防止生产量小于消耗量
例5 [2024·广东执信中学月考] 市面上出现很多观赏性的小生态瓶,为人们的生活增添了乐趣,下图是一个封闭的小生态瓶示意图,下列有关说法合理的是 ( )
A.生态瓶中各营养级的能量和数量都呈金字塔形
B.碳元素以有机物的形式实现物质循环利用
C.设计时需考虑系统内不同营养级生物之间的合适比例
D.增加小鱼的数量能提高生态系统的能量传递效率
例6 甲、乙、丙、丁4个透明的生态瓶,各瓶内的组分和条件见下表。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。下列有关叙述错误的是 ( )
生态系 统组成 光 水草 藻类 浮游 动物 小鱼 泥沙
生态瓶 编号 甲 + + + + - +
乙 - + + + - +
丙 + + + + - -
丁 + + + + + +
注:“+”表示有;“-”表示无。
A.生态瓶必须是密闭的,放在直射光下,生物成分的数量要搭配合理
B.乙瓶中缺乏光照,生态瓶不稳定说明了生态系统需要稳定的能量输入
C.丙瓶中没有泥沙,分解者太少,不利于物质循环的顺利进行
D.丁瓶中虽然物种更加丰富,但可能因为氧气含量少而不如甲瓶稳定
1.正误辨析
(1)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。 ( )
(2)污染的湖泊,鱼类大量死亡,腐生细菌增多,进一步加重污染,这种调节是负反馈调节。( )
(3)负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统具有自我调节能力的基础。 ( )
(4)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。 ( )
(5)自我调节能力越强的生态系统,其恢复力稳定性一定越高。 ( )
(6)落叶阔叶林遭到严重破坏时,往往不易在短时间内恢复到原来的状态,原因是其抵抗力稳定性较低。( )
(7)抵抗力稳定性弱的生态系统,其恢复力稳定性一定强。 ( )
(8)生态缸内物质和能量都是可以循环利用的。( )
2.[2024·山西朔州期末] 生态系统具有维持生态平衡的能力。下列相关叙述正确的是 ( )
A.处于生态平衡的生态系统具有的特征是结构平衡、功能平衡、物种平衡
B.森林发生火灾后还能逐步恢复原状,说明生态系统具有抵抗力稳定性
C.一般来说,生态系统的食物网越复杂,生态系统的恢复力稳定性就越高
D.我国建造“三北”防护林保证了该地区生态系统内部结构与功能的协调
3.以下实例可以说明生态系统具有自我调节能力的是 ( )
A.废弃多年的耕地上会逐渐生长出杂草,进而逐渐出现小灌木林
B.山区植被遭到掠夺式砍伐后,出现水土流失甚至发生泥石流
C.豆科植物能供给根瘤菌有机养料,同时能通过根瘤菌获得含氮养料
D.河流受到轻微污染时,能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解消除污染
4.[2024·陕西西安期末] 下图为某河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后的净化作用示意图。下列说法错误的是 ( )
A.AB段溶解氧减少的主要原因是藻类数量减少和需氧型细菌大量繁殖
B.BC段藻类大量繁殖的主要原因是有机物分解产生大量的N等无机盐离子
C.图示过程说明该河流生态系统具有抵抗力稳定性
D.流入该生态系统的能量是蓝细菌和藻类等生产者固定的太阳能
5.人工制作的生态缸,属于人工微型生态系统,可观察其稳定性。下列有关说法正确的是 ( )
A.该生态系统的组成成分包含了生产者、消费者、分解者以及食物链和食物网
B.封口的生态缸需要不断输入能量才能保持其相对稳定
C.封上生态缸盖,缸内空气中CO2均来源于分解者的分解作用
D.显著增加缸内各营养级生物的数量就能提高该生态缸的稳定性第5节 生态系统的稳定性
1.B [解析] 生产—消费—分解的生态过程正常进行,保证了物质总在循环,能量不断流动,生物个体持续发展和更新,保证了生态系统的功能平衡,A正确;演替到稳定阶段的群落各组分保持相对稳定,保证了生态系统的结构平衡,B错误;资源的消费与更新保持的收支平衡是生态平衡的具体表现,即生态系统中植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量处于比较稳定的状态,C正确;生物种群的负反馈调节是生态系统具备自我调节能力的基础,生态平衡的维持需要通过负反馈调节实现,D正确。
