2024-2025學(xué)年高中生物第5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)定性學(xué)案新人教版必修3

PAGE8-第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性學(xué)問(wèn)點(diǎn)一生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[新知導(dǎo)學(xué)]1．概念：生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或復(fù)原自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的實(shí)力。2．緣由：生態(tài)系統(tǒng)具有肯定的自我調(diào)整實(shí)力。3．生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)整實(shí)力(1)基礎(chǔ)：負(fù)反饋調(diào)整。(2)局限性：生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)整實(shí)力是有限的。4．類型5.自我調(diào)整實(shí)力與反抗力穩(wěn)定性的關(guān)系生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多→食物網(wǎng)越困難→自我調(diào)整實(shí)力越強(qiáng)→反抗力穩(wěn)定性越高。6．提高穩(wěn)定性的措施(1)限制對(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)當(dāng)適度，不應(yīng)超過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)整實(shí)力。(2)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。1．草原生態(tài)系統(tǒng)與森林生態(tài)系統(tǒng)相比哪個(gè)反抗力穩(wěn)定性更高？復(fù)原力穩(wěn)定性呢？提示：森林生態(tài)系統(tǒng)反抗力穩(wěn)定性高，復(fù)原力穩(wěn)定性低；草原生態(tài)系統(tǒng)反抗力穩(wěn)定性低，復(fù)原力穩(wěn)定性高。2．若對(duì)同一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來(lái)講，反抗力穩(wěn)定性與復(fù)原力穩(wěn)定性呈什么關(guān)系？全部的生態(tài)系統(tǒng)都這樣嗎？舉例說(shuō)明。提示：一般來(lái)說(shuō)，對(duì)同一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來(lái)講，反抗力穩(wěn)定性與復(fù)原力穩(wěn)定性呈相反關(guān)系且同時(shí)存在。但對(duì)于一些特別的生態(tài)系統(tǒng)比如極地苔原生態(tài)系統(tǒng)，由于物種組分單一，養(yǎng)分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，它的反抗力穩(wěn)定性和復(fù)原力穩(wěn)定性都較低。[重難探究]1．生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要表現(xiàn)(1)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定：生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者在種類和數(shù)量上能較長(zhǎng)時(shí)間地保持相對(duì)穩(wěn)定。(2)功能穩(wěn)定：生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)和能量的輸入與輸出基本相等?？捎孟聢D來(lái)表示：2．反抗力穩(wěn)定性和復(fù)原力穩(wěn)定性的比較(1)區(qū)分：(2)聯(lián)系：①一般二者呈負(fù)相關(guān)，養(yǎng)分結(jié)構(gòu)越困難的生態(tài)系統(tǒng)，反抗力穩(wěn)定性(a)越強(qiáng)，而復(fù)原力穩(wěn)定性(b)一般越弱。②二者是同時(shí)存在于同一系統(tǒng)中的兩種迥然不同的實(shí)力，它們相互作用共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。3．生態(tài)系統(tǒng)兩種穩(wěn)定性和總穩(wěn)定性的關(guān)系(圖示如下)(1)圖中兩條虛線之間的部分表示生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的正常作用范圍。(2)y表示一個(gè)外來(lái)干擾使之偏離這一范圍的大小，偏離的大小可以作為反抗力穩(wěn)定性的定量指標(biāo)，偏離大說(shuō)明反抗力穩(wěn)定性弱，反之反抗力穩(wěn)定性強(qiáng)。如熱帶雨林與草原生態(tài)系統(tǒng)相比，受到相同干擾，草原生態(tài)系統(tǒng)的y值要大于熱帶雨林的y值。