2023-2024学年 人教版 选择性必修二 生态系统的稳定性 学案

第5节生态系统的稳定性核心素养1．阐明生态平衡与生态系统的稳定性。(生命观念、科学思维)2．举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。(生命观念、科学思维)3．简述提高生态系统稳定性的措施。(生命观念、科学思维)4．设计并制作生态缸，观察其稳定性。(科学探究)学霸记忆1．生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡。2．生态平衡的特征(1)结构平衡。(2)功能平衡。(3)收支平衡。3．负反馈是在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。4．负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础。5．生态系统的稳定性是指生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。生态系统的稳定性，强调的是生态系统维持生态平衡的能力。6．生态系统的稳定性表现在两个方面：抵抗力稳定性和恢复力稳定性。知识点一生态平衡与生态系统的稳定性教材梳理1．生态平衡的概念与特征(1)概念：生态平衡指生态系统的_结构和功能__处于_相对稳定__的一种状态。(2)处于生态平衡的生态系统具有如下特征①结构平衡：生态系统的_各组分__保持相对稳定。②功能平衡：_生产—消费—分解__的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。③_收支平衡__：例如，在某生态系统中，植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。2．生态系统的稳定性(1)生态系统维持平衡的调节机制是_负反馈机制__。这一调节机制是指在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为_信息__调节该系统的工作，并且使系统工作的效果_减弱__或受到限制，它可使系统_保持稳定__。(2)负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础。这种能力的存在使生态系统具有稳定性，即生态系统具有_维持或恢复__自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。(3)原因：生态系统具有_自我调节能力__。(4)特点：生态系统的自我调节能力是_有限的__。判断正误1．生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础。(√)2．一个稳定的生态系统中动植物种类及数量不会有波动。(×)3．生物群落能量的输入量大于输出量，物质的输入与输出则保持相对平衡。(×)4．生态系统的稳定性是恒定不变的。(×)核心探讨负反馈调节和正反馈调节资料1在一片草地上，如果兔大量增加，草就会被大量啃食，于是兔之间对食物等资源的竞争就会加剧，导致兔的生存空间和资源减少；同时，捕食者狼因食物(兔)丰富而数量增多，它们会捕食更多的兔。这样经过一段时间后兔的数量又会恢复或接近原来的水平。资料2下图为某湖泊生态系统发生的某种调节活动：(1)资料1中的这种调节方式属于什么调节？尝试用文字、线框、箭头等描绘上述调节过程。提示：负反馈调节。调节过程如图所示：(2)资料2中的调节过程属于什么调节？提示：正反馈调节。(3)资料1和资料2所反映的调节方式，哪一种有利于维持生态平衡？提示：资料1所反映的调节方式即负反馈调节，有利于维持生态平衡。核心归纳反馈调节的类型及比较项目负反馈调节正反馈调节作用生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统达到并保持平衡使生态系统向着更好或更坏的方向发展结果抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化加速最初发生变化的那种成分所发生的变化实例森林中的食虫鸟和害虫的数量变化说明负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，在生态系统中普遍存在；正反馈调节往往具有极大的破坏作用，常具有爆发性，经历时间也短典题应用1．下列关于“生态平衡”和“生态系统稳定性”的叙述中，不正确的是(D)A．生态平衡是生态系统发展到一定阶段，生态系统保持其结构与功能的稳定状态B．生态系统的稳定性是生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力C．生态系统的自我调节能力是生态系统稳定性和生态平衡的基础D．生态平衡与生态系统的稳定性没有关系解析：生态平衡是指生态系统中各种生物的数量和比例总是保持在相对稳定的状态；在自然状态下，生态系统是稳定的，并具有保持和恢复其结构和功能相对稳定的能力，所以A、B项正确；生态系统具有自我调节能力，自我调节能力是生态系统稳定性和生态平衡的基础，C项正确；由于生态系统的自我调节能力是有一定限度的，与生物的种类和数量有关，生物的种类和数量越多，自我调节能力越强，如果人类的干预超过了这个限度，生态系统就会遭到破坏(生态平衡依赖于生态系统的稳定性)，D项错误。2．某池塘中，早期藻类大量繁殖，食藻浮游动物——水蚤大量繁殖，使藻类减少，藻类的减少接着又引起水蚤减少。后期排入污水，引起部分水蚤死亡，水蚤的死亡加重了污染，导致更多水蚤死亡。下列关于上述过程的叙述，正确的是(B)A．早期不属于负反馈调节，后期属于负反馈调节B．早期属于负反馈调节，后期不属于负反馈调节C．早期、后期均属于负反馈调节D．早期、后期均不属于负反馈调节解析：早期藻类大量繁殖引起水蚤增加，水蚤增加，又使藻类减少，这属于负反馈调节。后期污水引起水蚤死亡，水蚤的死亡又加重了污染，不存在抑制关系，仅具有促进作用，为正反馈调节。