第3章 生态系统的相对稳定性（专项训练）生物沪科版选择性必修2

第3章 种群和群落 目录导航 A考点归类·专项突破 考点01 生态系统的自我调节能力（重点） 考点02 生态系统的稳定性（重点） B系统整合·能力进阶 考点01 生态系统的自我调节能力 1．自然生态系统都属于开放系统，开放系统如果具有调节其功能的反馈机制，该系统就成为控制论系统。要使反馈系统能起控制作用，系统应具有某个理想的状态或置位点，系统就能围绕置位点而进行调节，下列说法错误的是（ ） A．任何自然生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充以维持正常功能 B．生态系统具有负反馈调节机制使得其能保持自身的生态平衡 C．生态系统围绕其置位点的调节能力是有一定限度的 D．一般来说，生态系统中生物个体数量越多，其自我调节能力越强 考点02 生态系统的稳定性 2．关于生态系统稳定性的叙述，正确的是（　　） A．生态系统的稳定性是生态系统结构和功能保持恒定不变的能力 B．气候适宜的情况下弃耕农田演替出树林，其恢复力稳定性提高 C．外来物种入侵某生态系统，使该生态系统的抵抗力稳定性提高 D．林业上采用科学合理的间伐，不会破坏森林生态系统的稳定性 3．北极冻原指北极地区北冰洋与泰加林带之间的永久冻土地和沼泽地带，年降水量低。在北极冻原生态系统中，动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。下列关于北极冻原生态系统及其稳定性的叙述，不正确的是（　　） A．食物网相对简单，抵抗力稳定性较低 B．北极冻原气候条件差，恢复力稳定性较低 C．物种特性如抗逆性与抵抗力稳定性有关，与恢复力稳定性无关 D．冰川大量融化会影响北极冻原的现有稳定性 4．下图为某河流生态系统受到生活污水（含大量有机物）轻度污染后的净化作用示意图。下列叙述正确的是（ ） A．流入该生态系统的能量全部来自生产者固定的太阳能 B．AB段溶解氧减少的主要原因是藻类数量减少和厌氧型细菌大量繁殖 C．BC段藻类大量繁殖的主要原因是有机物分解产生大量的NH4+等无机盐离子 D．图示过程体现该河流生态系统的恢复力稳定性 5．在一个相对稳定的封闭小型生态瓶中，如果要让动物存活的时间更长，则应该（ ） A．事先给予足够的食物 B．事先注入一定量的氧气 C．保持适宜的光照 D．保持温度的恒定 1．草地生态系统是全球分布最广阔的生态系统之一，随着生物入侵的日益增加，草地生态系统的保护和恢复迫在眉睫。为探究草地生态系统对抗生物入侵的机制，我国科研人员开展如图1所示试验，结果见图2。 （1）对比图2中“灭菌土壤”与“新鲜土壤”组的实验结果，在“新鲜土壤”组中抑制入侵植物成功的关键因素在于_______；本地植物多样性越高，越能________（填“激活”或“削弱”）这一因素的功能，从而通过生态系统的_______调节机制维持自身稳定。 （2）实验结果表明，为对抗入侵植物对生态系统的干扰，可采取的措施是________。 2．（23-24高三上·上海·期中）某科研团队对崇明东滩（如图）自然保护区中的自然湿地与人工修复湿地地开展了鸟类与底栖动物种群的对比研究，结结果如表 自然湿地 人工修复湿地 优势植被 海三棱黛草群落，湖下带分布着硅藻和蓝、绿藻 互花米草群端，或互花米草-芦苇混生群落 大型底栖动物 26种 8种 人为干扰程度 小 大 据表，下列分析正确的是_____。 （多选） A．处于稳态的生态系统，其结构及物种组成保持相对稳定 B．人工修复湿地的自我调节能力更强 C．自然湿地的抵抗力稳定性更好 D．人工修复湿地的恢复力稳定性较好 3．（25-26高三上·上海·期中）海洋牧场是一种海洋人工生态系统，通过在特定海域投放人工鱼礁等措施，构建或修复海洋生物生长、繁殖、索饵或避敌所需的场所，以实现海洋生态保护和渔业资源持续高效产出，是海洋低碳经济的典型代表。