2024年高中生物新教材同步選擇性必修第二冊第3章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第5節(jié)　生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

2024年高中生物新教材同步選擇性必修第二冊第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)核心素養(yǎng)對接1.概述生態(tài)平衡是指生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能處于相對穩(wěn)定的一種狀態(tài)。2.通過分析生態(tài)系統(tǒng)中的反饋調(diào)節(jié)過程，闡明生態(tài)系統(tǒng)具有維持或恢復(fù)生態(tài)平衡的能力。3.舉例說明抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。4.通過設(shè)計提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方案，關(guān)注人類活動對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。5.設(shè)計并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性。1.生命觀念——通過學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性，建立穩(wěn)態(tài)與平衡觀。2.社會責(zé)任——認(rèn)同生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性會受到自然或人為因素的影響。3.科學(xué)探究——通過設(shè)計并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性的實(shí)驗，提升探究實(shí)踐能力，促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。知識點(diǎn)1生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1.生態(tài)平衡2.生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機(jī)制(1)負(fù)反饋：在一個系統(tǒng)中，系統(tǒng)工作的效果，反過來又作為信息調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作，并且使系統(tǒng)工作的效果減弱或受到限制，它可使系統(tǒng)保持穩(wěn)定。(2)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)具備自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)。3.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性知識點(diǎn)2抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性1.兩者比較2.提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性(1)控制對生態(tài)系統(tǒng)的干擾強(qiáng)度，在不超過生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的范圍內(nèi)，合理適度地利用生態(tài)系統(tǒng)。(2)對人類利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)給予相應(yīng)的物質(zhì)、能量的投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)。(1)生態(tài)平衡包括結(jié)構(gòu)平衡、功能平衡和收支平衡三個方面。(√)(2)草本植物階段比灌木階段的群落自我調(diào)節(jié)能力強(qiáng)。(×)(3)負(fù)反饋調(diào)節(jié)有利于生態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定。(√)(4)一個生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性很低，則恢復(fù)力穩(wěn)定性就一定很高。(×)(5)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性較弱，但其恢復(fù)力穩(wěn)定性較強(qiáng)。(√)(6)河流受到輕度污染后河水仍能清澈如初及火災(zāi)后草原的恢復(fù)均屬于恢復(fù)力穩(wěn)定性。(×)(7)制作好生態(tài)缸后，可以放在陽光下直射。(×)亞馬遜森林已經(jīng)存在至少上千萬年了，中間盡管經(jīng)常遭受洪澇、火燒、蟲害，也遭受了人類的砍伐與放牧等活動的干擾，但現(xiàn)在依然保持著森林景觀(如圖)。(1)分析熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)具有穩(wěn)定性的原因是什么？提示該生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力。(2)請思考并總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)中生物種類與其自我調(diào)節(jié)能力及穩(wěn)定性的關(guān)系。提示生態(tài)系統(tǒng)中的生物種類越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，則其自我調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)，抵抗力穩(wěn)定性越高。