一、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。
3.生态系统的自我调节能力
(1)调节基础:负反馈调节。
(2)特点:调节能力有一定的限度。
二、生态系统的自我调节能力的实例
1.河流
2.森林
三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性(填表)
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
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
实质
抵抗干扰、保持原状
遭受破坏后恢复原状
规律
生态系统的生物种类越多,营养结构越复杂,自我调节能力越强,抵抗力稳定性越高,而恢复力稳定性越低,二者往往相反
四、提高生态系统的稳定性
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,保证生态系统内部结构与功能的协调。
1.什么是生态系统的稳定性?生态系统具有稳定性的原因是什么?
2.生态系统具有自我调节能力的基础是什么?生态系统的自我调节能力有什么特点?
3.什么是生态系统的抵抗力稳定性、恢复力稳定性?它们之间有什么关系?
4.抵抗力稳定性的高低与什么有关?
5.如何提高生态系统的稳定性?
探究点一
生态系统的自我调节能力
[共研探究]
稳态是生命系统的特征,所以生态系统也具有这种特征。阅读教材,结合材料思考下面的问题:
1.请完善亚马逊森林中食虫鸟种群和害虫种群之间调节关系的概念模型,并思考:
(1)分析以上过程,生态系统具有稳定性,原因:生态系统具有一定的自我调节能力。
(2)该生态系统具有抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化的能力,这种能力称为负反馈调节,它在生态系统中普遍存在,是生态系统自我调节能力的基础。
(3)负反馈调节在生命系统的各个层次上均有体现。个体内激素的反馈调节,种群内部的种内斗争,种间关系的捕食者与被捕食者,生物群落与无机环境之间等均存在负反馈调节。
2.湖泊污染状况图分析
(1)根据上图,该生态系统具有加速最初发生变化的那种成分所发生的变化的能力,这种能力称为生态系统的正反馈调节,该实例说明生态系统的自我调节能力是有一定限度的。
(2)正反馈调节的其他实例:血液凝固、分娩等。由此可知正反馈调节不一定向坏的方面发展。
[总结升华]
1.生态系统的稳态
(1)生态系统的稳态是系统发展的结果,生态系统的稳定性不是绝对稳定,而是指生态系统的结构与功能保持动态平衡状态。
①结构相对稳定:动植物的种类和数量相对稳定。
②功能相对稳定:物质与能量输入和输出相对平衡。
③可打破重建:在遵循生态系统规律的前提下依据人类的需要,打破原有平衡,建立更加高效的平衡。
(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。
2.生态系统的自我调节能力主要表现在三个方面
(1)同种生物的种群密度的调控,这是在有限空间内比较普遍存在的种群变化规律。
(2)异种生物种群之间的数量调控,多出现于植物与动物或动物与动物之间,常有食物链关系。
(3)生物与环境之间的相互调控
生态系统总是随着时间的变化而变化的,并与周围的环境有着很密切的关系。生态系统的自我调节能力是以内部生物群落为核心的,有着一定的承载力,因此生态系统的自我调节能力是有一定限度的。
3.反馈调节的种类
项目
正反馈
负反馈
调节方式
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所发生的变化
结果
常使生态系统远离稳态
有利于生态系统保持相对稳定
实例分析
[对点演练]
1.判断正误
(1)负反馈调节在生物群落中普遍存在,但在生物群落与无机环境之间不存在( )
(2)当农田里蚜虫的数量增多时,七星瓢虫的数量也会增多,这样蚜虫种群数量的增长就会受到抑制,这属于生物群落内的负反馈调节( )
(3)负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础( )
(4)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,这不属于负反馈调节( )
(5)自我调节能力强的生态系统,其稳定性也高( )
(6)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将会丧失( )
(7)正反馈调节机制使系统向崩溃的边缘发展,对系统的稳定性起负作用( )