A-D4个海洋牧场的群落结构指标如表所示。生态系统稳定性最高的是_____，理由____。 群落结构指标不同区域 营养级长度（NR） 摄食来源多 样性水平（CR） 平均营养级多样性（CD） A 7.60 6.36 1.92 B 4.91 3.49 1.20 C 4.66 4.45 1.49 D 4.30 3.40 1.00 4．（24-25高三上·上海浦东新·阶段练习）为了掌握牛蛙在草海湿地的种群分布现状，研究小组对牛蛙种群、本地蛙种群数量变化进行了跟踪调查，获得了调查数据并建立了相关的数学模型，如图所示。    图a：牛蛙、本地蛙种种群数量变化 图b：牛蛙成体解剖食物组成（体积百分比） 科研人员发现，牛蛙入侵后，有多种同级消费者或本地蛙种逐渐在草海湿地消失，这可能导致草海湿地生态系统营养结构变得____（选填A简单/B复杂），致使生态系统的抵抗力稳定性____（选填A上升/B不变/C下降）。 5．（2025·上海长宁·二模）长江是我国重要的生态廊道，20世纪50年代以来，捕鱼及水利工程等人类活动对长江生态系统产生了显著影响。下图为长江鱼类数据和江豚数量的历史变化及预期变化。江豚是一种哺乳动物，食物包括青鳞鱼、鳗鱼、鲈鱼等多种鱼类。请据图回答以下问题。    （1）相较于1960s，2020年长江生态系统抵抗力稳定性_______（升高/降低/不变）。 （2）请从生态系统组成成分的角度，结合上述资料，选取一个方面来说明十年禁渔对维持长江生态系统稳定的作用。_________________。 6．（2024·上海·模拟预测）材料一：星云湖为云南九大高原湖泊之一，属于富营养化湖泊，其水华发生的发展变化很快。科研团队采用国产卫星高分一号，实现高时间频率和空间上连续的监测湖泊藻类动态变化。 材料二：通过卫星高分一号以归一化植被指数法（NDVI）对星云湖藻类水华区域特征信息进行分析。归一化植被指数法公式为NDVI=（PNIR-PR）/（PNIR+PR），PNIR是近红外波段的反射率，PR是红光波段的反射率。 材料三：下图1为2017年2月至2018年6月间水华面积变化的卫星数据，图2为水华覆盖区域内NDVI值、污染指数、营养指数的相关数据。 （1）分析并概括材料三中的两张图表____。 （2）该湖泊水华的频繁发生与该生态系统的____稳定性下降有关。请结合书本提出几条建议提高该生态系统的稳定性____。 7．（2023·上海宝山·一模）鄱阳湖鄱爱爱爱阳湖是中国第一大淡水湖，也是长江现存的两个大型通江湖泊之一。广大水体中分布着水生植物、浮游植物和浮游动物，种类繁多的鱼类、底栖动物等。水位涨落区是面积广大的湖滩草洲，栖息着数量众多的珍禽水鸟。湖滩草洲外围的滨湖平原以栽培植物为主，丘陵岗地则生长着马尾松林、荒山灌木草丛。下图是主湖区水体中部分生物构成的食物网。 某同学在湖区采集了适量湖底淤泥、湖水、苦草、白虾和团头鲂幼鱼制作了一个生态瓶，第3天出现水体浑浊、白虾和幼鱼死亡现象。相比于湖区自然生态系统，该生态瓶的抵抗力稳定性较_________（高/低），请简要说明其原因_______________。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3章 种群和群落 目录导航 A考点归类·专项突破 考点01 生态系统的自我调节能力（重点） 考点02 生态系统的稳定性（重点） B系统整合·能力进阶 考点01 生态系统的自我调节能力 1．自然生态系统都属于开放系统，开放系统如果具有调节其功能的反馈机制，该系统就成为控制论系统。要使反馈系统能起控制作用，系统应具有某个理想的状态或置位点，系统就能围绕置位点而进行调节，下列说法错误的是（ ） A．任何自然生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充以维持正常功能 B．