知识点二抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性教材梳理1．抵抗力稳定性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__(不受损害)的能力，而恢复力稳定性指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后_恢复__到原状的能力。2．不同的生态系统在这两种稳定性的表现上有着一定的_差别__。一般来说，生态系统中的_组分__越多，_食物网__越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。生态系统在受到不同程度的干扰(破坏)后，其恢复速度与恢复时间是_不一样__的。3．提高生态系统的稳定性(1)处于生态平衡的生态系统可以持续不断地满足人类生活所需，能够使人类生活和生产的环境_保持稳定__。(2)提高生态系统的稳定性，一方面要控制对生态系统的_干扰强度__，在不超过生态系统自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统；另一方面，对人类利用强度较大的生态系统，给予相应的_物质、能量的投入__，保证生态系统内部结构与功能的协调。判断正误1．生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性就越强。(×)2．与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统的抵抗力稳定性低。(√)3．增加生态系统内各营养级生物的种类可提高区域生态系统的自我调节能力。(√)核心探讨生态系统稳定性的定量分析生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系可用下图表示：(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。(2)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的程度可以作为衡量_抵抗力__稳定性的指标，偏离大说明抵抗力稳定性_低__，反之，说明抵抗力稳定性_高__。(3)x表示恢复到原状态所需的时间，x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，可作为衡量总稳定性的指标，TS面积越大，说明这个生态系统的总稳定性越_低__。核心归纳抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较项目抵抗力稳定性恢复力稳定性核心抵抗干扰，保持原状遭到破坏，恢复原状影响因素生态系统的成分越复杂，抵抗力稳定性越高；反之越低生态系统的成分越简单，一般越容易恢复；反之越难联系①一般情况下，抵抗力稳定性高的生态系统，恢复力稳定性低，反之亦然；②二者是同时存在于同一生态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图示知识贴士抵抗力稳定性和恢复力稳定性的大小并不一定都是呈负相关的，如苔原、荒漠等生态系统营养结构简单，且环境条件恶劣，抵抗力稳定性和恢复力稳定性都低。典题应用3．下列有关生态系统稳定性的叙述，正确的是(D)A．生态系统自我调节能力的基础是正反馈调节B．抵抗力稳定性弱的生态系统恢复力稳定性一定强C．“野火烧不尽，春风吹又生”体现了生态系统的抵抗力稳定性D．适当增加草原生态系统的物种丰富度可有效提高其抵抗力稳定性解析：生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节，A项错误；有些生态系统如北极冻原生态系统，抵抗力稳定性与恢复力稳定性都较低，B项错误；“野火烧不尽，春风吹又生”体现了生态系统的恢复力稳定性，C项错误；生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统的恢复力稳定性就越低，抵抗力稳定性就越强，适当增加草原生态系统的物种丰富度可有效提高其抵抗力稳定性，D项正确。4．下图表示正常生态系统受到一定程度的干扰后，生态系统稳定性的变化。下列说法错误的是(C)A．在受到干扰之前，曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调节能力B．在受到干扰后，曲线偏离正常范围的时间越长和幅度越小，说明生态系统的抵抗力稳定性越高C．S2所代表的面积越大，生态系统的恢复力稳定性越高D．S3所代表的面积越小，生态系统的稳定性越高解析：生态系统的恢复力稳定性越高，受到干扰后曲线回到正常范围的时间越短，曲线围成的面积S2越小，C项错误。知识点三设计制作生态缸，观察其稳定性教材梳理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有很强的生命力，成分齐全(具有生产者、消费者、_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，便于观察生态缸的采光用较强的_散射光__防止水温过高导致水生植物死亡判断正误1．可以将制作好的生态缸放置在通风良好、阳光直射的地方。(×)2．在设计生态缸时，要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。(√)典题应用5．如图所示为某同学制作的小生态瓶，据图分析正确的是(C)A．瓶中的浮萍和金鱼藻(生产者)的数量越多，该生态瓶越稳定B．生态瓶中的生物种类太少，其群落无水平结构C．虽然生态瓶可实现物质循环，但需要能量的输入D．生态瓶中只有生产者和消费者，无分解者解析：根据“设计并制作生态缸”的基本原理可知，设计时要考虑系统内不同营养级生物之间的合适比例，因此，生产者的数量并非越多越稳定，A项错误；虽然生态瓶很小，但其群落仍具有