第3章 第5节 生态系统的稳定性-【金版教程】2024-2025学年高中生物选择性必修2创新导学案教用word（人教版2019 单选版）

选择性必修2RJ　生物学 单选版 第5节　生态系统的稳定性 1.概述生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。2.通过分析生态系统中的反馈调节过程，阐明生态系统具有维持或恢复生态平衡的能力。3.举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。4.通过设计提高生态系统稳定性的方案，关注人类活动对生态系统稳定性的影响。5.设计并制作生态缸，观察其稳定性。 知识点一　生态平衡与生态系统的稳定性 1．生态平衡 (1)概念：生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。 (2)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—消费—分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。 ③收支平衡，例如，在某生态系统中，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。 (3)生态平衡是一种动态的平衡。 (4)调节机制——负反馈调节 ①概念：在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。 ②作用：负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础。 ③举例 a．群落内部 b．生物群落与非生物环境 2．生态系统的稳定性 (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，叫作生态系统的稳定性。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)机理 (3)特点 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。 知识点二　抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性 1．生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。 2．比较抵抗力稳定性和恢复力稳定性 项目 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与功能保持原状(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 遭到破坏，恢复原状 特点 一般来说，生态系统中的生物种类越多，食物网越复杂，自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高 生态系统在受到不同的干扰(破坏)后，其恢复速度和恢复时间不同 3.提高生态系统的稳定性 (1)意义 ①处于生态平衡的生态系统可以持续不断地满足人类生活所需，如提供粮油、蔬果、肉蛋奶、木材等农副产品。 ②处于生态平衡中的生态系统能够使人类生活与生产的环境保持稳定。 (2)措施 ①控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统。 ②对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。 知识点三　实验：设计制作生态缸，观察其稳定性 1．实验目的：设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性。 2．基本原理 (1)在有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统的基本成分进行组织，构建一个人工微生态系统是可能的。 (2)设计时要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。 (3)人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的。 3．实验流程 4．设计要求及目的 设计要求 目的 生态缸必须是封闭的 防止外界生物或非生物因素的干扰 生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力，种类齐全(具有生产者、消费者和分解者) 使生态缸中的生态系统能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定 生态缸的材料必须透明 为光合作用提供光照，便于观察 生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的空间 便于操作，且使缸内储备一定量的空气 生态缸的采光应使用较强的散射光 防止水温过高导致水生植物死亡 选择动物不宜过多，个体不宜太大 减少对氧气的消耗，防止氧气的产生量小于消耗量 5.