生态系统具有负反馈调节机制使得其能保持自身的生态平衡 C．生态系统围绕其置位点的调节能力是有一定限度的 D．一般来说，生态系统中生物个体数量越多，其自我调节能力越强 【答案】D 【分析】生态平衡是生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，生态平衡不是绝对的，处于平衡状态的生态系统受到一定程度的干扰，有可能通过自身调节，使生态系统保持相对稳定。 【详解】A、流经生态系统的总能量一般是生产者固定的太阳能总量（有的生态系统还需外源能量的投入），生态系统存在能量散失，任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以维持生态系统的正常功能，A正确； B、生态平衡反映生态系统的稳定性，这是通过负反馈调节机制实现的，该机制是生态系统具有自我调节能力的基础，B正确； C、一般情况下，生态系统中各种生物的数量和所占的比例是相对稳定的。这说明生态系统具有一定的自我调节能力，但这种调节能力是有一定限度的，当外界因素的干扰超过了这种限度时，生态系统就会遭到破坏，C正确； D、一般来说，生态系统中组成成分越多，营养结构越复杂，其自我调节能力越强，D错误。 故选D。 考点02 生态系统的稳定性 2．关于生态系统稳定性的叙述，正确的是（　　） A．生态系统的稳定性是生态系统结构和功能保持恒定不变的能力 B．气候适宜的情况下弃耕农田演替出树林，其恢复力稳定性提高 C．外来物种入侵某生态系统，使该生态系统的抵抗力稳定性提高 D．林业上采用科学合理的间伐，不会破坏森林生态系统的稳定性 【答案】D 【分析】生态系统的稳定性包括扺抗力稳定性和恢复力稳定性两个方面。营养结构越复杂，其自我调节能力越强，抵抗力稳定性越强，而恢复力稳定性越差，负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。 【详解】A、生态系统的稳定性是生态系统结构和功能保持相对稳定、动态平衡的能力，A错误； B、气候适宜的情况下弃耕农田演替出树林，物种多样性增加，生态系统营养结构的复杂性增大，导致其扺抗力稳定性提高，而恢复力稳定性降低，B错误； C、外来物种入侵某生态系统，可能会威胁当地的生物多样性，使该生态系统的抵抗力稳定性降低，C错误； D、林业上采用科学合理的间伐，森林依然能够保持持续更新的能力，不会破坏森林生态系统的稳定性，D正确。 故选D。 3．北极冻原指北极地区北冰洋与泰加林带之间的永久冻土地和沼泽地带，年降水量低。在北极冻原生态系统中，动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。下列关于北极冻原生态系统及其稳定性的叙述，不正确的是（　　） A．食物网相对简单，抵抗力稳定性较低 B．北极冻原气候条件差，恢复力稳定性较低 C．物种特性如抗逆性与抵抗力稳定性有关，与恢复力稳定性无关 D．冰川大量融化会影响北极冻原的现有稳定性 【答案】C 【分析】1、生态系统中的组成成分越多，营养结构就越复杂，生态系统的自动调节能力就越强，其抵抗力稳定性就越强，相反的其恢复力稳定性就越弱。 2、北极苔原生态系统动植物种类稀少，营养结构简单，其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都弱。 【详解】A、生物繁殖能力的强弱与恢复力稳定性呈正相关，抵抗力稳定性与食物网的复杂程度呈正相关，A正确； B、北极冻原气候条件差，生态系统的生产力较弱，无论是物质的积累还是能量的周转都受环境条件的限制，恢复力稳定性较低，B正确； C、生态系统的每个结构，包括营养结构、非生物的物质和能量均与生态系统的稳定性息息相关，没有任何一种结构要素与稳定性没有关联，只有关联性强与弱的区别，C错误； D、无机环境的变迁时刻影响着生态系统的稳定性，冰川融化影响北极的气候以及生态系统的边界范围、温度变化等，从而影响生态系统的稳定性，D正确。 