3.5 生态系统的稳定性(分层培优练)生物人教版选择性必修2
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内容正文:
3.5 生态系统的稳定性
分层作业
目录
A组 巩固过关
考点01:生态系统的稳定性与自我调节能力
考点02:提高生态系统的稳定性
考点03:生态缸的设计与稳定性观察
B组 能力提升
C组 拓展探究
考点01:生态系统的稳定性与自我调节能力
教材梳理
1. 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,具有结构平衡、功能平衡和收支平衡等特征,但并非各成分和指标始终不变,而是保持动态平衡。
2. 生态系统通过负反馈调节抵抗和消除一定限度的外来干扰,使系统的工作效果减弱或受到限制;负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础。
3. 生态系统的稳定性是其维持或恢复自身结构和功能相对稳定、维持生态平衡的能力,其中抵抗力稳定性表现为受干扰后保持原状,恢复力稳定性表现为受破坏后恢复到原状。
4. 生态系统的自我调节能力是有限的,当外界干扰强度超过一定限度时,稳定性会急剧下降,生态平衡可能遭到严重破坏;一般来说,生物种类越多、营养结构越复杂,自我调节能力和抵抗力稳定性越强。
自我检测
1.【生产应用】沙田柚是梅州特色农产品,其产量和品质一直是果农关注的问题。沙田柚园A 采用常规管理,果农使用化肥、杀虫剂和除草剂等进行管理,林下几乎没有植被,沙田柚产量高;沙田柚园B与沙田柚园A面积相近,但不进行人工管理,林下植被丰富,沙田柚产量低。研究者调查了这两个沙田柚园中的节肢动物种类、个体数量及其中害虫、天敌的比例,结果见表。回答下列问题:
沙田柚园
种类(种)
个体数量(头)
害虫比例(%)
天敌比例(%)
A
523
103278
36.67
14.10
B
568
104118
40.86
20.40
(1)与沙田柚园A相比,沙田柚园B的节肢动物物种丰富度___________(填“高”或“低”),可能的原因是林下丰富的植被为节肢动物提供了___________,有利于其生存。
(2)与沙田柚园B 相比,沙田柚园A的害虫和天敌比例___________(填“多”或“少”),根据其管理方式分析,主要原因可能是___________。
(3)一沙田柚园被某种病害侵袭后柚子树全部死亡,从生态学角度解释,主要是该生态系统___________有限。
【答案】(1)高 食物和栖息空间
(2)少 沙田柚园 A 使用杀虫剂,可降低害虫数量,同时因食物来源少,导致害虫的天敌数量也少
(3)自我调节(自我修复)能力
【分析】1、群落垂直结构:在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象;植物主要受阳光的影响,动物主要受食物和栖息空间的影响。群落水平结构:由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异。
2、由于阳光、温度和水分等环境条件随季节而变化,群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。
【详解】(1)由表格内容可知,沙田柚园B节肢动物的种类数多于沙田柚园A,即沙田柚园B节肢动物的物种丰富度高,可能的原因是林下丰富的植被为节肢动物提供了食物和栖息空间,有利于其生存,因为动物的生存需要植物直接或间接提供食物和栖息地。
(2)沙田柚园A的节肢动物总数量以及害虫和天敌的比例均低于沙田柚园B,可推知沙田柚园A的害虫和天敌的数量均低于沙田柚园B,原因可能是沙田柚园A使用杀虫剂,降低了害虫的数量,同时因食物来源少,导致害虫天敌数量也低,因而物种丰富度低于沙田柚园B。
(3)一沙田柚园被某种病害侵袭后柚子树全部死亡,这是由于生态系统的自我调节能力有限。
2.下列有关生态系统的稳定性与信息传递的叙述,正确的有( )
A.森林生态系统的抵抗力稳定性比人工果园生态系统的高
B.负反馈调节是维持生态系统稳定性的重要调节机制
C.生态系统中的物理信息只能来自非生物环境
D.信息传递能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定
【答案】ABD
【详解】A、森林生态系统的生物种类更多,营养结构更复杂,自我调节能力更强,因此抵抗力稳定性高于人工果园生态系统(物种单一、结构简单),A正确;
B、负反馈调节能使生态系统保持相对稳定,是生态系统自我调节能力的基础,B正确;
C、物理信息的来源可以是无机环境(如光、温度、湿度),也可以是生物(如鸟鸣、昆虫翅膀振动的声音),C错误;