解析:负反馈调节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及稳定,它不仅存在于生态系统的生物群落之间,也存在于生物群落与无机环境之间,它的特点是通过自我调节能力,使生态系统内的种群数量保持相对平衡,这种调节往往是通过生物与生物之间的捕食关系来实现的,正反馈调节不一定向坏的方面发展,它也会向好的方面发展,如血液凝固、分娩。
答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)×
探究点二
抵抗力稳定性和恢复力稳定性
[共研探究]
1.结合实例分析并完成生态系统的稳定性的相关问题
(1)水乡人家在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣,河水能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解,很快消除污染,使河流中的生物种类和数量不会受到明显的影响,说明河流生态系统具有一定的自我调节能力。
(2)像苏州水乡的河水那样,生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力,叫做抵抗力稳定性。
(3)若工厂废水过量排入河流,远远超出了它的自我调节能力,河流生态系统被破坏。
(4)若工厂停止排污后,被破坏的河流生态系统恢复到原状,这种能力叫做恢复力稳定性。
2.根据材料填空
材料1:在北极苔原生态系统中,动植物种类稀少,营养结构简单,其中生产者主要是地衣,其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。假如地衣受到大面积破坏,整个生态系统就会崩溃。相反,在热带雨林中,动植物种类繁多,营养结构非常复杂,假如其中的某种植食性动物大量减少,它在食物网中的位置还可以由这个营养级的多种生物来代替,整个生态系统的结构和功能仍然能够维持在相对稳定的状态
结论:(1)生态系统中的组分越多,食物网越复杂,自我调节能力越强,抵抗力稳定性就越高
(2)生态系统的组分越少,食物网越简单,自我调节能力越差,抵抗力稳定性就越低
材料2:热带雨林大都具有很强的抵抗力稳定性,因为它们的物种组成十分丰富,结构比较复杂;然而,在热带雨林受到一定强度的破坏后,也能较快地恢复。相反,对于极地苔原(冻原),由于其物种组分单一、结构简单,它的抵抗力稳定性很低,在遭到过度放牧、火灾等干扰后,恢复的时间也十分漫长
结论:同一生态系统的两种稳定性通常呈负相关关系,抵抗力稳定性强的生态系统,恢复力稳定性差,反之亦然。但也有特殊情况,如热带雨林生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很强,而北极苔原生态系统的两种稳定性都很弱
3.根据生态系统的稳定性,解释采取下列措施的原因
(1)对森林生态系统的利用,要有计划地采伐,防止过度采伐,并且要伐种兼顾。原因: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)农田生态系统需要不断地施肥、灌溉,控制病虫害,并且推广秸秆还田,以减少农田的输出。原因:要对人类利用强度较大的生态系统实施相应的物质、能量投入,以保证生态系统内部结构与功能的协调。
[总结升华]
1.生态系统的两种稳定性
生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系可用下图表示:
(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这一范围的大小,偏离的程度可以作为衡量抵抗力稳定性的指标,偏离大说明抵抗力稳定性弱,反之,说明抵抗力稳定性强。
(3)x表示恢复到原状态所需的时间,x越大,表示恢复力稳定性越弱,反之,表示恢复力稳定性越强。
(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积,可作为衡量总稳定性的指标,这一面积越大,即x与y越大,则说明这个生态系统的总稳定性越弱。
2.抵抗力稳定性和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
保持原状(不受损害)的能力
生态系统破坏后,恢复到原状的能力
核心
抵抗干扰,保持原状
遭到破坏,恢复原状
联系
①二者都源于生态系统具
有自我调节能力,且这种能
力是有一定限度的
②二者同时存在,共同维持生态系统的相对稳定
③同一生态系统的两种稳定性通常呈负相关关系,抵抗力稳定性强的生态系统,恢复力稳定性差,反之亦然(如图)
[对点演练]
2.判断正误
