内容正文:
3.5 生态系统的稳定性
课程标准
1.解释生态系统具有维持或恢复自身结构与功能相对稳定,并维持动态平衡的能力。
2.举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响,如气候变化、自然事件、人类活动或外来物种入侵等。
3阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时,能够通过自我调节维持稳定。
素养达成
1.通过分析生态系统的稳定性,建立生命系统的稳态观。(生命观念)2.通过分析生态系统的抵抗力稳定性、恢复力稳定性与总稳定性的关系曲线,培养运用科学思维分析问题、解决问题的能力。(科学思维)
3通过"设计制作生态缸,观察其稳定性"的实验,提高实验设计、动手操作及观察、分析能力。(科学探究)
4通过学习生态系统稳定性的重要性等知识,关注人类活动对生态系统的影响。(社会责任)
知识梳理
一、生态平衡与生态系统的稳定性
1.生态平衡:生态系统的结构和功能处于相对稳定的种状态,就是生态平衡。
处于生态平衡的生态系统所具备的特征:
①结构平衡:生态系统的各组分保持相对稳定;
②功能平衡:生产一消费一分解的生态过程正常进行,保证了物质的循环和能量的流动;
③收支平衡:植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量,处于比较稳定的状态。
2.生态系统稳定性
(1)概念:生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。生态系统的稳定性强调的是生态系统维持生态平衡的能力。
(2)生态系统具有稳定性的原因:生态系统具有一定的自我调节能力,一般来说,生态系统中的成分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强。
3.生态系统的自我调节能力
(1)自我调节能力的基础:负反馈调节。
(2)生态系统的自我调节能力是有限的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的稳定性急剧下降,生态平衡就会遭到严重的破坏。
(3)深入理解生态系统的自我调节能力
①自身净化能力一物理沉降、化学分解和微生物的分解。
②完善的营养结构一自身的反馈调节,维持各营养级生物数量相对稳定。
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
类型
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
概念
生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状(不受损害)的能力
生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力
核心
抵抗干扰、保持原状
受到破坏、恢复原状
二者联系
①一般情况下二者呈相反关系,抵抗力稳定性强的生态系统,恢复力稳定性差
②二者是同时存在于同一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特例:因环境条件不适宜,北极苔原生态系统和荒漠生态系统等的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较弱
三、提高生态系统的稳定性
1提高生态系统稳定性的措施
(1)控制对生态系统的干扰强度,对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统自我调节能力的范围。
(2)对人类利用强度较大的生态系统,应给予相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调关系。
要点 下图表示受到干扰后,生态系统功能的变化图,请分析:
(1)热带雨林生态系统与草原生态系统相比,受到相同干扰,草原生态系统的y值要大于(填“大于”或“小于”)热带雨林的y值。
(2)x的大小可作为恢复力稳定性强弱的指标,同等干扰程度下,x值越大说明该稳定性越弱。
(3)TS可作为总稳定性的定量指标,面积越大,生态系统的总稳定性越低。
四、设计制作生态缸,观察其稳定性
1.生态缸必须是封闭的。
2.生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力,成分齐全(具有生产者、消费者和分解者)。
3.生态缸的材料必须透明。
4.生态缸的采光要用较强的散射光,避免阳光直接照射。
习题巩固
1.[2023江苏扬州中学期末质检]下列关于生态系统的稳定性的叙述,正确的是( )
A.生态系统的稳定性是指生态系统所具有的保持自身结构和功能相对稳定的能力
B.生态系统能维持相对稳定的原因是生态系统具有自我调节能力
C.反馈调节是生态系统具备自我调节的基础,在生态系统中普遍存在
D.生态系统的抵抗力稳定性低,则恢复力稳定性一定高
2.[2023江苏扬州高二月考]在稻田生态系统中,卷叶螟和褐飞虱是稻田中两种主要的害虫,拟水狼蛛是这两种害虫的天敌。下列叙述错误的是( )
A.害虫与拟水狼蛛间的信息传递,有利于维持生态系统的稳定
B.该生态系统的能量流动、物质循环、信息传递都是沿着食物链进行的
C.精耕稻田与弃耕稻田的生物群落,演替的方向与速度有差异
D.负反馈调节机制使得稻田中害虫与拟水狼蛛的数量保持相对稳定
3.[2024江苏盐城高二期末]提高生态系统的稳定性,对于自然或人工生态系统都是十分必要的。下列关于生态系统稳定性的叙述,正确的是( )
A.大量引入外来物种,可以提高当地生态系统的抵抗力稳定性
B.生物种类越多,食物网越复杂,生态系统恢复力稳定性就越高
C.提高生态系统的稳定性,就是要禁止对生态系统进行干扰和利用
D.同等强度干扰下,草原生态系统的恢复速度比沙漠生态系统的快
4.[2023江苏南京高二月考]长白山北坡从山麓到山顶依次出现针阔叶混交林、针叶林、岳桦林和高山苔原。下列相关叙述错误的是( )
A.从山麓到山顶依次出现不同的森林类型,是群落的垂直结构
B.栖息在针阔叶混交林乔木层、灌木层的不同鸟类的食性可能不同
C.群落中的生物分别与它们各自的生活环境相适应
D.针叶林比高山苔原的恢复力稳定性高
5.下图所示为某同学制作的小生态瓶,据图分析,下列说法正确的是( )
A.瓶中的浮萍和金鱼藻(生产者)的数量越多,该生态瓶越稳定
B.生态瓶中的生物种类太少,其群落无水平结构
C.虽然生态瓶可实现物质循环,但需要能量的输入
D.生态瓶中只有生产者和消费者,无分解者
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