10-11学年高中生物第五章生态系统及其稳定性第5节同步学案新人教版必修3

用心爱心专心1第5节生态系统的稳定性知识点一生态系统的自我调节能力1．生态系统的反馈调节(1)含义：当生态系统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，这种变化又反过来影响最初发生变化的那种成分的现象。其中包括正反馈调节和负反馈调节，负反馈调节在生态系统中普遍存在。(2)负反馈调节①作用：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和稳态。②结果：抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。③实例：森林中的食虫鸟和害虫的数量变化。(3)正反馈调节①作用：使生态系统远离平衡状态。②结果：加速最初发生变化的那种成分所发生的变化。③实例：若一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为其死亡而减少，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。2．自我调节能力大小决定生态系统自我调节能力的因素——生态系统的营养结构。营养结构简单→营养结构简单→自我调节能力小。营养结构复杂→营养结构复杂→自我调节能力大。【提醒】1.生态系统的自我调节能力有大有小，抵抗力有高有低，恢复时间和速度各异。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，生态系统难以恢复。知识点二抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较抵抗力稳定性恢复力稳定性概念指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指生态系统在遭到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力影响因素生态系统的组分越多，食物网越复杂，自我调节能力越强抵抗力稳定性越强生态系统的成分越简单，则越容易恢复，与自身调节能力有关联系①一般呈现相反关系，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力用心爱心专心2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能力，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定③二者之间的关系及其与营养结构的关系，如下图所示：知识点三提高生态系统的稳定性1．要控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不要超过生态系统的自我调节能力。2．对于人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质和能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。3．提高生态系统稳定性的有效措施是要保护好生物的多样性，提高生态系统中营养结构的复杂程度。知识点四设计并制作生态缸及观察其稳定性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)生态缸中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持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；便于观察生态缸宜小不宜大，缸中的水量应占其容积的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用较强的散射光防止水温过高导致水生植物死亡3.生态缸稳定性的观察与分析(1)观察时的注意事项①首先设计一张观察记录表，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，记录下发现的时间。(2)结果分析依据观察记录，对不同生态缸进行比较、分析，说明生态缸中生态系统稳定性差异的原因。①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弱，生态用心爱心专心3系统的稳定性极易被破坏。因此，生态缸内的生物只能生存一段时间。②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。【例1】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解析生态系统抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状(不受伤害)的能力，叫做生态系统的抵抗力稳定性，图C初级消费者种群数量恢复相对稳定的时间短，抵抗力稳定性最强。【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()答案B解析生态系统稳定性的大小与营养结构密切相关。营养结构越复杂，食物链中各营养级生物种类就越多，生态系统自我调节能力越大。【例3】下列事例中，属于恢复力稳定性的是()A．由于滥砍乱伐，长江流域森林面积急剧减少，引发了百年不遇的洪涝灾害B．当天气干旱时，草原生态系统中的动植物种类和数量一般不会有太大变化C．乡村一个池塘，每天都有人到池塘边洗东西，可每天早晨池水依然清澈如故D．一个相对封闭的生态系统中闯入某种大型肉食动物后，生态系统的各种成分相互作用直到恢复原来的状态答案D解析抵抗力稳定性是指抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力，恢复力稳定性是指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复原状的能力。A在受到外界干扰破坏后没有恢复原状，B和C都抵抗了外界干扰而保持原状，属抵抗力稳定性，只有D项在大型肉食动物闯入封闭生态系统后，经过各成分相互作用又恢复到原来的状态。提示：生态系统具有自我调节能力。根据生态系统的成分、结构、功能作答。用心爱心专心4一、基础题1．(1)√(2)×(3)√2．