结果分析 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，但由于生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。 课堂小结 1．(目标1)下列有关生态平衡的说法错误的是(　　) A．生态平衡是指生态系统的结构处于相对稳定的一种状态 B．生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态的平衡 C．资源的消费与更新保持平衡是实现可持续发展的重要标志 D．负反馈调节机制是生态系统维持生态平衡的基础 答案：A 解析：生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，而不是单指结构(组成成分和营养结构)处于相对稳定，生态平衡是一种动态的平衡，A错误，B正确；生态系统可持续发展要求资源的消费与更新保持平衡，C正确；生态系统受到外来干扰时，只要这种干扰没有超过限度，生态系统就能通过自我调节得以恢复，从而维持生态平衡，负反馈调节机制是生态系统具有自我调节能力的基础，D正确。 2．(目标2)生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节，下列哪项不属于生态系统的负反馈调节(　　) A．草原鼠的数量上升引起蛇的数量上升，使得鼠的增加受到抑制 B．池塘被倾倒了大量污水后，水生生物大量死亡，进一步引起水质变差 C．森林局部着火破坏了部分植被，但形成的空地土壤肥沃，幸存植物种子能够更迅速地萌发 D．草原被蝗虫采食后，草原植物再生能力增强，减缓植物种群数量的下降 答案：B 解析：池塘被倾倒大量污水后，水生生物大量死亡，进一步引起水质变差，属于正反馈调节，B符合题意。 3．(目标3)下列与生态系统稳定性相关的叙述，不正确的是(　　) A．生态系统中的生物种类越多，食物网越复杂，生态系统的抵抗力稳定性就越强 B．农田生态系统比草原生态系统的抵抗力稳定性高 C．对于极地苔原(冻原)来说，由于物种组成结构简单，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低 D．不同的生态系统，抵抗力稳定性和恢复力稳定性的强度不同 答案：B 解析：就抵抗力稳定性而言，农田生态系统应比草原生态系统低，B错误。 4．(目标4)下列与提高生态系统稳定性有关的叙述，正确的是(　　) A．处于生态平衡的人工生态系统可以持续不断地满足人类所需，保证人类生产生活的环境稳定，而处于生态平衡的自然生态系统则与人类生产生活关系不大 B．为提高生态系统的稳定性，对过度利用的森林和草原，应封育并持续禁止开发利用 C．自然生态系统具有较高的稳定性，不需要人为给予相应的物质和能量投入 D．合理控制人工桉木林中桉木的种群密度，有利于提高灌木层、草本层的物种丰富度，提高人工桉木林的稳定性 答案：D 解析：对人类利用强度较大的自然生态系统，也应给予相应的物质和能量的投入，C错误；桉木的种群密度影响下层植物受光照的程度，故合理控制人工桉木林中桉木的种群密度，有利于提高灌木层、草本层的物种丰富度，提高人工桉木林的稳定性，D正确。 5．(目标5)研究人员设计了4个密闭、透明的生态缸，各缸内的组成和条件见下表。经过一段时间的培养和观测后，发现甲缸是最稳定的生态系统。 组别 光 水草 藻类 浮游动物 小鱼 泥沙 甲缸 ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋ 乙缸 － ＋ ＋ ＋ － ＋ 丙缸 ＋ ＋ ＋ ＋ － － 丁缸 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 注：“＋”表示有；“－”表示无。 请回答以下问题。 (1)甲缸最稳定的原因是________________________________。 (2)乙缸中，藻类的种群密度变化趋势为________，原因是________________________________________。 (3)丙缸比甲缸有较多的有机物，原因是________________________________________________________。 (4)丁缸与甲缸相比，O2含量________，原因是____________________。 