故选C。 4．下图为某河流生态系统受到生活污水（含大量有机物）轻度污染后的净化作用示意图。下列叙述正确的是（    ） A．流入该生态系统的能量全部来自生产者固定的太阳能 B．AB段溶解氧减少的主要原因是藻类数量减少和厌氧型细菌大量繁殖 C．BC段藻类大量繁殖的主要原因是有机物分解产生大量的NH4+等无机盐离子 D．图示过程体现该河流生态系统的恢复力稳定性 【答案】C 【分析】据图分析：AB段由于藻类数量减少、需氧型细菌大量繁殖，溶解氧减少；BC段含碳有机物减少，藻类大量繁殖的主要原因是有机物分解产生大量的NH4+等无机盐离子。 【详解】A、流入该生态系统的能量来自生产者固定的太阳能和污水中有机物的化学能，A错误； B、AB段溶解氧减少的主要原因是藻类数量减少和需氧型细菌大量繁殖，使得氧气释放量减少、消耗量增加，B错误； C、BC段含碳有机物减少，说明有机物被分解，可推测藻类大量繁殖的主要原因是有机物分解产生大量的NH4+等无机盐离子，C正确； D、图为某河流生态系统受到生活污水轻度污染后的净化作用示意图，所以图示过程体现该河流生态系统的抵抗力稳定性，D错误。 故选C。 5．在一个相对稳定的封闭小型生态瓶中，如果要让动物存活的时间更长，则应该（    ） A．事先给予足够的食物 B．事先注入一定量的氧气 C．保持适宜的光照 D．保持温度的恒定 【答案】C 【分析】一个封闭的、相对稳定的小型生态瓶物质是可以循环的，但需要从外界获得能量以维持生态系统的稳定。 【详解】ABC、一个封闭的、相对稳定的小型生态瓶是一个小型的生态系统，包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者四种成分，并形成一定的食物链和食物网。在一定光照下，生产者可以把无机物合成为有机物，并通过光合作用释放氧气，供消费者和分解者利用。消费者和分解者可以把有机物分解为无机盐和二氧化碳，从而实现物质的循环。生态瓶中不需要事先为动物准备充足的食物和注入一定量的氧气，AB错误，C正确； D、生态瓶置于自然温度下即可，不需要保持温度恒定，D错误。 故选C。 1．草地生态系统是全球分布最广阔的生态系统之一，随着生物入侵的日益增加，草地生态系统的保护和恢复迫在眉睫。为探究草地生态系统对抗生物入侵的机制，我国科研人员开展如图1所示试验，结果见图2。 （1）对比图2中“灭菌土壤”与“新鲜土壤”组的实验结果，在“新鲜土壤”组中抑制入侵植物成功的关键因素在于_______；本地植物多样性越高，越能________（填“激活”或“削弱”）这一因素的功能，从而通过生态系统的_______调节机制维持自身稳定。 （2）实验结果表明，为对抗入侵植物对生态系统的干扰，可采取的措施是________。 【答案】（1） 土壤微生物 激活 负反馈 （2）增加本地植物物种多样性 【分析】引入外来物种可能因为缺乏天敌，环境适宜而引起其数量疯长，破坏当地生态系统的稳定性；也可能增加当地生物多样性，提高当地生态系统的稳定性，具有两面性。 【详解】 （1）对比 “灭菌土壤”（无微生物）与 “新鲜土壤”（含微生物）组，新鲜土壤组更能抑制入侵植物，说明关键因素是土壤微生物；本地植物多样性越高，新鲜土壤组入侵植物生物量越低，说明越能激活土壤微生物的功能，进而通过负反馈调节（抑制入侵植物过度增长）维持生态系统稳定。 （2）实验表明本地植物多样性越高，越能抑制入侵植物，因此可采取的措施是增加本地植物的物种多样性。 2．（23-24高三上·上海·期中）某科研团队对崇明东滩（如图）自然保护区中的自然湿地与人工修复湿地地开展了鸟类与底栖动物种群的对比研究，结结果如表1 自然湿地 人工修复湿地 优势植被 海三棱黛草群落，湖下带分布着硅藻和蓝、绿藻 互花米草群端，或互花米草-芦苇混生群落 大型底栖动物 26种 8种 人为干扰程度 小 大 据表，下列分析正确的是_____。 （多选） A．处于稳态的生态系统，其结构及物种组成保持相对稳定 B．人工修复湿地的自我调节能力更强 C．自然湿地的抵抗力稳定性更好 D．人工修复湿地的恢复力稳定性较好 【答案】ACD 【详解】A、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。处于生态平衡的生态系统的特征之一就是结构平衡，即生态系统的各组分保持相对稳定，A正确； B、人工修复湿地生物多样性低，营养结构简单，自我调节能力弱，B错误； C、自然湿地的生物多样性高，结构复杂，抗干扰能力强，抵抗力稳定性更好，C正确； D、人工修复湿地生物多样性低，营养结构简单，恢复起来容易，恢复力稳定性较好，D正确。 故选ACD。 3．（25-26高三上·上海·期中）海洋牧场是一种海洋人工生态系统，通过在特定海域投放人工鱼礁等措施，构建或修复海洋生物生长、繁殖、索饵或避敌所需的场所，以实现海洋生态保护和渔业资源持续高效产出，是海洋低碳经济的典型代表。A-D4个海洋牧场的群落结构指标如表所示。生态系统稳定性最高的是_____，理由____。 群落结构指标不同区域 营养级长度（NR） 摄食来源多 样性水平（CR） 平均营养级多样性（CD） A 7.60 6.36 1.92 B 4.91 3.49 1.20 C 4.66 4.45 1.49 D 4.30 3.40 1.00 【答案】 A 生态系统稳定性与营养结构复杂程度正相关，A区域的群落结构指标（营养级长度、摄食多样性等）均优于其他区域，营养结构更复杂，自我调节能力更强。    【详解】A区域的营养级长度（NR）、摄食来源多样性（CR）、平均营养级多样性（CD）均最高，营养结构更复杂，生态系统稳定性更高 因为生态系统稳定性与营养结构复杂程度正相关，A区域的群落结构指标（营养级长度、摄食多样性等）均优于其他区域，营养结构更复杂，自我调节能力更强。 4．（24-25高三上·上海浦东新·阶段练习）请回答关于生物与环境相关的问题 为了掌握牛蛙在草海湿地的种群分布现状，研究小组对牛蛙种群、本地蛙种群数量变化进行了跟踪调查，获得了调查数据并建立了相关的数学模型，如图所示。    图1-a：牛蛙、本地蛙种种群数量变化图1-b：牛蛙成体解剖食物组成（体积百分比） 科研人员发现，牛蛙入侵后，有多种同级消费者或本地蛙种逐渐在草海湿地消失，这可能导致草海湿地生态系统营养结构变得____（选填A简单/B复杂），致使生态系统的抵抗力稳定性____（选填A上升/B不变/C下降）。 【答案】 A C 【详解】科研人员发现，牛蛙入侵后，有多种同级消费者或本地蛙种逐渐在草海湿地消失，由于物种数量的减少，这可能导致草海湿地生态系统营养结构变得A简单，生态系统的自我调节能力下降，致使生态系统的抵抗力稳定性C下降。 5．（2025·上海长宁·二模）长江是我国重要的生态廊道，20世纪50年代以来，捕鱼及水利工程等人类活动对长江生态系统产生了显著影响。下图为长江鱼类数据和江豚数量的历史变化及预期变化。江豚是一种哺乳动物，食物包括青鳞鱼、鳗鱼、鲈鱼等多种鱼类。请据图回答以下问题。    （1）相较于1960s，2020年长江生态系统抵抗力稳定性_______（升高/降低/不变）。 （2）请从生态系统组成成分的角度，结合上述资料，选取一个方面来说明十年禁渔对维持长江生态系统稳定的作用。_________________。 【答案】 （1）降低 （2）鱼类作为生态系统中的消费者，禁渔使草食性鱼类增多，从而控制水生植物等生产者的生长范围和速度，防止其过度繁殖；禁渔使江豚以及肉食性鱼类的数量回升，从而调控被捕食生物的种群数量，保证生态系统的平衡；鱼类数量增加也为分解者提供了更多的有机物质来源，促进了分解者的活动，加速了生态系统的物质循环；鱼类数量增加使食物网更为复杂，从而促进了生态系统的能量流动和物质利用。