知识点25-3：生态系统的稳定和环境保护-高考大一轮复习笔记

笔记25-3：生态系统的稳定性和环境保护1.生态系统的稳定性：学生批注：（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：生态系统具有一定的自我调节能力。（3）调节基础：负反馈调节。（4）特点：调节能力有一定的限度。生态系统具有稳定性的原因：生态系统具有自我调节能力。(1)生态系统的结构与自我调节能力的关系：生态系统的成分食物网自我调节能力越多越复杂大越少越简单小(2)自我调节能力的相对性：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迅速丧失，生态系统将难以恢复平衡。（5）种类。①抵抗力稳定性：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。②恢复力稳定性：生态系统在受到外界因素的破坏后恢复原状的能力。（6）提高措施。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。②对人类利用强度较大的生态系统，实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。生态系统的反馈调节(正反馈调节与负反馈调节的比较)：正反馈负反馈作用使生态系统远离平衡状态是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统保持相对平衡结果加速最初发生变化的那种成分所发生的变化抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化，从而保持稳态平衡实例若一个湖泊受到的污染超过其自我调节能力，则污染会越来越严重草原上食草动物和植物的数量变化抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质保持自身结构功能相对稳定恢复自身结构功能相对稳定核心抵抗干扰、保持原状遭到破坏、恢复原状联系①一般呈相反关系，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生态系统的抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系：(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的大小可以作为抵抗力稳定性强弱的指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱；反之，抵抗力稳定性强。例如，热带雨林与草原生态系统相比，受到相同干扰，草原生态系统的y值要大于热带雨林的y值。(3)x可以表示恢复到原状所需的时间，x越大，表示恢复力稳定性越弱；反之，恢复力稳定性越强。(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，说明这个生态系统的总稳定性越低。生态系统稳定性的辨析(1)生态系统的稳定性主要与生物种类有关，还要考虑生物的个体数量。食物链数量越多越稳定，若食物链数量相同，再看生产者，生产者多的稳定程度高。(2)生态系统的稳定性不是恒定不变的，因为生态系统的自我调节能力具有一定的限度。(3)强调“生态系统稳定性高低”时，必须明确是抵抗力稳定性还是恢复力稳定性，因为二者一般呈负相关。总结：反馈调节机制的应用反馈调节是生物生命活动和自然界中最常见的调节方式，近几年高考中对反馈调节的考查较频繁，主要包括（1）动物激素调节过程的反馈调节。（2）生态系统中的反馈调节等。（1）激素调节过程的反馈调节分析正反馈调节：加强并偏离静息水平，如血液凝固、胎儿分娩等Ⅰ、分类负反馈调节：偏离后纠正回归到静息水平，生物体中更常见，如体温调节、血糖调节等Ⅱ、实例分析：A.甲状腺激素的分泌调节。①实例：当切除正常成年狗的甲状腺以后，发现狗血液中的甲状腺激素含量下降，而促甲状腺激素的含量却明显上升。②分析：这是负反馈调节，切除甲状腺以后，导致狗血液中的甲状腺激素含量下降，而甲状腺激素含量的偏低会增强下丘脑和垂体的活动，促进甲状腺激素的合成和分泌，故促甲状腺激素的含量上升。B.血糖平衡的调节。①实例：正常人饭后0.5h，血糖含量明显升高，但不久血糖含量会逐渐回落至正常水平。②分析：当血糖含量升高时，可以迅速使胰岛B细胞的活动加强并分泌胰岛素。胰岛素是唯一能够降低血糖含量的激素。它能增加血糖的去路，又能减少血糖的来源，从而使血糖含量降低。C.水和无机盐的调节。①实例：当你吃的食物比较咸时，身体是怎样维持水和无机盐的平衡的？