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成才之路 生物,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 必修3,生态系统及其稳定性,第五章,第5节 生态系统的稳定性,第五章,这个生态缸能长期保持稳定吗？ 学习目标： 1阐明生态系统稳定性的类型及原因。(重、难点) 2说明抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系。,一、生态系统稳定性的概念和原因 1概念 生态系统所具有的_或_自身结构和功能相对稳定的能力。 2原因 生态系统具有一定的_能力。 3调节基础 _调节。,保持,恢复,自我调节,负反馈,物理,微生物,增加,减少,抵抗外 界干扰,保持原状,组分,越强,越高,恢复到原状,恢复速度与恢复时间,2提高生态系统稳定性的措施 (1)控制对生态系统_的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的_能力。 (2)对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的_投入。,干扰,自我调节,物质、能量,1.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。,生态系统的自我调节能力,(3)稳定性的表现 结构的相对稳定 结构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。 关系如图： 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。,2生态系统的自我调节能力 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，反馈调节的形式如下表：,生态系统的营养结构越复杂，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生态系统中的组分越多，食物网越复杂 C某一营养级的某种生物消失，可由该营养级的其他生物代替 D能量流经各营养级时是逐级递减的 答案 D,下列有关负反馈调节的叙述中，错误的是( ) A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 B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 C负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础 D甲状腺激素分泌的调节属于负反馈调节 答案 A,生态系统稳定性 生态系统的稳定性是一种相对的稳定。生态系统在结构和功能上处于一定的动态变化中。,抵抗力稳定性和恢复力稳定性,抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较,想一想在各种类型的生态系统中，抵抗力稳定性最强的是哪种？恢复力稳定性最强的是哪种？ 提示：抵抗力稳定性最强的是动植物种类繁多、营养结构复杂的生态系统，如热带雨林；恢复力稳定性最强的是动植物种类稀少、营养结构较简单的生态系统，如草原生态系统。,下图曲线代表抵抗力稳定性，曲线代表恢复力稳定性。一片被毁森林在恢复过程中，稳定性的变化是( ),森林生态系统能长期维持相对稳定状态的原因是 ( ) 生物多样性是自我调节能力的基础 其抵抗力稳定性要比草原生态系统高 其恢复力稳定性要比农田生态系统高 有比较复杂的营养结构 太阳能是维持生态系统正常运转的动力 能量可以随着季节的变化而产生波动,一种生物大量减少后，其位置可由同一营养级的多种生物取代 生产者和分解者构成生物圈无机物和有机物的循环回路 A B C D 答案 C,1.造成生态系统稳定性破坏的因素 (1)自然因素：主要是指自然界发生的异常变化，如火山爆发、地震、海啸、山洪、泥石流和雷电火灾等使生态系统破坏甚至毁灭的因素。 (2)人为因素：人类的活动正在改变着自然界中各种生态系统的稳定性，导致出现了全球的环境危机，主要表现为破坏植被、破坏食物链、污染环境等。,提高生态系统的稳定性,2措施 (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。例如，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。 (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和功能的协调。例如，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。,3意义 在发展经济的同时，人类应针对各种生态系统稳定性的特点，采取相应的保护对策，保护各种生态系统的稳定性，这样才能使人与自然协调发展。,1.实验原理 (1)生态系统的稳定性是其结构与功能发展协调的重要标志。 (2)生态系统的稳定程度，取决于它的物种组成、营养结构和非生物因素之间的协调关系。 (3)观察生态缸中生物的生存状况和存活时间的长短，了解生态系统的稳定性及影响稳定性的因素。,设计并制作生态缸，观察其稳定性,3生态缸的设计要求及分析,4.观察时的注意事项 (1)要设计一份观察记录表，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。 (2)定期观察，同时做好观察记录。 (3)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，记录发现的时间。 (4)依据观察记录，对不同生态缸进行比较、分析，了解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。 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。,(一)问题讨论 生态系统具有相对稳定性。 (二)制作 根据生态系统的成分、结构、功能作答。,抵抗力稳定性和恢复力稳定性的判断 1实质分析：抵抗力稳定性是保持自身结构和功能相对稳定；恢复力稳定性是恢复自身结构和功能相对稳定。 2核心分析：抵抗力稳定性是抵抗干扰、保持原状；恢复力稳定性是遭到破坏、恢复原状。 3二者关系：二者是同时存在于同一系统中的两种不同的作用力，相互作用，共同维持生态系统的稳定。(如图所示),(2)m表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，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低；反之，说明抵抗力稳定性高。如热带雨林与草原生态系统相比，受到相同的于扰，草原生态系统的m值要大于热带雨林的m值。 (3)n可以表示恢复到原状态所需的时间，n越大，表示恢复力稳定性越低；反之，表示恢复力稳定性越高。 (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m与n越大，则说明这个生态系统的总稳定性越低。,A在正常作用范围内，生态系统中生物的种类和数量保持不变 B在遭到干扰时，x、y值的大小与生物种类有关，与数量无关 C对同一个生态系统来说，y值和x值之间呈正相关 DTS值越小，表明这个生态系统的总稳定性越小,解析 在正常作用范围内，生态系统中生物的种类和数量保持动态平衡；在遭到干扰时，x、y值的大小与生物的种类和数量都有关；对同一个生态系系统来讲，外来干扰越强，该生态系统偏离正常范围越大，恢复到原状态所需的时间就越长；受干扰后的生态系统的TS值越小，说明这个生态系统的总稳定性越大。 答案 C,A乙比甲的群落结构简单 B甲的抵抗力稳定性弱，恢复力稳定性强 C向甲中引入外来物种一定能增强甲的抵抗力稳定性 D甲可能为森林生态系统，乙可能为草原生态系统 答案 B 解析 由坐标曲线可见，在受到外来干扰时，甲的波动范围大于乙的波动范围，说明甲的群落结构简单，容易受到外来干扰的影响，即甲的抵抗力稳定性较乙弱，恢复力稳定性较乙强。如果向甲中引入外来物种，该物种可能会影响其他生物的生存，因而抵抗力稳定性不一定增强；甲可能为草原生态系统，乙可能为森林生态系统。,1生态系统的自我调节能力，对于维护生态系统的稳定起着关键作用。这是通过( ) A种群密度有一定规律性的变化而实现的 B群落与无机环境之间的物质循环而实现的 C生态系统内部的反馈机制来实现的 D人工进行的绿化和环境保护来实现的 答案 C,2(2015吉林普通高中摸底)为了调查废水污染对农田土壤动物类群的影响，在距受污染河流一侧不同距离进行了调查，调查结果如下表所示。下列叙述错误的是( ),A.土壤小动物活动能力很强，一般用标志重捕法调查其丰富度 B土壤污染物浓度越高，动物类群数的丰富度越小 C受污染的农田土壤中仍存在土壤动物，说明该生态系统具有一定的抵抗力稳定性 D水污染会降低土壤动物的类群数和个体总数 答案 A,3下列生态系统稳定性的说法正确的是 ( ) A生态系统稳定性是指生态系统所具有的保持自身结构相对稳定的能力 B森林生态系统的稳定性较高 C草原生态系统的恢复力稳定性比森林生态系统的稳定性高 D在草原上适当栽种防护林，可以有效地提高草原生态系统的抵抗力稳定性,答案 D 解析 此题易错选B或C。B项中没有明确指明森林生态系统的稳定性是抵抗力稳定性还是恢复力稳定性；C项要注意它们所处的环境条件，环境条件差，生态系统的恢复力稳定性较高，反之亦然。,4要使海洋生物资源可持续地被利用，就必须保持海洋生态系统的动态平衡。对一个平衡的生态系统来说，下列叙述错误的是( ) A具有一定的自我调节能力 B能量流动与物质循环保持动态平衡 C植被与动物数量相等 D生物各成分之间相互制约、相互协调 答案 C,5下列有关制作小生态缸实验的叙述中，不正确的是( ) A生态系统内部具有自我调节能力，所以生态系统的稳定性与非生物因素无关 B若模拟池塘生态系统，则不能将水装满 C小生态缸封闭以后，其内的生物数量会发生变化，最后趋于相对稳定 D制作的小生态缸必须是透明且密封的，并给予适当的光照,答案 A 解析 非生物的环境是生态系统生物生存的能量和物质的来源，温度和光等因素对生物的生存都有重要的影响，因此A项错误。