1、第5课时生态系统的相对稳定性生物圈是最大的生态系统1.生态系统稳定性是指生态系统在受到干扰时，通过自我调节、自我修复而抵抗变化、保持平衡状态的能力。2生态系统之所以具有抵抗力稳定性，是因为生态系统内部具有一定的自我调节能力。3反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。4生态系统自我调节能力与其成分和营养结构复杂程度呈正相关。5生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。6生物圈是个开放的生态系统。人类活动对整个生物圈的影响是显著而巨大的。生态系统的稳定性及自我调节能力自读教材夯基础1概念生态系统在受到干扰时，通过自我调节、自我修复而抵抗变化、保持平衡状态的能力。2类型抵抗力稳定性和恢复力稳定性
2、。(1)抵抗力稳定性：指生态系统抵抗干扰和维持自身的结构和功能不受破坏的能力。(2)恢复力稳定性：指生态系统受破坏后，自我恢复到平衡状态的能力。3生态系统的稳定性与生物多样性的关系(1)抵抗力稳定性与生物多样性的关系：关系：生物多样性越高，生态系统的抵抗力稳定性越强，反之则越弱。原因：生物多样性越高，如果某生物成分的个体数量显著减少，其在生态系统中所执行的功能还可以在一定程度上被同一营养级的其他物种代替。(2)恢复力稳定性与物种多样性的关系：关系：物种多样性越高，生态系统的恢复力稳定性越弱，反之则较强。原因：物种多样性较低的生态系统，长期储存下来的能量和营养物质等较少，相对来说容易恢复。4生态
3、系统的反馈调控(1)反馈：当生态系统中的某一成分发生变化的时候，会引起其他成分发生一系列的变化，这些变化又会影响最初发生变化的那种成分，这个过程称为反馈。(2)反馈的类型：正反馈：使最初发生变化的那种成分所产生的变化加速，结果使生态系统远离稳态和原有的平衡，最终走向崩溃。负反馈：抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化，使生态系统达到并保持平衡或稳态。1生态系统的稳定性是指自身结构和功能的相对稳定，结构和功能稳定如何理解？提示：结构稳定是指生态系统中的生产者、消费者、分解者在种类和数量上保持动态平衡。功能稳定体现在生态系统中物质和能量的输入与输出基本相等，保持相对稳定。2探讨负反馈调节对生
4、态系统有何作用？提示：负反馈调节使生态系统达到并保持平衡和稳定。3草原生态系统与森林生态系统相比哪个抵抗力稳定性更高？恢复力稳定性呢？提示：森林生态系统抵抗力稳定性高，恢复力稳定性低，草原生态系统抵抗力稳定性低，恢复力稳定性高。4若对同一个生态系统来讲，抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈什么关系？所有的生态系统都这样吗？举例说明？提示：一般来说，对同一个生态系统来讲，抵抗力稳定性与恢复力稳定性是相反且同时存在的。但对于一些特殊的生态系统比如极地苔原生态系统，由于物种组分单一，营养结构简单，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。跟随名师解疑难1生态系统的反馈调节(1)反馈调节的含义：当生态系统某一成分
5、发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这种变化又反过来影响最初发生变化的那种成分的现象。其中包括正反馈和负反馈，负反馈调节在生态系统中普遍存在。(2)负反馈调节：作用：是生态系统自我调节能力的基础，能使最初发生的那种变化向相反的方向发展，使生态系统达到和保持相对稳定。实例：森林中的食虫鸟和害虫的数量变化结果：抑制和减弱最初发生变化的那种成分所引起的变化。(3)正反馈调节：作用：加速生态系统最初所发生的变化，使生态系统向着更好或更坏的方向发展，即人们常说的良性循环和恶性循环。实例：结果：加速最初发生变化的那种成分所引起的变化。2抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较抵抗力稳定性恢复