②分析：当人吃的食物比较咸时，会引起细胞外液渗透压升高，使下丘脑中的渗透压感受器受到刺激。此时，a.下丘脑中的渗透压感受器产生兴奋并传导至大脑皮层，通过产生渴觉来直接调节水的摄入量；b.下丘脑神经细胞分泌并由垂体释放的抗利尿激素增加，从而促进了肾小管和集合管对水分的重吸收，减少尿的排出，保留体内的水分，使细胞外液的渗透压趋向于正常；c.血钠含量的升高，使醛固酮的分泌量减少，其结果是维持钠含量的平衡。【例1】(2012·天津高考)动物被运输过程中，体内皮质醇激素的变化能调节其对刺激的适应能力。如图为皮质醇分泌的调节示意图。据图分析，下列叙述错误的是(B)A.运输刺激使下丘脑分泌激素增加的结构基础是反射弧B.图中M促进皮质醇分泌的过程属于神经—体液调节C.皮质醇作用的靶细胞还包括下丘脑细胞和垂体细胞D.动物被运输过程中，体内皮质醇含量先升高后逐渐恢复（2）生态系统中的反馈调节分析①生态系统中的反馈调节：(1)含义：生态系统普遍存在着反馈现象。当生态系统中某一成分发生变化的时候，它必然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。(2)分类：正反馈调节和负反馈调节。②负反馈调节：(1)含义：负反馈是比较常见的一种反馈，它的作用是使生态系统保持相对稳定。反馈的结果是抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。(2)实例：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，植被数量减少以后，反过来就会抑制食草动物的数量。③正反馈调节：(1)含义：正反馈是一种比较少见的反馈，其作用与负反馈调节相反，即生态系统中某一成分的变化所引起的其他一系列变化，反过来加速最初发生变化的成分所发生的变化，因此正反馈调节的作用往往是使生态系统远离稳态。(2)实例：在自然生态系统中正反馈的实例不多，如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的鱼类死亡，最终导致该生态系统彻底崩溃。如右图所示：2.制作并观察生态缸的稳定性（1）实验原理①生态缸中必须包括生态系统的四种成分，特别需要注意必须有足够的分解者。②各种生物之间以及生物与无机环境之间，必须能够进行物质循环和能量流动。③生物之间要有合适的食物链，生物的数量不宜过多。④生态缸必须是透明的，这样可保证生态缸中有充足的太阳能。当然，生态缸一定要封闭，防止外界生物或非生物因素的干扰。（2）实验注意事项设计要求相关分析生态缸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(要有生产者、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，保持生态缸内的温度，便于观察生态缸的采光用较强的散射光防止水温过高，导致水生生物死亡选择的动物不宜太多，个体不宜太大减少对O2的消耗，防止生产量<消耗量3.人口增长对生态环境的影响（1）我国的人口现状与前景①现状：已进入低生育水平国家的行列，人口出生率和自然增长率明显下降。②前景A.特点：人口基数大，我国人口仍将在较长的时期内持续增长。B.目标：21世纪中叶人口总数达到峰值以后，将开始缓慢下降，从而基本实现人口与经济、社会、环境和资源的协调发展。（2）人口增长对生态环境的影响A.人均耕地减少，粮食需求量增加。B.自然资源被大量消耗。C.环境污染加剧。4.全球性生态环境问题（1）全球气候变化：温室气体CO2等的大量排放→全球气候变暖→冰川融化，海平面上升。（2）水资源短缺（3）臭氧层破坏：氟利昂的大量排放→破坏臭氧层→紫外线辐射增强。（4）酸雨：SO2等气体可引起酸雨。（5）土地荒漠化：植被的破坏是导致土地沙漠化的主要原因。（6）海洋污染和生物多样性锐减5.生物的多样性与保护（1）概念：生物圈内所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部__基因__以及各种各样的__生态系统__，共同构成了生物多样性。（2）价值①直接价值：食用、药用、工业原料、科研、美学价值。②间接价值：对生态系统起重要调节功能，又称生态功能。③潜在价值：未发现、尚不清楚的价值。5.保护措施（1）就地保护：主要指建立自然保护区或风景名胜区，这是最有效的保护措施。（2）易地保护：从原地迁出，在异地建立植物园、动物园、濒危动物繁育中心。（3）利用生物技术对濒危物种进行保护。（4）加强立法、执法和宣传教育。6.可持续发展（1）含义：在不牺牲未来几代人需要的情况下，满足