(1)森林生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比草原生态系统高( )
(2)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( )
(3)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( )
(4)在一块牧草地上栽种乔木形成树林后,其恢复力稳定性下降( )
(5)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 ( )
(6)抵抗力稳定性很低的生态系统,其恢复力稳定性一定很高 ( )
(7)草原生态系统与农田生态系统相比,草原生态系统的稳定性更高( )
解析:一般地说,生态系统的组分越少,营养结构越简单,自我调节能力就越小,抵抗力稳定性就越低。抵抗力稳定性和恢复力稳定性一般呈相反的关系。牧草地上通过管理提高某种牧草的产量,可能会使杂草等其他植物的种类和数量减少,导致抵抗力稳定性降低。抵抗力稳定性很低的生态系统,其恢复力稳定性不一定高,如荒漠地区及苔原地区生态系统,由于其物种组分单一、结构简单,它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。就抵抗力稳定性而言,草原生态系统的稳定性更高,就恢复力稳定性而言,农田生态系统的稳定性更高。
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)×
探究点三
设计并制作生态缸,观察其稳定性
[共研探究]
1.基本原理
(1)将生态系统具有的基本成分进行组织,构建成一个人工微生态系统。
(2)设计时要考虑系统内不同营养级生物之间的合适比例。
(3)人工生态系统的稳定性是有条件的,也可能是短暂的。
2.实验流程
3.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、水质变化、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,自我调节能力极差,所以抵抗力稳定性极低,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。
[总结升华]
1.设计生态缸时要考虑生态系统各组成成分:需要加入的组成成分有非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,而且投入的生物之间能够形成食物链。
2.在设计生态缸时一般要加入河泥,其作用是提供分解者,为绿色植物提供必需的矿质元素。
3.为保证生物的生存,必需的外部条件:充足的光照和适宜的温度。
[对点演练]
3.为观察生态系统的稳定性,设计了4个密闭、透明的生态瓶,各瓶内的组成和条件如表所示。一段时间后,发现甲瓶是最稳定的生态系统。回答以下问题:
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
+
+
+
+
+
+
(1)乙瓶中,藻类的种群密度呈下降趋势,原因是______________________________
________________________________________________________________________。
(2)丙瓶比甲瓶有较多的有机物,原因是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)丁瓶与甲瓶相比,氧气含量________,原因是_______________________________
________________________________________________________________________。
(4)根据观察结果,可以得出结论:生态系统要保持稳定,需要具备下列条件:
①___________________________________________________________________。
②____________________________________________________________________。
解析:生态缸能够保持稳定是因为:①有稳定的能量来源;②各类生物数量相对稳定;③植物的光合作用能为动物的生活提供氧气和养料;④动物生长过程中产生的CO2能够供植物进行光合作用合成有机物;⑤微生物能利用和转化动物粪便和动植物残体,为植物生活提供营养。
答案:(1)没有光照,藻类缺乏能量来源 (2)丙瓶缺乏分解者,动植物遗体不能被及时分解 (3)较低 小鱼的生命活动消耗较多氧气 (4)①源源不断的能量输入