,6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 受到干扰后，种群数量波动范围小的生态系统的抵抗力稳定性强。,(2)图甲过程中碳的传递形式分别是_、_。 (3)图乙中的蛇由于某种原因数量下降，蟾蜍的数量先增多后减少，最后趋于稳定，这属于_调节，说明生态系统具有_能力。 (4)若草固定的总能量为6.8109 kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3108kJ，则人最多能获得能量_kJ。 (5)若蛇取食鼠的比例由1/4调整到3/4，从理论上分析，改变取食比例后蛇体重增加1 kg，人能比原来多增重_ kg。(能量传递效率按20%计算),答案 (1)光合作用和化能合成作用(只答光合作用得分) D、B (2)含碳有机物 CO2 (3)负反馈(反馈) 自我调节 (4)2.46108 (5)2 解析 (1)由图甲知，A是大气中的CO2库，D是生产者，B是消费者，C是分解者。过程表示光合作用和化能合成作用，图乙中只有生产者和消费者，对应图甲中的D、B。(2)碳在食物链中各营养级之间以含碳有机物的形成传递，在生物群落与无机环境之间以CO2的形式传递。,(3)蛇的数量减少，导致蟾蜍因缺少天敌而数量增加，说明生态系统具有自我调节能力，使二者的数量逐渐趋于稳定，这种调节属于负反馈调节。(4)人最多能获得的能量是(6.81091.310820%)20%20%2.46108kJ。(5)蛇取食鼠的比例调整前，蛇体重增加1 kg，需要草11/420%20%13/420%20%20%100(kg)；调整后，蛇体重增加了1 kg，需要草13/420%20%11/420%20%20%50(kg)，需要的草减少了50 kg，这50 kg草的能量流向人，人将增重5020%20%2(kg)。,8阅读下列材料，回答有关问题： 澳洲草原广阔，天然牧草资源十分丰富。自1925年起，当地人从印度和马来西亚引入当地没有的牛、羊等家畜，大力发展畜牧业。几年后，万头牛的粪便覆盖了大片草场，牧草大量枯死，同时苍蝇蔓延，并成为澳洲牧区的一大公害。整个澳洲草原生态系统处于崩溃的边缘。后来当地人又从亚洲引进蜣螂，它们把牛粪滚成团搬运到地下，既消除了牛粪又肥沃了土壤，还控制了苍蝇数量，有效地解决了当地的生态问题，使澳洲草原又呈现出生机蓬勃的景象。 (1)上述事实表明，在引进牛、羊等家畜前，各种生物之间的关系呈现_的状态。,(2)从生态学的角度看，人们引进牛、羊等家畜的目的是_。 (3)引进牛、羊等家畜后导致生态危机的主要原因是_。 (4)蜣螂是这个草原生态系统的_(填生态系统的组成成分)。 (5)以上事实说明，生态系统的自我调节能力是_。 (6)引进牛、羊等家畜后引发生态危机这一事实给人们的启示是人类的生产活动必须_。 (7)最后结果给我们的启示是_。,答案 (1)相对稳定 (2)调整生态系统的能量流动关系，使能量尽可能多地流向对人类最有益的牛、羊等家畜体内 (3)牛、羊等家畜破坏了原有的食物链，使生态系统的稳定性遭到破坏 (4)分解者 (5)有一定限度的，如果外来干扰超过了这个限度，生态系统的稳定状态就会遭到破坏 (6)遵循生态系统的客观规律 (7)人类还可以在维持生态系统稳定性的前提下，适当调整生态系统的结构和功能，使它朝着更有益于人类的方向发展,1(2014天津，3)图a、b分别为农村和城市生态系统的生物量(生命物质总量)金字塔示意图。下列叙述正确的是( ),A两个生态系统均可通过信息传递调节种间关系 B两个生态系统的营养结构均由3个营养级组成 C城市生态系统不具有自我调节能力，抵抗力稳定性低 D流经两个生态系统的总能量均是其植物所固定的太阳能 答案 A,解析 生态系统中的信息能调节生物种间关系，以维持生态系统的稳定；图a和b中只能确定植物为第一营养级，而人和动物的营养关系不确定，无法判断两图中有几个营养级；任何生态系统(包括城市生态系统)都具有一定的自我调节能力，也具有一定的稳定性；图b中人和动物的生命物质总量明显多于植物的生命物质总量，仅生产者固定的太阳能难以维系一个生态系统的稳定，必需有外来能量引入。,2.(2014四川，节选)将某稻田等分为互不干扰的若干小区，均种上水稻苗(28株/m2)和3种杂草(均为1株/m2)，随机向不同小区引入不同密度的福寿螺(取食水生植物)。一段时间后，测得各物种日均密度增长率如下图所示。,(1)若实验结束后停止人工管理，低密度处理小区将经历_演替，时间足够长，最可能演替为以_为主的水生植物群落。 (2)若实验结束后除去福寿螺和杂草，该生态系统的_稳定性将降低。 答案 (1)次生 狐尾草 (2)抵抗力 解析 (1)实验结束后停止人工管理，此时的群落演替属于次生演替，由数据可知不管哪一密度的福寿螺存在时，狐尾草的增长率均最大，因此最可能成为该区的优势种。 (2)除去福寿螺和杂草，群落的物种丰富度减小，生态系统的营养结构变简单，抵抗力稳定性将降低。,
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