高二生物寒假讲义练习（选择性必修2）第07讲 生态系统的稳定性（学生卷）

第07讲生态系统的稳定性【学习目标】1.解释生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定，并维持动态平衡的能力。2.举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响，如气候变化、自然事件、人类活动或外来物种入侵等。3.阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时，能够通过自我调节维持稳定。【基础知识】一、生态平衡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。特别提醒1.生态平衡时生态系统的结构保持动态平衡，生态系统各组分保持相对稳定。2.生态平衡时生态系统的功能保持动态平衡，生产者—消费者—分解者所执行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.生态平衡状态时，生态系统保持收支平衡。生产者在一定时间内制造的可供其他生物利用的量，处于比较稳定的状态。二、生态系统的稳定性1.生态系统的稳定性本质是生态系统能够保持动态平衡，生态系统的动态平衡通过负反馈调节实现。生态系统稳定性的调节机制是负反馈调节。2.反馈调节是指在一个系统中，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。包括正反馈调节和负反馈调节。3.正反馈调节：加速最初发生变化的那种成分所发生的变化，常使生态系统远离稳态。正反馈调节示意图：4.负反馈调节：抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化，有利于生态系统保持相对稳定。负反馈调节示意图归纳总结负反馈调节和正反馈调节比较

负反馈调节正反馈调节作

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使生态系统远离平衡状态结

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已经污染的湖泊中污染状况加剧图

示三、生态系统的稳定性1.生态系统维持或恢复自身结构与功能相对平衡状态的能力。也就是说生态系统维持生态平衡的能力。2.生态系统具有稳定性的原因是生态系统具有一定的自我调节能力，自我调节能力的基础是生态系统的负反馈调节机制。3.生态系统的自调能力有一定限度,当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的稳定性急剧下降，生态平衡遭破坏。4.生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性两种类型。归纳总结1.抵抗力稳定性和恢复力稳定性比较

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，恢复原状影响因素生态系统中组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性越高生态系统中组分越少，营养结构越简单，恢复力稳定性越高二者联系①相反关系：抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性弱，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作用力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定。如图所示：2.北极冻原生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性都低北极冻原生态系统，动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活，假如地衣受到大面积破坏，整个生态系统就会崩溃。四、生态系统稳定性的数学模型1.图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能的正常作用范围。2.y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，y值大，说明抵抗力稳定性弱，反之，抵抗力稳定性强；如受到相同干扰时，草原生态系统的y值大于热带雨林生态系统。3.x表示恢复到原状态所需的时间，x值大，说明恢复力稳定性弱，反之，恢复力稳定性强。特别提醒：曲线与正常范围之间所夹的面积作为总稳定性的定量指数（TS）,TS越大，说明这个生态系统的总稳定性越弱。五、研究生态系统稳定性的意义1.可以持续不断地满足人类生活所需；2.能够使人类生活与生产的环境保持稳定。归纳总结1.控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统的自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统。2.对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。如对农田生态系统要不断施肥、灌溉，增加投入，控制病虫害，才能保证高产出。六、设计生态缸并观察其稳定性1.目的要求：设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性2.设计原理：在有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统的基本成分进行组织，构建一个人工微生态系统是可能的。要使人工微生态系统正常运转，在设计时还要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。应该注意，人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的。3.小型生态缸的设计流程存活和水质变化散射密封存活和水质变化散射密封归纳总结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的生物必须有很强的生活能力，且成分要齐全（有生产者、消费者、分解者）保证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，且要采用较强的散射光为光合作用提供光照，便于观察；防止水温过高导致水生植物死亡生态缸宜小不宜大，缸中的水量应占其容积的4/5，留出一定空间便于操作，缸内储备一定量的空气选择的动物不宜太多，个体不宜太大。减少对氧气的消耗，防止生产量小于消耗量【考点剖析】考点一：生态系统稳定性的调节例1．1．(2023·四川凉山·高二期末)下列关于生态系统的稳定性叙述错误的是()A．负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础B．一般来说，生态系统的抵抗力稳定性与自我调节能力呈正相关C．生态系统稳定性的高低不可通过种群内个体数目的多少来体现D．生物群落与无机环境间不存在负反馈调节【答案】D【解析】负反馈调节：使生态系统达到或保持平衡或稳态，结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化，是生态系统自我调节能力的基础，A正确；一般来说，生态系统的抵抗力稳定性与自我调节能力呈正相关，生态系统越复杂，自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高，B正确；生态系统稳定性的高低主要与群落内物种的多少有关，食物网越复杂，越稳定，而不是通过种群内个体数目的多少来体现，C正确；生物群落与无机环境间存在负反馈调节，例如草食动物的增多导致草消耗过多，反馈调节引起草食动物减少，利于恢复草的生长，D错误。故选D。考点二：生态系统自我调节能力辨析例2．以下生态系统中，自我调节能力最强的是（