探究點(diǎn)一生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性閱讀下列材料，回答問題：材料1在一片草地上，如果兔大量增加，草就會被大量啃食，于是兔之間對食物等資源的競爭就會加劇，導(dǎo)致兔的生存空間和資源減少；同時，捕食者狼因食物(兔)豐富而數(shù)量增多，它們會捕食更多的兔。這樣經(jīng)過一段時間后兔的數(shù)量又會恢復(fù)或接近原來的水平。材料2下圖為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生的某種調(diào)節(jié)活動：(1)材料1中的這種調(diào)節(jié)方式屬于什么調(diào)節(jié)？嘗試用文字、方線框、箭頭等描繪上述調(diào)節(jié)過程。提示這種調(diào)節(jié)方式屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)過程如圖所示：(2)材料2中的調(diào)節(jié)過程屬于什么調(diào)節(jié)？提示正反饋調(diào)節(jié)。生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的2個易誤點(diǎn)(1)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性主要與生物種類有關(guān)，還要考慮生物的個體數(shù)量。食物鏈數(shù)量越多越穩(wěn)定，若食物鏈數(shù)量相同，再看生產(chǎn)者，生產(chǎn)者多的穩(wěn)定性程度高。(2)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性不是恒定不變的，因為生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力具有一定的限度。比較歸納正反饋調(diào)節(jié)與負(fù)反饋調(diào)節(jié)[例1]某草原生態(tài)系統(tǒng)中植物和食草動物兩個種群數(shù)量的動態(tài)模型如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.食草動物進(jìn)入早期，其種群數(shù)量增長大致呈“J”形曲線B.圖中a點(diǎn)的縱坐標(biāo)值代表食草動物的環(huán)境容納量C.該生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定與植物和食草動物之間的負(fù)反饋調(diào)節(jié)有關(guān)D.過度放牧?xí)档筒菰鷳B(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性答案B解析早期食草動物進(jìn)入草原生態(tài)系統(tǒng)，由于空間、資源充足，又不受其他生物的制約，所以食草動物的種群數(shù)量的增長大致呈“J”形曲線，A正確；環(huán)境容納量是指在相當(dāng)長一段時間內(nèi)，環(huán)境所能維持的種群最大數(shù)量，即該種群在該環(huán)境中的穩(wěn)定平衡密度。而圖中a點(diǎn)縱坐標(biāo)對應(yīng)的數(shù)量為該食草動物的最大數(shù)量，所以環(huán)境容納量應(yīng)小于a，B錯誤；由圖可知，食草動物過多會導(dǎo)致植物數(shù)量的下降，食草動物數(shù)量的下降又會導(dǎo)致植物數(shù)量的增多，屬于典型的負(fù)反饋調(diào)節(jié)，C正確；生態(tài)系統(tǒng)有自我調(diào)節(jié)能力，但有一定的限度，過度放牧使得草原生物的種類和數(shù)量減少，降低了草原生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，致使草原退化，D正確。[例2]當(dāng)河流受到輕度污染時，能通過物理沉降、化學(xué)分解、微生物分解，很快消除污染，河流中的生物種類和數(shù)量不會受到明顯的影響。這個事例說明()A.生態(tài)系統(tǒng)具有相對穩(wěn)定的物質(zhì)循環(huán)B.生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力C.生態(tài)系統(tǒng)具有穩(wěn)定的能量來源D.生態(tài)系統(tǒng)具有大量的生產(chǎn)者和消費(fèi)者答案B解析由題干信息“河流中的生物種類和數(shù)量不會受到明顯的影響”可知，河流生態(tài)系統(tǒng)具有一定的抵抗力穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)之所以能維持相對穩(wěn)定，是由于生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力。(1)負(fù)反饋調(diào)節(jié)不只存在于生態(tài)系統(tǒng)，在生命系統(tǒng)的各個層次均有體現(xiàn)。如甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)。(2)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性指的是生態(tài)系統(tǒng)的一種能力或特性，而不是一種狀態(tài)。(3)自我調(diào)節(jié)能力與生物的種類、數(shù)量呈正相關(guān)，但主要與生物種類有關(guān)。探究點(diǎn)二抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性1.蘇州某一水鄉(xiāng)人家在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水仍然很清澈，說明生態(tài)系統(tǒng)具有什么能力？這種能力反映生態(tài)系統(tǒng)的哪種穩(wěn)定性？提示生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，這種能力反映生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性。2.一塊管理良好的棉田和內(nèi)蒙古草原上的草場相比，其抵抗力穩(wěn)定性哪個高？