2020-2021學年生物人教版（2019）必修第二冊教師文檔：第3章 第5節(jié)　生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 Word版含解析

1、第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課標內(nèi)容要求核心素養(yǎng)對接1解釋生態(tài)系統(tǒng)具有保持或恢復自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定，并維持動態(tài)平衡的能力。2舉例說明生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性會受到自然或人為因素的影響，如氣候變化、自然事件、人類活動或外來物種入侵等。3闡明生態(tài)系統(tǒng)在受到一定限度的外來干擾時，能夠通過自我調(diào)節(jié)維持穩(wěn)定。生命觀念分析生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，建立生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)觀?？茖W思維通過分析生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性、恢復力穩(wěn)定性和總穩(wěn)定性關系曲線，培養(yǎng)科學分析問題、解決問題的思維能力。社會責任通過學習生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的知識，關注人類活動對生態(tài)系統(tǒng)的影響。一、生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1生態(tài)平衡(1)概念：生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能處于相對

2、穩(wěn)定的一種狀態(tài)。(2)特征結(jié)構(gòu)平衡：生態(tài)系統(tǒng)的各組分保持相對穩(wěn)定。功能平衡：生產(chǎn)消費分解的生態(tài)過程正常進行，保證了物質(zhì)總在循環(huán)，能量不斷流動，生物個體持續(xù)發(fā)展和更新。收支平衡。(3)調(diào)節(jié)機制：負反饋機制，即指在一個系統(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生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性(1)概念：生態(tài)系統(tǒng)維持或恢復自身結(jié)構(gòu)與功能處于相對平衡狀態(tài)的能力。(2)原因生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力。(3)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力基礎：負反饋調(diào)節(jié)。表現(xiàn)：生態(tài)系統(tǒng)維持生態(tài)平衡的能力。特點生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限的，當外界干擾因素的強度超過一定限度時

3、，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性急劇下降，生態(tài)平衡就會遭到嚴重的破壞。二、抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性1抵抗力穩(wěn)定性(1)概念生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀的能力。(2)特點生態(tài)系統(tǒng)的組分越多，食物網(wǎng)越復雜，其自我調(diào)節(jié)能力越強，抵抗力穩(wěn)定性越高。2恢復力穩(wěn)定性(1)概念生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后恢復到原狀的能力。(2)特點生態(tài)系統(tǒng)的成分越簡單，一般越容易恢復；反之越難。三、提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的原因：(1)處于生態(tài)平衡的生態(tài)系統(tǒng)可以持續(xù)不斷地滿足人類生活所需。(2)處于生態(tài)平衡中的生態(tài)系統(tǒng)能夠使人類生活與生產(chǎn)的環(huán)境保持穩(wěn)定。2提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施(1)要控制

4、對生態(tài)系統(tǒng)的干擾強度，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)對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應給予相應的物質(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)。四、設計制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性1目的要求：設計一個生態(tài)缸，觀察這一人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2基本原理3實驗步驟(1)鋪土：沙土在上，花土在下。(2)倒水：在缸內(nèi)低處倒進水。(3)放置生物：依據(jù)生物生活習性合理放置。(4)放置生態(tài)缸：封上生態(tài)缸蓋，將生態(tài)缸放置于室內(nèi)通風、光線良好的地方，但要避免陽光直接照射。判斷對錯(正確的打“”，錯誤的打“×”)1一般地說，生態(tài)系統(tǒng)的成分越單一，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單，自我調(diào)節(jié)