②具有生产者、消费者、分解者,且三者的数量应保持一定比例
1.生态系统自我调节能力越大,则表明( )
①生态系统的成分越复杂 ②生态系统的成分越简单 ③营养结构越复杂 ④营养结构越简单 ⑤生态平衡容易破坏 ⑥生态平衡不易被破坏
A.①③⑤ B.②④⑥ C.①③⑥ D.②④⑤
解析:选C 生态系统的成分越复杂,结构越复杂,其自我调节能力就越大,生态平衡越不易被破坏。
2.如图所示为某同学制作的小生态瓶,据图分析错误的是( )
A.该生态瓶的组成成分虽比较简单,但其群落仍存在垂直结构
B.生态瓶中生物种类稀少,没有食物链存在
C.为了保证生态瓶的正常运转,瓶内浮萍、金鱼藻、螺蛳和虾的比例应适中
D.在适宜的温度和光照条件下,该生态瓶会更稳定
解析:选B 生态瓶中虽然生物种类少,但仍然有食物链存在,这样各种生物才能较长时间存活。
3.近几年国家投入巨资植树造林,大大提高了植被的覆盖率,在生态保护等方面取得了一定成就,但绝大多数的人工林,远看一片绿,近看一片黄(地表植被极少)。有些专家指出:大面积的人工林,树多了但森林生态功能却衰退了,是表面绿化,是“绿色沙漠”。下列对“绿色沙漠”的看法错误的是( )
A.该群落的结构单一,垂直分层现象不明显
B.该系统抵抗力稳定性比自然林强
C.动植物种类稀少,生物多样性水平极低,易遭病虫害
D.单一树种因树龄、高矮接近,生长密集,导致地表植被缺乏,易发生水土流失
解析:选B 人工林由于其动植物种类少,营养结构简单,故自我调节能力差,其抵抗力稳定性比自然林弱。
4.松毛虫是马尾松林的害虫,能取食马尾松针叶。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。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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:一个生态系统,其抵抗力稳定性的大小取决于该生态系统中生物种类和数量的多少,即营养结构的复杂程度,人工马尾松林比天然马尾松林更容易爆发松毛虫害,是因为人工林(生态系统)生物种类少,生物数量少,营养结构单一。以鸟治虫、以虫治虫(以害虫的天敌来控制害虫的数量)和以菌治虫等措施叫生物防治,具有长效、环保和无污染的优点。农药防治一是会带来环境污染,二是达不到持续长久的效果,究其原因是害虫的抗药性随农药的使用会越来越强。松毛虫吃马尾松的叶,处于第二营养级,灰喜鹊吃松毛虫,属于次级消费者。
答案:(1)生物学治理(生物防治) 害虫对农药产生抗药性 (2)次级 二 (3)人造马尾松林营养结构简单(物种较少),生态系统的抵抗力稳定性低
【基础题组】
1.一片草地发生火灾后,第二年就又长出茂密的草本植物,动物的种类和数量也很快恢复,这说明生态系统具有( )
A.抵抗力稳定性 B.恢复力稳定性
C.结构不可破坏性 D.功能绝对稳定
解析:选B 恢复力稳定性是指生态系统受到外界干扰因素破坏后恢复原状的能力。
2.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
解析:选B 生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性,因而所有生态系统均具有这两个方面。生态系统稳定性大小与物种多少有关,生物种类越繁多,营养结构越复杂,自我调节能力就越大。
3.下图曲线Ⅰ代表抵抗力稳定性,曲线Ⅱ代表恢复力稳定性。一片被毁森林在恢复过程中,稳定性的变化是( )
解析:选C 被毁森林在恢复过程中,群落结构趋于复杂抵抗力稳定性逐渐上升,恢复力稳定性逐渐降低。
4.如图为自然界碳循环的示意图,图中与生态系统抵抗力稳定性密切相关的标号为( )
A.②③ B.④
C.⑥ D.⑤⑦
解析:选B 分析图示可知,①表示光合作用,②③表示动、植物的呼吸作用,④表示动物的摄食,⑥表示微生物的分解作用,⑧表示化石燃料的燃烧。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,所以图中与生态系统抵抗力稳定性密切相关的标号为④。
5.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.若想维持生态平衡,丙瓶不应放在黑暗中
解析:选A 甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内消费者数量过多,水藻产生的氧气不足以维持其生命活动的进行。
6.关于热带雨林生态系统,下列叙述错误的是( )