試說明理由。提示內(nèi)蒙古草原上的草場的抵抗力穩(wěn)定性高于棉田。因為棉田的成分單一，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，其自我調(diào)節(jié)能力較弱，則抵抗力穩(wěn)定性較低。3.對同一個生態(tài)系統(tǒng)來講，抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性呈什么關(guān)系？所有的生態(tài)系統(tǒng)都這樣嗎？舉例說明。提示一般來說，對同一個生態(tài)系統(tǒng)來講，抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性呈相反關(guān)系且同時存在。但對于一些特殊的生態(tài)系統(tǒng)比如極地苔原生態(tài)系統(tǒng)，由于物種組分單一，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，它的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性都較低。巧判生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性大小抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性的比較[例3]下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的描述，正確的是()A.河流受到輕微的污染依然清澈，屬于恢復(fù)力穩(wěn)定性B.恢復(fù)力穩(wěn)定性弱的生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性一定強(qiáng)C.“野火燒不盡，春風(fēng)吹又生”體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性D.引入新物種到一個生態(tài)系統(tǒng)使生物種類增加從而提高其抵抗力穩(wěn)定性答案C解析河流受到輕微污染依然清澈，表現(xiàn)為“抵抗干擾，保持原狀”，屬于抵抗力穩(wěn)定性，A錯誤；有些生態(tài)系統(tǒng)(如苔原)抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性都較低，B錯誤；“野火燒不盡，春風(fēng)吹又生”體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性，C正確；引入新物種到一個生態(tài)系統(tǒng)可能使原有物種滅絕，從而使該生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性下降，D錯誤。[例4]兩個不同的生態(tài)系統(tǒng)在同時受到同等強(qiáng)度的干擾(y)后，其結(jié)構(gòu)和功能的曲線變化情況如圖所示，由圖不能得出的結(jié)論是()A.同等強(qiáng)度的干擾下，乙生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性比甲高B.同等強(qiáng)度的干擾下，若乙生態(tài)系統(tǒng)干擾提前，則b點(diǎn)左移C.若甲生態(tài)系統(tǒng)的干擾強(qiáng)度增大，則c點(diǎn)右移D.乙生態(tài)系統(tǒng)b點(diǎn)后一定有新的物種產(chǎn)生答案D解析從圖中可看出，甲、乙兩個生態(tài)系統(tǒng)受到同等強(qiáng)度干擾后，與乙相比，甲生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能恢復(fù)原狀所需要的時間長，波動范圍大，說明甲的抵抗力穩(wěn)定性低，乙的抵抗力穩(wěn)定性高；若乙生態(tài)系統(tǒng)干擾提前，其結(jié)構(gòu)和功能恢復(fù)至正常運(yùn)行范圍的時間也會提前，即b點(diǎn)左移；若甲的干擾強(qiáng)度增大，則恢復(fù)原狀所需要的時間延長，c點(diǎn)右移；乙生態(tài)系統(tǒng)在恢復(fù)原狀后不一定有新物種產(chǎn)生。探究點(diǎn)三設(shè)計制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性閱讀教材P78“探究·實(shí)踐”，回答下列問題：1.為保證生態(tài)缸中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動，使其在一定時期內(nèi)保持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定，從生態(tài)系統(tǒng)組成成分角度思考，生態(tài)缸中必須具備哪些成分？提示生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者等。2.衡量生態(tài)缸穩(wěn)定性的指標(biāo)時可通過什么來判斷生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性？提示觀察動植物的生活情況、水質(zhì)變化。3.該生態(tài)缸能否構(gòu)成一個完整的生態(tài)系統(tǒng)？倘若將該生態(tài)缸置于黑暗處會怎樣？提示該生態(tài)缸具備了生態(tài)系統(tǒng)的四類組成成分——非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者及分解者，故可構(gòu)成一個完整的生態(tài)系統(tǒng)。倘若將生態(tài)缸置于黑暗處，則會因喪失能量持續(xù)供應(yīng)而使生態(tài)系統(tǒng)崩潰，其內(nèi)生物將很快死亡。