5、能力就越小，抵抗力穩(wěn)定性就越低。()2生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力表現(xiàn)在自身凈化作用、群落內(nèi)部的負反饋調(diào)節(jié)和生物群落與無機環(huán)境之間的負反饋調(diào)節(jié)等方面。()3生態(tài)平衡并不是指生態(tài)系統(tǒng)一成不變，而是一種動態(tài)的平衡。()4生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)，可以提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。()5在一塊牧草地上栽種喬木樹林后，其恢復力穩(wěn)定性下降。()6就生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而言，生態(tài)瓶的穩(wěn)定性取決于物種數(shù)。()提示：1.2.3.4.5.6×生態(tài)瓶的穩(wěn)定性主要取決于生產(chǎn)者、消費者和分解者的合理搭配，并非物種數(shù)目越多越穩(wěn)定。生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1對生態(tài)平衡的理解在處于平衡的生態(tài)系統(tǒng)中，物質(zhì)和能量的輸入與輸出均衡，生物

6、種類的組成穩(wěn)定，也就是說，生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)過程與消費、分解過程處于平衡的狀態(tài)，這時生態(tài)系統(tǒng)的外貌、結(jié)構(gòu)以及動植物組成等都保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)。2對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的理解(1)結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定：結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定體現(xiàn)在各組成成分的相對穩(wěn)定和生物種間關系的相對穩(wěn)定。(2)功能的相對穩(wěn)定：生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量的輸入與輸出達到平衡。3生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)(1)作用：生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎，能使生態(tài)系統(tǒng)達到并保持平衡狀態(tài)。(2)結(jié)果：抑制和減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化。(3)實例：一個草原生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)生的負反饋調(diào)節(jié)如圖所示：合作探究：1.亞馬孫森林已經(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，

7、也遭受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。(1)分析以上可知，該生態(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)定性的關系。提示：生物種類繁多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復雜自我調(diào)節(jié)能力強抵抗力穩(wěn)定性高。2傳說當年乾隆下江南來到蘇州，發(fā)現(xiàn)虎丘外圍的河流被眾多染坊流出的廢水污染得骯臟不堪、臭氣熏天。他親自追查此事，嚴禁商賈平民在此處開設染坊，原有的數(shù)十家染坊搬遷至遠離虎丘的蘇州遠郊，從此虎丘重現(xiàn)綠水青山。虎丘外圍的河流中污染被消除的原因是什么？提示：原有的污染通過物理沉降、化學分解和微生物的分解使河流中污染被消除。

8、1當河流受到輕度污染時，能通過物理沉降、化學分解、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)者和消費者b題中信息“河流中的生物種類和數(shù)量不會受到明顯的影響”顯示，河流生態(tài)系統(tǒng)具有一定的穩(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。2生物個體的穩(wěn)態(tài)和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)都是通過反饋調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的，據(jù)此回答下列問題。(1)生命系統(tǒng)普遍存在著反饋現(xiàn)象，其穩(wěn)定性的維持主要是通過_(填“正”或“負”)反饋來實現(xiàn)的。請以文字、箭

9、頭分別構(gòu)建一個個體穩(wěn)態(tài)和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)反饋調(diào)節(jié)的概念模型。個體穩(wěn)態(tài)反饋調(diào)節(jié)的概念模型(以血糖調(diào)節(jié)為例)。_生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)反饋調(diào)節(jié)的概念模型(生態(tài)系統(tǒng)以水稻田生態(tài)系統(tǒng)為例，水稻田中的主要生物有水稻、食蟲鳥與害蟲)。_(2)某大型湖泊藻類植物大量繁殖，水質(zhì)迅速惡化，呈何種反饋狀態(tài)？_。解析(1)生命系統(tǒng)普遍存在的反饋現(xiàn)象是負反饋。個體穩(wěn)態(tài)的反饋調(diào)節(jié)有血糖的穩(wěn)態(tài)、甲狀腺激素的分泌、水鹽平衡的調(diào)節(jié)(抗利尿激素的分泌)等。水稻田中水稻、害蟲、食蟲鳥組成食物鏈，害蟲增多使得食蟲鳥增多，食蟲鳥增多又使害蟲減少，害蟲減少又使水稻增多。(2)大型湖泊藻類植物大量繁殖，水質(zhì)迅速惡化，水質(zhì)惡化加劇了藻類的死亡，形成惡性

