内容正文:
生态系统的物质循环、信息传递及稳定性
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第2课时
生态系统的稳定性
2
课标要求 1.解释生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定,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
4.教学活动:设计并制作生态瓶,观察和比较不同生态瓶中生态系统的稳定性,撰写报告分析其原因
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考点一 生态平衡与生态系统的稳定性
(固本·识记类)
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1.生态平衡与生态系统的稳定性
(1)生态平衡
结构和功能
结构
功能
收支
负反馈调节
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(2)生态系统的稳定性
维持或恢复
自我调节
负反馈调节
限度
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
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2.抵抗力稳定性与恢复力稳定性
类型 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
概念 生态系统____________________
_______________________的能
力 生态系统______________
______________________
____的能力
区
别 实
质 ______自身结构与功能相对稳定 ______自身结构与功能相
对稳定
核
心 抵抗干扰,______原状 受到破坏,______原状
抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状
在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状
保持
恢复
保持
恢复
7
类型 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
影响因素 _________________________________________________________________________________________________
多
强
高
低
续表
8
类型 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
联系 一般情况下二者呈负相关,为________稳定性, 为________
稳定性
____________________________________________________________________________________
抵抗力
恢复力
[注意]对于某些特殊的生态系统如苔原生态系统来说,抵抗力稳定性
和恢复力稳定性都较弱。
(续表)
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3.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,合理适度地利用生态系统,不应超过
生态系统的______________。
(2)对人类利用强度较大的生态系统,应给予相应的____________的
投入,保证生态系统________________的协调。
自我调节能力
物质、能量
内部结构与功能
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[拓展](1)生态系统稳定性的模型构建与解读
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模型解读:①图中 表示受到干扰时偏离正常范围的大小,偏离的越大,
抵抗力稳定性越弱,反之,抵抗力稳定性越强;热带雨林的 值小于草原。
表示恢复到原状态所需的时间,与稳定性的关系是 越大,恢复力稳
定性越弱,反之,恢复力稳定性越强。
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。
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(2)生态系统稳定性的3个易混点
①生态系统的稳定性主要与生物种类有关,还要考虑生物的个体数量。
食物链数量越多越稳定,若食物链数量相同,再看生产者,生产者多
的稳定程度高。
②生态系统的稳定性不是恒定不变的,因为生态系统的自我调节能力
具有一定的限度。
③强调“生态系统稳定性高低”时,必须明确是抵抗力稳定性还是恢复
力稳定性,因为二者一般呈负相关。
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【考点易错】(明辨析)
(1)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。
( )
√
(2)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。
( )
√
(3)[2022·河北卷] 相对稳定的能量流动、物质循环和信息传递是生
态系统平衡的特征。( )
√
(4)[2021·河北卷] 湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础。
( )
×
[解析] 生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。
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(5)[2022·辽宁卷] 与自然草地相比,物种比较单一的人工草坪自我
维持结构和功能相对稳定的能力较低。( )
√
(6)我国生物多样性较低的西部沙漠地区的自我调节能力较强,恢
复力稳定性较高。( )
×
[解析] 沙漠地区气候条件恶劣,自我调节能力较低,恢复力稳定性
也较低。
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(7)落叶阔叶林遭到严重破坏时,往往不易在短时间内恢复到原来的
状态,原因是其抵抗力稳定性较低。( )
×
[解析] 落叶阔叶林遭到严重破坏时,短时间内难以恢复的主要原因
是其恢复力稳定性较低。
(8)除草能够提高水稻产量,同时也提高稻田的抵抗力稳定性。( )
×
[解析] 除草能够提高水稻产量,但稻田的物种丰富度降低,降低了其抵
抗力稳定性。
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【长句拓展】(练思维)
[选择性必修 “拓展应用”]
(1)当地百姓在河流中淘米洗菜,洗澡洗衣,河水仍能保持清澈,
其原因是____________________________________________________
___________。
该生态系统具有一定的自我调节能力,通过负反馈调节维持生态平衡
(2)大量生活污水和工业废水排入河道以后,水质急剧下降且难以
恢复,河水很难恢复到原来的状态,从而形成了污染。这说明______
____________________________________________________________
__________________________________________________________。
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
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(3)要长期保持河道生态的良性可持续发展,让水体流动也是治理
水体的重要措施之一。《吕氏春秋》中就有成语“流水不腐”,请你说
出“流水不腐”所蕴含的科学原理: ______________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
______________________________ (答出1点即可)。
①流动的水能不断补充氧气,促
进好氧微生物的繁殖,提高分解水体有机物的能力;②由于氧气充足,
其他水生生物也能生存下来,有些可以吞食微生物,这样就构成了一
条完整的生态链,物质被循环利用起来,水体自然得到了净化;③静
止的水含氧量不高,使厌氧细菌得以生长繁殖,它们在新陈代谢中会
产生硫化氢以及其他一些臭味物质