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:选C 热带雨林生态系统的成分和营养结构复杂,抵抗力稳定性强,恢复力稳定性弱。草原生态系统的成分和营养结构不如热带雨林生态系统复杂,其抵抗力稳定性弱,恢复力稳定性强。
7.下图是某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量变化关系的示意图(图中不同阴影的面积表示不同比例尺下的个体数量)。下列有关叙述错误的是( )
A.图中所含的食物链为捕食食物链
B.这些生物的种群数量在各自的K值上下波动
C.旅鼠的种群数量主要是由植物及旅鼠的天敌调节的
D.旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间的数量变化是一种正反馈调节
解析:选D 从图中可以看出,植物数量增加,旅鼠和旅鼠的天敌的数量也随之增加,可推知图中所含的食物链为捕食食物链;分析已知条件,此生态系统相对稳定,可知这些生物的数量将不会有太大的变化,均围绕各自的K值上下波动;旅鼠的种群数量主要受食物及天敌的影响;旅鼠的天敌增多,使旅鼠数量减少,又影响其天敌数量并导致天敌数量减少,这是一种负反馈调节,对维持生态系统的相对稳定有重要作用。
8.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( )
解析:选C 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中初级消费者种群数量恢复相对稳定的时间最短,抵抗力稳定性最高。
【能力题组】
9.如图表示正常生态系统受到一定程度的干扰后,生态系统稳定性的变化。下列说法错误的是( )
A.在受到干扰之前,曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调节能力
B.在受到干扰后,曲线偏离正常范围越晚和幅度越小,说明生态系统的抵抗力稳定性越高
C.S2所代表的面积越大,生态系统的恢复力稳定性越高
D.S3所代表的面积越小,生态系统的稳定性越高
解析:选C 由于生态系统具有一定的自我调节能力,因此,生态系统具有一定的稳定性;生态系统的抵抗力稳定性越高,受到干扰后,曲线偏离正常范围的时间越晚,幅度越小;生态系统的恢复力稳定性越高,受到干扰后曲线回到正常范围的时间越短,曲线围成的面积S2越小;读图可知,S3所代表的面积越小,生态系统的稳定性越高。
10.两物种间(如某种灵长类动物和蟒蛇)存在“互动多样性”的现象,即存在多种类型的种间关系。下列相关描述不合理的是( )
A.“互动多样性”现象是生物长期共同进化的结果
B.蟒蛇可能成为灵长类动物的捕食者、被捕食者和竞争者
C.物种间的“互动多样性”提高了生态系统的恢复力稳定性
D.种间关系的多样性有利于维持生态系统的生物多样性
解析:选C 种间关系是生物长期共同进化的结果。蟒蛇可以被灵长类捕食,也可能杀死灵长类进行捕食,同时它们也可能存在共同食物,为竞争者。种间关系的“互动多样性”能提高生态系统的抵抗力稳定性。种间关系的多样性使生物之间的联系更加紧密,有利于维持生物多样性。
11.《狼图腾》这部电影中,不仅讲述了发生在额仑草原上的人与狼的故事,而且通过草原的生态变迁,直面了生态问题。比如其中的台词:“我也打狼,可不能多打,要是把狼打绝了,草原就活不成,草原死了,人畜还能活吗?”就蕴含了食物链关系及生态平衡的规则。下列相关叙述错误的是( )
A.自然的草原生态系统中狼、羊、草的数量变化体现出生态系统中普遍存在着正反馈调节,维持生态系统稳定性
B.生态系统的能量流动是以食物链、食物网为途径进行的
C.捕食者对于生态系统的平衡也具有积极意义
D.调查草原上黄羊的种群密度可以用标志重捕法
解析:选A 狼、羊、草的数量变化体现出生态系统中普遍存在着负反馈调节,负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。
12.图a为草原生态系统中的反馈调节示意图,图b为某湖泊的生态系统中发生的某种调节活动,下列说法正确的是( )
A.图a反映的是正反馈调节方式
B.图b反映的是负反馈调节方式
C.图a调节方式是该草原生态系统自我调节能力的基础
D.图b调节方式会使该生态系统的生物种类增多,自我调节能力提高
解析:选C 图a反映的是负反馈调节;图b反映的是正反馈调节,正反馈调节可能会导致生物种类减少,生态系统偏离稳态。
13.一森林生态系统中有甲、乙两种昆虫,原来这两种昆虫的密度长期在一定幅度范围内波动,保持动态平衡。后来在时间T点,对森林施放了一种邻近林区曾多次使用的化学杀虫剂,这一生态系统就发生了如图所示变化:
(1)甲昆虫是________食性昆虫,乙昆虫是________食性昆虫,甲乙两种昆虫之间的关系为________________关系。施放化学杀虫剂后,甲昆虫密度上升的原因是其________,乙昆虫密度下降的原因是其_________________________________________。
(2)施药前,该生态系统保持________的状态,这体现了生态系统具有________稳定性;施药后生态系统受到破坏说明,生态系统的________能力是有一定限度的。
(3)预测施药后相当长的一段时间,该生态系统中的两种昆虫密度和森林光合作用产量会发生怎样变化?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
这说明生态系统具有________稳定性。
解析:分析图中生物量的变化与环境的变化是本题的切入点。甲昆虫先增加先减少,乙昆虫随着甲昆虫的变化而出现后增加后减少,所以甲被乙捕食。
答案:(1)植 肉 捕食 抗药性强 抗药性弱 (2)相对稳定 抵抗力 自我调节 (3)施药后相当长的一段时间,该生态系统中的两种昆虫密度和森林光合作用产量会逐渐恢复 恢复力
14.如图1表示某生态系统的功能随时间的变化曲线,请据图回答下列问题:
(1)图1中两条虚线之间的部分表示_________________________________。
(2)y表示一个外来干扰对生态系统的影响,y越大,说明该生态系统________________;x越大,说明该生态系统____________________;TS越大,说明该生态系统____________________。
(3)请在图2所示的坐标系中绘出抵抗力稳定性与生态系统营养结构复杂程度的关系。
解析:生态系统的稳定性是指生态系统的结构和功能保持动态平衡;结合图1可知,y越大,说明该生态系统的抵抗力稳定性越弱,x越大,说明该生态系统的恢复力稳定性越弱,这都与生态系统中生物的种类和数量有关,即与其营养结构的复杂程度有关;TS越小,这个生态系统的总稳定性越强;反之,这个生态系统的总稳定性越弱。
答案:
(1)生态系统功能正常的作用范围 (2)抵抗力稳定性越弱 恢复力稳定性越弱 总稳定性越弱(其他合理答案也可) (3)如右图所示
15.根据下列材料,回答问题。
材料一 红树林是热带、亚热带海岸潮间带特有的植被,具有丰富的动植物资源。广东是我国红树林资源最丰富的省份之一,其中雷州半岛和深圳湾的红树林分布区被列为国家级红树林自然保护区,红树林的保护和发展也被列为广东建设林业生态省的八大工程之一。
材料二 几年前,印度洋地震引起的海啸导致十多万人死亡,几百万人无家可 归。但因为有茂密的红树林,印度泰米尔纳德邦一个渔村里的一百多户人家在这次海啸中幸免于难。
(1)红树林属于________生态系统。
(2)红树林的________稳定性较强而________稳定性较弱,原因是红树林________________________________________________________________________。
(3)海啸过后,灾区沿海的多种生态系统遭到了毁灭性破坏,短期内难以恢复。这一事实说明任何生态系统的________是有限的。
(4)在海啸中被海水浸泡过的农田里不宜直接种植农作物,从生物学角度分析其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)湿地 (2)抵抗力 恢复力 生物种类较多,营养结构复杂 (3)自我调节能力 (4)被海水浸泡过的土壤,无机盐浓度过高,使农作物无法通过渗透作用吸收水分(其他合理答案也可)
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“课时达标检测”见“课时达标检测(十九)”
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谢谢!课时达标训练(十九) 生态系统的稳定性
【基础题组】
1.一片草地发生火灾后,第二年就又长出茂密的草本植物,动物的种类和数量也很快恢复,这说明生态系统具有( )
A.抵抗力稳定性 B.恢复力稳定性
C.结构不可破坏性 D.功能绝对稳定
解析:选B 恢复力稳定性是指生态系统受到外界干扰因素破坏后恢复原状的能力。
2.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
解析:选B 生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性,因而所有生态系统均具有这两个方面。生态系统稳定性大小与物种多少有关,生物种类越繁多,营养结构越复杂,自我调节能力就越大。
3.下图曲线Ⅰ代表抵抗力稳定性,曲线Ⅱ代表恢复力稳定性。一片被毁森林在恢复过程中,稳定性的变化是( )