生態(tài)缸實(shí)驗設(shè)計要求及分析設(shè)計要求相關(guān)分析生態(tài)缸必須是封閉的防止外界生物或非生物因素的干擾生態(tài)缸的材料必須透明為光合作用提供光能；便于觀察生態(tài)缸宜小不宜大，缸中的水量應(yīng)適宜，要留出一定的空間便于操作；缸內(nèi)儲備一定量的空氣生態(tài)缸的采光要用較強(qiáng)的散射光防止水溫過高導(dǎo)致水生植物死亡生態(tài)缸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)缸中能夠進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動，在一定時期內(nèi)保持穩(wěn)定選擇的動物不宜過多，個體不宜過大減少對氧氣的消耗，防止生產(chǎn)量小于消耗量[例5]某生物興趣小組的同學(xué)用河水、池泥、水藻、植食性小魚、廣口瓶、凡士林等材料制作了3個生態(tài)瓶(如圖所示)。下列說法錯誤的是()A.甲瓶中的小魚很快死亡是因為瓶內(nèi)分解者數(shù)量過少B.乙瓶中的生物存活的時間相對較長C.丙瓶中的分解者主要存在于河水及池泥中D.若想維持穩(wěn)定性，丙瓶不應(yīng)放在黑暗中答案A解析甲瓶中小魚很快死亡的原因是小魚過多，瓶中水藻不能制造足夠的氧氣，小魚因缺氧而死，A錯誤；乙瓶中水藻豐富，小魚數(shù)目適當(dāng)，氧氣、有機(jī)物等可以自給自足，所以乙瓶中生物存活時間相對較長，B正確；分解者主要存在于河水及池泥中，C正確；丙瓶在黑暗中，水藻不能進(jìn)行光合作用制造氧氣，若想維持穩(wěn)定性，丙瓶應(yīng)放在散射光下，D正確。[例6]設(shè)計制作封閉型生態(tài)缸應(yīng)該遵循一定的原理和要求，下列原理或要求中合理的是()A.應(yīng)該將生態(tài)缸放在陽光能夠直接照射的地方，以保證獲得足夠的能量B.應(yīng)該經(jīng)常向生態(tài)缸中通氣，從而保證缸中生物的呼吸C.生態(tài)缸中投放的生物必須有很強(qiáng)的生命力，投放的動物數(shù)量要多一些D.生態(tài)缸的各種生物之間以及生物與非生物環(huán)境之間，必須能夠進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動答案D解析應(yīng)該將生態(tài)缸放在散射光下，而不能放在陽光能夠直接照射的地方，A錯誤；生態(tài)缸應(yīng)該是密閉的，不能通氣，B錯誤；生態(tài)缸中投放的生物的數(shù)量和比例要適中，C錯誤；生態(tài)缸的各種生物之間以及生物與非生物環(huán)境之間，必須能夠進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動，D正確。思維導(dǎo)圖晨讀必背1.生態(tài)平衡是生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能處于相對穩(wěn)定的一種狀態(tài)。2.處于生態(tài)平衡的生態(tài)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)平衡、功能平衡、收支平衡三個特征。3.負(fù)反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)具備自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)。4.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。5.抵抗力穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)的組分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度呈正相關(guān)。隨堂檢測1.以下實(shí)例可以說明生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力的是()A.豆科植物能供給根瘤菌有機(jī)養(yǎng)料，同時能通過根瘤菌獲得含氮養(yǎng)料B.草原上羊的數(shù)量劇增會導(dǎo)致草的數(shù)量減少，進(jìn)而抑制了羊的數(shù)量增長C.山區(qū)植被遭到破壞或掠奪式砍伐后造成水土流失甚至泥石流的發(fā)生D.廢棄多時的耕地上會逐漸生長出雜草，進(jìn)而逐漸出現(xiàn)小灌木林答案B解析豆科植物能供給根瘤菌有機(jī)養(yǎng)料，同時能通過根瘤菌獲得養(yǎng)料，說明豆科植物和根瘤菌是互利共生關(guān)系，A錯誤；草原上羊的數(shù)量劇增會導(dǎo)致草的數(shù)量減少，進(jìn)而抑制了羊的數(shù)量增長，體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，B正確；植被被破壞導(dǎo)致泥石流發(fā)生，是自然現(xiàn)象，沒有體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，C錯誤；廢棄多時的耕地上會逐漸生長出雜草，進(jìn)而逐漸出現(xiàn)小灌木林，是群落演替，D錯誤。2.某池塘演變早期藻類大量繁殖，食藻浮游動物水蚤隨之大量繁殖導(dǎo)致藻類數(shù)量減少接著又引起水蚤減少。后期因排入污水引起部分水蚤死亡加重了污染導(dǎo)致更多水蚤死亡。關(guān)于上述過程的敘述，正確的是()A.早期不屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)，后期屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)B.早期屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)，后期屬于正反饋調(diào)節(jié)C.早期、后期均屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)D.早期、后期均屬于正反饋調(diào)節(jié)答案B解析負(fù)反饋調(diào)節(jié)是指某一成分的變化所引起的一系列變化抑制或減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化，題干中所述的早期符合負(fù)反饋調(diào)節(jié)的機(jī)制。正反饋調(diào)節(jié)是指某一成分的變化所引起的一系列變化促進(jìn)或加強(qiáng)最初所發(fā)生的變化，題干中所述的后期屬于正反饋調(diào)節(jié)。故選B。3.