人教版（2019）生物 选择性必修2 3.5 生态系统的稳定性 学案

学案 生态系统的稳定性
〖基础知识梳理〗
生态平衡与生态系统的稳定性
①生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态
②生态系统的结构-------生态系统的成分和食物网、食物链
③生态系统的功能-------能量流动、物质循环、信息传递
④对稳定状态
1.生态平衡概念
①结构平衡 。
②功能平衡 。
③收支平衡 。
2.生态平衡特点
①概念 。
②地位 。
3.生态平衡的调节机制
负反馈
调节
概念：人们把生态系统 或 自身结构与 处于 稳定状态的能力。
分类： 抵抗力稳定性-----抵抗干扰，保持原状-----干旱状态下森林仍能保持原状
恢复力稳定性------遭到破坏，恢复原状-----草原火灾后第二年仍能恢复原状
规律：一般，生态系统的组分 、食物网 、其自我调节能力 ，抵抗力稳定性越强。生态系统的自我调节能力有一定限度。
抵抗力稳定性和恢复力稳定性
生态系统
的稳定性
提高生态系统的稳定性
1.控制对生态系统的 ,对生态系统的利用应该 ,不应超过生态系统的自我调节能力范围。
2.对人类利用强度较大的生态系统,应给予相应的 、 投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
〖合作探究〗
探究一生态系统维持稳定,是通过自我调节能力实现的,那么生态系统是如何自我调节的呢?下图甲、乙分别代表两种不同的
调节方式,分析回答下列问题。
1.反馈调节有正反馈调节和负反馈调节,图甲和图乙分别属于哪一种?
提示:图甲所示的是负反馈调节,图乙所示的是正反馈调节。
2.甲状腺激素分泌增加后,会影响下丘脑和垂体的分泌活动,其中的反馈调节和图中的哪种调节方式相同?
提示:甲状腺激素分泌增加后,会抑制下丘脑和垂体的分泌活动,这种反馈调节是负反馈调节,和图甲中的调节方式相同。
3.反馈调节都能使生态系统保持相对平衡吗?
提示:不能。只有负反馈调节是生态系统自我调节的基础,能使生态系统保持相对平衡。
4.正反馈调节一定向坏的方面发展吗?
提示:不一定,它还会使好的方面更好。
归纳提升
生态系统的自我调节能力
(1)生态系统具有一定的自我调节能力,这种能力是通过生态系统内部的反馈调节来实现的。
(2)负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,能使生态系统最初发生的那种变化向相反的方向发展,使生态系统达到并保持相对稳定。
(3)负反馈调节的结果是抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。
生态系统调节中正反馈和负反馈的比较
探究二抵抗力稳定性和恢复力稳定性有什么关系?
生态系统的稳定性可分为两种类型,它们之间既有区别又有联系。分析下面的材料,并回答问题。
材料　话说乾隆下江南时,到了苏州一水乡,看到小桥流水人家,别具风情。水乡人家上游淘米洗菜,下游洗澡洗衣,即便如此,水仍然很清澈。这番景象让乾隆大为惊奇。可是,他也发现苏州虎丘外围的河流被众多染坊流出的废水污染得肮脏不堪、臭气熏天,于是他立即下令严禁商贾平民在虎丘一带开设染坊。迫于官府的法令,虎丘一带原有的数十家染坊不得不搬迁至远离虎丘的苏州远郊,从此以后虎丘重现绿水青山。
(1)水乡人家在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣,但河流中的生物种类和数量没有受到明显的影响,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与功能保持原状的能力,叫作抵抗力稳定性。
(3)众多染坊的废水流入虎丘外围的河流,远远超出了河流的自我调节能力,河流生态系统被破坏。染坊停止排污后,被破坏的河流生态系统恢复原状,这种能力叫作恢复力稳定性。（自我调节能力对应的是抵抗力稳定性）
归纳提升
抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较
比较项目
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
实质
使自身结构与功能保持原状的能力
遭到破坏后恢复原状的能力
核心
“抵抗干扰,保持原状”
“遭到破坏,恢复原状”
影响因素
一般来说,生态系统的丰富度越大,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越高
一般来说,生态系统的丰富度越小,营养结构越简单,恢复力稳定性越高
关系
①一般情况下二者呈相反关系,抵抗力稳定性强的生态系统,恢复力稳定性差;反之亦然
②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力,它们相互作用,共同维持生态系统的稳定
③特例:因环境条件不适宜,北极苔原生态系统和荒漠生态系统等的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较弱
注：北极苔原的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低！
探究三设计并制作生态缸,观察其稳定性
如何设计并制作生态缸?
(1)探究问题:在一个人工建造的封闭生态系统——生态缸中,哪些因素能影响生态系统的稳定性?
(2)提出假设:光能够影响生态系统的稳定性。
(3)你所需的器材是??　 。?