解析:选C 被毁森林在恢复过程中,群落结构趋于复杂抵抗力稳定性逐渐上升,恢复力稳定性逐渐降低。
4.如图为自然界碳循环的示意图,图中与生态系统抵抗力稳定性密切相关的标号为( )
A.②③ B.④
C.⑥ D.⑤⑦
解析:选B 分析图示可知,①表示光合作用,②③表示动、植物的呼吸作用,④表示动物的摄食,⑥表示微生物的分解作用,⑧表示化石燃料的燃烧。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,所以图中与生态系统抵抗力稳定性密切相关的标号为④。
5.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.若想维持生态平衡,丙瓶不应放在黑暗中
解析:选A 甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内消费者数量过多,水藻产生的氧气不足以维持其生命活动的进行。
6.关于热带雨林生态系统,下列叙述错误的是( )
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:选C 热带雨林生态系统的成分和营养结构复杂,抵抗力稳定性强,恢复力稳定性弱。草原生态系统的成分和营养结构不如热带雨林生态系统复杂,其抵抗力稳定性弱,恢复力稳定性强。
7.下图是某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量变化关系的示意图(图中不同阴影的面积表示不同比例尺下的个体数量)。下列有关叙述错误的是( )
A.图中所含的食物链为捕食食物链
B.这些生物的种群数量在各自的K值上下波动
C.旅鼠的种群数量主要是由植物及旅鼠的天敌调节的
D.旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间的数量变化是一种正反馈调节
解析:选D 从图中可以看出,植物数量增加,旅鼠和旅鼠的天敌的数量也随之增加,可推知图中所含的食物链为捕食食物链;分析已知条件,此生态系统相对稳定,可知这些生物的数量将不会有太大的变化,均围绕各自的K值上下波动;旅鼠的种群数量主要受食物及天敌的影响;旅鼠的天敌增多,使旅鼠数量减少,又影响其天敌数量并导致天敌数量减少,这是一种负反馈调节,对维持生态系统的相对稳定有重要作用。
8.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( )
解析:选C 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中初级消费者种群数量恢复相对稳定的时间最短,抵抗力稳定性最高。
【能力题组】
9.如图表示正常生态系统受到一定程度的干扰后,生态系统稳定性的变化。下列说法错误的是( )
A.在受到干扰之前,曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调节能力
B.在受到干扰后,曲线偏离正常范围越晚和幅度越小,说明生态系统的抵抗力稳定性越高
C.S2所代表的面积越大,生态系统的恢复力稳定性越高
D.S3所代表的面积越小,生态系统的稳定性越高
解析:选C 由于生态系统具有一定的自我调节能力,因此,生态系统具有一定的稳定性;生态系统的抵抗力稳定性越高,受到干扰后,曲线偏离正常范围的时间越晚,幅度越小;生态系统的恢复力稳定性越高,受到干扰后曲线回到正常范围的时间越短,曲线围成的面积S2越小;读图可知,S3所代表的面积越小,生态系统的稳定性越高。
10.两物种间(如某种灵长类动物和蟒蛇)存在“互动多样性”的现象,即存在多种类型的种间关系。下列相关描述不合理的是( )
A.“互动多样性”现象是生物长期共同进化的结果
B.蟒蛇可能成为灵长类动物的捕食者、被捕食者和竞争者
C.物种间的“互动多样性”提高了生态系统的恢复力稳定性
D.种间关系的多样性有利于维持生态系统的生物多样性
解析:选C 种间关系是生物长期共同进化的结果。蟒蛇可以被灵长类捕食,也可能杀死灵长类进行捕食,同时它们也可能存在共同食物,为竞争者。种间关系的“互动多样性”能提高生态系统的抵抗力稳定性。种间关系的多样性使生物之间的联系更加紧密,有利于维持生物多样性。
11.《狼图腾》这部电影中,不仅讲述了发生在额仑草原上的人与狼的故事,而且通过草原的生态变迁,直面了生态问题。比如其中的台词:“我也打狼,可不能多打,要是把狼打绝了,草原就活不成,草原死了,人畜还能活吗?”就蕴含了食物链关系及生态平衡的规则。下列相关叙述错误的是( )
A.自然的草原生态系统中狼、羊、草的数量变化体现出生态系统中普遍存在着正反馈调节,维持生态系统稳定性