自然災(zāi)害和人類活動能破壞自然生態(tài)系統(tǒng)，自然生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建需要利用恢復(fù)生態(tài)學(xué)的理論和技術(shù)。下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的敘述，錯誤的是()A.恢復(fù)生態(tài)學(xué)主要是利用了生物群落演替理論B.生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)過程中，其抵抗力穩(wěn)定性會提高C.引入外來物種一定能使被破壞的生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)恢復(fù)D.生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的關(guān)鍵之一是恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能答案C解析恢復(fù)生態(tài)學(xué)主要是利用了生物群落演替理論，A正確；生態(tài)系統(tǒng)在恢復(fù)過程中，群落結(jié)構(gòu)不斷變得更加復(fù)雜，所以其抵抗力穩(wěn)定性會提高，B正確；外來物種的引入可能引起本地物種減少，C錯誤；生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的關(guān)鍵之一是恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，D正確。4.封山育林能有效提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，是因為()A.封山育林控制了物質(zhì)循環(huán)B.延長了生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈C.增加了生態(tài)系統(tǒng)中消費(fèi)者數(shù)量D.使生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性增加答案D解析大氣中的氣體沒辦法通過封山育林來控制，所以封山育林不能控制物質(zhì)循環(huán)，A錯誤；封山育林，不是引進(jìn)新物種，是保持森林自給自足的生態(tài)模式，B錯誤；封山育林有可能增加消費(fèi)者的數(shù)量，但這與提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性關(guān)系不大，C錯誤；生態(tài)系統(tǒng)中生物種類越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性就越強(qiáng)，D正確。課時作業(yè)(時間：30分鐘)知識點(diǎn)1生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1.生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，對于維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定起著關(guān)鍵作用。這是通過()A.種群密度的一定的規(guī)律性變化而實(shí)現(xiàn)的B.群落與非生物環(huán)境之間的物質(zhì)循環(huán)而實(shí)現(xiàn)的C.生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制來實(shí)現(xiàn)的D.人工建造“生態(tài)屏障”和環(huán)境保護(hù)來實(shí)現(xiàn)的答案C解析生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力與群落的豐富度有關(guān)，群落結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)，生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性就越高。而負(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正確。2.某生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)平衡遭到破壞，合理的解釋是()A.這個生態(tài)系統(tǒng)沒有自我調(diào)節(jié)能力B.這個生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力一定很弱C.這個生態(tài)系統(tǒng)的動植物種類一定很少D.外來干擾超過了這個生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力答案D解析一般情況下生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，但是，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力有一定限度，如果外界干擾超過這個限度，則導(dǎo)致生態(tài)平衡失調(diào)。3.媒體上經(jīng)常出現(xiàn)“生態(tài)平衡”的概念，下列關(guān)于“生態(tài)平衡”和“生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性”的敘述，不正確的是()A.生態(tài)平衡是生態(tài)系統(tǒng)在一定條件下結(jié)構(gòu)和功能的相對穩(wěn)定狀態(tài)B.生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性是生態(tài)系統(tǒng)具有的維持或恢復(fù)其結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力C.生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和生態(tài)平衡的基礎(chǔ)D.