2019-2020年高中生物 （人教大纲版）第二册 第八章　生物与环境 3生态系统(五、备课资料).doc

2019-2020年高中生物 （人教大纲版）第二册 第八章生物与环境 3生态系统(五、备课资料)一、关于“生物圈号”实验的有关问题1.科学家们之所以建造“生物圈号”，是为了深入研究生态系统的结构和功能，并试验人类离开地球能否生存。2.“生物圈号”中有微型的森林、沙漠、农田、海洋、溪流；有土壤、水源、空气、阳光、多种多样的动植物和微生物等成分。非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者应有尽有。3.在实验过程中，“生物圈号”由于土壤中的碳与氧气反应生成二氧化碳，部分二氧化碳又与建造“生物圈号”的混凝土的钙反应生成碳酸钙，导致氧气含量由21%下降到14%，二氧化碳含量猛增。同时，昆虫中除了白蚁、蟑螂和蝈蝈外基本死亡，食物链等营养结构联系中断；靠花粉传播繁殖的植物都灭绝了，粮食严重减少。二、生态系统的反馈调节生态系统普遍存在着反馈现象。什么是反馈？当生态系统中某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分，这个过程就叫做反馈。反馈有两种类型，即负反馈和正反馈。负反馈是比较常见的一种反馈，它的作用是能够使生态系统达到和保持平衡或稳定状态，反馈的结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。例如，如果草原上的食草动物因为迁入而增加，植物就会因为受到过度啃食而减少，植物数量减少以后，反过来就会抑制动物的数量。另一种反馈叫做正反馈，正反馈是比较少见的，它的作用刚好与负反馈相反，即生态系统中某一成分的变化所引起的其他一系列的变化，反过来不是抑制而是加速最初发生变化的成分所发生的变化，因此正反馈的作用常常使生态系统远离平衡状态或稳态。在自然生态系统中正反馈的实例不多，下面我们举出一个例子加以说明：如果一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼类死亡。因此，由于正反馈的作用，污染会越来越重，鱼类的死亡速度也会越来越快。从这个例子中我们可以看出，正反馈往往具有极大的破坏作用，但是它常常是爆发性的，所经历的时间也很短。从长远看，生态系统中的负反馈和自我调节将起主要作用。三、如何理解抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间的相互关系（以森林生态系统与草原生态系统为例）森林生态系统动植物种类繁多，群落的结构复杂，当系统受到外界的扰动，某种动物数量大量减少甚至绝迹，处于同一营养级的动物还可弥补，因为营养结构复杂，其自动调节能力强，抵抗力稳定性就强。当外界干扰超过生态系统的自动调节能力，比如发生森林大火，森林生态系统遭到破坏，要恢复到火灾前的状态，就相当困难，所需的时间亦长，即恢复力稳定性弱。草原生态系统动植物种类少，群落的结构简单，某种动物数量减少或绝迹，可能造成系统内能量流动和物质循环受阻，因营养结构简单，其自动调节能力小，抵抗力稳定性弱。当草原生态系统遭遇火灾，受到破坏，短时间即可恢复到火灾前的状态，“野火烧不尽，春风吹又生”讲的就是这个道理，即恢复力稳定性强。四、典型例题分析例1什么措施能提高生态系统的抵抗力稳定性A.减少捕食者和寄生生物数量B.使消费者和生产者的数量保持平衡C.增加物种数量D.限制一个演替系列的演替过程分析：减少捕食者和寄生生物数量不仅减少了生态系统的物种种类，而且干扰甚至破坏了原有生态系统的抵抗力稳定性。使生产者和消费者数量保持平衡，只能保持生态系统原有的抵抗力稳定性，不能使抵抗力稳定性进一步提高。限制一个演替系列的演替过程，干扰了生态系统的演替规律，因为演替过程会增加生态系统的物种多样性。只有增加物种数目，使食物链增多，食物网复杂，生态系统自我调节能力才能提高，进而提高生态系统的抵抗力稳定性。答案：C例2在一个生态系统中，a、b、c、d四种生物，由于食物关系形成如下几种结构，其中最稳定的是 分析：生态系统的稳定性与其结构有关，结构越复杂，食物链数目越多，生态系统的稳定性就越高。B中有三条食物链，A只有一条，C和D选项各两条。答案：B例3下列哪一生态系统的抵抗力稳定性最小A.温带草原生态系统B.北极冻原生态系统C.热带雨林生态系统D.北方针叶林生态系统分析：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生态系统的抵抗力稳定性。生态系统之所以具有抵抗力稳定性，是因为生态系统内部具有一定的自动调节能力。其自动调节能力的大小取决于生态系统的成分和营养结构。成分越单纯，营养结构越简单，自动调节能力就越小，抵抗力稳定性就越低。题中所列四种生态系统中，北极冻原生态系统成分最单纯，营养结构最简单，自动调节能力最小。答案：B例4在欧美国家时兴一种水晶球样的生态球作为家庭摆设，该球密封、内装有水，二或三条小鱼（或虾），底部有珊瑚、沙子，并生长着一些水藻。妙在小鱼、水藻是活的。请回答：（1）这个生态球应放在_的地方。（2）此球内的能量流动情况是_。（3）小鱼和水藻能生存的原因是_。（4）此球能较长时间保持动态平衡是因为_。分析：（1）生态球必须放在有阳光的地方，因为阳光为维持生态系统能量流动和物质循环提供动力。（2）此球内能量流动情况是：阳光水藻小鱼（或虾）。（3）小鱼和水藻能生存的原因是水藻通过光合作用为小鱼提供O2和养料，小鱼通过呼吸作用为水藻进行光合作用提供CO2，排泄物被分解者分解成简单小分子物质再被水藻利用。（4）小鱼、水藻及分解者等生物能够保持相对稳定，具有稳定的能量来源。答案：（1）有阳光（2）阳光水藻小鱼（或虾）（3）水藻通过光合作用为小鱼提供O2和养料，小鱼通过呼吸作用为水藻进行光合作用提供CO2，排泄物被分解者分解成简单小分子物质再被水藻利用。（4）小鱼、水藻及分解者等生物能够保持相对稳定，具有稳定的能量来源。例5自然林区的马尾松一般不会发生大面积虫害，但有些人工马尾松林常会发生严重的松毛虫危害，其原因是A.松毛虫繁殖能力强B.马尾松抗害虫能力差C.营养结构简单D.气候适宜松毛虫生长分析：天然林的营养结构复杂，食物链中各营养级的生物种类繁多，自动调节能力大，当发生虫害时，以松毛虫为食的动物的数量也增加，限制了松毛虫的数量，故很少发生虫害。而人工马尾松林营养结构简单，成分单一，自动调节能力小，故常发生虫害。答案：C