“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及其調(diào)節(jié)”重難點(diǎn)知識(shí)解讀

1、- PAGE 4 - “生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及其調(diào)節(jié)”重難點(diǎn)知識(shí)解讀一、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及其調(diào)節(jié)的概念圖二、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的概念和原理生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段，它的結(jié)構(gòu)和功能能夠保持相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，表現(xiàn)出來的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力。可從以下兩方面分析：1穩(wěn)態(tài)的前提條件只有當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段，它的生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者三大功能類群齊全，能量的輸入和輸出保持穩(wěn)定，物質(zhì)的輸入和輸出相對(duì)平衡時(shí)才表現(xiàn)出來。這一階段就是生態(tài)系統(tǒng)的成熟階段。2穩(wěn)態(tài)的表現(xiàn)（1）結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定：生態(tài)系統(tǒng)中動(dòng)植物種類及數(shù)量一般不會(huì)有太大的變化，一般相關(guān)種群數(shù)量呈現(xiàn)周期性變化。（2）功能相對(duì)穩(wěn)定：生物群落的能量輸

2、入與輸出相對(duì)平衡，物質(zhì)的輸入與輸出保持相對(duì)平衡。例1下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）A草原生態(tài)系統(tǒng)比農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜B環(huán)境條件分布不均勻是形成群落水平結(jié)構(gòu)的原因之一C我國南方熱帶雨林中分解者的代謝活動(dòng)比北方森林中的弱D植物可通過呼吸作用和光合作用參與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)解析：農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)比草原生態(tài)系統(tǒng)簡(jiǎn)單；陸地群落的水平結(jié)構(gòu)很少是均勻的，大多數(shù)群落的生物都是呈集群分布或表現(xiàn)為斑塊狀鑲嵌；熱帶雨林中分解者的代謝活動(dòng)比北方森林中的強(qiáng)；植物通過光合作用固定CO2，通過呼吸作用釋放CO2。答案：C變式1假若某生態(tài)系統(tǒng)有四種生物，并構(gòu)成一條食物鏈abcd，在某一時(shí)間分別測(cè)得這四種生物

3、a、b、c、d所含的有機(jī)物總量分別為m1、m2、m3、m4。下列敘述中，錯(cuò)誤的是（ ）A四種生物中所含的能量歸根到底來自于a通過光合作用固定的太陽能B在一段時(shí)間內(nèi)，若b種群數(shù)量增加，則a種群數(shù)量下降，d種群數(shù)量增加C若m15m2，則生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)就會(huì)遭到破壞Dd個(gè)體所含的有機(jī)物的質(zhì)量一定比c個(gè)體所含的有機(jī)物質(zhì)量小解析：a是生產(chǎn)者，其固定的太陽能就是用于系統(tǒng)流動(dòng)的能量；由于能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的，所以m4m3m2m1，m是某個(gè)營養(yǎng)級(jí)全部個(gè)體的有機(jī)物總量，而不是每個(gè)個(gè)體的有機(jī)物的質(zhì)量；當(dāng)m15m2時(shí)，說明能量傳遞效率高于20%，將影響生物和系統(tǒng)的可持續(xù)性發(fā)展，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)就會(huì)遭到破壞；若b種群數(shù)量

4、增加，將捕食更多的a生物，故a種群數(shù)量下降，而c和d得到的物質(zhì)和能量更多，種群數(shù)量增加。答案：D三、正反饋和負(fù)反饋1反饋調(diào)節(jié)的概念：當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)中某一成分發(fā)生變化的時(shí)候，它必然會(huì)引起其他成分出現(xiàn)一系列的相應(yīng)變化，這些變化最終又反過來影響最初發(fā)生變化的那種成分，這個(gè)過程就叫做反饋調(diào)節(jié)。2正反饋和負(fù)反饋的比較負(fù)反饋正反饋概念凡反饋信息的作用與控制信息的作用方向相同，對(duì)控制部分的活動(dòng)起增強(qiáng)作用的，稱為正反饋凡反饋信息的作用與控制信息的作用方向相反，對(duì)控制部分的活動(dòng)起制約或糾正作用的，稱為負(fù)反饋?zhàn)饔靡种坪蜏p弱最初發(fā)生的變化（從長遠(yuǎn)看，生態(tài)系統(tǒng)中起主要作用）加速最初發(fā)生的變化結(jié)果使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到和保持穩(wěn)態(tài)常

5、常使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離穩(wěn)態(tài)，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)有極大的破壞作用例2下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的敘述中，錯(cuò)誤的是（ ）A在森林中，當(dāng)害蟲增加時(shí)食蟲鳥也會(huì)增多，這樣害蟲種群的增長就受到抑制，這屬于生物群落內(nèi)的負(fù)反饋調(diào)節(jié)B負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，它是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)C生物群落與無機(jī)環(huán)境之間不存在負(fù)反饋調(diào)節(jié) D生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力不是無限的，當(dāng)外界干擾因素的強(qiáng)度超過一定限度時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力會(huì)迅速喪失解析：不僅生物群落內(nèi)都存在負(fù)反饋調(diào)節(jié)，而且生物群落與無機(jī)環(huán)境之間也存在負(fù)反饋調(diào)節(jié)，例如，一場(chǎng)火過后，森林中物種多樣性降低，但由于陽光充沛，土攘中無機(jī)養(yǎng)料增多，許多種子萌發(fā)后，迅速長成新植株

