3.5 生态系统的稳定性-【新课程能力培养】2025-2026学年高中生物选择性必修2学习手册（人教版）

"第4节生态系统的信息传递 知识点一生态系统中信息的种类 知识梳理 1.指令数据 2.产生与交换 3.物理过程化学物质特殊行为光温度生 物碱性外激素蜜蜂跳舞非生物环境 教材拓展 1.行为信息物理信息2.物理信息行为信息 3.物理信息4.化学信息 5.(1)提示：①④⑦⑨ (2)提示：②⑤⑧10。 (3)提示：③⑥。 知识点二信息传递的应用 知识梳理 1.(1)正常进行“回声定位”(2)繁衍开 花(3)调节种间关系生态系统“食”与“被 食 2.(1)农畜产品①传粉动物②光照时间 (2)①生物防治②a.光照、声音信号b.信息素种 群密度c.化学物质繁殖力 教材拓展 1.(1)物理(2)影响种群的繁衍，维持种群数 量稳定 2.调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡 与稳定 3.生物防治其对人类生存环境无污染、有效 第4章 。"第1节人类活动对生态环境的影响 知识点一人口增长与生态足迹 知识梳理 1.(1)生态占用生产资源吸纳废物水域 参考答案与解析。 "第5节生态系统的稳定性 知识点一生态平衡与生态系统的稳定性 知识梳理 1.(1)结构和功能稳定(2)动态①各组分 ②生产一消费一分解③收支(3)负反馈①效 果信息减弱②普遍自我调节能力 2.(1)维持或恢复相对生态平衡(2)自我 调节能力(3)有限 教材拓展 (1)a (2)负反馈自我调节能力(3)正反 馈有限 知识点二生态系统稳定性的类型 知识梳理 1.(1)抵抗外界干扰保持原状（不受损害） (2)食物网自我调节 2.(1)受到外界干扰因素的破坏恢复到原状 (2)速度时间 3.(1)①生活所需②环境(2)①干扰强度 合理适度②物质能量结构功能 教材拓展 2.(5)C【解析】一般情况下，生态系统的抵抗力 稳定性与营养结构的复杂程度呈正相关，而物种越复 杂，营养结构也越复杂，A正确；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正确；不同生态系统C→D时间不同，说明该生 态系统恢复力稳定性大小不同，C错误；S所代表的面 积越小，生态系统的自我调节能力越高，D正确。 知识点三生态缸的设计要求及其分析 知识梳理 2.(1)基本成分 (2)合适比例 人与环境 (2)①大②大小 2.(1)增长慢增大(2)人口增长资源环境 教材拓展 (1)提示：人口快速增长。人口增长增加了对土地 资源、水资源、能源、森林资源的压力，增加了对许多 51B.通过人工遮光或补光，控制作物光周期， 以达到作物早熟、高产的目的 C.通过人工合成性引诱剂并在田间释放， 干扰害虫的正常交尾 D.通过人工灭虫灭鼠，减少食物链，使能 量流向有经济效益的部分 第5节 生态 核心素养 1.生命观念：建立生命系统的稳态观。 2.科学思维：建立负反馈调节与生态系统自 我调节能力的联系。 3.科学探究：通过设计制作生态缸，培养科 学探究能力。 川知识点一 生态平衡与生态系统的稳定性· 知识梳理 1.生态平衡 (1)概念：生态系统的 处于相对 的一种状态。 (2)特征： 平衡。 ①结构平衡：生态系统的 保持相对 稳定。 ②功能平衡： 的生态 过程正常进行。 ③ 平衡。 (3)调节机制： 机制。 ①在一个系统中，系统工作的 反 过来又作为 调节该系统的工作， 并且使系统工作的效果 或受到限 第3章生态系统及其稳定性。 解析：光照属于物理信息，性引诱剂属于化 学信息，A、B和C不符合题意；人工灭虫 灭鼠能减少能量的损失，但并非运用了生态 系统信息传递的原理，而是应用了生态系统 能量流动的原理，D符合题意。 答案：D 系统的稳定性 制，它可使系统保持稳定。 ②负反馈调节在生态系统中 存在， 是生态系统具备 的基础。 2.生态系统的稳定性 (1)概念：生态系统 自身结构 与功能处于 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 的能力。 (2)原因：生态系统具有 0 (3)特点：生态系统的自我调节能力是 的。 教材拓展 图a和图b分别表示农田生态系统和湖 泊生态系统中发生的某种调节活动，据图回 答下列问题： 抑制 促进 水稻数量 害虫数量 促进 食虫鸟数量 a 湖泊受 鱼类 鱼类数量减少 到污染 死亡 污染加剧 (1)图中两个生态系统中能维持生态平衡的 55 高中生物学选择性必修2（人教版） 是图 (2)图a属于 调节，其是生态系统 的基础。 (3)图b属于 调节，该实例说明生 态系统的自我调节能力是 的。 要点精析 1.生态系统自我调节能力的基础 (1)生态系统稳定性的表现 0 时间 ①结构的相对稳定：生态系统中动植物种类 及数量一般不会有太大的变化，相关种群 数量一般呈现周期性变化，可用如图曲线 表示。 ②功能的相对稳定：生态系统能量的输入量 与输出量保持相对平衡，物质的输入与输 出保持相对平衡。 ③生态系统的稳定性是系统内部自我调节的 结果，这种调节主要是依靠群落内部种间 关系及种内竞争来实现的。 ④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。 ⑤生态系统的稳定性不是恒定不变的，是 因为生态系统的自我调节能力有一定的 限度。 (2)实例分析—水体污染的调节 ,物理沉降 生物种类 轻度污染 →化学分解 消除污染一和数量不 会受到明 →微生物的分解 显影响 56)学 2.生态系统的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 调节加速最初发生变化的那 抑制或减弱最初发 方式种成分所发生的变化 生变化的那种成分 所发生的变化 结果 常使生态系统远离平衡有利于生态系统保 状态 持相对稳定 促进(+) 抑制(-) 模式 图 促进(+) 甲 乙 申促进(+) 湖泊受到了污染← 植物增加：（一） (+) 污 实例 鱼类死亡 (+) (+) 分析 加 兔增加 死鱼腐烂 草原上食草动物 已污染的湖泊污染加剧 与植物的平衡 例1我们经常在媒体上看到“生态平衡” 的概念，下列关于“生态平衡”和“生态系 统的稳定性”的叙述，不正确的是() A.生态平衡是指生态系统发展到一定阶段， 保持其结构与功能相对稳定的状态 B.生态系统的稳定性是指生态系统维持或 恢复自身结构与功能处于相对平衡状态 的能力 C.生态系统的自我调节能力是生态系统稳 定性和生态平衡的基础 D.生态平衡与生态系统的稳定性没有关系 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，A正确；生态系 统的稳定性是指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，其强调 的是生态系统雏持生态平衡的能力，B正 确，D错误；生态系统具有自我调节能力， 自我调节能力是生态系统稳定性和生态平衡 的基础，C正确。 答案：D 例2生态平衡是一种动态平衡，包括结构 和功能上的相对稳定。图中“置位点”为生 态系统所具有的某个理想状态。下列说法不 正确的是() 正反馈 偏离 负反馈 置位点 输入 →B →输出 A.自然生态系统中，能量的输入依赖A B.一般而言，A、B、C的种类越多，抵抗 力稳定性就越高 C.图中的反馈调节是抵抗力稳定性的基础 D.当某生态系统达到动态平衡时，图中的 输入等于输出 解析：自然生态系统中，能量的输入依赖生 产者A固定的能量，A正确；一般而言， 物种数目越多，营养结构越复杂，生态系统 的自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高， B正确；生态系统之所以能维持相对稳定， 是由于生态系统具有自我调节能力，其基础 是负反馈调节，C错误；当某生态系统达到 动态平衡时，能量的输入等于输出，D 正确。 答案：C 第3章生态系统及其稳定性 川知识点二 生态系统稳定性的类型 知识梳理 1.