(4)实验过程:
①将相同种类和数量的生物,放在两个同样的容器中培养。该实验的变量是　　　,即除了这一个生态因素不同外,其他生态因素都相同。?
②连续进行实验一段时间,每天定时观察并记录该生态系统的情况。
(5)结果和讨论:
①本小组的实验结果是:生态因素中的　　　能影响生态系统的稳定性。?
②生态因素中还有　　　　　　　　　　　　　　　　　　等因素也都能影响生态系统的稳定性。?
③如果该生态缸中没有消费者或分解者,该小型生态系统能保持稳态吗?　　　　。?
提示:(3)罐头瓶或可乐等饮料的塑料瓶,水草若干,小鱼2~3条,小田螺2~3个,河水(或放置2 d的自来水),胶带,细砂等 (4)①光
(5)①光　②空气、温度、水质、生产者和消费者的数量以及分解者　③不能
归纳提升
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
生态缸中应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;保持生态缸内温度;便于观察
生态缸中的水量不能超过其容积的4/5,要留出一定的空间
便于操作;缸内储备一定量的空气
生态缸的采光要用较强的散射光
防止水温过高导致水生植物死亡
可通过观察动植物生活情况、水质变化等来判断生态系统的稳定性。
虽然生态缸中成分齐全,各成分间可以进行能量流动和物质循环,但由于缸中生态系统过于简单,自我调节能力较弱,所以其稳定性极易遭到破坏,因此只能保持较短时间。如果生态缸是一个开放的系统,则可改善上述情况,在没有巨大外界环境干扰的情况下会长期保持相对稳定。
〖当堂检测〗
1.人造马尾松林比天然混交林更易遭松毛虫危害,其主要原因是(　　)
A.人造马尾松林营养结构简单
B.人造马尾松林适应环境的能力弱
C.松毛虫的繁殖能力强
D.人造马尾松林的抵抗力稳定性强
2.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.能量可通过多条食物链传递到最高营养级
C.某营养级的一些生物消失,可由同一营养级其他生物代替
D.能量流经各营养级时,是逐级递减的
3.一片草地发生火灾后,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.功能绝对稳定性
4.地球上不同类型的生态系统具有不同的调节能力。与农田、草原、冻原等生态系统相比较,热带雨林的自我调节能力的特点是(　　)
A.种群数量调节能力强,抵抗外界干扰能力弱
B.分解力弱,生产力强
C.抵抗外界干扰能力强,自我恢复能力弱
D.能量流动速率快,物质循环速率慢
5下列关于生态系统自我调节能力的叙述,错误的是(　　)
A.森林中,害虫数量增多时食虫鸟也会增多,害虫种群的增长就受到抑制,这属于生物群落内的负反馈调节
B.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
C.自我调节能力强的生态系统,其稳定性也高
D.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减弱
6.一般来说,生态系统的自我调节能力越强,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生态平衡容易被破坏　⑥生态平衡不容易被破坏
①③⑤　 B.②④⑥　 C.①③⑥　 D.②④⑤
7.(多选)下列有关负反馈调节的说法,正确的是(　　)
A.负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础
B.当农田里蚜虫数量增多时,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
C.负反馈调节在生物群落中普遍存在,但在生物群落与非生物环境之间不存在
D.甲状腺激素分泌的调节也属于负反馈调节
8下列关于生态系统稳定性的叙述,错误的是(　　)
A.在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后,其抵抗力稳定性增强
B.在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后,其抵抗力稳定性增强
C.在一块牧草地上栽种乔木形成森林后,其恢复力稳定性减弱
D.一块弃耕后的牧草地经若干年形成灌木林后,其抵抗力稳定性增强
9.下列有关生态系统稳定性的叙述,正确的是(　　)
①“抵抗干扰,保持原状”属于恢复力稳定性②“遭到破坏,恢复原状”属于抵抗力稳定性　③人们对自然生态系统的“干扰”不应超过其承受能力④热带雨林的恢复力稳定性很强,遭到严重砍伐后很容易恢复
A.③ B.②④ C.①②③ D.①④
10.下图为某一生态系统的稳定性图解,对此图理解不正确的是(　　)
A.一般情况下,b可代表恢复力稳定性
B.一般情况下,自我调节能力与a曲线相似
C.抵抗力稳定性与营养结构呈正相关
D.所有生态系统都符合这一数学模型
11为观察生态系统的稳定性,研究小组设计了4个密闭、透明的生态瓶,各瓶内的组成成分和处理条件见下表(“+”表示有,“-”表示无)。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。请回答以下问题。
生态系统的成分
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,藻类的种群密度变化趋势为　　　　,原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)丙瓶比甲瓶中有较多的有机物,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)丁瓶与甲瓶相比,氧气含量　 　,原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)根据观测结果,得出结论:①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案:(1)下降　缺乏光照,藻类不能进行光合作用,不能生长　(2)丙瓶中缺乏泥沙,分解者数量太少　(3)低　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当的比例,以维持生态系统的相对稳