D、信息传递对于群落和生态系统来说,能调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。例如,植物释放的化学信息可以吸引天敌捕食害虫,从而调节种间关系,维持生态系统稳定,D正确。
3.某环保部门在凌晨2点选择某养猪场附近河流的四个不同地点测量其溶氧量,结果如图所示,根据图示分析不正确的是( )
A.地点3附近好氧型微生物活动旺盛
B.污染最可能从地点2附近开始
C.地点3溶解氧减少的主要原因是光照不足
D.地点4数据表明该河流具有抵抗力稳定性
【答案】C
【分析】据图分析:溶氧量越高说明河水没有被污染,2处溶氧量开始降低,说明污染是从2处开始的,3处溶氧量最低,说明3处污染最为严重,4处溶氧量恢复正常,说明河流具有自净功能。
【详解】A、地点3溶氧量最少,说明好氧型微生物活动旺盛,A正确;
B、水中溶氧量从地点2开始减少,说明污染最可能从地点2附近开始,B正确;
C、地点3溶解氧减少主要是由于水中有机物较多,好氧型细菌消耗氧气增多引起的,C错误;
D、地点4数据表明该河流具有抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力,即具有抵抗力稳定性,D正确。
故选C。
4.如图为某一生态系统稳定性图解,对此理解不正确的是( )
A.a为抵抗力稳定性,b为恢复力稳定性
B.为农田除草除虫可使其营养结构的复杂程度降低,提高a的大小
C.一般来说,物种丰富度与a的大小呈正相关,与b的大小呈负相关
D.本图适用于森林生态系统,但不适用于北极冻原生态系统
【答案】B
【分析】据图分析,生态系统的物种丰富度越大,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强,恢复力稳定性越弱,a为抵抗力稳定性,b为恢复力稳定性。
【详解】A、一般情况下,生态系统的营养结构越复杂,该生态系统的抵抗力稳定性越强,恢复力稳定性越弱,则a为抵抗力稳定性,b为恢复力稳定性,A正确;
B、为农田除草除虫降低了物种丰富度和营养结构的复杂程度,导致该生态系统抵抗力稳定性即a降低,恢复力稳定性即b相应提高,B错误;
C、一般来说,物种丰富度越高,该生态系统的食物网越复杂,抵抗力稳定性(a)越高,恢复力稳定性(b)越低,因此一般来说,物种丰富度与a的大小呈正相关,与b的大小呈负相关,C正确;
D、森林生态系统中,抵抗力稳定性高,恢复力稳定性低,而北极冻原生态系统环境恶劣,抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低,故本图适用于森林生态系统,但不适用于北极冻原生态系统,D正确。
故选B。
5.【新考法】下列关于生态系统稳定性的叙述,正确的是( )
A.负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础
B.自我调节能力越强的生态系统其恢复力稳定性往往就越弱
C.恶劣环境条件下的生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性基本相同
D.提高生态系统稳定性,就是要禁止对生态系统的干扰和利用
【答案】ABC
【分析】生态系统稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性两个方面,其稳定性的大小与营养结构的复杂程度相关。一般营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强,恢复力稳定性越弱。
【详解】A、通过负反馈调节,可以使生态系统的结构保持相对稳定,所以负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,A正确;
B、自我调节能力越强的生态系统,一旦破坏,则很难恢复,其恢复力稳定性往往就越弱,B正确;
C、恶劣环境条件下生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较弱,如北极苔原生态系统,C正确;
D、提高生态系统稳定性,不是禁止对生态系统的干扰和利用,而是合理利用生态系统,D错误。
故选ABC。
6.【新考法】生态系统稳定性受多种因素的影响。下列生态系统组成成分的变动,足以瓦解马尾松林生态系统的是( )
A.寒潮带来的零星降雪 B.真菌偶尔侵染个别马尾松
C.雷击引起森林大火 D.松毛虫招来了天敌赤眼蜂
【答案】C
【详解】A、寒潮带来的零星降雪属于非生物因素的轻微干扰,马尾松作为耐寒树种可耐受短期低温,该干扰未破坏生产者(马尾松)的基础营养级结构,不足以瓦解生态系统,A不符合题意;
B、真菌偶尔侵染个别马尾松属于生物因素的局部干扰,生态系统可通过负反馈调节(如病原体-宿主平衡)维持稳定性,未动摇群落整体结构,B不符合题意;