6、力稳定性概念指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力指生态系统在遭到外界因素的破坏后恢复到原状的能力影响因素生态系统中的组分越多，抵抗力稳定性越强生态系统的组分越少，则越容易恢复，与自身调节能力有关联系(1)一般为相反关系，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性差，反之亦然，图示如下：(2)二者是同时存在于同一生态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3生态缸稳定性观察与分析(1)观察稳定性，可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。(2)生态缸中虽然成分齐全，生产者、消费者和分解者之间可以进行能量流动和物质循环，但是由于生
7、态缸中的生态系统极为简单，自我调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。(3)如果生态缸是一个开放的生态系统，则生态系统的成分复杂，自我调节、自我修复和自我延续的能力强，在没有巨大外界环境干扰的情况下会长期保持相对稳定。生物圈是最大的生态系统自读教材夯基础1生物圈(1)含义：指地球上的全部生物和一切适于生物栖息的场所，是最大的生态系统。(2)范围：大气圈的下层、岩石圈的上层和整个水圈。大气圈：生命主要集中在其最下层。岩石圈：是一切陆生生物的立足点，主要包括陆地的表面和土壤上层几十厘米的范围。水圈：整个水圈中都有生命存在。2人类和
8、生物圈(1)生物圈中的各种生态系统都是开放的生态系统，都存在着一定的联系。(2)人类对生物圈的影响：影响：人的活动对整个生物圈的影响是显著而巨大的。人类无限制地开采各种自然资源，向环境中排放各种有毒有害物质，严重影响了各种生物的生存，破坏了生态环境，威胁着整个生物圈。措施：建立自然保护区，其中部分国家级自然保护区已经加入了世界生物圈保护区网。为什么说生物圈是个开放的生态系统？提示：生物圈中的不同的生态系统从表面上看似乎不相干，实际上都存在着一定的联系。海洋中的水分蒸发后降到陆地上，供给各种生物生命活动所需；森林、草原通过根系保持水土，影响着河流，河流与海洋存在着直接的联系；海洋中和陆地上的植物
9、经过光合作用释放出O2，随着大气的流动飘向四方，供给生活在大气中的鸟类、昆虫等进行呼吸。生态系统的稳定性与自我调节能力例1下列有关负反馈调节的叙述中，错误的是()A负反馈调节在生物群落中普遍存在，但在生物群落与无机环境之间不存在B当农田里蚜虫的数量增多时，七星瓢虫的数量也会增多，这样蚜虫种群数量的增长就会受到抑制，这属于生物群落内的负反馈调节C负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础D甲状腺激素分泌的调节属于负反馈调节精讲精析负反馈调节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及稳定。它不仅存在于生态系统的生物群落之间，也存在于生物群落与无机环境之间，它的特点是通过自我调节能力，使
10、生态系统内的种群的数量保持相对平衡，这种调节往往是通过生物与生物之间的捕食关系来实现。答案A例2下列实例中，属于恢复力稳定性的是()A由于乱砍滥伐，长江流域森林面积急剧减少，引发了百年不遇的洪涝灾害B当天气干旱时，草原生态系统中的动物种类和数量一般不会有太大的变化C乡村有一个池塘，每天都有人到池边洗东西，可池水依然清澈如故D一个相对封闭的生态系统中闯入某大型肉食动物后，生态系统的各成分相互作用，直到恢复为原来的状态精讲精析恢复力稳定性是指遭到破坏，恢复原状。A项是系统遭到破坏后所产生的结果；B、C项属于抵抗力稳定性的表现；D项为恢复力稳定性的表现。答案D例3某生态学家以“保持和利用草原生态系统
11、”为课题，对某草原进行了专题研究，并绘制了图形。该图表示单位面积的放牧量与生产者的净生产量的关系，图中的虚线代表未放牧时草原中生产者的净生产量，请根据图分析并回答下列问题：(1)草原生态系统与森林生态系统相比较，其自我调节能力较小，原因是_。(2)适宜的放牧量应控制在图中的B点和C点之间，为什么？_。(3)如果该草原生态系统的放牧量长期大于图中D点，会造成怎样的后果？_。(4)请举两项合理利用草原生态系统的措施。_。精讲精析图中虚线表示未放牧时生产者的净生产量，实际上是草原生态系统维持相对稳定的平衡量，如果高于或低于这个量，通过生态系统的自我调节能力，可以使其恢复。例如，当草原的生产者净生产量