6、。答案：C變式2某地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)受到化學(xué)毒劑污染，該系統(tǒng)內(nèi)植物迅速死亡。此生態(tài)系統(tǒng)中I、II、III營養(yǎng)級(jí)（I、II、III營養(yǎng)級(jí)依次由低到高）生物數(shù)量及分解者數(shù)量在短期內(nèi)變化趨勢(shì)如圖所示。其中正確的是（ ）解析：食物鏈為I（植物）II（植食動(dòng)物）III（肉食動(dòng)物），由于受到化學(xué)毒劑污染，該系統(tǒng)內(nèi)I（植物）迅速死亡，導(dǎo)致II（植食動(dòng)物）和III（肉食動(dòng)物）隨之減少。動(dòng)植物大量死亡，環(huán)境中有機(jī)物增多，分解者數(shù)量不斷增多。答案：A四、提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的原因：主要決定于生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。（1）生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單自我調(diào)節(jié)能力越小。（2）生態(tài)系統(tǒng)的成分越復(fù)雜營

7、養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜自我調(diào)節(jié)能力越大。2生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)：在自然條件下，生態(tài)系統(tǒng)總是朝著物種多樣化、結(jié)構(gòu)復(fù)雜化和功能完善化的方向發(fā)展，直到生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)為止。3正確處理人與自然的關(guān)系（1）人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)：保持生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定。（2）人類的活動(dòng)與穩(wěn)態(tài)的關(guān)系：人類的活動(dòng)除了要講究經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益外，還必須特別注意生態(tài)效益和生態(tài)后果，以便利用自然的同時(shí)能基本保持生物圈的穩(wěn)定。一方面要控制對(duì)生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)該適度，不應(yīng)超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力；另一方面，對(duì)人類利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的物質(zhì)、能量投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能的協(xié)調(diào)。例3下列四種方法中，能

8、增加生態(tài)系統(tǒng)的（抵抗力）穩(wěn)定性的方法是（ ）A適當(dāng)增加該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各營養(yǎng)級(jí)生物的種類B減少該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各營養(yǎng)級(jí)生物的種類 C使該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生產(chǎn)者和消費(fèi)者在數(shù)量上保持恒定D增加該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)捕食者和寄生生物的數(shù)量解析：物種數(shù)目越多生態(tài)系統(tǒng)就越穩(wěn)定，這是因?yàn)槲锓N數(shù)目越多，生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)路徑和物質(zhì)循環(huán)的渠道就越多，每個(gè)物種所起的作用就越小，生態(tài)系統(tǒng)的抗干擾能力就越強(qiáng)。答案：A變式3某城市的一塊荒地在城市發(fā)展過程中被改造成另一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，改造前后的一些變化見下表。據(jù)此作出的相關(guān)判斷中錯(cuò)誤的是（ ）植物種類植被覆蓋率群落中的植物優(yōu)勢(shì)種改造前20種10%狗尾草、艾蒿、蒲公英改造后30種25%

9、菖蒲、蘆葦、睡蓮A改造增加了該區(qū)域的濕地面積 B改造后該區(qū)域的植物多樣性增加 C改造后該區(qū)域的小氣候得到改善D改造的主要目的是為人們提供豐富的生產(chǎn)和生活物質(zhì)解析：從表中看出，改造后的生態(tài)系統(tǒng)水生植物較多，應(yīng)是增加了濕地面積，從而使植物多樣性加大，氣候條件得到改善，其目的并不是為了提供生產(chǎn)、生活物質(zhì)。答案：D五、設(shè)計(jì)并制作生態(tài)瓶實(shí)驗(yàn)分析設(shè)計(jì)要求相關(guān)分析生態(tài)瓶必須是封閉的防止外界生物或非生物因素的干擾生態(tài)瓶中投放的幾種生物必須具有很強(qiáng)的生活力，成分齊全（具有生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者）生態(tài)瓶中能夠進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，在一定時(shí)期內(nèi)保持穩(wěn)定生態(tài)瓶的材料必須透明為光合作用提供光能；保持生態(tài)瓶?jī)?nèi)溫度；便于

10、觀察生態(tài)瓶宜小不宜大，瓶中的水量占其容積的4/5，要留出一定的空間便于操作；瓶?jī)?nèi)儲(chǔ)備一定量的空氣生態(tài)瓶的采光用較強(qiáng)的散射光防止水溫過高導(dǎo)致水生植物死亡例4設(shè)計(jì)制作小生態(tài)瓶應(yīng)該遵循一定的原理和要求，下面列舉的原理或要求中，合理的是（ ）A小生態(tài)瓶的各種生物之間以及生物與無機(jī)環(huán)境之間，必須能夠進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)B應(yīng)該經(jīng)常向小生態(tài)瓶中通氣，從而保證瓶中生物的呼吸C小生態(tài)瓶中投放的生物必須有很強(qiáng)的生命力，投放的動(dòng)物數(shù)量要多一些D應(yīng)該將生態(tài)瓶放在陽光能夠直接照射到的地方，以保證獲得足夠的能量解析：小生態(tài)瓶應(yīng)該是密閉的，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；小生態(tài)瓶中投放的動(dòng)物數(shù)量不宜過多，以免破壞食物鏈，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；小生態(tài)瓶放在有較強(qiáng)散射光的地方，不能放在陽光能夠直接照射到的地方，否則會(huì)導(dǎo)致水溫過高，從而使水草死亡，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A變式4某興趣小組設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證生態(tài)系統(tǒng)的一些相關(guān)問題：取4個(gè)密閉、透明的生態(tài)瓶，各瓶?jī)?nèi)的組成和條件見下表（表中“+”表示有，“”表示無）。經(jīng)過一段時(shí)間的培養(yǎng)后，下列判斷錯(cuò)誤的是（ ）生態(tài)瓶編號(hào)生態(tài)系統(tǒng)組成光照水草藻類浮游動(dòng)物小魚泥沙甲+乙+丙+丁+A甲瓶的氧含量比丁瓶的低 B乙瓶中生物比丙瓶