答案：(1)甲缸中生态系统成分齐全，搭配合理 (2)逐渐下降　缺乏光照，导致藻类不能进行光合作用，不能生长 (3)缺乏泥沙，导致分解者数量太少，有机物不能被及时分解 (4)少　消费者较多，消耗O2较多 题型一　生态系统中的正反馈和负反馈调节 例1　一个系统作用的效果反过来又促进或抑制这个系统的工作的效果，如果是促进，该调节就是正反馈，反之则是负反馈。下图1和图2中都存在反馈调节。下列分析错误的是(　　) A．图1中是负反馈调节，图2中是正反馈调节 B．图1中甲、乙、丙之间的捕食关系是丙→甲→乙 C．图1的调节机制是生态系统自我调节能力的基础 D．图1和图2的反馈调节都会影响生态系统的稳态 解题分析：由图1甲、乙、丙之间的数量变化关系可以确定捕食关系为：乙→甲→丙，该负反馈调节有利于生态系统维持原有的稳态，图2为正反馈调节，它会使生态系统远离稳态，A、D正确，B错误。 答案：B 题后归纳 1．生态系统调节中正反馈和负反馈的比较 比较项目 正反馈调节 负反馈调节 调节方式 使系统工作效果得到增强 使系统工作效果减弱或受限制 结果 常使生态系统远离稳态 有利于生态系统保持相对稳定 　　2.负反馈调节在生命系统的各个层次均有体现。 题型二　抵抗力稳定性与恢复力稳定性 例2　如图所示为不同生态系统在相同的环境条件变化下，甲和乙两个生物群落所表现出来的反应。据图分析，下列说法正确的是(　　) A．甲生物群落的生物多样性高于乙生物群落的生物多样性 B．不同群落内部的负反馈调节维持着不同生态系统的稳定性 C．甲和乙生物群落所在的生态系统稳定性不同，生物种类完全不同 D．甲所在的生态系统抵抗力稳定性弱，则其恢复力稳定性一定强 解题分析：题图中随着环境的变化，甲生物群落变化幅度较大，表明其自我调节能力较弱，生物多样性较低，乙生物群落变化幅度较小，表明其自我调节能力较强，生物多样性较高，A错误；甲和乙生物群落所在的生态系统稳定性不同，其生物种类不一定完全不同，C错误；生态系统抵抗力稳定性弱，其恢复力稳定性不一定强，如北极苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很弱，D错误。 答案：B 例3　如图表示正常生态系统受到一定程度的干扰后，生态系统稳定性的变化，下列说法不正确的是(　　) A．在受到干扰之前，曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调节能力 B．在受到干扰后，曲线偏离正常范围越晚和幅度越小，说明生态系统的抵抗力稳定性越高 C．S2所代表的面积越大，生态系统的恢复力稳定性越高 D．S3所代表的面积越小，生态系统的稳定性越高 解题分析：根据图示信息，生态系统的恢复力稳定性越高，受到干扰后曲线回到正常范围的时间越短，曲线围成的面积S2越小；生态系统的抵抗力稳定性越高，受到外界干扰时曲线偏离正常范围的距离越小。根据以上分析，C错误。 答案：C 题后归纳 1．“干扰”是指破坏稳定状态的外界因素；“保持”是指与干扰同时表现的系统内在的自我调节能力。 2．“破坏”是指受外界干扰因素影响，生态系统较远地偏离了原来的稳定范围；“恢复”是指外界干扰因素消除后，生态系统重新建立起相对稳定的状态。 3．热带雨林大都具有很强的抵抗力稳定性，因为热带雨林的物种组成十分丰富，结构比较复杂；然而，热带雨林在受到一定强度的破坏后，也能较快地恢复。相反，对于极地冻原(苔原)，由于其物种组分单一、结构简单，它的抵抗力稳定性很低，在遭到过度干扰后，恢复的时间十分漫长。因此，直接将抵抗力稳定性与恢复力稳定性进行比较，这种分析本身可能就不合适。如果要对一个生态系统稳定性的两个方面进行说明，则必须强调系统所处的环境条件。环境条件好，生态系统的恢复力稳定性较高，反之亦然。 题型三　生态缸问题 例4　某生物兴趣小组的同学用河水、池泥、水藻、植食性小鱼、广口瓶、凡士林等材料制作了3个生态瓶(如图所示)。下列表述错误的是(　　) A．甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内分解者数量过少 B．乙瓶中的生物存活的时间相对较长 C．丙瓶中的分解者主要存在于河水及池泥中 D．若想维持生态平衡，丙瓶不应放在黑暗中 解题分析：甲瓶与乙瓶的区别是小鱼数量不同，乙瓶与丙瓶的区别是放置的环境不同。甲瓶中消费者数量过多，生产者物质和能量的供应不足，小鱼会很快死亡；丙瓶置于黑暗中，植物不能进行光合作用，瓶中生物也会很快死亡。相比之下，乙瓶中的生物存活时间较长。 答案：A 例5　某学习小组的同学准备制作一个生态瓶，为使它较长时间保持稳定，一位同学提出了如下几点建议，你认为不合适的是(　　) A．所用瓶子应是透明的，以使瓶内生物得到充足的光照 B．瓶内生物应包含生产者、消费者、分解者 C．瓶内绿色植物越多越好 D．瓶内各生物应存在营养上的联系 解题分析：一个稳定的生态系统，其生产者、消费者、分解者的数量应保持一定的比例，以维持能量流动和物质循环的正常进行，而不是生产者越多越好。 