）A．荒漠生态系统 B．森林生态系统 C．苔原生态系统 D．农田生态系统【答案】B【解析】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的能力；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影响。生态系统中的组成成分越多，营养结构就越复杂，生态系统的自我调节能力就越强，其抵抗力稳定性就越强，相反的其恢复力稳定性就越弱。生态系统的调节能力有大有小，这主要取决于它自身的结构特点。在题干的4个选项中的生态系统中，森林生态系统中动植物种类繁多，营养结构复杂，自我调节能力最强，能够长期处在比较稳定的状态，B正确，ACD错误。考点三、生态瓶的设计及制作例3．下面罗列了设计生态瓶应该遵循的原理，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．生态瓶放在有阳光的地方以获得充足的能量供应【答案】C【解析】生态瓶是一种微型生态系统，使其在一定时间内保持结构和功能上的相对稳定，应使其具有一定的生态系统成分，并具有合理的生态系统结构。生态瓶中各种生物之间应有营养上的联系，形成食物链或食物网，A正确；瓶内各种生物的数量搭配应合理，符合能量流动的逐级递减规律，B正确；生态瓶应与外界环境保持相对立，应保持生态瓶的密闭状态，C错误；生态瓶放在散射光下，以获得充足的能量供应，D正确。考点三、生态系统通过反馈调节维持稳定性例4.生态系统在正常情况下能保持稳定，即使受到一定程度的外来干扰，也能通过反馈调节保持自身的稳定性。下列错误的是（

）A．生态系统的自我调节能力是保持稳态的基础B．负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础C．在群落与非生物环境之间不存在负反馈调节D．捕食者和被捕食者的数量变化能体现群落的负反馈调节【答案】C【解析】生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础。自我调节能力的基础是负反馈调节。生态系统的稳定性是指生态系统所具有的保持自身结构和功能相对稳定的能力，以及在受到一定的干扰后恢复到原来平衡状态的能力。生态系统之所以能保持稳定是因为生态系统的自我调节能力，A正确；负反馈调节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，B正确；反馈调节不仅存在于一些动物激素的调节过程中，也存在于生态系统中，对于生态系统，它在生物群落、生物群落与无机环境之间都存在，C错误；捕食者和被捕食者的数量变化能体现群落的负反馈调节，如当农田里蚜虫数量增多时，七星瓢虫的数量也增多，这样蚜虫种群数量的增长就会受到抑制，属于生物群落内的负反馈调节，D正确。【真题演练】1.（2022年1月浙江）垃圾分类是废弃物综合利用的基础，下列叙述错误的是（）A.有害垃圾填埋处理可消除环境污染B.厨余垃圾加工后可作为鱼类养殖的饵料C.生活垃圾发酵能产生清洁可再生能源D.禽畜粪便作为花卉肥料有利于物质的良性循环2.（2021福建）下列关于生态茶园管理措施的分析，错误的是（）A.使用诱虫灯诱杀害虫，可减少农药的使用B.套种豆科植物作为绿肥，可提高土壤肥力C.利用茶树废枝栽培灵芝，可提高能量的传递效率D.修剪茶树枝叶通风透光，可提高光合作用强度3.（2021湖北）反馈调节是生命系统中最普遍的调节机制。下列在生理或自然现象中，不属于反馈调节的是（）A.干旱时，植物体内脱落酸含量增加，导致叶片气孔大量关闭B.某湖泊中肉食性鱼类甲捕食草食性鱼类乙形成的种群数量动态变化C.下丘脑产生的TRH刺激垂体分泌TSH，TSH的增加抑制TRH的释放D.动物有氧呼吸过程中ATP合成增加，细胞中ATP积累导致有氧呼吸减缓4.（2023·河北高考真题）湿地生态系统生物多样性丰富，鸟类是其重要组成部分。研究者对某湿地生态系统不同退化阶段的生物多样性进行了调查，结果见下表。下列叙述正确的是（）典型湿地季节性湿地中度退化湿地严重退化湿地湿地特征常年积水季节性积水无积水完全干涸，鼠害严重生物多样性指数2.72.42.11.5鸟类丰富度2517129注：生物多样性指数反映生物多样性水平A．严重退化湿地中的鼠类吸引部分猛禽使得食物网结构最为复杂B．因湿地退化食物不足，鸟类死亡率增加导致丰富度降低C．湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础D．湿地退化对生物多样性的间接价值影响最大【过关检测】1．北极苔原指北极地区北冰洋与泰加林带之间的永久冻土地和沼泽地带，苔原气候属荒漠气候，年降水量低。在北极苔原生态系统中，动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。下列关于北极苔原生态系统及其稳定性的叙述，不正确的是（）A．北极苔原气候条件差，抵抗力稳定性较弱B．食物网相对简单，恢复力稳定性较强C．抵抗力稳定性与物种特性如抗逆性有关D．冰川大量融化会影响北极苔原的现有稳定性【答案】B【解析】北极苔原气候条件差，生态系统的生产力较弱，营养结构简单，抵抗力稳定性较弱，A正确；北极苔原食物网相对简单，北极苔原气候条件差，生态系统的生产力较弱，无论是物质的积累还是能量的周转都受环境条件的限制，恢复力稳定性较低，B错误；生态系统的每个结构，包括营养结构、非生物的物质和能量均与生态系统的稳定性息息相关，抵抗力稳定性与物种特性如抗逆性有关，C正确；无机环境的变迁时刻影响着生态系统的稳定性，冰川融化影响北极的气候以及生态系统的边界范围、温度变化等，从而影响生态系统的稳定性，D正确。故选B。2．长跑后心跳加速、血压升高，传出神经释放一种神经递质作用于心脏及血管，使心率减慢、血管紧张度下降，从而降低血压。下列相关叙述错误的是（

