专题5-5 生态系统的能量流动生态系统的稳定性-高中生物人教版必修3导学案【含答案】

第5节生态系统的稳定性学习导读学习准备1．生态系统具有的自身结构和功能的能力，叫做生态系统的稳定性2．生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有。实例：①河流：河流受到轻度污染时，可通过、和很快消除污染，河流中生物种类与数量受到严重影响。②森林：当害虫数量增加时，食虫鸟由于食物丰富，，这样害虫种群数量就会受到抑制。3．自我调节有正反馈和负反馈调节。其中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．生态系统的自我调节能力是。当超过了生态系统的自我调节能力，生态系统也就难以恢复了。5．.生态系统的稳定性包括两个方面：一方面是。另一方面是。生态系统抵抗外界干扰并使自身结构功能的能力叫做抵抗力稳定性。恢复力稳定性是指生态系统受到外界干扰使自身结构功能破坏后的能力。破疑解难一、生态系统稳定性的理解生态系统的稳定性是生态系统发展到一定阶段，它的结构和功能能够保持相对稳定时，表现出来的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。可从以下几方面来理解。1．包括两个内容：保持自身结构和功能相对稳定，恢复自身结构和功能相对稳定。2．生态系统维持相对稳定的原因：具有一定的自我调节能力。3．结构稳定决定功能稳定。(1)结构的相对稳定：生态系统中动、植物种类及数量一般不会有太大的变化，一般相关种群数量呈现周期性变化，可用如图曲线表示：(2)功能的相对稳定：生物群落的能量输入与输出相对平衡，物质的输入与输出保持相对平衡。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和功能保持原状的能力指生态系统在遭到外界因素的破坏后恢复到原状的能力影响因素生态系统的成分越复杂，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一般呈相反关系，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性差，反之亦然二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用，它们相互作用共同维持生态系统的稳定三．设计制作生态缸时的注意事项及结果的观察与分析1．要使一个人工微型生态系统像自然生态系统一样正常运转，除要使其具备非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者之外，还应注意以下几个问题：(1)生态缸要透明且封闭，排除外界因素干扰。(2)要有源源不断的太阳能，而且阳光散射，避免光照太强，因为光照太强会使缸内温度过高，影响缸内生物生存。(3)生态缸不宜太大，便于操作。(4)选择生命力较强的生物，动物不宜太多，个体不宜过大，以减少对有机物及02等的过量消耗。(5)若模拟池塘生态系统，不能将水装满，缸内放入水不宜超过缸体积的4／5。(6)制作好后要贴标签，注明时间。2．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)生态缸虽然成分齐全，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。⑶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，在没有巨大外界干扰时，能较长时间保持稳定。经典例题例1．有什么措施能提高一个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．使生产者和消费者的数量保持平衡C．适当增加物种的数目D．限制一个演替过程分析：生态系统的抵抗力稳定性与物种数目的多少呈正比关系，即物种数目越多，生态系统的抵抗力稳定性越高，这是因为物种数目越多，生态系统中的能流路径和物质循环的渠道就越多，每个物种所起的作用就越小，部分物种的消失或绝灭对整个生态系统稳定性的冲击就越小，也就是生态系统的抗干扰能力就越强。答案：C例2．关于生态系统稳定性的说法错误的是A．恢复力稳定性和抵抗力稳定性成负相关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．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分析：生态系统的稳定性包括两个方面：恢复力稳定性和抵抗力稳定性；二者成负相关关系；抵抗力稳定性是指抵抗外界干扰的能力，恢复力稳定性是指破坏后重建的能力；生态系统的稳定性主要决定于生物的种类多少。答案：B实践探究1．农业生态系统比自然生态系统恢复力稳定性高的原因是A．人为的作用非常突出B．需要不断地播种、施肥、灌溉、田间管理等人类劳动C．种植的植物种类少，营养结构简单D．其产品运输到系统以外2．生态系统的抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系是A．抵抗力稳定性较低的生态系统，恢复力稳定性就较低B．自动调节能力较大的生态系统，恢复力稳定性就较高C．抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间往往存在着相反的关系D．无法确定3．人类的下列活动，最易破坏草原生态系统稳定性的是A．营造草场防护林 B．大力捕杀鼠类和各种害虫C．大兴草原水利 D．大力捕猎黄鼬、狐等动物4．下面关于“生态系统稳定性”的叙述，不正确的是A．森林生态系统比草原生态系统稳定性高B．