生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性無關(guān)答案D解析生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性通常是一致的，D錯誤。知識點(diǎn)2抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性4.如圖為某一生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性圖解，對此理解錯誤的是()A.a為抵抗力穩(wěn)定性，b為恢復(fù)力穩(wěn)定性B.a為恢復(fù)力穩(wěn)定性，b為抵抗力穩(wěn)定性C.恢復(fù)力穩(wěn)定性與營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度呈負(fù)相關(guān)D.抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性一般呈負(fù)相關(guān)答案B解析生物種類越多、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，抵抗力穩(wěn)定性就越強(qiáng)，恢復(fù)力穩(wěn)定性就越弱。因此，一般情況下恢復(fù)力穩(wěn)定性與營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度呈負(fù)相關(guān)，且一般情況下，抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性也呈負(fù)相關(guān)。5.下列表述不正確的是()A.溫帶針闊混交林比熱帶雨林的抵抗力穩(wěn)定性低B.草原生態(tài)系統(tǒng)比沙漠生態(tài)系統(tǒng)抵抗干擾的能力弱C.不同的生態(tài)系統(tǒng)，抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性不同D.一般來說，組分越多的生態(tài)系統(tǒng)，抵抗力穩(wěn)定性就越高答案B解析溫帶針闊混交林物種豐富度小于熱帶雨林，故其抵抗力穩(wěn)定性相對較低，A正確；草原生態(tài)系統(tǒng)比沙漠生態(tài)系統(tǒng)抵抗干擾的能力強(qiáng)，B錯誤；不同的生態(tài)系統(tǒng)，生物的種類不同，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度不同，抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性一般不同，C正確；一般來說，組分越多的生態(tài)系統(tǒng)，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，抵抗力穩(wěn)定性越高，D正確。6.要提高生態(tài)系統(tǒng)維持穩(wěn)定性的能力，最有效的方法是()A.減少分解者的數(shù)目 B.增加物種的多樣性C.改變環(huán)境中的濕度 D.減少消費(fèi)者的數(shù)目答案B解析在生態(tài)系統(tǒng)中，生物種類越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)，抵抗力穩(wěn)定性越高。知識點(diǎn)3設(shè)計制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性7.如圖所示為某同學(xué)制作的小生態(tài)缸，據(jù)圖分析正確的是()A.生態(tài)缸中生物種類齊全，能實(shí)現(xiàn)能量循環(huán)再生B.生態(tài)缸要適時打開瓶蓋，適量補(bǔ)充二氧化碳C.為保證生態(tài)缸的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，瓶內(nèi)各種成分應(yīng)比例適中D.在強(qiáng)烈光照條件下，才能維持生態(tài)缸的穩(wěn)定性答案C解析生態(tài)缸中生物種類齊全，有生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者，能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)再生，A錯誤；生態(tài)缸要遵循物質(zhì)循環(huán)的原理，所以不能打開瓶蓋，B錯誤；為保證生態(tài)缸的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，瓶內(nèi)各種成分應(yīng)比例適中，C正確；生態(tài)缸不能放在強(qiáng)烈光照條件下，應(yīng)該放在散射光下，才能維持生態(tài)缸的穩(wěn)定性，D錯誤。8.甲、乙、丙、丁4個透明的生態(tài)瓶，各瓶內(nèi)的組成和條件見表。經(jīng)過一段時間的培養(yǎng)和觀測后，發(fā)現(xiàn)甲瓶是最穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。下列有關(guān)敘述錯誤的是()生態(tài)系統(tǒng)組成光水草藻類浮游動物小魚泥沙生態(tài)瓶編號甲＋＋＋＋－＋乙－－＋＋－＋丙＋＋＋＋－－?。ⅲ骸埃北硎居?；“－”表示無。A.生態(tài)瓶必須是密閉的，放在直射光下，生物成分的數(shù)量要搭配合理B.乙瓶中缺乏光照，生態(tài)瓶不穩(wěn)定說明了生態(tài)系統(tǒng)需要穩(wěn)定的能量輸入C.丙瓶中沒有泥沙，分解者太少，不利于物質(zhì)循環(huán)的順利進(jìn)行D.丁瓶中雖然物種更加豐富，但可能因為氧氣含量少而不如甲瓶穩(wěn)定答案A解析生態(tài)瓶必須是密閉的，但不能讓陽光直射，因為光照過強(qiáng)，生態(tài)瓶內(nèi)溫度太高，會使生物失去活性；缺乏光照情況下無法進(jìn)行光合作用，生產(chǎn)者不能生長，生態(tài)瓶不穩(wěn)定，說明了生態(tài)系統(tǒng)需要穩(wěn)定的能量輸入；由于丙瓶中沒有泥沙，分解者數(shù)量太少或沒有分解者的分解作用，所以不利于物質(zhì)循環(huán)的順利進(jìn)行；與甲瓶相比，丁瓶氧氣含量減少，因為消費(fèi)者(小魚等)較多，呼吸要消耗較多的氧氣。