答案：C 课后课时作业 题号 1 2 3 4 5 6 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ 题点 生态平衡概念及表现 负反馈调节概念及实例判断 生态系统稳定性 两个生态系统稳定性比较 根据抵抗力稳定性判断群落结构复杂程度 退化草场的稳定性分析 题号 7 8 9 10 11 12 难度 ★★ ★ ★★ ★★ ★★ ★★★ 题点 沙漠生态系统稳定性分析 设计制作生态缸，观察其稳定性 生态恢复过程稳定性分析 不同生态系统稳定性分析 水族箱生态系统分析 生态系统结构、功能、稳定性 [基础对点] 知识点一　生态平衡 1．下列关于生态平衡的说法，不正确的是(　　) A．生态平衡就是生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态 B．处于生态平衡的生态系统的各种组成成分保持不变 C．处于生态平衡的生态系统的物质和能量的输入和输出达到平衡状态 D．当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态平衡就会遭到严重的破坏 答案：B 2．下列有关负反馈调节的叙述中，错误的是(　　) A．负反馈调节结果是促进或增强最初系统工作的效果 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存在负反馈调节 答案：A 解析：负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，其结果是抑制或减弱最初系统工作的效果，A错误，C正确；七星瓢虫捕食蚜虫，二者之间依靠负反馈调节维持相对平衡，B正确；人体甲状腺激素分泌的调节也存在负反馈调节，D正确。 知识点二　生态系统的稳定性及提高生态系统的稳定性 3．生态系统的稳定性不仅与群落有关，还与非生物环境密切相关。适宜的气候和土壤条件不仅有利于抵抗各种外来干扰，也有利于灾后恢复。下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是(　　) A．生态系统的抵抗力稳定性越强，则恢复力稳定性一定越弱 B．合理地增加生态系统的生物种类和数量可以增加生态系统的稳定性 C．雨季的非洲草原，抵抗力稳定性和恢复力稳定性都高于旱季 D．其他因素相同时，营养结构越复杂，生态系统抵抗力稳定性越强 答案：A 解析：热带雨林生态系统物种组成十分丰富，结构比较复杂，抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较高，A错误；生态系统自我调节能力的大小取决于其营养结构的复杂程度，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强，合理地增加生物种类和数量可以提高生态系统的复杂程度，B、D正确；雨季的非洲草原营养结构更复杂，抵抗力稳定性和恢复力稳定性都高于旱季，C正确。 4．下图表示甲、乙两个生态系统受到相同强度的干扰和解除干扰后稳定性的变化情况，下列关于该变化过程的说法正确的是(　　) A．甲、乙都具有抵抗力稳定性和恢复力稳定性 B．乙的恢复力稳定性强 C．a、b点生态系统丧失了抵抗力稳定性 D．c点时只有恢复力稳定性 答案：A 解析：生态系统都具有抵抗力稳定性和恢复力稳定性，A正确，C、D错误；解除干扰后，甲恢复到原来水平，乙恢复后总稳定性比原来低，所以甲的恢复力稳定性较强，B错误。 5．如图表示四种不同生态系统的抵抗力稳定性，则它们的群落结构复杂程度依次是(　　) A．甲>丙>丁>乙 B．丁>乙>丙>甲 C．乙>丙>丁>甲 D．乙>丁>丙>甲 答案：D 解析：生态系统的抵抗力稳定性越强，说明生态系统中的群落结构越复杂。由图可知，生态系统的抵抗力稳定性：乙>丁>丙>甲，因此生态系统中群落结构的复杂程度：乙>丁>丙>甲。 6．持续的过度放牧导致某草场退化，进而为布氏田鼠的繁殖提供适宜的环境条件，鼠害加剧，致使草场进一步退化。下列相关叙述，正确的是(　　) A．禁止在草场放牧后，草原恢复的过程体现其抵抗力稳定性 B．布氏田鼠的繁殖导致草场进一步退化属于负反馈调节 C．生态系统的自我调节能力是无限的 D．合理确定草场的载畜量，才能保持畜产品的持续高产 答案：D 解析：禁止在草场放牧后，草原恢复的过程体现其恢复力稳定性，A错误；布氏田鼠的繁殖导致草场进一步退化属于正反馈调节，B错误；生态系统的自我调节能力是有一定限度的，C错误。 7．土地沙漠化是我国当前面临的比较严重的生态环境问题之一。下列有关沙漠生态系统稳定性的叙述，错误的是(　　) A．恢复沙化土地的自我调节能力才能重塑其负反馈调节机制 B．沙漠生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较低 C．