2.B [解析] 当草原遭到蝗虫的采食后,草原植物可增强再生能力,从而减弱蝗虫对草原的危害,没有体现生态系统自我调节能力具有一定限度,A不符合题意;北极冻原地区,气候环境恶劣,营养结构单一,自我调节能力较弱,若地衣受到大面积破坏后整个生态系统遭到破坏,说明了生态系统自我调节能力具有一定限度,B符合题意;海洋鱼类在适当捕捞的条件下,可以保持良好的增长速率,且产量能保持相对稳定,没有体现生态系统自我调节能力具有一定限度,C不符合题意;受到轻度污染的河流,能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解来消除污染,没有体现生态系统自我调节能力具有一定限度,D不符合题意。
3.B [解析] 由题意可知,早期由于藻类大量繁殖,食藻浮游动物水蚤因食物充足而大量繁殖,大量的水蚤捕食大量的藻类,藻类因水蚤数量增加而减少,藻类减少,水蚤因食物缺乏而减少,这属于负反馈调节;后期水体污染,引起部分水蚤死亡,水蚤死亡后腐烂的尸体分解加重了水体污染的程度,导致更多的水蚤死亡,这属于正反馈调节,B正确,A、C、D错误。
4.A [解析] 生态系统由稳态1转变为稳态2后,即生态系统发生稳态转换后,生态系统的营养结构不一定会变简单,也可能变复杂,A错误;“野火烧不尽,春风吹又生”,野火过后,草原生态系统可恢复稳态,说明草原生态系统发生了稳态转换,B正确;小球到达临界点前又重新回到谷底,该过程处于动态平衡,说明生态系统具有一定的自我调节能力,C正确;识别生态系统的稳态转换临界点,可及时采取相应措施,有利于维持生态平衡,D正确。
5.D [解析] 一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后,其营养结构变复杂,抵抗力稳定性提高,A正确;在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后,其营养结构变复杂,抵抗力稳定性提高,B正确;一块弃耕后的牧草地上形成树林后,其营养结构变复杂,抵抗力稳定性提高,恢复力稳定性下降,C正确;在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后,其他杂草可能消失,营养结构可能变得更简单,其抵抗力稳定性可能降低,D错误。
6.B [解析] 负反馈调节在生态系统中普遍存在,生态系统的稳定性依赖于以负反馈为基础的自我调节,A正确;一般生态系统的抵抗力稳定性越低,则恢复力稳定性越高,但是存在特殊的生态系统,如北极冻原生态系统,抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较低,B错误;雨季的非洲草原,抵抗力稳定性高于旱季,C正确;一般来说其他因素相同时,营养结构越复杂,生态系统抵抗力稳定性越高,而恢复力稳定性越低,D正确。
7.C [解析] 一般情况下,生态系统的营养结构越复杂,该生态系统的抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越低,则a为抵抗力稳定性,b为恢复力稳定性,A正确;为农田除草除虫降低了物种丰富度和营养结构的复杂程度,导致该生态系统抵抗力稳定性降低,B正确;一般来说,物种丰富度越高,该生态系统的食物网越复杂,抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越低,因此一般来说,物种丰富度与a的大小呈正相关,与b的大小呈负相关,C错误;北极冻原生态系统环境恶劣,抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低,D正确。
8.C [解析] 图A中生态系统受到干扰后,种群数量降低,抵抗力稳定性较低,A不符合题意;图B中生态系统受到相同的外来干扰后,种群数量波动较大,因此,抵抗力稳定性较低,B不符合题意;图C中生态系统受到相同的外来干扰后,种群数量波动最小,因此,其抵抗力稳定性最高,C符合题意;图D中生态系统受到相同的外来干扰后,种群数量下降,抵抗力稳定性最低,D不符合题意。
9.C [解析] 生态系统结构越简单,抵抗力稳定性越低,生态系统结构越复杂,抵抗力稳定性越高,自我调节能力越高,马尾松纯林中松毛虫幼虫发生率明显高于混交林,表明其结构单一、抵抗力稳定性低,马尾松阔叶林中松毛虫幼虫发生率最低,是因为其营养结构复杂,自我调节能力强,A、B正确;环境容纳量是指一定环境条件所能维持的种群最大数量,环境容纳量与环境有关,与能量传递效率无关,C错误;生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,就是生态平衡,正常情况下马尾松阔叶林处于生态平衡,能维持结构平衡、功能平衡、收支平衡,D正确。