9.黃河某河段因沿線城市擴(kuò)建，工業(yè)廢水排放等因素而被嚴(yán)重污染，導(dǎo)致大量植被、魚類和鳥類消失。近幾年，隨著人工栽種和培養(yǎng)，使該河段生態(tài)環(huán)境很快得到了恢復(fù)。下列說法正確的是()A.該河段生態(tài)環(huán)境很快得到恢復(fù)表明生態(tài)系統(tǒng)具有很強(qiáng)恢復(fù)力穩(wěn)定性B.河岸的蘆葦由于土壤含水量和污染程度的差異呈現(xiàn)鑲嵌分布，這體現(xiàn)了群落的水平結(jié)構(gòu)C.上述過程體現(xiàn)了人類活動會使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進(jìn)行D.若要保持該河段的持續(xù)穩(wěn)定，人類需要不斷地投入物質(zhì)和能量答案C解析該河段生態(tài)環(huán)境很快得到恢復(fù)是人為因素的作用結(jié)果，所以無法體現(xiàn)恢復(fù)力穩(wěn)定性的強(qiáng)弱，A錯誤；蘆葦叢的分布屬于種群的空間結(jié)構(gòu)，而不是群落的水平結(jié)構(gòu)，B錯誤；由于人類活動，該河段的生態(tài)系統(tǒng)先污染又很快得到恢復(fù)，所以體現(xiàn)了人類活動會使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進(jìn)行，C正確；該河段的生態(tài)環(huán)境得到恢復(fù)后，依據(jù)自我調(diào)節(jié)能力，無需投入過多的物質(zhì)和能量，D錯誤。10.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，錯誤的是()A.在一塊牧草地上播種雜草形成雜草地后，其抵抗力穩(wěn)定性提高B.在一塊牧草地上通過管理提高某種牧草的產(chǎn)量后，其抵抗力穩(wěn)定性提高C.在一塊牧草地上栽種喬木形成樹林后，其恢復(fù)力穩(wěn)定性下降D.一塊棄耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力穩(wěn)定性提高答案B解析生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)的組分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度有關(guān)，組分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其抵抗力穩(wěn)定性越高，相應(yīng)地，其恢復(fù)力穩(wěn)定性就越低，A、C、D項中的生態(tài)系統(tǒng)，都是向著組分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的方向發(fā)展，而B項中生態(tài)系統(tǒng)是趨向單一化(只讓牧草生長)發(fā)展，其抵抗力穩(wěn)定性降低。11.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的敘述，錯誤的是()A.森林中，害蟲數(shù)量增加時食蟲鳥也會增多，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.凍原生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性均較低C.自我調(diào)節(jié)能力強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)，其恢復(fù)力穩(wěn)定性也高D.當(dāng)外界干擾強(qiáng)度超過一定限度時，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力將會喪失答案C解析自我調(diào)節(jié)能力強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)，其抵抗力穩(wěn)定性也高，但恢復(fù)力穩(wěn)定性不一定高，C錯誤。12.如圖表示環(huán)境變化對不同生物群落的影響，下列相關(guān)敘述合理的是()A.群落乙代表低多樣性生物群落，群落甲代表高多樣性生物群落B.隨著環(huán)境的變化，群落乙出現(xiàn)的波動較大C.群落甲、乙均具備一定緩沖外來沖擊的能力D.群落甲中任一物種的消失必會破壞整個系統(tǒng)穩(wěn)定性答案C解析在相同環(huán)境條件的影響下，群落甲的變化明顯，說明其生物多樣性較低，A錯誤；隨著環(huán)境的變化，群落甲出現(xiàn)的波動較大，B錯誤；群落甲、乙隨著環(huán)境變化出現(xiàn)波動，最終都恢復(fù)到接近原狀，說明兩群落具備一定緩沖外來沖擊的能力，C正確；生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力，群落甲中任一物種消失，可能由其他物種代替，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性未必會被破壞，D錯誤。13.生態(tài)平衡是一種動態(tài)平衡，包括結(jié)構(gòu)和功能上的穩(wěn)定。如圖所示，圖中“置位點(diǎn)”為生態(tài)系統(tǒng)所具有的某個理想狀態(tài)，其中A、B、C表示其生物成分，箭頭表示物質(zhì)的傳遞方向。請分析回答：(1)A、B參與構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的________結(jié)構(gòu)，這是實(shí)現(xiàn)其________________等功能的主渠道。(2)自然生態(tài)系統(tǒng)中，能量的輸入依賴于________(填字母)，碳元素在A、B、C間以________形式傳遞。(3)任何生態(tài)系統(tǒng)都具有一定的抵抗外界干擾、保持生態(tài)平衡的特性，該特性稱為________穩(wěn)定性，一般而言，A、B、C的種類越多，該穩(wěn)定性越________。