抵抗力稳定性 (1)含义：生态系统 并使自身 的结构与功能 的能力。 (2)规律：一般来说，生态系统中的组分越 多， 越复杂，其 能力 就越强，抵抗力稳定性就越高，如热带 雨林生态系统。 2.恢复力稳定性 (1)含义：生态系统在 后 的能力。 (2)特点：生态系统在受到不同的干扰（破 坏)后，其恢复 与恢复 是不一样的。 3.提高生态系统的稳定性 (1)原因 ①处于生态平衡的生态系统可以持续不断地 满足人类 ②处于生态平衡中的生态系统能够使人类生 活与生产的 保持稳定。 (2)措施 ①控制对生态系统的 在不超过生 态系统自我调节能力范围内， 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 的投入，保 证生态系统内部 的 协调。 学 57 高中生物学选择性必修2（人教版） 教材拓展 1.抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较 (1)区别 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 抵 抗 到 体 扰 坏 现 生态系统的 结构和功能 保持原状 恢复原状 (2)联系 ①一般二者呈负相关，营养结构越复杂的生 态系统，抵抗力稳定性(a)越强，而恢 复力稳定性(b)越弱。 营养结构复杂程度 ②二者是同时存在于同一系统中的两种截然 不同的能力，它们相互作用，共同维持生 态系统的稳定。 2.生态系统两种稳定性和总稳定性的关系 (图示如下) 干扰 正常作用范围 时向 (1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统 稳定性的正常作用范围。 (2)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的 58)学 N 大小，偏离的大小可以作为抵抗力稳定性 的定量指标，偏离大说明抵抗力稳定性 低，反之抵抗力稳定性高。如热带雨林与 草原生态系统相比，受到相同干扰，草原 生态系统的y值要大于热带雨林的y值。 (3)x可以表示恢复到原状所需的时间，x 越大，表示恢复力稳定性越低，反之恢 复力稳定性越高。 (4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的 面积，可以作为总稳定性的定量指标， 这一面积越大，即x与y越大，说明这 个生态系统的总稳定性越低。 (5)如图表示正常生态系统受到一定程度的 干扰后，生态系统抵抗力稳定性与恢复 力稳定性关系示意图。下列说法错误的 是( 正常范围 时间 A.一般情况下，生态系统的抵抗力稳 定性与物种的复杂程度呈正相关 B.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 C.不同生态系统C→D时间不同，说明 该生态系统抵抗力稳定性大小不同 D.S所代表的面积越小，生态系统的自 我调节能力越高 要点精析 1.恢复力稳定性强调受到破坏后恢复到原 状的能力。如某一生态系统受到外界干 扰，遭到一定程度的破坏后恢复的过程， 应视为恢复力稳定性，如河流对轻度污 染的净化；若遭到彻底破坏，其恢复过 程应视为恢复力稳定性，如火灾过后草原 的恢复等。 2.热带雨林生态系统的抵抗力稳定性和恢复 力稳定性都比较高，荒漠生态系统的抵抗 力稳定性和恢复力稳定性都比较低。 3.生态系统稳定性的主要表现 (1)结构稳定：生态系统中生产者、消费 者、分解者在种类和数量上能较长时间 地保持相对稳定。 (2)功能稳定：生态系统中的物质和能量 的输入与输出基本相等。可用下图来 表示。 结构相对稳定 食物链、食物网 决 渠 生 保证 系统 能量流动 功能相对稳定 物质循环 自 信息传递 抵抗力稳定性 影响 性 恢复力稳定性 力 例1下列关于生态系统稳定性的叙述，正 确的是( A.戈壁荒漠生态系统的抵抗力稳定性低， 但恢复力稳定性高 B.“桑基鱼塘”农业生态系统可实现对能量 的多级利用，提高了能量传递效率 C.