（以上分析或其他合理分析中答出一个方面即可） 【详解】 （1）在1981-2020年期间，鱼类等生物多样性降低，食物链与食物网被削弱，导致长江生态系统的抵抗力稳定性下降。 （2）从生态系统组成成分的角度分析，鱼类作为生态系统中的消费者，禁渔使草食性鱼类增多，从而控制水生植物等生产者的生长范围和速度，防止其过度繁殖；禁渔使江豚以及肉食性鱼类的数量回升，从而调控被捕食生物的种群数量，保证生态系统的平衡；鱼类数量增加也为分解者提供了更多的有机物质来源，促进了分解者的活动，加速了生态系统的物质循环；鱼类数量增加使食物网更为复杂，从而促进了生态系统的能量流动和物质利用。（以上分析或其他合理分析中答出一个方面即可） 6．（2024·上海·模拟预测）材料一：星云湖为云南九大高原湖泊之一，属于富营养化湖泊，其水华发生的发展变化很快。科研团队采用国产卫星高分一号，实现高时间频率和空间上连续的监测湖泊藻类动态变化。 材料二：通过卫星高分一号以归一化植被指数法（NDVI）对星云湖藻类水华区域特征信息进行分析。归一化植被指数法公式为NDVI=（PNIR-PR）/（PNIR+PR），PNIR是近红外波段的反射率，PR是红光波段的反射率。 材料三：下图1为2017年2月至2018年6月间水华面积变化的卫星数据，图2为水华覆盖区域内NDVI值、污染指数、营养指数的相关数据。 （1）分析并概括材料三中的两张图表____。 （2）该湖泊水华的频繁发生与该生态系统的____稳定性下降有关。请结合书本提出几条建议提高该生态系统的稳定性____。 【答案】（1）图1体现了2017年2月至2018年6月间水华面积变化一直处于不规则的波动状态；图2体现了营养指数、污染指数和NDVI之间表现为正相关。 （2） 抵抗力 适当引入适应当前环境的生物；减少人类对该生态系统的破坏；对生态系统中的污染物进行一定程度的清理 【详解】（1）分析图1可知，为2017年2月至2018年6月间水华面积在不断的波动，该时间段内水华的爆发特点为一直处于不规则的波动状态。分析图1和图2，NDVI值、污染指数、营养指数随着水华面积的增加而增加，减少而减少，因此水华面积与NDVI值、污染指数、营养指数之间的相关性为正相关。 （2）该湖泊水华的频繁发生，使得该生态系统的稳定性受到了破坏，说明生态系统的抵抗力稳定性下降。态系统的稳定性和生态系统的组成成分和食物链和食物网有关，为提高该生态系统的稳定性一方面要增加其组分和食物链和食物网（营养结构）的复杂程度；另一方面，要控制对该生态系统的干扰强度不超过该生态系统的自我调节能力。同时，还可科学的施行对环境轻污染的、有效的生物防治。因此提出的措施是适当引入适应当前环境的生物；减少人类对该生态系统的破坏；对生态系统中的污染物进行一定程度的清理。 7．（2023·上海宝山·一模）鄱阳湖鄱爱爱爱阳湖是中国第一大淡水湖，也是长江现存的两个大型通江湖泊之一。广大水体中分布着水生植物、浮游植物和浮游动物，种类繁多的鱼类、底栖动物等。水位涨落区是面积广大的湖滩草洲，栖息着数量众多的珍禽水鸟。湖滩草洲外围的滨湖平原以栽培植物为主，丘陵岗地则生长着马尾松林、荒山灌木草丛。下图是主湖区水体中部分生物构成的食物网。 某同学在湖区采集了适量湖底淤泥、湖水、苦草、白虾和团头鲂幼鱼制作了一个生态瓶，第3天出现水体浑浊、白虾和幼鱼死亡现象。相比于湖区自然生态系统，该生态瓶的抵抗力稳定性较_________（高/低），请简要说明其原因_________。 【答案】 低 生物种类少，各成分比例不恰当 【详解】一般而言，生态系统中的物种数目越多，食物链和食物网越复杂，则稳定性越强，相比于湖区自然生态系统，该生态瓶的抵抗力稳定性较低，是由于该生态系统中的生物种类较少，且比例不恰当，如生产者数量较少，缺少分解者等。 / 学科网（北京）股份有限公司 $