10.D [解析] 适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复,A正确;随着生物多样性的提高,生态系统的营养结构复杂,系统的自我调节能力增强,B正确;恢复后的生态系统,其结构和功能可接近受损前的状态,C正确;生物多样性提高后,某营养级的能量不能全部流入下一营养级,每个营养级的能量都有一部分流向分解者和被自身呼吸作用消耗,D错误。
11.C [解析] 生态系统中生物数量多,不一定生物种类多,而生态系统的抵抗力稳定性的高低与生物种类的多少有关,生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的抵抗力稳定性越高,A错误;引进外来物种需要与本地生物相适宜,盲目引进可能会打破生态平衡,B错误;图中不同区域分布着不同的动植物种群,是群落水平结构的体现,C正确;人为干预下湿地环境明显改善,改善后的湿地需要从外界获得能量补给,进而维持湿地生态系统的稳定性,D错误。
12.A [解析] 小生态缸维持的时间越长,说明生物种类、数量及非生物成分的搭配越合理,物质循环持久,制作水平高,故评价其设计制作水平的主要标准是生态系统维持时间的长短。综上所述,A符合题意。
13.A [解析] 甲瓶中的小鱼很快死亡主要是因为瓶内小鱼数量过多,氧气供应不足,A错误;乙瓶中水藻丰富,小鱼数量适中,一定时间内氧气、有机物等完全可以自给自足,生物存活的时间相对较长,B正确;分解者主要是(腐生)细菌和真菌,主要存在于河水及池泥中,C正确;丙瓶在黑暗中,水藻不能进行光合作用制造氧气,所以生态不能维持平衡,若想维持生态平衡应放在散射光下,D正确。
14.C [解析] 生态缸②③④应置于散射光下,不能置于直射光下,A错误;生态缸②中的氧气含量应该低于生态缸④,因为前者泥沙中分解者的分解作用会消耗氧气,故其中的氧气含量低,B错误;生态缸③中成分齐全,但消费者较多,而生态缸④中缺乏分解者(泥沙),生态缸②中成分齐全,且消费者数量较少,因此,生态缸②稳定性最强,C正确;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(如光能),由于四个生态缸都具有消费者,因此本实验不能说明消费者是该生态系统不可缺少的成分,D错误。
15.(1)负反馈调节 生态系统营养结构的复杂程度(或食物链和食物网的复杂程度)
(2)结构与功能
(3)北极冻原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低
[解析] (1)据图可知生态系统具有自我调节能力的基础是负反馈调节,自我调节能力大小取决于生态系统营养结构的复杂程度,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)生态系统的自我调节能力是有一定限度的,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,以保证生态系统内部结构与功能的协调。(3)同一生态系统,抵抗力稳定性与恢复力稳定性通常呈负相关,但也有特殊情况,某些生态系统抵抗力稳定性与恢复力稳定性都很低,如北极冻原生态系统。
16.(1)四
(2)增加 减弱
(3)调节生物种间关系,维持生态系统的平衡与稳定
(4)具有一定的自我调节能力
(5)生态系统稳定性的正常范围 <
[解析] (1)图甲中最长食物链为浮游植物→浮游动物→双翅目幼虫→太阳鱼→鲈鱼,太阳鱼位于第四营养级。(2)生态系统中能量流动的特点是单向流动、逐级递减,所以如果去除该池塘中的双翅目幼虫,食物链缩短,会使生态系统中损失的能量减少,则鲈鱼的产量将有所增加。浮游动物和双翅目幼虫被去除后,该生态系统的营养结构变得简单,抵抗力稳定性将减弱。(3)浮游植物为摇蚊幼虫提供了可以采食及栖息的信息,鲈鱼能够根据太阳鱼的数量的信息控制繁殖,浮游植物和摇蚊幼虫是捕食关系,鲈鱼和太阳鱼也是捕食关系,这些体现了信息传递具有调节生物种间关系,维持生态系统平衡与稳定的功能。(4)轻微排放污水对该池塘生态系统影响甚微,这说明生态系统具有一定的自我调节能力。(5)图乙的两条虚线之间的部分表示生态系统处于动态平衡中,是生态系统稳定性的正常范围。在相同强度的干扰下,ya>yb,表明a生态系统受到的影响更大,其抵抗力稳定性更低,即这两个生态系统的抵抗力稳定性的关系为a17.(2)①阳光、水、温度、空气 ②分解者 ③物种组成、营养结构和非生物因素等