10、循環(huán)，這屬于正反饋調(diào)節(jié)。答案(1)負(2)呈正反饋狀態(tài)判斷正反饋、負反饋調(diào)節(jié)的方法(1)依據(jù)：從調(diào)節(jié)后的結(jié)果與原狀態(tài)之間的變化分析。(2)方法：調(diào)節(jié)后抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性1抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性的比較(1)區(qū)別(如圖)(2)聯(lián)系(如圖)一般二者呈負相關，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復雜的生態(tài)系統(tǒng)，抵抗力穩(wěn)定性(a)越強，而恢復力穩(wěn)定性(b)一般越弱。二者是同時存在于同一系統(tǒng)中的兩種截然不同的能力，它們相互作用共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。2抵抗力穩(wěn)定性、恢復力穩(wěn)定性和總穩(wěn)定性的關系(1)在受到干擾之前，曲線在正常范圍內(nèi)波動是由于該生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力。(2)雨林生態(tài)系統(tǒng)與草原生態(tài)系統(tǒng)相比，受到相同干擾，

11、草原生態(tài)系統(tǒng)的y值要大于熱帶雨林的y值。(3)x的大小可作為恢復力穩(wěn)定性強弱的指標，x值越大說明恢復力穩(wěn)定性越弱。(4)ts表示曲線與正常范圍之間所圍成的面積，ts值越大說明生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越低。生活聯(lián)系：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？試說明判斷理由。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。3對同一個生態(tài)系統(tǒng)來講，抵抗力穩(wěn)定

12、性與恢復力穩(wěn)定性呈什么關系？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)定性與恢復力穩(wěn)定性呈相反關系且同時存在。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)定性和恢復力穩(wěn)定性都較低。4對于單一的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，要想保持其相對穩(wěn)態(tài)，需采取哪些措施？(至少寫兩條)提示：需要不斷施肥、灌溉，以及控制蟲害等。1.(不定項)如圖為某一生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性圖解，對此理解正確的是()aa為抵抗力穩(wěn)定性，b為恢復力穩(wěn)定性ba為恢復力穩(wěn)定性，b為抵抗力穩(wěn)定性c恢復力穩(wěn)定性與營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復雜程度呈相反關系d抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性呈相反關系a

13、cd生物種類越多、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復雜，抵抗力穩(wěn)定性就越強，恢復力穩(wěn)定性就越弱。因此，一般情況下恢復力穩(wěn)定性與營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復雜程度呈負相關，且一般情況下，抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性呈相反關系。2下列關于生態(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b生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)的成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復雜程度有關，成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復雜，其抵抗力穩(wěn)定性越高，相應地，其恢復力穩(wěn)定性就越低，題中a、

14、c、d選項中的生態(tài)系統(tǒng)，都是向著成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復雜化的方向發(fā)展，而b選項中生態(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。設計制作生態(tài)缸1實驗設計原理(1)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是其結(jié)構(gòu)與功能發(fā)展協(xié)調(diào)的重要標志。(2)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，取決于它的物種組成、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和非生物因素之間的協(xié)調(diào)關系。(3)觀察生態(tài)缸中生物的生存狀況和存活時間的長短，了解生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及影響穩(wěn)定性的因素。2實驗設計要求設計要求相關分析生態(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)缸中投放的幾種生物必須具有很強的生活力，成分齊全(具有生產(chǎn)者、消費者和分解者)生態(tài)缸中能夠進行物質(zhì)循環(huán)和能量流動，在一定時期內(nèi)