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1.[2024·广东华南师大附中三模] 健康稳定的生态系统可为人类提供可
持续的服务,且具有较好的自我调节能力,受到外界干扰时能够较快
地恢复到平衡状态。下列关于生态平衡和生态系统稳定性的叙述,错
误的是( )
A.生态平衡具有结构、功能和收支平衡三个特征
B.合理适度地利用生态系统有助于维持生态平衡
C.物种间信息传递有利于生态系统的平衡与稳定
D.生态系统的组分越少,其恢复力稳定性就越强
√
典型例题·提能力
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[解析] 生态平衡的特征包括:结构平衡、功能平衡和收支平衡三个
方面,A正确;生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,就
是生态平衡,合理适度地利用生态系统有助于维持生态平衡,B正确;
物种间的信息传递可以调节种间关系,维持生态系统的稳定和平衡,
C正确;一般而言,生态系统的组分越少,营养结构越简单,其抵抗
力稳定性越弱,恢复力稳定性越强,但有例外,如苔原生态系统,
生物种类少,营养结构简单,其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较
弱,D错误。
典型例题·提能力
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2.[2025·山东济宁月考] 生态系统具有的某个理想状态称为置位点,在置
位点范围内,生态系统处于动态平衡。其中A、B、C表示其生物成分,
箭头表示物质的传递方向(如图所示)。下列叙述正确的是( )
A.图中输入和输出包含物质、能量和信息,
在A、B、C之间的信息传递均为双向
B.生态系统的置位点发生偏离时,其结构越
复杂,反馈调节越强,偏离就越大
C.反馈调节在系统中普遍存在,生态系统的
稳定性是其自我调节能力的基础
D.任何生态系统都具有一定的抵抗外界干扰、
保持生态平衡的特性
√
典型例题·提能力
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[解析] 生态系统的正常运转需要物质作为基
础、能量作为动力,而信息作为调节的信号
共同作用,据此可推测生态系统的输入和输
出包含物质、能量和信息,A为生产者、B为
消费者、C为分解者,信息传递在生物群落中并非都是双向的,A错误;生态系统的置位点发生偏离时,生态系统的结构越复杂,自我调节能力越强,偏离越小,B错误;反馈是指系统的输出结果反过来对系统的输入进行调节和影响的过程,反馈调节在系统中普遍存在,生态系统自我调节能力依赖于负反馈调节机制,是生态系统稳定性的基础,C错误;任何生态系统都具有一定的抵抗外界干扰、保持生态平衡的特性,即生态系统的稳定性,D正确。
典型例题·提能力
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生态系统调节中正反馈调节和负反馈调节的比较
项目 正反馈调节 负反馈调节
调节方式 加速最初发生变化的那
种成分所发生的变化 抑制和减弱最初发生变化的那
种成分所发生的变化
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
[题后归纳]
典型例题·提能力
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项目 正反馈调节 负反馈调节
实例分析 _____________________________________________ ___________________________________
(续表)
典型例题·提能力
考点二 实验:设计制作生态缸,观察其稳定性
(实验·探究型)
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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.实验原理
(1)生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素都
有着密切的关系。
(2)将少量植物、以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一
个密封的玻璃缸中,便形成一个人工模拟的微型生态系统——生态缸。
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3.实验流程
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4.设计要求及分析
设计要求 相关分析
1 生态缸必须是封闭的 防止外界生物或非生物因素
的干扰
2 生态缸中投放的几种生物必须具
有很强的生命力,成分齐全(具有生产者、消费者和分解者) 生态缸中能够进行物质循环
和能量流动,在一定时期内保
持稳定
3 生态缸的材料必须是透明的 利于光合作用进行;便于观察
4 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;缸内储备一定量的
空气
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设计要求 相关分析
5 生态缸的放置位置要光线良好,但
要避免阳光直接照射 防止水温过高导致水生植物
死亡
6 选择生命力强的生物,动物不宜太
多,个体不宜太大 减少对 的消耗,避免生产量
小于消耗量
(续表)
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[注意](1)观察稳定性,可通过观察动物、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)由于生态缸极为简单,自我调节能力极差,抵抗力稳定性极低,其稳
定性易被破坏。因此,生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。
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1.[2024·湖北襄阳三模] 设计制作生态缸以观察人工生态系统的稳定性。
下列相关叙述错误的是( )
A.人工生态缸具有能量流动、物质循环和信息传递的功能
B.应对生态缸进行密封,防止外界环境与缸内发生物质交换
C.为了与外界进行能量交换,生态缸应置于阳光直射的地方
D.制作生态缸时,要考虑生态系统内组分及营养级之间的比例
√
典型例题·提能力
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[解析] 生态系统具有能量流动、物质循环和信息传递的功能,故人
工生态缸应具有能量流动、物质循环和信息传递的功能,A正确;制
作的生态缸应密闭,防止外界环境与缸内发生物质交换,放置在室
内通风、避免阳光直射的地方,B正确,C错误;生态缸制作时,在
有限的空间内,要考虑生态系统内组分及营养级之间的比例,依据
生态系统的原理,将生态系统具有的基本成分进行组织,D正确。
典型例题·提能力
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2.[2024·辽宁大连月考] 某兴趣小组设计了以下实验来验证生态系统的
一些相关问题:取4个完全相同、密闭、透明的生态瓶,各瓶内的组成和
条件见下表(表中“ ”表示有,“-”表示无)。经过一段时间的培养后,下
列判断错误的是( )
生态瓶编号 生态系统组成
光照 水草 藻类 浮游动物 小鱼 泥沙
甲
乙 - -
丙 - -
丁 -
典型例题·提能力
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A.甲瓶生态系统成分齐全,如果生物数量比例适中,甲瓶生态系统的
抵抗力稳定性相对较高
B.乙瓶无光照,生态系统没有能量来源,故维持时间不长
C.若实验前将丙瓶非生物装置进行灭菌处理,则丙瓶中有机物将大量
积累
D.与丙瓶比较,丁瓶中氧气含量较高,有机物积累少
√
典型例题·提能力
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[解析] 甲瓶中的生态系统成分齐全,并且如果生物数量比例适中,抵
抗力稳定性会比较高,A正确;乙瓶无光照,植物不能进行光合作用
产生氧气,也没有能量来源,因此乙瓶维持时间不长,B正确;若实
验前将丙瓶非生物装置进行灭菌处理,丙瓶由于无泥沙、无微生物,
即无分解者,故会积累较多的有机物,C正确;与丙瓶相比,丁瓶中
多了小鱼,小鱼呼吸消耗大量氧气,因此丁瓶中氧气含量低,D错误。
典型例题·提能力
35
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