(3)x可以表示復(fù)原到原狀所需的時(shí)間，x越大，表示復(fù)原力穩(wěn)定性越弱，反之復(fù)原力穩(wěn)定性越強(qiáng)。(4)TS表示曲線與正常范圍之間所圍成的面積，可以作為總穩(wěn)定性的定量指標(biāo)，這一面積越大，即x與y越大，說(shuō)明這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越低。4．生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)整實(shí)力(1)負(fù)反饋調(diào)整。①作用：生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)整實(shí)力的基礎(chǔ)，能使生態(tài)系統(tǒng)保持相對(duì)平衡。②實(shí)例：森林中的食蟲鳥和害蟲的數(shù)量改變。③結(jié)果：抑制和減弱最初發(fā)生改變的那種成分的改變，從而保持穩(wěn)態(tài)平衡。(2)正反饋調(diào)整。①作用：使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)。②實(shí)例：一個(gè)湖泊生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)生的正反饋調(diào)整。若一個(gè)湖泊受到了污染，魚類的數(shù)量就會(huì)因?yàn)樗劳龆鳒p，魚體死亡腐爛后，又會(huì)進(jìn)一步加重污染，并引起更多魚類死亡。③結(jié)果：加速最初發(fā)生改變的那種成分所發(fā)生的改變。有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的三點(diǎn)提示(1)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性不是肯定不變的，而是一種相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。(2)推斷反抗力穩(wěn)定性和復(fù)原力穩(wěn)定性的關(guān)鍵是“保持”還是“復(fù)原”。(3)反抗力穩(wěn)定性和復(fù)原力穩(wěn)定性的關(guān)系并不肯定都是相反的，如苔原生態(tài)系統(tǒng)的兩種穩(wěn)定性都較小。[典題演練]1．下列與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性相關(guān)的敘述，正確的是(C)A．生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多，食物網(wǎng)越困難，生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)原力穩(wěn)定性就越強(qiáng)B．農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)比草原生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性高C．對(duì)于極地苔原(凍原)來(lái)說(shuō)，由于物種組成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，它的反抗力穩(wěn)定性和復(fù)原力穩(wěn)定性都較低D．在遭到嚴(yán)峻破壞后，相對(duì)于池塘生態(tài)系統(tǒng)而言，海洋生態(tài)系統(tǒng)復(fù)原更快解析：生態(tài)系統(tǒng)組成成分越多，食物網(wǎng)越困難，其復(fù)原力穩(wěn)定性往往越低；就反抗力穩(wěn)定性而言，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)比草原生態(tài)系統(tǒng)低；在遭到嚴(yán)峻破壞后，池塘生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)比海洋生態(tài)系統(tǒng)復(fù)原快。2．下圖為某一生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性圖解。對(duì)此理解不正確的是(B)A．a(chǎn)為反抗力穩(wěn)定性，b為復(fù)原力穩(wěn)定性B．a(chǎn)為復(fù)原力穩(wěn)定性，b為反抗力穩(wěn)定性C．復(fù)原力穩(wěn)定性與養(yǎng)分結(jié)構(gòu)呈相反關(guān)系D．反抗力穩(wěn)定性與復(fù)原力穩(wěn)定性呈相反關(guān)系解析：生物種類越多，養(yǎng)分結(jié)構(gòu)越困難，反抗力穩(wěn)定性就越強(qiáng)，復(fù)原力穩(wěn)定性越弱；養(yǎng)分結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)潔，反抗力穩(wěn)定性就越弱，復(fù)原力穩(wěn)定性越強(qiáng)。圖中a為反抗力穩(wěn)定性，b為復(fù)原力穩(wěn)定性，兩者呈負(fù)相關(guān)，故只有B選項(xiàng)符合題意。學(xué)問(wèn)點(diǎn)二設(shè)計(jì)并制作生態(tài)缸，視察生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[新知導(dǎo)學(xué)]1．