）A．突触前膜以主动运输的方式释放神经递质 B．机体血压平衡的调节方式称为负反馈调节C．心跳加速、血压升高有利于氧气及时供给 D．长跑结束后肌肉和肝脏等的产热量会减少3．下列有关生态系统稳定性的叙述，错误的是（

）A．包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性B．生态系统稳定性具有一定的自我调节能力C．通常自我调节能力越强，抵抗力稳定性就越高D．极地冻原抵抗力稳定性低，恢复力稳定性较高4．许多同学设计制作小生态缸，评价其设计制作水平的主要标准是（）A．生态系统维持时间的长短 B．生态系统营养结构的复杂程度C．生态系统有机物积累的速度 D．生态系统的成分是否全面5．下列有关生物进化的叙述，错误的是（

）A．某果蝇种群中的全部眼色基因构成其基因库B．自然选择使有利变异得到保留并逐渐积累C．生物多样性是维持生态系统平衡的必要条件D．马和驴交配产生的骡子不育，两者之间存在生殖隔离6．下列有关生态系统稳定性的叙述，错误的是（

）A．抵抗力稳定性弱的生态系统恢复力稳定性一定强B．生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节C．适当增加物种丰富度可有效提高抵抗力稳定性D．“野火烧不尽，春风吹又生”体现了恢复力稳定性7．下列关于生态系统的叙述，错误的是（

）A．自然生态系统常趋于稳态 B．生态系统保持稳态不需要外界能量的输入C．生态系统结构越复杂，功能就越完善 D．负反馈调节是生态系统具备自我调节能力的基础8．下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是（

）A．生态系统的成分越复杂自我调节的能力越小B．生态系统的稳定性包括抵扰力稳定性和恢复力稳定性C．抵抗力稳定性越低的生态系统，其恢复力稳定性也越低D．减少各营养级生物的种类可提高生态系统自我调节能力9．下列关于种群、群落、生态系统的相关实验表述，错误的是（

）A．样方法、标志重捕法和用黑光灯进行诱捕的方法都可以用来调查种群密度B．若调查池塘中鲤鱼的种群密度时，初次捕捞和再次捕捞时渔网网眼均过大，则估算值与实际值相比明显偏大C．调查土壤中小动物类群的丰富度常采用取样器取样的方法，而丰富度的统计方法常用记名计算法和目测估计法D．设计并制作生态缸时，应将生态缸置于室内通风、光线良好的地方，但要避免阳光直接照射10．生命系统各个层次都存在着调节，下列相关说法错误的是（