15、保持穩(wěn)定生態(tài)缸的材料必須透明為光合作用提供光能，保持生態(tài)缸內(nèi)溫度，便于觀察生態(tài)缸宜小不宜大，缸中的水量應占其容積的4/5，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)缸的采光用較強的散射光防止水溫過高導致水生植物死亡選擇的動物不宜過多，個體不宜太大減少對氧氣的消耗，防止生產(chǎn)量小于消耗量現(xiàn)有a、b兩個密閉、透明的生態(tài)瓶，其生物組成和光照條件如下表。一段時間后，發(fā)現(xiàn)a瓶的生態(tài)系統(tǒng)較b瓶的穩(wěn)定。生態(tài)瓶編號光照含微生物的泥沙浮游藻類水草浮游動物ab注：“”表示有，“”表示無。請回答下列問題：(1)a瓶中微生物、浮游藻類、水草和浮游動物共同組成了一個_，浮游藻類和水草的種間關系為_。(2)一段時間

16、后，b瓶中浮游藻類的種群密度_，原因是_；浮游動物的種群密度_，原因是_。(3)生態(tài)系統(tǒng)中分解者的作用是_。解析(1)一定區(qū)域中全部生物的總和構(gòu)成生物群落，因此a瓶中的微生物、浮游藻類、水草和浮游動物共同組成了一個生物群落；浮游藻類和水草都為生產(chǎn)者，會爭奪光照、生態(tài)瓶中的無機鹽等，因此兩者為競爭關系。(2)b瓶缺乏光照，藻類不能進行光合作用，因此一段時間后浮游藻類的種群密度將降低；藻類因不能進行光合作用不但使其數(shù)量減少，也會導致瓶內(nèi)o2含量減少，而浮游動物以植物為食，因此浮游動物會因食物和氧氣不足導致其種群密度降低。(3)在生態(tài)系統(tǒng)中，分解者能將動植物遺體殘骸中的有機物最終分解成無機物，重新供

17、生產(chǎn)者利用。答案(1)生物群落競爭(2)降低沒有光照，藻類無法進行光合作用(答案合理即可)降低氧氣與食物不足(答案合理即可)(3)將動植物遺體殘骸中的有機物最終分解成無機物課堂小結(jié)知 識 網(wǎng) 絡 構(gòu) 建核 心 語 句 歸 納1.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)，就是生態(tài)平衡。它具有結(jié)構(gòu)平衡、功能平衡和收支平衡的特征。2.負反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)具備自我調(diào)節(jié)能力的基礎。3.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是其維持或恢復自身結(jié)構(gòu)與功能處于相對平衡狀態(tài)的能力。4.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性。5.一般來說，生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多，食物網(wǎng)越復雜，其自我調(diào)節(jié)能力越強，抵抗力穩(wěn)定性就越高，恢復力穩(wěn)定

18、性就越低。1(不定項)下列關于生態(tài)平衡的敘述，正確的是()a生態(tài)平衡是一定時間和空間內(nèi)的平衡b生態(tài)環(huán)境中各種生物的數(shù)量和所占比例處于相對穩(wěn)定狀態(tài)c各種生物的數(shù)量和比例穩(wěn)定不變d生產(chǎn)者大量死亡會破壞生態(tài)平衡abd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生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指其()a所具有的保持自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力b所具有的恢復自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力c所具有的自我調(diào)節(jié)能力d所具有的維持或恢復自身結(jié)構(gòu)與功能處于相對平衡狀態(tài)的能力d生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)所具有的維持或恢復自身結(jié)構(gòu)與功能處于相對平衡狀態(tài)的能力。3森林遭到持續(xù)干旱，樹木往往擴展根系的分布空間，保證獲得足夠水分，維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。這反映了森林生態(tài)系統(tǒng)()a恢復力穩(wěn)定性較強b抵抗力穩(wěn)定性較強c恢復力穩(wěn)定性較弱d抵抗力穩(wěn)定性較弱b森林生態(tài)系統(tǒng)具有受到外界干擾后，保持原狀的能力，這是生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性。4設計制作生態(tài)缸應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應該將生態(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無機環(huán)境之間，必須能夠進行物質(zhì)循環(huán)和能量流動d生態(tài)