抵抗力稳定性高的生态系统，恢复力稳定性往往比较低C．不同的生态系统，抵抗力稳定性和恢复力稳定性都是高低不同的D．生态系统中的生物种类越多营养结构越复杂，这个生态系统的抵抗力稳定性就越高5．右图所示为某兴趣小组制作的密闭小生态瓶，请分析回答：(1)该生态系统能在较长时间内保持稳定，是由于其中的绿色植物为动物提供 和 。(2)动物生命活动过程中产生的 ，能提供给植物进行光合作用合成有机物。(3)在这个小型生态系统中，能量流动特点是 。(4)为保证其中生物的生存，必需的两个外界环境条件是 。达标测评1．在下列生态系统中，自动调节能力最大的是（）A．温带落叶林B．温带草原C．北方针叶林D．热带雨林2．下列关于生态系统的叙述，不正确的是（）A．海洋对于调节大气中CO2的含量起重要作用B．湿地生态系统有着丰富的种群基因资源C．生物丰富度越高的系统其恢复力稳定性越高D．系统内营养级越高的生物种群内富集的有毒物质越多，获得的能量越少3．据国家林业局发布的一项调查表明，我国已经成为受荒漠化危害最为严重的国家之一。目前，全国四分之一以上的国土荒漠化，每年因荒漠化造成的直接经济损失500亿元。为治理国土荒漠化“退耕还林还草还湿地”的生态原理是（）A．增加生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性B．增加生产者的数量C．增加食物链中的营养级 D、增加生物种类，提高生态系统的自动调节能力4．下列关于生物圈稳态的叙述中，错误的是（）A．生物圈自我维持稳态的能力，可以抵抗一切干扰B．生物圈持续正常运转的动力是太阳能C．生物圈多样性是形成复杂生态系统营养结构的基础D．生物圈物质上的自给自足是生物圈赖以存在的物质基础5．森林生态系统能长期维持稳定状态的原因是（）①多样性是自动调节能力的基础；②其抵抗力稳定性要比草原生态系统高；③其恢复力稳定性要比农田生态系统高；④有比较复杂的营养结构；⑤太阳能是维持生态系统正常运转的动力；⑥生产者和分解者构成生物圈无机物和有机物的循环回路；⑦一种生物大量减少后，其位置可由同一营养级的多种生物取代；⑧能量可以随着季节的变化而产生波动。A．①③⑤⑥⑧ B．②③④⑥⑦C．①②④⑤⑦ D．①③④⑤⑧6．加拿大“一枝黄花”原产北美，最早于1935年作为观赏植物引进我国，上世纪80年代扩散蔓延到河滩、路边。它的根系极为发达易连接成片，一棵“一枝黄花”能结两万多粒种子，极易和其他作物争光、争肥，形成强大的生长优势，对绿化灌木，乃至棉花、玉米、大豆等农作物产生严重影响，并改变道路、宅旁、荒地的景观。下列有关“一枝黄花”的叙述中正确的是（）A．“一枝黄花”属于外来物种，进人我国后可以增加我国生物多样性B．“一枝黄花”的成灾最可能的原因是本地缺乏其天敌C．为控制“一枝黄花”可以再从原产地引进其天敌D．观赏植物“一枝黄花”进人我国后的种群增长曲线为S型曲线7．很多同学都曾尝试设计制作生态瓶，但是，有相当一部分同学的设计并不成功。下面罗列了设计生态瓶应遵循的原理，其中不合理的是()A．瓶内各种生物之间应有营养上的联系B．瓶内各种生物的数量搭配应合理C．应定时向瓶内通气，保证生物的有氧呼吸D．瓶内生态系统应获得充足的能量供应8．假设在一个能维持平衡的封闭水缸中，有一条鱼、一株水生植物和一只蜗牛，如果把鱼去掉，下列情况最先发生的是（）A．光合作用加快 B．水的酸性增加C．植物会死掉 D．水中的O2浓度增加9．右图是生态系统的生产者、初级消费者、次级消费者之间相互作用的曲线图：试分析说明：(1)该生态系统的主要成分是图中的 ，图中Ⅱ为 者。(2)图中B处Ⅲ开始回升的原因是 。(3)从C开始三条曲线不再呈现大起大落的变化，这表明该生态系统已经发展为成熟阶段，说明生态系统具有保持或恢复 能力。10．我国西部资源开采过度，草原植被遭到破坏，生物多样性锐减，由此引起生态环境恶化。现在，保护生态环境，实现可持续发展，已经成为西部开发中面临的最紧迫、最艰巨的任务。右图所示为一个草原生态系统的营养结构：请据图回答问题：(1)优良牧草与杂草、毒草之间的关系主要表现为 。由于人口压力，许多草原存在着超载放牧的现象，这种现象首先会导致 的减少， 的增加。若长期如此，草原将沙化。(2)生态系统具有一定的自我调节能力。草原生态系统与森林生态系统相比较，这种调节能力相对较小，原因是 。(3)我国现存的草原均不同程度地受到鼠害、虫害的威胁，近些年这些灾害频频爆发的主要原因是(可以结合图回答) 。拓展延伸1．某生态学家以“保护和利用草原生态系统”为课题，对某草原进行了专题研究，并绘制了下图，表示单位面积的放牧量与生产者的净生产量的关系，图中的A点代表未放牧时草原中生产者的净生产量。请根据图分析并回答下列问题：(1)草原生态系统与森林生态系统相比较，其自动调节能力较小，原因是： (2)将放牧量控制在 点最有利于草原中牧草有机物的积累。在该点牧草所积累的有机物中所贮存的能量去向有 。适宜的放牧量控制在B点和C点之间，为什么? (3)过度放牧可以使草原生态系统的生产者的净生产量 ，其原因是 。如果该草原生态系统的放牧量长期在图中C点以上，会造成怎样的后果? 。(4)图中的研究结果给我们的启示是：在开发利用草原生态系统时应该 。轻松阅读外来物种对生物群落的影响外来物种是对于一个生态系统而言，原来并没有该物种的存在，是借助人类活动越过不能自然逾越的空间障碍·而进入该生态系统的物种。在自然情况下，自然或地理条件构成了物种迁移的障碍，依靠物种的自然扩散能力进入一个新的生态系统是相当困难的。但是，现在人类有意或无意的活动却使物种的迁移越来越频繁。如果这些外来物种在新的生态系统中入侵成功，能够自行繁殖和扩散，而且对当地的生态系统和景观造成了明显的改变，它们就变成外来入侵种。因此“外来”这个概念不是以国界，而是以生