(3)3 3号瓶置于光照条件下,4号瓶置于黑暗条件下 4号瓶内金鱼的生存时间短于3号瓶内金鱼的生存时间
[解析] (2)①1、2、3号瓶相同的非生物因素有阳光、水、温度和空气。②2号瓶无河泥, 3号瓶加入了河泥,2号瓶中的金鱼存活的时间较短,河泥的主要作用是提供分解者,说明分解者是生态系统中不可缺少的成分。③该实验说明物种组成、营养结构和非生物因素等与生态系统稳定性密切相关。(3)探究光照对生态系统的影响的实验中,自变量应为光照,其余条件均应相同。将3号瓶置于光照条件下, 4号瓶置于黑暗条件下,4号瓶内的金鱼藻不能进行光合作用,不能释放氧气,还会进行呼吸作用消耗氧气,使得金鱼死得很快。因此推测最可能的实验结果为4号瓶内的金鱼存活时间短于3号瓶内金鱼的存活时间。第5节 生态系统的稳定性
知识点一 生态平衡与生态系统的稳定性
1.[2024·云南昆明期末] 生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,就是生态平衡,下列叙述错误的是 ( )
A.生产—消费—分解的生态过程正常进行,保证了生态系统的功能平衡
B.演替到稳定阶段的群落各组分恒定不变,保证了生态系统的结构平衡
C.资源的消费与更新保持的收支平衡是实现可持续发展的重要标志
D.生物种群的负反馈调节是生态系统自我调节能力及维持生态平衡的基础
2.下列事实能说明生态系统自我调节能力具有一定限度的是 ( )
A.当草原遭到蝗虫的采食后,草原植物能够再生
B.在北极冻原地区,若地衣受到大面积破坏后整个生态系统遭到破坏
C.海洋鱼类在适当捕捞的条件下,产量能保持相对稳定
D.受到轻度污染的河流,一段时间后污染会消除
3.[2023·浙江嘉兴期中] 某池塘中,早期藻类大量繁殖,食藻浮游动物水蚤大量繁殖,藻类减少,接着又引起水蚤减少;后期排入污水,引起部分水蚤死亡,加重了污染,导致更多水蚤死亡。关于上述过程的叙述,正确的是 ( )
A.早期属于正反馈,后期属于负反馈
B.早期属于负反馈,后期属于正反馈
C.早期、后期均属于负反馈
D.早期、后期均属于正反馈
4.[2024·湖北武汉月考] 稳态转换是指在气候变化、人类活动影响下,生态系统的结构和功能可能发生大规模、持续和突然的变化,导致生态系统从一个相对稳定的状态快速重组进入另一个相对稳定状态的现象。其转换过程可用下图“球—杯模型”解释,小球位于“山顶”代表稳态转换的临界点。下列有关叙述错误的是 ( )
A.生态系统由稳态1转变为稳态2后,生态系统的营养结构将变简单
B.“野火烧不尽,春风吹又生”,说明草原生态系统发生了稳态转换
C.若小球到达临界点前又重新回到谷底,说明此生态系统具有一定的自我调节能力
D.识别生态系统的稳态转换临界点,有利于维持生态平衡
知识点二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的区别与联系
5.下列关于生态系统稳定性的叙述,错误的是 ( )
A.一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后,其抵抗力稳定性提高
B.在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后,其抵抗力稳定性提高
C.一块弃耕后的牧草地上形成树林后,其恢复力稳定性降低
D.在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后,其抵抗力稳定性提高
6.生态系统的稳定性不仅与群落有关,还与无机环境密切相关。适宜的气候和土壤条件不仅有利于抵抗各种外来干扰,也有利于灾后恢复。下列关于生态系统稳定性的叙述,错误的是 ( )
A.生态系统的稳定性依赖于以负反馈为基础的自我调节
B.生态系统的抵抗力稳定性越低,则恢复力稳定性一定越高
C.雨季的非洲草原,抵抗力稳定性高于旱季
D.其他因素相同时,营养结构越复杂,生态系统抵抗力稳定性越高
7.如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.为农田除草除虫可使其营养结构的复杂程度降低,a可能会降低
C.一般来说,物种丰富度与a的大小呈负相关,与b的大小呈正相关
D.本图适用于森林生态系统,但不适用于北极冻原生态系统
8.如下图表示4个不同的自然生态系统在受到相同的外来干扰后,其系统中某植食性动物种群的数量变化情况。其中抵抗力稳定性最高的生态系统是( )
A B C D
9.[2024·山东青岛期末] 下图是某地 1992-2001年间不同样地上松毛虫幼虫的发生量,相关叙述错误的是 ( )