(4)氮元素在生物群落和非生物環(huán)境之間是不斷循環(huán)的，但是還要往處于置位點(diǎn)的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中不斷施加氮肥，主要原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(2)A含碳有機(jī)物(3)抵抗力高(4)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中氮元素的輸出大于輸入解析(1)已知A、B、C表示生態(tài)系統(tǒng)中的三種生物成分，由圖可知，A為生產(chǎn)者、B為消費(fèi)者、C為分解者，由A和B參與構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)——食物鏈或食物網(wǎng)，而食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的渠道。(2)能量的輸入依賴于A生產(chǎn)者，碳元素在A、B、C三種生物之間以含碳有機(jī)物的形式進(jìn)行傳遞。(3)抵抗外界干擾，保持生態(tài)平衡，這屬于生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性；一般而言，生物種類越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性越高。(4)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)屬于人工生態(tài)系統(tǒng)，每年都有大量的農(nóng)產(chǎn)品輸出，使農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中氮元素的輸出大于輸入，因此需要不斷施加氮肥。微專題(二)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的相關(guān)計算一、能量傳遞效率的計算公式二、能量傳遞效率的相關(guān)“最值”計算若題干中未做具體說明，則一般認(rèn)為能量傳遞的最低效率為10%，最高效率為20%。1.在食物鏈A→B→C→D中，則有注①食物鏈越短，最高營養(yǎng)級獲得的能量越多；②生物間的取食關(guān)系越簡單，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程中損耗的能量越少。2.在食物網(wǎng)中則有[典例1]如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的圖解，貓頭鷹體重每增加1kg，至少消耗A約()A.100kg B.44.5kgC.25kg D.15kg答案C解析分析題圖可知，圖中有3條食物鏈，即A→B→貓頭鷹、A→C→B→貓頭鷹、A→C→D→貓頭鷹。題中所問為貓頭鷹體重每增加1kg，至少消耗A的質(zhì)量，已知高營養(yǎng)級的能量求低營養(yǎng)級能量時，需最少能量，選最短食物鏈(A→B→貓頭鷹)，能量傳遞效率按20%計算，則至少消耗A的質(zhì)量為1÷20%÷20%＝25kg，C正確。[典例2]下圖所示的食物網(wǎng)中，若人的體重增加1kg，最少需消耗水藻________kg，最多消耗水藻________kg。答案25100000解析能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率是10%～20%。求最少消耗水藻量時，應(yīng)選最短的食物鏈，即水藻→小魚→人，傳遞效率按20%計算，設(shè)最少消耗水藻量為x，則x×20%×20%＝1kg，x＝25kg；求最多消耗水藻量時，應(yīng)選最長的食物鏈，即水藻→水蚤→蝦→小魚→大魚→人，傳遞效率按10%計算，設(shè)最多消耗水藻量為y，則y×10%×10%×10%×10%×10%＝1kg，y＝100000kg。三、與能量傳遞效率有關(guān)的“定值”計算1.已確定營養(yǎng)級間能量傳遞效率的，不能按“最值”法計算，而需按具體數(shù)值計算例如：在食物鏈A→B→C→D中，能量傳遞效率分別為a%、b%、c%，若A的能量為M，則D獲得的能量為M×a%×b%×c%。2.如果是在食物網(wǎng)中，某一營養(yǎng)級同時從上一營養(yǎng)級多種生物獲得能量，且各途徑獲得的能量比例確定，則按照各單獨(dú)的食物鏈進(jìn)行計算后合并。[典例3]由于“赤潮”的影響，一條6kg重的雜食性海洋魚死亡，假如該雜食性海洋魚的食物有1/3來自植物，1/3來自食草魚類，1/3來自以食草魚類為食的小型肉食魚類；那么按能量傳遞效率20%來計算，該雜食性魚從出生到死亡共需海洋植物()A.310kg B.240kgC.180kg D.150kg答案A解析由題意可知，題干中存在3條食物鏈：①海洋植物→雜食性魚，②海洋植物→食草魚→雜食性魚，③海洋植物→食草魚→小型肉食魚→雜食性魚；雜食性魚的食物1/3來自食物鏈①，1/3來自食物鏈②，1/3來自食物鏈③。該雜食性魚從食物鏈①消耗的海洋植物為2÷20%＝10kg，從食物鏈②消耗的海洋植物為2÷20%÷20%＝50kg，從食物鏈③消耗的海洋植物為2÷20%÷20%÷20%＝250kg，因此共需海洋植物10＋50＋250＝310kg，A正確。[典例4]如圖若黃雀的全部同化量來自兩種動物——食草昆蟲和螳螂，且它們各占一半，則當(dāng)綠色植物增加G千克時，黃雀增加體重最多是多少千克()A.G/125 B.G/100C.G/75 D.G/50答案C解析假設(shè)黃雀體重增加最多(能量傳遞效率為20%)為x，由題意可知，黃雀的全部同化量來自兩種動物，食草昆蟲和螳螂各占一半，所以黃雀要吃食草昆蟲x÷20%÷2＝2.5x，同理黃雀要吃螳螂也是2.5x，而螳螂增重2.5x需要消耗食草昆蟲2.5x÷20%＝12.5x，加起來相當(dāng)于吃了食草昆蟲15x，又相當(dāng)于吃綠色植物15x÷20%＝75x。已知綠色植物增加G千克，所以75x＝G，x＝G/75，C正確。四、具有人工能量輸入的能量傳遞效率計算人為輸入到某一營養(yǎng)級的能量是該營養(yǎng)級同化量的一部分，但卻不是從上一營養(yǎng)級流入的能量。如求第二營養(yǎng)級至第三營養(yǎng)級傳遞效率時，應(yīng)為第三營養(yǎng)