要恢复沙化土地的稳定性，需投入相应的物质和能量 D．植树造林时最好种植多种树种，且要能适应当地环境 答案：A 解析：负反馈调节是生态系统具备自我调节能力的基础，恢复沙化土地的负反馈调节机制，才可能重塑其自我调节能力，A错误。 知识点三　实验：设计制作生态缸，观察其稳定性 8．下列关于设计和制作生态缸的原理的叙述，错误的是(　　) A．要放在散射光处，以避免缸内的温度过高 B．要定期通气，以保证各种生物的正常呼吸 C．含腐殖质较多的土，可以保证足够的分解者 D．水量要适当，以使缸内储备一定量的空气 答案：B 解析：生态缸必须是封闭的，以防止外界生物或非生物因素的干扰，B错误。 [能力提升] 9．近年建成的北京昌平新城滨河森林公园原址是一处废弃的砂石场，现在这里林绿水秀，被称为“首都后花园”，不仅为市民提供了休闲健身场所，更是北京北部区域重要的生态走廊组成部分。下列叙述不正确的是(　　) A．该地区生态系统的抵抗力稳定性逐渐增强 B．种植适应本地环境的多种植物可提高生态修复效率 C．生物多样性增加有利于增强该生态系统的自我调节能力 D．在此生态恢复过程中不存在负反馈调节 答案：D 解析：由题意可知，该生态系统的组成成分增加，营养结构变复杂，抵抗力稳定性逐渐增强，A正确；负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，在此生态恢复过程中发挥重要作用，D错误。 10．生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性，稳定性的变化受系统内外许多因素的影响。下列叙述不正确的是(　　) A．苔原生态系统生物种类稀少、营养结构简单，被破坏后恢复力稳定性低 B．热带雨林生态系统生物种类丰富、营养结构复杂，抵抗力稳定性高 C．河流生态系统受轻度的生活污水污染，通过自净作用系统能保持相对稳定不被破坏 D．生态系统中，生物和非生物环境间存在信息传递，生态系统的稳定性不受它们之间信息传递的影响 答案：D 解析：生态系统的稳定性受非生物环境和生物之间信息传递的影响，D错误。 11．对于一个封闭的水族箱生态系统来说，以下说法正确的是(　　) A．应尽量增加水族箱中生物的种类和数量，以提高该生态系统的抵抗力稳定性 B．水族箱应放在每天都能照射到强光的地方，保证能量源源不断地输入生态系统 C．水族箱中生物群落起初比较简单，演替一定使其变得越来越复杂 D．生态缸的各种生物之间以及生物与非生物环境之间，必须能够进行物质循环和能量流动 答案：D 解析：水族箱是一个小型生态系统，但是空间有限，如果生物的种类和数量过多，生物活动的空间就会受限，不利于生物的生长繁殖，A错误；水族箱应放在室内通风、光线良好的地方，但要避免阳光直接照射，B错误；水族箱中生物群落起初比较简单，演替使群落的结构变得复杂或更简单，C错误。 12．生态平衡是一种动态平衡，包括结构和功能上的稳定。图中“置位点”为生态系统所具有的某个理想状态，请据图回答下列问题： (1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和____________________，生态系统具有能量流动、____________和____________三大功能。 (2)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，加速水蚤死亡，加重污染，导致更多水蚤死亡。关于上述过程早期属于________反馈调节，后期属于________反馈调节。 (3)任何一个生态系统都有一定抵抗外界干扰、保持生态平衡的特性，该特性被称为______________。生态系统中物种丰富度越大，营养结构越复杂，该稳定性越________(填“强”或“弱”)。 (4)近年来我国多个城市出现雾霾，甚至PM2.5爆表的现象，说明生态系统的________能力是有一定限度的。 (5)下列关于“置位点”的相关叙述正确的是(　　) a．处于“置位点”的生态系统有机物的总量不断增加 b．处于“置位点”的生态系统不需要系统外的能量供应 c．处于“置位点”的不同生态系统对外界干扰的敏感程度不同 答案：(1)营养结构(食物链和食物网)　物质循环　信息传递(两空顺序可颠倒) (2)负　正 (3)抵抗力稳定性　强 (4)自我调节　(5)c 解析：(5)处于“置位点”的生态系统内植物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，即输入和输出基本相等，而非不断增加，a错误；任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能，如果一个生态系统在一段较长时期内没有能量输入，这个生态系统就会崩溃，b错误。 15 学科网（北京）股份有限公司 $$