C、雷击引起的森林大火会彻底摧毁生产者(马尾松)群落,破坏生态系统的营养结构基础,导致物质循环和能量流动中断,超出恢复力稳定性阈值,足以瓦解生态系统,C符合题意;
D、松毛虫招来了天敌赤眼蜂属于负反馈调节机制(生物防治),通过食物链关系控制害虫数量,增强生态系统稳定性,不会导致瓦解,D不符合题意。
7.生态系统的自我调节能力,对于维护生态系统的稳定起着关键作用。这是通过( )
A.种群密度的规律性变化来实现的
B.群落与非生物环境之间的物质循环来实现的
C.生态系统内部的反馈机制来实现的
D.人工进行的绿化和环境保护来实现的
【答案】C
【详解】生态系统的自我调节能力与群落的丰富度有关,群落结构越复杂,自我调节能力越大,生态系统的抵抗力稳定性就越强,而负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础,C正确,ABD错误。
8.【新考法】下列有关生态系统的叙述,错误的是( )
A.任何生态系统都需要不断地得到来自系统外的能量补充
B.食物链和食物网是物质循环和能量流动的渠道
C.食物网越复杂,生态系统的恢复力稳定性越弱
D.为提高生态系统的稳定性,可以大量引入外来物种
【答案】D
【分析】一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。
【详解】A、能量在生态系统中是单向流动、逐级递减的,所以任何生态系统都需要不断地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、食物链和食物网是生态系统中物质循环和能量流动的渠道,物质和能量沿着食物链和食物网进行传递和转化,B正确;
C、食物网越复杂,生态系统的营养结构越复杂,自我调节能力越强,抵抗力稳定性越强,而恢复力稳定性越弱,C正确;
D、大量引入外来物种可能会破坏当地的生态平衡,导致生物多样性下降,降低生态系统的稳定性,D错误。
故选D。
9.稳态转换是指在气候变化、人类活动影响下,生态系统的结构和功能可能发生大规模、持续和突然的变化,导致生态系统从一个相对稳定的状态快速重组进入另一个相对稳定状态的现象。下列有关叙述错误的是( )
A.人类对严重受损的湖泊生态系统进行修复和优化后,可使该生态系统发生稳态转换
B.生态系统由一种稳态转变为另一种稳态后,营养结构将会变简单
C.生态系统稳态的转换可能使生态系统的抵抗力稳定性改变
D.识别生态系统的稳态转换临界点,有利于生态平衡的维持
【答案】B
【分析】抵抗力稳定性的大小取决于该生态系统的生物物种的多少和营养结构的复杂程度。生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的抵抗力稳定性就越高;而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力,恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。
【详解】A、人类对严重受损的湖泊生态系统进行修复和优化后可恢复稳态,说明湖泊生态系统发生了稳态转换,A正确;
BC、生态系统发生稳态转换后,生态系统的营养结构不一定会变简单,也可能变复杂,生态系统的抵抗力稳定性也会有所改变,B错误、C正确;
D、识别生态系统的稳态转换临界点,可及时采取相应措施,有利于维持生态平衡,D正确。
故选B。
10.【生活实践】某盐碱滩涂湿地生态系统结构稳定,物种丰富多样。以下因素的变动最可能导致该生态系统崩溃的是( )
A.外来生物迁入,其种群数量持续逐年增长
B.潮汐短期变化,部分草本植物生长受阻
C.盐分小幅波动,少数底栖生物数量下降
D.汛期积水增多,滩涂区域植被生长放缓
【答案】A
【详解】A、外来生物迁入后种群数量持续逐年增长,缺乏天敌制约且环境适宜,会持续抢占本地物种的生存资源,导致本地物种大量消亡,严重破坏生态系统的营养结构,可能导致生态系统崩溃,A正确;
B、潮汐属于短期变化,仅造成部分草本植物生长受阻,干扰强度极低,生态系统可通过自我调节维持稳定,不会导致该生态系统崩溃,B错误;
C、盐分属于小幅波动,仅造成少数底栖生物数量下降,对生态系统整体结构影响极小,可通过自我调节维持稳定,不会导致该生态系统崩溃,C错误;
D、汛期积水增多仅使滩涂植被生长放缓,未造成物种大量死亡,生态系统结构可通过自我调节维持稳定,不会导致该生态系统崩溃,D错误。
11.【新考法】下列有关生态系统的叙述错误的是( )
A.生态系统是生物群落及无机环境相互作用的自然系统
B.生态系统的功能主要是进行物质和能量的循环
C.生态系统的结构包括生态系统的成分、食物链和食物网
D.生态系统在一定限度内有自动调节能力,能保持相对稳定
【答案】B