12、过多时(达B点)，通过增加放牧量(放牧量控制在BC之间)，则一段时间后，该生态系统又达到平衡。但如果放牧量过大(长期大于D点)，则生态系统的稳定性会被破坏(即草原退化)，严重时，将会导致草场沙漠化。答案(1)草原生态系统的营养结构简单(或营养结构上的生物种类少)(2)既能保持草原生态系统的稳定性，又能获得较高的畜牧产品(3)草原退化，严重时会导致草场沙漠化(4)合理确定载牧量，防止过度放牧；发展季节性放牧；提倡划区轮牧(只要求答出其中两项，其他合理答案也可)1内蒙古呼伦贝尔草原上的牧民以养羊为主业。近年来的过度放牧致使草原退化，也使分布在这里的野生黄羊种群密度大幅度下降，面临濒危。针对这一事实
13、，下列观点不正确的是()A过度放牧降低了草原生态系统的自我调节能力B家羊是草原生态系统的外来入侵物种C野生黄羊与家羊之间是竞争关系D草原生态保护与牧业发展之间产生了矛盾解析：过度放牧可以使草原生物的种类和数量减少，从而降低系统的自我调节能力；发展牧业时要尽可能多地养殖羊群，但处理不当就可能超牧，从而破坏草原植被；家羊可能与草原上原有野生黄羊是不同的物种，但某生物要成为外来入侵种，往往有在移入新环境后繁殖能力强、几乎无天敌、在与其他物种竞争中占有明显优势等特点，而家羊不具备。答案：B2下列各项措施中，能提高一个生态系统的稳定性的是()A减少捕食者和寄生生物的数量B使生产者和消费者的数量保持平衡C
14、适当增加物种数目和种类D限制生态系统中生产者的数量解析：生态系统的稳定性与物种数目和种类的多少呈正相关， 物种数目和种类越多，生态系统中的能量流动路径和物质循环的渠道就越多，每个物种所起的作用就越小，部分物种的消失或灭绝对整个生态系统稳定性的冲击就越小，生态系统的抵抗干扰能力就越强，生态系统就越稳定。因而，C项适当增加物种的数目和种类，能提高生态系统的稳定性。A项减少捕食者和寄生生物的数量，这不仅减少了生态系统的物种数目，而且也干扰和破坏了原有生态系统的自然平衡，只能增加生态系统的不稳定性；而B项的措施只有利于保持生态系统原有的稳定性，而不能使稳定性进一步提高；D项限制了生态系统中生产者的数量
15、，不但不会提高生态系统的稳定性，反而会降低生态系统的稳定性。答案：C生物圈是最大的生态系统例4有人曾比喻说：如果把地球比做一个苹果，生物圈就相当于苹果表面一层薄薄的苹果皮。下列有关生物圈的说法不正确的是()A生物圈包括大气圈的下层、岩石圈的上层和整个水圈B凡是有生物生活的地方，都可以包含在生物圈的“疆域”之内C生物圈是最大的生态系统D人类活动对生物圈没有影响精讲精析人类是生物圈中的特殊成员，人类活动对整个生物圈是有影响的，而且影响是显著而巨大的。答案D1探究水质对池塘生态系统的影响。 2探究水中的pH对生态系统稳定性的影响。3探究植物数量对生态系统的影响。典例剖析某水产学院开展“施肥对池塘生态
16、系统稳定性的影响”的研究，本实验通过施入不同肥料量，观察不同施肥量(N/P浓度)对池塘中浮游植物种群数量的增减和种群的消失或兴起的影响。(1)该项研究实验的自变量为_，因变量为_。(2)该研究小组选用了6个池塘，其中5个作为实验组，1个作为对照组，这6个池塘内水的选取标准为_，其目的是_。(3)测定时往往每个池塘取不同的采样点，每个点采集的表、中、底层水样混合，是为了确保采样的_。(4)随着不断地向实验池中施肥，实验前期球藻类占优势，实验后期裸藻类开始出现，且逐渐占有优势，但其他的生物没有发生太大的变化，该生态系统稳定吗？_。解析该实验的目的为探究不同施肥量对生态系统稳定性的影响。实验采取的变
17、量探究方法为：施肥量不同，观察池塘中浮游植物种群数量的增减和种群的消失或兴起。为了确保单一变量，除自变量外，其余条件都相同，如水质(即水深、水温、pH、离子浓度等)、水中的生物种类和数量，不仅浮游植物的种类要相同，而且以浮游植物为食的动物，如浮游动物、蟹等的种类和数量也要基本相同。答案(1)不同的施肥量生态系统的稳定性(2)水质基本相同，水中的生物种类和数量基本相同确保无关变量相同(或遵循单一变量原则)(3)随机性(4)稳定随堂基础巩固1下列有关生态系统稳定性的叙述，不正确的是()A生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础B生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性C生物多