A.马尾松纯林中松毛虫幼虫发生率明显高于混交林,表明其结构单一、抵抗力稳定性低
B.马尾松阔叶林中松毛虫幼虫发生率最低,是因为其营养结构复杂,自我调节能力强
C.马尾松纯林中能量传递效率较高,松毛虫幼虫的环境容纳量较大
D.正常情况下马尾松阔叶林能维持结构平衡、功能平衡、收支平衡
知识点三 提高生态系统的稳定性
10.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
11.为改善某湿地的环境和功能,科研人员综合考虑海拔差异和人为干扰,从江心到防洪堤将湿地划分为A、B、C、D四个区域(如图所示)。下列相关说法正确的是 ( )
A.该湿地生态系统的生物数量越多,则生态系统的抵抗力稳定性越高
B.可以多引进一些外来物种,以增加该湿地的物种丰富度
C.海拔不同的C、D两个区域分布着不同的种群,在空间上构成群落的水平结构
D.该湿地环境得到改善后,无须从外界获得能量补给即可维持生态系统的稳定性
知识点四 设计制作生态缸
12.许多同学设计制作小生态缸,评价其设计制作水平的主要标准是 ( )
A.生态系统维持时间的长短
B.生态系统营养结构的复杂程度
C.生态系统有机物积累的速度
D.生态系统的成分是否全面
13.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(如图所示)。下列说法中错误的是 ( )
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.若想维持稳定性,丙瓶不应放在黑暗中
14.为观察生态系统的稳定性,某生物兴趣小组设计了4个密闭、透明的生态缸,各缸内的组成和条件见下表。下列相关叙述正确的是 ( )
生态系统组成 光 水草 藻类 浮游动物 小鱼 泥沙
生态缸 编号 ① - + + + - +
② + + + + - +
③ + + + + + +
④ + + + + - -
注:“+”表示有;“-”表示无。
A.生态缸②③④应置于太阳光能直射的地方
B.生态缸②中的氧气含量应该高于生态缸④
C.生态缸②的稳定性最强
D.该实验说明消费者是该生态系统不可缺少的成分
15.[2023·福建新侨中学月考] 回答下列关于生态系统稳定性的问题:
(1)据图可知生态系统具有自我调节能力的基础是 ,自我调节能力大小取决于
。
(2)据图可知生态系统的自我调节能力是有一定限度的,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,以保证生态系统内部 的协调。
(3)同一生态系统,抵抗力稳定性与恢复力稳定性通常呈负相关,但也有特殊情况,如某生态系统抵抗力稳定性与恢复力稳定性都很低,请你举例说明: 。
16.[2023·广东广州月考] 生态学家对某池塘生态系统的营养结构和能量流动情况进行调查,得到了图甲所示的食物网,图乙表示该生态系统功能随时间的变化曲线。回答下列问题:
(1)图甲中太阳鱼位于最长食物链中的第 营养级。
(2)如果去除该生态系统中的双翅目幼虫,则理论上鲈鱼的产量将有所 (填“增加”或“减少”)。如果去除该生态系统中的浮游动物和双翅目幼虫,则该生态系统的抵抗力稳定性将 (填“增强”或“减弱”)。
(3)图甲的食物网中,浮游植物为摇蚊幼虫提供了可以采食及栖息的信息,鲈鱼能够根据太阳鱼的数量的信息控制繁殖,这说明了生态系统中信息传递的作用是
。
(4)污水排放是破坏池塘生态系统稳定性的主要因素,但轻微排放对该池塘生态系统影响甚微,这说明生态系统 。
(5)图乙中两条虚线之间的部分表示 。对a、b两个生态系统施加相同强度的干扰,若ya>yb,则这两个生态系统的抵抗力稳定性的关系为a (填“>”“<”或“=”)b。
17.某生物课外活动小组为探究不同因素对生态系统的影响,设计了如下实验。
(1)实验过程
①取三个相同体积的无色透明瓶,分别标记为1、2、3号;
②在1、2、3号瓶内加等量的水,3号加少许河泥;
③选大小相似的同种小金鱼,在1、2、3号瓶中各加入1条,并在2、3号瓶中加入等量的金鱼藻,三个瓶子都用橡胶塞塞紧,然后放在散射光下。
(2)实验结果
瓶号 1 2 3
瓶中金鱼生存的时间/d 3 11 25
①1、2、3号瓶相比较,相同的非生物因素有 。
②2号和3号瓶相比较,2号瓶中的金鱼存活的时间较短,说明 是生态系统中不可缺少的成分。
③该实验说明与生态系统稳定性密切相关的因素为 。
(3)请继续设计实验探究光照对生态系统的影响。
第一步,取相同体积的无色透明瓶作为4号瓶,4号瓶的设计处理应该与 号瓶作对照。
第二步, 。
第三步,观察记录瓶中金鱼生存的时间。
推测最可能的实验结果: 。