）A．植物叶片的光敏色素能感受光周期，从而调节植物开花B．DNA分子的甲基化或乙酰化能调控基因的表达C．生态系统的自我调节能力是以负反馈调节为基础的D．骨骼肌运动和语言活动受高级神经中枢的支配11．课外小组设计小型生态缸，下列不利于生态缸长时间维持稳定的是（）A．生态缸中的动植物最好从自然环境中选择B．需要依据能量的传递规律推算各生物成分的数量C．生态缸中必须包括一定量的腐食性生物、细菌等D．生态缸需要放置在可以被阳光直接照射到的地方12．一个湖泊经历了沼泽、草原、灌木，最后演变为森林，下列说法错误的是（

）A．湖泊近岸区和湖心区不完全相同的生物分布，构成群落的水平结构B．森林阶段，处于林下层的植物叶片厚、叶绿体颗粒小，适于在弱光条件下生存C．群落演替过程中可遗传变异为进化提供了原材料，人类活动可改变演替的方向和速度D．森林阶段，生态系统的结构和功能处于相对稳定的状态，即处于生态平衡状态13．生态系统的自我调节能力对于维持其稳定性起着关键作用。这是通过（

）A．种群密度规律性变化实现 B．生物群落的物质循环实现C．生态系统负反馈调节实现 D．人工建造“生态屏障”实现14．下图是某农田生态系统中食草昆虫类的能量流动情况，此外，该农田生态系统还存在蜣螂等生物，据图判断，下列说法错误的是（

）A．流经食草昆虫类的总能量为568kJ，其中呼吸作用散失的能量为499.84kJB．蜣螂等生物获取的能量属于食草昆虫类体内同化的能量C．图中储存能用于食草昆虫类的生长、发育、繁殖D．该生态系统虽有人工的管理，但生态系统稳定性比自然区域低15．我国农业谚语和古代诗词中蕴藏着丰富的生态学知识，下列相关叙述错误的是（

）A．“种田无它巧，粪是庄稼宝”，农家肥中的物质和能量可被农作物循环利用B．“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”，生命活动的正常进行离不开信息的作用C．“捕蛾一个，增产一箩”，调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分D．“牛马草场不足，山羊草场有余”，放牧超过草原生态系统的自我调节能力，恢复原状需要漫长时间16．某果园里生活着多种昆虫，害虫主要有卷叶蛾、蚧虫、蚜虫和食心虫等；害虫的天敌(即天敌昆虫)为草蛉、异色瓢虫、螳螂等；既非害虫又非害虫天敌的中性昆虫有蚊、蝇、蚂蚁等。在果园中种草，天敌昆虫的种类和数量都有增加。下列叙述正确的是（

）A．中性昆虫在该果园生态系统中是多余的B．卷叶蛾、蚧虫、蚜虫等植食性动物是初级消费者C．卷叶蛾→螳螂→黄雀构成一条食物链，其中螳螂位于第二营养级D．天敌昆虫的数量越多，该生态系统的抵抗力稳定性越高17．宋代词人辛弃疾的《西江月·夜行黄沙道中》写到“稻花香里说丰年，听取蛙声一片”，词人闻着稻花香、听着蛙叫声，联想到即将到来的丰收景象。现流行水稻田养青蛙，青蛙成了稻田的“植保卫士”。下列叙述正确的是（

）A．稻花香和蛙声都属于物理信息B．蛙肥还田，实现了物质和能量的循环利用C．与森林相比，稻田营养结构简单，更稳定D．蛙通过捕食昆虫调整了能量流动关系，使能量更多地流向对人类有益的部分18．如图为甲、乙两个群落在演替过程中的变化曲线。请回答下列问题：(1)图中代表发生初生演替的群落是_______（选填甲、乙）；曲线甲中A→C的宽度可以反映生态系统_______稳定性的大小。区别甲、乙两个群落的重要特征是_______。(2)在群落演替的草本植物阶段，各种草本植物之间的竞争主要体现在_______（至少答出两项）；大多数群落都具有明显的垂直分层现象，垂直分层的意义在于_______。19．（2021.重庆.真题）“瓦尔迪兹”油轮意外失事泄漏大量原油，造成严重的海洋污染，生物种群受到威胁。为探究油污染对海獭的影响，生态学家进行了长达25年的研究，有以下发现：Ⅰ．随着时间推移，原油污染区大部分生物种群都有一定程度的恢复，但该区域和毗邻的非污染区海獭种群均在持续减少。Ⅱ．原常以海豹为食的虎鲸，现大量捕食海獭。Ⅲ．过度捕捞鲑鱼，造成以鲑鱼为食的海豹数量锐减。Ⅳ．海獭的食物海胆数量增加，而海胆的食物大型藻