B.生态系统的能量流动是以食物链、食物网为途径进行的
C.捕食者对于生态系统的平衡也具有积极意义
D.调查草原上黄羊的种群密度可以用标志重捕法
解析:选A 狼、羊、草的数量变化体现出生态系统中普遍存在着负反馈调节,负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。
12.图a为草原生态系统中的反馈调节示意图,图b为某湖泊的生态系统中发生的某种调节活动,下列说法正确的是( )
A.图a反映的是正反馈调节方式
B.图b反映的是负反馈调节方式
C.图a调节方式是该草原生态系统自我调节能力的基础
D.图b调节方式会使该生态系统的生物种类增多,自我调节能力提高
解析:选C 图a反映的是负反馈调节;图b反映的是正反馈调节,正反馈调节可能会导致生物种类减少,生态系统偏离稳态。
13.一森林生态系统中有甲、乙两种昆虫,原来这两种昆虫的密度长期在一定幅度范围内波动,保持动态平衡。后来在时间T点,对森林施放了一种邻近林区曾多次使用的化学杀虫剂,这一生态系统就发生了如图所示变化:
(1)甲昆虫是________食性昆虫,乙昆虫是________食性昆虫,甲乙两种昆虫之间的关系为________________关系。施放化学杀虫剂后,甲昆虫密度上升的原因是其________,乙昆虫密度下降的原因是其_________________________________________。
(2)施药前,该生态系统保持________的状态,这体现了生态系统具有________稳定性;施药后生态系统受到破坏说明,生态系统的________能力是有一定限度的。
(3)预测施药后相当长的一段时间,该生态系统中的两种昆虫密度和森林光合作用产量会发生怎样变化?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
这说明生态系统具有________稳定性。
解析:分析图中生物量的变化与环境的变化是本题的切入点。甲昆虫先增加先减少,乙昆虫随着甲昆虫的变化而出现后增加后减少,所以甲被乙捕食。
答案:(1)植 肉 捕食 抗药性强 抗药性弱 (2)相对稳定 抵抗力 自我调节 (3)施药后相当长的一段时间,该生态系统中的两种昆虫密度和森林光合作用产量会逐渐恢复 恢复力
14.如图1表示某生态系统的功能随时间的变化曲线,请据图回答下列问题:
(1)图1中两条虚线之间的部分表示_________________________________。
(2)y表示一个外来干扰对生态系统的影响,y越大,说明该生态系统________________;x越大,说明该生态系统____________________;TS越大,说明该生态系统____________________。
(3)请在图2所示的坐标系中绘出抵抗力稳定性与生态系统营养结构复杂程度的关系。
解析:生态系统的稳定性是指生态系统的结构和功能保持动态平衡;结合图1可知,y越大,说明该生态系统的抵抗力稳定性越弱,x越大,说明该生态系统的恢复力稳定性越弱,这都与生态系统中生物的种类和数量有关,即与其营养结构的复杂程度有关;TS越小,这个生态系统的总稳定性越强;反之,这个生态系统的总稳定性越弱。
答案:
(1)生态系统功能正常的作用范围 (2)抵抗力稳定性越弱 恢复力稳定性越弱 总稳定性越弱(其他合理答案也可) (3)如右图所示
15.根据下列材料,回答问题。
材料一 红树林是热带、亚热带海岸潮间带特有的植被,具有丰富的动植物资源。广东是我国红树林资源最丰富的省份之一,其中雷州半岛和深圳湾的红树林分布区被列为国家级红树林自然保护区,红树林的保护和发展也被列为广东建设林业生态省的八大工程之一。
材料二 几年前,印度洋地震引起的海啸导致十多万人死亡,几百万人无家可 归。但因为有茂密的红树林,印度泰米尔纳德邦一个渔村里的一百多户人家在这次海啸中幸免于难。
(1)红树林属于________生态系统。
(2)红树林的________稳定性较强而________稳定性较弱,原因是红树林________________________________________________________________________。
(3)海啸过后,灾区沿海的多种生态系统遭到了毁灭性破坏,短期内难以恢复。这一事实说明任何生态系统的________是有限的。
(4)在海啸中被海水浸泡过的农田里不宜直接种植农作物,从生物学角度分析其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)湿地 (2)抵抗力 恢复力 生物种类较多,营养结构复杂 (3)自我调节能力 (4)被海水浸泡过的土壤,无机盐浓度过高,使农作物无法通过渗透作用吸收水分(其他合理答案也可)