18、样性对维持生态系统稳定性具有重要作用D生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性就越强解析：生态系统的自我调节能力，是生态系统稳定性的基础；生态系统内部结构与功能的协调，能提高生态系统稳定性；生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越强。答案：D2某池塘中早期藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤大量繁殖，藻类减少，接着又引起水蚤减少。后期排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡。关于过程的叙述，正确的是()A早期不属于负反馈，后期属于负反馈B早期属于负反馈，后期不属于负反馈C早期、后期均属于负反馈D早期、后期均不属于负反馈解析：由
19、藻类和水蚤构成一条食物链。通过负反馈调节，两种生物的数量可保持相对稳定水平。但当后期排入污水引起污染时，引起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡，属于正反馈调节。答案：B3下图表示气候变化对甲、乙生态系统中种群类型数量的影响。据图分析，下列叙述正确的是()甲生态系统的抵抗力稳定性一定较乙生态系统强甲生态系统中生物群落的营养关系一定较乙复杂乙生态系统在S点后一定有新的物种产生乙生态系统在S点后一定经历次级演替过程ABC D解析：据图可知，在S点气候发生了很大变化，但对甲生态系统影响不大，说明甲生态系统的抵抗外界干扰能力较强，而乙生态系统变化较大，说明对外界干扰的抵抗能力较弱。乙生态系统在S
20、点时，种群类型及数量几乎接近于零，而后又逐渐恢复到原来状态，所以可确定乙在S点后经历了次级演替过程。答案：B4右图表示生物圈的C、N、S等基本元素的物质循环示意图，下列叙述错误的是()A若图示为氮循环，f表示大气中的N2，则af过程一般不存在B若图示为氮循环，f表示无机环境中的NH3，则af过程一般不存在C若图示为硫循环，f表示大气中的SO2，则造成酸雨的主要原因是bf过程的加剧D若图示为碳循环，f表示大气中的CO2，则fb过程一般存在解析：由题图分析可知，a是生产者；c、d、e是消费者；b是分解者；f为无机环境。若图示为氮循环，f表示大气中的N2，则a表示固氮蓝藻，则af过程不存在；若图示为
21、氮循环，f表示无机环境中的NH3，则af过程一般不存在，而fa过程由硝化细菌完成；造成酸雨的主要原因是大量使用化石燃料。答案：C课时跟踪检测(满分50分时间25分钟)一、选择题(每小题3分，共30分)1生态系统的稳定性是指()A生态系统的各种成分相对稳定B生态系统的功能相对稳定C生态系统具有保持和恢复自身的各种成分相对稳定的能力D生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力答案：D2生态系统自我调节能力越大，则表明()生态系统的成分越复杂生态系统的成分越简单营养结构越复杂营养结构越简单生态平衡容易破坏生态平衡不易被破坏A BC D解析：生态系统的成分越复杂，结构越复杂，其自我调节能力就越
22、大，生态平衡越不易被破坏。答案：C3下列关于生态系统的稳定性与营养结构复杂程度的关系图中正确的是()答案：A4下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是()A在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提高B在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力稳定性提高C在一块牧草地上栽种乔木形成树林后，其恢复力稳定性下降D一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力稳定性提高解析：在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量，则该生态系统的组成成分就变得比较单一，导致其抵抗力稳定性下降。 答案：B5设计并制作生态缸，观察其稳定性，以下方法错误的是()A对生态系统的基本成分及其比例要有严格的要求，
23、生态缸可制作成封闭型B生态缸中放置的生物必须具有较强的生活力，放置生物的数量要合适C为了使生态缸内的沙地保持干燥，应将生态缸放置在直射光下D生态缸制作完毕后，应该贴上标签，在上面写上制作者的姓名与制作日期解析：不应放置在直射光下，防止温度过高，影响生态缸中生物的生存。答案：C6下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是()A负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础B自我调节能力越强的生态系统其恢复力稳定性往往就越高C不同的生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性基本相同D提高生态系统稳定性，就是要禁止对生态系统的干扰和利用解析：生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性呈负相关，负反馈调节是生态系统自我调节能力