生态系统中各种消费者的存在促进了生 态系统的物质循环并使其更加稳定 D.引入外来物种可以增加生态系统的组分， 是提高生态系统稳定性的最好措施 第3章生态系统及其稳定性。 解析：戈壁荒漠生态系统的环境条件恶劣， 其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都低，A错 误；“桑基鱼塘”农业生态系统可实现对能 量的多级利用，大大提高了能量利用率，但 不能提高能量传递效率，B错误；生态系统 中各种消费者的存在促进了生态系统的物质 循环并使其更加稳定，C正确；引入的外来 物种有可能成为入侵物种，导致生态系统的 稳定性受到破坏，D错误。 答案：C 例2（不定项)两个不同的生态系统在同 时受到同等强度的干扰(a)后，其结构和 功能的变化情况如下图所示，据图能得出的 结论是( 甲 -乙 正常运 行范围 时间 A.同等强度的干扰下，乙生态系统的抵抗 力稳定性比甲强 B.同等强度的干扰下，若乙生态系统干扰 提前，则B点左移 C.若甲生态系统的干扰强度增大，则C点 右移 D.图中偏离正常运行范围的程度可以体现 恢复力稳定性的大小 解析：从图中可看出甲、乙两个生态系统在 受到千扰后，甲生态系统使自身结构和功能 保持原状的能力弱，结构和功能波动范围 大，所以甲抵抗力稳定性弱，乙抵抗力稳定 学 59 高中生物学选择性必修2（人教版） 性强，A正确；若乙生态系统千扰提前，由 于乙生态系统恢复自身原状的周期不变，所 以B点也会提前，B正确；若甲生态系统所 受的千扰强度增大，则甲生态系统恢复自身 原状所需要的时间更长，所以C点右移，C 正确；抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界 千扰并使自身的结构和功能保持原状的能 力，所以抵抗力稳定性越大，受到相同程度 的外界干扰时偏离正常运行范围的距离越 小，图中偏离正常运行范围的程度可以体现 抵抗力稳定性的大小，D错误。 答案：ABC 川知识点三生态缸的设计要求及其分析！ 知识梳理 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)在有限的空间内，依据生态系统原理， 将生态系统的 进行组 织，构建一个人工微生态系统是可能的。 (2)在设计时，要考虑系统内组分及营养级 之间的 ①生态系统的稳定性是其结构与功能协调发 展的重要标志。 ②生态系统的稳定程度，取决于它的物种组 成、营养结构和非生物因素之间的协调 关系。 ③观察生态缸中生物的生存状况和存活时间 的长短，了解生态系统的稳定性及影响稳 定性的因素。 (60)学 3.实验流程 制作生态 用玻璃板和粘胶制作 缸框架 在生态缸内底部一侧铺垫几块石块作 缸内底部 基垫，再铺一层颗粒较细的5~l5cm 的铺垫 厚的沙土，在沙土上铺一层含腐殖质 较多的土，厚度为5~10cm,铺垫好 的土和石块整体呈坡状 放假山石 小动物栖息的场所 注入水 向缸内倒入自来水，水位高5~10cm, 在水中放几块鹅卵石 放入 水中放浮萍、金鱼藻、小乌龟等水生 动植物 动植物；在土坡上种植苔藓、铁线蕨 等，放入鼠妇、蜗牛、蚯蚓等小动物 封上生态 缸盖 用粘胶将生态缸密封 移置 将生态缸放置在室内通风、光线良好 生态缸 的地方，但要避免阳光直接照射 观察记录 每个星期至少观察一次并记录缸内生 物种类及数量的变化 要点精析 实验设计的关键 设计要求 相关分析 生态缸必须是封闭的 避免外界生物或非生物 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 使生态缸中能够进行物 力，成分齐全（具有生 质循环和能量流动，在 产者、消费者和分解者》 一定时期内保持稳定 为光合作用提供光能： 生态缸的材料必须透明 保持生态缸内温度；便 于观察 续表 设计要求 相关分析 生态缸宜小不宜大，缸 中的水量应占其容积的 便于操作；缸内储备一 定量的空气 4/5,要留出一定的空间 生态缸的采光用较强的防止水温过高导致水生 散射光 植物死亡 选择的动物不宜过多， 减少对氧气的消耗，防 个体不宜太大 止生产量小于消耗量 例1设计制作生态缸应该遵循一定的原理 和要求，下面列举的原理或要求中合理的是 A.