自我调节能力最强的两个生态系统是(1、8)；人的作用突出的生态系统是(6、7、9、11)；陆地生态系统中抵抗力稳定性较强的是(1、2)，较弱的是(3、5、6、7、11)；水域生态系统在遭到较严重的破坏后，恢复较快的是(4、9)，恢复较慢的是(8)。二、拓展题提示：生态系统中的生物种类越多，食物链越复杂，系统的自我调节能力就越强；反之，生物种类越少，食物链越简单，则系统的自我调节能力越弱。例如在马尾松树林中，松毛虫常常会产生爆发性的危害；如果是针阔混交林，单一的有害种群不可能大爆发，因为多种树混交，害虫的天敌种类和数量随之增加，进而限制了该种害虫的扩展和蔓延。一、概念检测1．(1)×(2)√(3)√(4)×(5)√2．(1)B(2)C3．(1)举例：生态系统生物群落生产者——第一营养级↓初级消费者——第二营养级↓次级消费者——第三营养级三级消费者——第四营养级食物链―→食物网分解者(2)4．略二、知识迁移1．这是一道开放性非常大的题，可以让学生充分发挥想像力去设计。2．提示：(1)藻类数量减少，需氧型细菌大量繁殖，随有机物被细菌分解溶解氧被大量消耗。(2)有机物分解后形成的大量的NH＋4等无机盐离子，有利于藻类的大量繁殖。(3)藻类通过光合作用释放氧气；有机物减少，需氧型细菌数量下降，因而对溶解氧的用心爱心专心5消耗量减少。(4)河流中生物大量死亡，该生态系统的稳定性遭到破坏。三、技能应用1．略2．放养赤眼蜂。因为喷洒高效农药，在消灭棉铃虫的同时，也会杀死大量的棉铃虫的天敌。棉铃虫失去了天敌的控制，就容易再度大爆发。在棉田中放养赤眼蜂，由于棉铃虫和赤眼蜂在数量上存在相互制约的关系，因此，能够将棉铃虫的数量长期控制在较低水平。从这个角度看，这个方案有利于提高农田生态系统的稳定性。四、思维拓展(1)属于自养生物。(2)一般生态系统的能量来自太阳，由绿色植物进行光合作用固定，但深海热泉生态系统中的能量却是来自硫化物，由硫细菌通过氧化硫化物获得。(3)对于研究生命起源和演化，研究地球上生态系统的结构、规律具有重要的意义。1．生态系统的自我调节能力主要取决于()A．生产者B．营养结构的复杂程度C．分解者D．非生物的物质和能量答案B解析一个生态系统的物种越丰富，营养结构越复杂，自我调节能力就越强，其抵抗力稳定性就越高。2．关于生态系统稳定性的叙述，正确的是()①负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础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热带雨林遭到严重的砍伐后，其恢复力稳定性仍很强A.③④B⑤③C．①③D.⑤④答案C解析生态系统自我调节的机制是以反馈调节为基础的，尤其是负反馈调节，它是生态系统调节的最主要方式。生态系统的自我调节能力是有一定限度的，不同的生态系统调节能力不同。3．如果将一处原始森林开辟为一个森林公园，为了继续维持森林生态系统的稳定性，应当采取的措施是()A．在森林中引入一些稀奇的野生动物，把生产者的能量尽量多地积蓄起来B．在森林里放入一些珍奇的野生动物，增加食物网的复杂程度C．定期清理小型灌木、杂草和枯枝落叶，便于游人观赏珍贵树种D．对森林适量采伐，使该生态系统处于长期相对稳定状态答案D解析在森林中引入一些稀奇的野生动物，将会改变原有的营养结构，破坏森林生态系统的稳定性；定期清理灌木、杂草和残枝落叶，这些人为因素的干扰会破坏原有森林生态系统的物质循环和能量流动，从而破坏生态系统的稳定性；森林属可再生资源，适量采伐，合理利用，并不会破坏森林生态系统的稳定性，反而会促进物质的循环，使该生态系统长期处于相对稳定状态。用心爱心专心64．在制作生态瓶观察生态系统的稳定性时，下列哪项做法将会降低生态系统的稳定性()A．为了防止病原体对动植物的侵害，用蒸馏水代替自来水B．给予生态瓶一定的光照C．向生态瓶中添加一些分解者D．向生态瓶中通入一定量的空气答案A解析B、C两选项可使生态系统的稳定性提高；生态瓶应密闭，不能从外界通入空气，但通入空气也可使生态系统的稳定性提高。5．下列不属于保护生态系统稳定性的措施的是()A．禁止过量采伐森林B．控制污染物的排放量食草昆虫原上适当栽种防护林D．彻底消灭消费者，保护植被等生产者答案D解析消费者是生态系统的重要组成成分，对于生产者来说也是非常重要的，可以为生产者传粉等。6．某生物实习小组的同学用河水、洗净的沙、黑藻、食草小鱼、广口瓶、凡士林等材料制作的生态瓶如图所示，请据图回答：(1)图________中的生物存活的时间最长；图________中的稳定性最差，原因是________。(2)在制作生态瓶时常放入少量尿素，其作用是________________________________________________________________________。(3)生态系统的稳定性与它的物种组成、___________和___________有密切关系。(4)制作生态瓶时应注意的事项有________________________________________________________________________。答案(1)乙丙在暗处植物不能进行光合作用(2)为植物提供氮源(或营养物质、肥料)(3)营养结构非生物因素(4)要密封；要透明；生物生活力要强；瓶中水量不能超过容积的4/5；生物间物质循环和能量流动要合理等解析小生态瓶是一个人工模拟的微型生态系统。在这个小生态瓶中，要使其保持稳定，必须要在光照条件下进行，而且营养结构相对复杂，说明其稳定性与该生态系统的营养结构和非生物因素有关。一般地，小生态瓶投放的生物要有强的生命力，不宜过多，不能放在直射光下，以免水温过高，水草死亡。讲练学案知识点一、生态系统的自我调节能力1．下列有关干旱区域的生物与环境之间关系的叙述，正确的是()A．干旱区域的生态系统食物链少，抵抗力稳定性强用心爱心专心7B．干旱区域的生态系统自我调节能力弱，恢复力稳定性强C．经干旱环境长期诱导，生物体往往发生耐旱突变D．种群密度是限制干旱区域生物种群数量增长的关键生态因素答案B解析生态系统的稳定性与环境和生物种类有密切的关系，其抵抗力稳定性和恢复性呈负相关。干旱地区的生态系统的生物种类相对较少，自我调节能力相对较弱，但恢复力稳定性相对较强。知识点二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较2．如图为某一生态系统稳定性图解，对此解释不正确的是()A．a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性b为恢复力稳定性，b为抵抗力稳定性C．恢复力稳定性与营养结构