24、的基础，自我调节能力越强的生态系统其抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越弱；要提高生态系统的稳定性应该适当增加物种的种类和数目。答案：A7下列四个选项中描述不正确的是()A生物圈无论在结构上还是功能上都是一个整体B生态系统的物质循环指的是生物圈这个生态系统中的物质是循环利用的C生物圈在物质上不是一个自给自足的系统D为了保护生物圈，人们建立了大量的自然保护区解析：生物圈中各种生态系统都是开放的，彼此之间都有联系，整个生物圈在结构和功能上是一个整体，能实现物质、能量的自给自足。答案：C8“离离原上草，一岁一枯荣，野火烧不尽，春风吹又生”主要说明了草原的()A恢复力稳定性较强 B抵抗力稳定性较弱C恢复力
25、稳定性较弱 D抵抗力稳定性较强解析：从诗句中我们可以领会到草木枯萎后，即草原生态系统被破坏，但是春天环境适宜的时候草木又再度生长出来，草原又恢复往日的生机。由此看来，草原生态系统的恢复力稳定性较强。答案：A9可以说明生态系统具有自我调节能力的简化实例是()A食草动物数量增加，导致植物数量减少，从而引起食草动物数量增长受到抑制B豆科植物供给根瘤菌有机养料，并从根瘤菌获得含氮养料C山区植被遭到破坏后造成水土流失D废弃耕地上杂草丛生解析：A项是生态系统的生物群落内部负反馈调节的实例，它是生态系统自我调节能力的基础。B项是种间关系中共生的实例，C项是生态系统自我调节能力丧失的实例，D项是群落演替的实例
26、。答案：A10如果在一个生态系统中有甲、乙、丙、丁四种生物，它们之间可以形成图中的几种结构，其中最稳定的是()解析：生态系统中，生产者的种类越多，食物链的条数越多，自我调节能力就越大，生态系统越稳定。答案：D二、非选择题(共20分)11(10分)一森林生态系统中有甲、乙两种昆虫，原来这两种昆虫密度长期在一定幅度中波动，保持动态平衡。后来在时间T点，对森林施放了一种邻近林区曾多次使用的化学杀虫剂，这一生态系统就发生了变化，如下图所示：(1)甲昆虫是_食性昆虫，乙昆虫是_食性昆虫，甲乙两种昆虫之间的关系为_关系。施放化学杀虫剂后，甲昆虫密度上升的原因是_，乙昆虫密度下降的原因是_。(2)施药前，该
27、生态系统保持_的状态，这体现了生态系统具有_稳定性；施药后生态系统受到破坏说明，生态系统的_能力有一定的限度。(3)预测施药后相当长的一段时间，该生态系统中的两种昆虫和森林光合作用产量会发生怎样变化？_。这说明生态系统具有_稳定性。解析：分析图中生物量的变化与环境的变化是本题的切入点。甲昆虫先增加先减少，乙昆虫随着甲昆虫的变化而出现后增加后减少，所以甲被乙捕食。答案：(1)植肉捕食抗药性强抗药性弱(2)相对稳定抵抗力自我调节(3)施药后相当长的一段时间，该生态系统中的两种昆虫和森林光合作用产量会逐渐恢复恢复力12(10分)某生物实习小组的三位同学为观察生态系统的稳定性，用河水、水生植物、植食性
28、小鱼、泥沙、广口瓶、凡士林等材料分别制作了三个生态瓶，如图：请分析这三个生态瓶，回答下列问题。(1)以上三个生态瓶只有一个是合理的，为_瓶，另外两个生态瓶出现错误的原因分别是_。(2)甲、乙、丙三个生态瓶中的小鱼存活时间最短的是_，原因是_。(3)加入泥沙的目的是：_；_。(4)某同学欲探究生物个体数量与生态系统稳定性的关系，该如何设计实验？(写出实验思路即可)解析：(1)图乙未密封，瓶内物质循环具开放性，不利于观察稳定性。(2)由于丙瓶置于黑暗中，不能使植物进行光合作用放出O2，故其内小鱼存活时间最短。(3)泥沙中含大量矿物质，并含大量腐生细菌、真菌等分解者。(4)欲探究生物个体数量与生态系统稳定性的关系可设置以“个体数量为单一变量”的对照实验，控制其他变量适宜且相同，依据各生态瓶中生物存活时间确认稳定性程度。答案：(1)甲乙瓶未密封，丙瓶未置于散射光下(2)丙丙中生产者不能提供O2，并且会与小鱼争夺O2，造成小鱼因缺氧而死亡(3)为生产者提供无机物提供分解者(4)设置如甲瓶所示的生态瓶4个，分别向里面放入小鱼2条、4条、6条、8条，其余条件与甲瓶相同，然后观察各瓶中小鱼的存活时间。