目的要求：設(shè)計(jì)并視察人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2．基本原理3．方法步驟(1)鋪沙土：沙土在上，花土在下↓(2)倒水：在缸內(nèi)低處倒進(jìn)水↓(3)放置生物：依據(jù)生物生活習(xí)性合理放置↓(4)放置生態(tài)缸：封上生態(tài)缸蓋，并將生態(tài)缸置于室內(nèi)通風(fēng)、光線良好的地方，但要避開陽(yáng)光干脆照耀。[典題演練]3．為探究人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)制作了生態(tài)瓶，相關(guān)的原理敘述錯(cuò)誤的是(B)A．瓶?jī)?nèi)各種生物之間應(yīng)有養(yǎng)分上的聯(lián)系B．要定期通氣，以保證各種生物的正常呼吸C．要用無(wú)色透亮玻璃瓶，保證能量能輸入生態(tài)瓶D．水量應(yīng)為容器的eq\f(4,5)，以使瓶?jī)?nèi)儲(chǔ)備肯定量的空氣解析：生態(tài)缸必需是封閉的，生態(tài)缸中的生產(chǎn)者通過(guò)光合作用能制造氧氣，故不須要定期通空氣來(lái)保證各種生物的呼吸，B錯(cuò)誤；無(wú)色透亮的玻璃瓶可以讓光能透過(guò)，有利于生產(chǎn)者進(jìn)行光合作用，C正確；在制作生態(tài)缸時(shí)，要保留肯定的空間，D正確。4．某生物愛(ài)好小組的同學(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(gè)生態(tài)瓶(如下圖所示)。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(A)A．甲瓶中的小魚很快死亡是因?yàn)槠績(jī)?nèi)分解者數(shù)量過(guò)少B．乙瓶中的生物存活的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)C．丙瓶中的分解者主要存在于河水及池泥中D．若想維持生態(tài)平衡，丙瓶不應(yīng)放在黑暗中解析：甲瓶中的小魚很快死亡是因?yàn)槠績(jī)?nèi)消費(fèi)者數(shù)量過(guò)多，A項(xiàng)錯(cuò)誤。一、選擇題1．自然條件下，生態(tài)系統(tǒng)能夠在一段較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定，其主要緣由是(D)A．具有困難的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)B．能量的收支隨季節(jié)而波動(dòng)C．物質(zhì)循環(huán)和能量流淌反復(fù)進(jìn)行D．生態(tài)系統(tǒng)具有肯定的自我調(diào)整實(shí)力解析：生態(tài)系統(tǒng)能夠保持相對(duì)穩(wěn)定的關(guān)鍵是生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)整實(shí)力。生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)自身的調(diào)整，可使自己在肯定范圍內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定。2．關(guān)于熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)，下列敘述不正確的是(C)A．動(dòng)植物種類繁多，群落結(jié)構(gòu)困難B．高溫多雨，分解者的活動(dòng)旺盛C．復(fù)原力穩(wěn)定性比草原生態(tài)系統(tǒng)強(qiáng)D．可用樣方法調(diào)查某物種的種群密度解析：生態(tài)系統(tǒng)的反抗力穩(wěn)定性和復(fù)原力穩(wěn)定性存在著相反的關(guān)系。相對(duì)于草原生態(tài)系統(tǒng)，熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)植物種類繁多、養(yǎng)分結(jié)構(gòu)困難、自我調(diào)整實(shí)力強(qiáng)，所以反抗力穩(wěn)定性高，復(fù)原力穩(wěn)定性低。3．關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(B)A．復(fù)原力穩(wěn)定性和反抗力穩(wěn)定性呈負(fù)相關(guān)B．并不是全部生態(tài)系統(tǒng)都具有復(fù)原力穩(wěn)定性C．外界干擾剛產(chǎn)生時(shí)，主要是反抗力穩(wěn)定性起作用D．在生態(tài)系統(tǒng)中，生物個(gè)體數(shù)目的多少并不能說(shuō)明其穩(wěn)定性大小解析：每一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都同時(shí)具有反抗力穩(wěn)定性和復(fù)原力穩(wěn)定性，它們的作用關(guān)系往往是相反的。生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多，食物網(wǎng)越困難，其自我調(diào)整實(shí)力就越強(qiáng)，反抗力穩(wěn)定性越高，而復(fù)原力穩(wěn)定性越低。