应该将生态缸放在阳光能够直接照射的 地方，以保证获得足够的能量 B.应该经常向生态缸中通气，从而保证缸 中生物的呼吸 C.生态缸中投放的生物必须有很强的生命 力，投放的动物数量要多一些 D.生态缸的各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 解析：生态缸的采光用较强的散射光，既 可为水生植物的光合作用提供光能，又可 防止生态缸中水温过高，导致水生植物死 亡，A不符合题意；生态缸必须是封闭的， 目的是避免外界生物或非生物因素的千扰， B不符合题意；投放的不同营养级的生物 比例要合适，C不符合题意；生态缸相当于 微型的生态系统，其中的各种生物之间以 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及信息传递，D符合 第3章生态系统及其稳定性 题意。 答案：D 例2（不定项）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，如下图所 示。下列说法正确的是( 散射光下 散射光下 黑暗中 甲 丙 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 解析：甲瓶中小鱼很快死亡的原因是小鱼 过多，瓶中水藻不能制造足够的氧气，小 鱼因缺氧致死，与分解者数量多少无关，A 错误；乙瓶中水藻与小鱼比例适当，氧气 和有机物等可以自给自足，所以生物存活 的时间较长，B正确；分解者主要存在于河 水和池泥中，C正确；丙瓶在黑暗中，水藻 不能进行光合作用制造氧气，所以若想维 持生态平衡，丙瓶应放在散射光下，D正 确。 答案：BCD 例3如图是一个密封的养鱼缸，它是一个 自我稳定的生态系统，有人指出养鱼缸在一 定时间内能够保持动态平衡的原因有：①有 学(61 高中生物学选择性必修2（人教版） 稳定的能量来源；②各类生物数量相对稳 定；③金鱼藻的光合作用能为鱼的生活提供 氧气和养料；④鱼生长活动过程中产生的 CO2能够供金鱼藻进行光合作用合成有机 物；⑤河泥中的微生物能利用、转化鱼粪便 和动植物残体，为金鱼藻生活提供营养。其 中正确的是（) 水(25℃》 金鱼藻 河泥 A.①③④ B.①②③④⑤ C.①③④⑤ D.①②③④ 解析：该生态系统有稳定的能量来源—太 阳能，①正确；由于生态系统具有自我调节 能力，因此一个自我稳定的生态系统中生物 的数量是保持在相对稳定的状态，②正确； 绿色植物是生态系统中的生产者，它们能够 通过光合作用制造有机物，为自身和其他生 物的生命活动提供物质和能量，③正确；呼 吸作用能够利用氧气，把有机物分解成二氧 化碳和水，并且释放能量，产生的二氧化碳 又能够为植物的光合作用提供原料，④正 (62)学 确；鱼排泄物中的有机物能被河泥中的微生 物分解，再被植物利用，⑤正确。以上五种 情况为养鱼缸在一定时间内保持动态平衡提 供可能。 答案：B 例4下列有关生态系统功能的叙述，正确 的是() A.物质循环、能量流动和信息传递是生态 系统三个独立的功能 B.组成生物体的化合物在生物群落和非生 物环境之间循环往复 C.初级消费者越多，次级消费者获得的能 量越少 D.信息传递有利于种群的繁衍和维持生态 系统的平衡与稳定 解析：物质循环、能量流动和信息传递并不 是独立存在的，三者相互依存，不可分割， A错误；组成生物体的元素在生物群落和非 生物环境之间循环往复，B错误；次级消费 者以初级消费者为食，所以初级消费者越 多，次级消费者获得的能量可能越多，C错 误；生态系统信息传递的作用：①维持生命 活动的正常进行和生物种群的繁衍；②调节 生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳 定，D正确。 答案：D