反抗力穩(wěn)定性較高的生態(tài)系統(tǒng)，復(fù)原力穩(wěn)定性就較低；反抗力穩(wěn)定性較低的生態(tài)系統(tǒng)，復(fù)原力穩(wěn)定性就較高，兩者關(guān)系往往相反。4．下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的敘述正確的是(C)A．在調(diào)整大氣CO2平衡方面，森林生態(tài)系統(tǒng)的作用大于海洋生態(tài)系統(tǒng)B．狼捕食兔，能量就從第一養(yǎng)分級(jí)流入其次養(yǎng)分級(jí)C．生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)整實(shí)力越強(qiáng)，意味著其養(yǎng)分結(jié)構(gòu)越困難D．生態(tài)系統(tǒng)在外界干擾作用下不受損害的實(shí)力叫做復(fù)原力穩(wěn)定性解析：解答本題時(shí)，需明確生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，以及生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的緣由，再逐項(xiàng)分析。海洋生態(tài)系統(tǒng)中含有大量的單細(xì)胞藻類，光合作用速率特別快，故在調(diào)整大氣CO2平衡方面，森林生態(tài)系統(tǒng)的作用小于海洋生態(tài)系統(tǒng)；狼捕食兔，能量就從其次養(yǎng)分級(jí)流入第三養(yǎng)分級(jí)；生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)越困難其自我調(diào)整實(shí)力就越強(qiáng)；生態(tài)系統(tǒng)在外界干擾作用下不受損害的實(shí)力叫做反抗力穩(wěn)定性。5．下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，不正確的是(D)A．生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)整實(shí)力，這是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)B．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C．生物多樣性對(duì)維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性具有重要作用，體現(xiàn)了其間接價(jià)值D．生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多，食物網(wǎng)越困難，生態(tài)系統(tǒng)復(fù)原力穩(wěn)定性就越強(qiáng)解析：D選項(xiàng)中，生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多，食物網(wǎng)越困難，生態(tài)系統(tǒng)反抗力穩(wěn)定性越強(qiáng)，而復(fù)原力穩(wěn)定性越弱。二、非選擇題6．目前，在我國(guó)一些地區(qū)引進(jìn)的大米草、水葫蘆等外來(lái)物種急劇增長(zhǎng)，甚至取代了當(dāng)?shù)氐膬?yōu)勢(shì)物種，這一現(xiàn)象引起了各界的關(guān)注。請(qǐng)依據(jù)生態(tài)學(xué)原理回答：(1)外來(lái)物種在侵入地區(qū)定居、擴(kuò)張的緣由是環(huán)境條件相宜(或非生物因素相宜)和沒(méi)有捕食者(或沒(méi)有天敵)。(2)外來(lái)物種對(duì)原有生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響是破壞原有生態(tài)系統(tǒng)的平衡(或破壞原有生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性)。解析：生物入侵的生物初期是“J”型曲線增長(zhǎng)，由于生物入侵外來(lái)物種快速擴(kuò)張，與本地物種爭(zhēng)奪資源空間，外來(lái)物種的肯定生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，使本地物種在競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)甚至滅亡，破壞了物種的多樣性，打破了原有生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。7．澳大利亞為發(fā)展牧業(yè)，引進(jìn)了大量黃牛，幾年后千萬(wàn)頭牛的糞便覆蓋了草場(chǎng)，已經(jīng)威逼牧草的生長(zhǎng)，以后又從亞洲引進(jìn)蜣螂，它們把牛糞滾成團(tuán)推運(yùn)到地下，既清除了牛糞又肥沃了土壤，重新促進(jìn)牧草的生長(zhǎng)。(1)上述事實(shí)表明，在引進(jìn)黃牛前，各種生物之間的關(guān)系呈現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。(2)導(dǎo)致不得不引進(jìn)蜣螂的緣由是引進(jìn)黃牛打破了原有的生