【分析】生态系统的功能主要有:物质循环、能量流动和信息传递。物质循环的特点是具有全球性和循环性;能量流动的特点是单向流动,逐级递减,而且能量是不能循环的;信息传递具有双向性,信息传递可以调节种间关系,维持生态系统的稳定。
【详解】A、在一定区域内生物和它所生活的环境就形成一个生态系统,即生态系统是生物群落和非生物环境相互作用的自然系统,A正确;
B、生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,三者缺一不可,B错误;
C、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,营养结构是指食物链和食物网,C正确;
D、生态系统都具有一定的自我调节能力,这个自我调节能力是有一定的限度,能够保持相对稳定,D正确。
故选B。
考点02:提高生态系统的稳定性
教材梳理
1. 提高生态系统稳定性,一方面要控制对生态系统的干扰强度,在不超过其自我调节能力的范围内合理、适度地利用,如对过度利用的森林和草原先封育,恢复后再适度利用。
2. 另一方面,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和功能协调,例如对单一作物农田进行施肥、灌溉和病虫害控制。
3. 提高人工生态系统稳定性的核心是增加物种多样性、提高营养结构和系统结构的复杂性,并可通过建设防护林等生态屏障减轻风沙等外界干扰。
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12.桉树原产地主要在澳洲大陆,是密荫大乔木,树干高,根系发达,蒸腾作用强。桉树林是我国西南地区重要经济林,大面积种植单一桉树林的生态问题已引起广泛关注。回答下面的问题:
(1)人工桉树林往往植被稀少,可能的原因是桉树是_______,影响其他植物生存;桉树蒸腾作用强,水分散失多,不利于其他植物生长;单一种植的桉树林对环境变化抵抗能力______(填“弱”或“强”),原因是______。
(2)下图是某地区不同森林的植物分布状况。
三种森林中,物种丰富度和林内水分状况均较好的是_______。上述事实说明某物种能否在一种类型的森林存在,一方面取决于_______,另一方面则取决于物种的生态和生物学特性。
(3)研究还发现:无论是哪一种单纯的人工林,均无法最大限度地发挥森林维持生物多样性、保持水土、净化空气等功能的作用;人工森林中,乔木层的种群密度对灌木层和草本层的物种丰富度有较大影响。写出你对通过造林进行植被恢复的建议_______。
【答案】(1)密荫大乔木遮挡阳光 弱 生物种类少,营养结构简单,自我调节能力小
(2)混交林 森林的种类
(3)根据区域自然植被的特征,造林时要选择优良的混交模式以充分发挥植被的生态效应。充分利用光、水、土壤等资源取得喜阴植物与旱生植物、乔木、灌木与草本植物的功能优势互补,改善林地小气候
【分析】桉树林是密荫大乔木,树干高,根系发达,蒸腾作用强,我国面积种植单一桉树林,单一种植的桉树林生物种类少,营养结构简单,自我调节能力小,抵抗能力弱。
【详解】(1) 从题目信息“桉树是密荫大乔木,树干高,根系发达,蒸腾作用强”可知:人工桉树林往往植被稀少,可能的原因是桉树是密荫大乔木遮挡阳光,影响其他植物生存;桉树蒸腾作用强,水分散失多,不利于其他植物生长;单一种植的桉树林对环境变化抵抗能力弱,原因是生物种类少,营养结构简单,自我调节能力小。
(2) 从题图信息可以看出,物种丰富度和林内水分状况均较好的是混交林。上述事实说明某物种能否在一种类型的森林存在,一方面取决于森林的种类,另一方面则取决于物种的喜阴、旱生等生态和生物学特性。
(3)要通过造林进行植被恢复,就要根据区域自然植被的特征,造林时要选择优良的混交模式以充分发挥植被的生态效应。充分利用光、水、土壤等资源取得喜阴植物与旱生植物、乔木、灌木与草本植物的功能优势互补,改善林地小气候。
13.在我国西北沙漠治理工程中,下列做法正确的是( )
①选择一种耐旱乔木大面积种植②在周边牧场实行退牧还草③封沙育林育草④设置草方格沙障防风固沙⑤土壤改良,提升沙地肥力⑥大量开采地下水冲刷沙漠,快速改造地貌
A.①③⑤⑥ B.②④⑤⑥ C.①②④⑥ D.②③④⑤
【答案】D
【详解】①大面积种植单一耐旱乔木会导致生态系统物种丰富度低,抵抗力稳定性差,且乔木需水量大,易加剧西北沙区水资源短缺,①错误;
②退牧还草可减少过度放牧对地表植被的破坏,通过恢复草本植被发挥防风固沙作用,②正确;
③封沙育林育草可减少人为干扰,促进沙区植被自然恢复,③正确;
④草方格沙障可增加地表粗糙度削减风力,还能截留水分提高沙层含水量,利于固沙植物存活,是经典的治沙工程措施,④正确;
⑤改良土壤、提升沙地肥力,有利于植被定植生长,助力沙区生态恢复,⑤正确;
⑥大量开采地下水会导致地下水位下降,加剧水资源短缺,甚至导致原有植被因缺水死亡,引发更严重的生态破坏,⑥错误。
综上,②③④⑤正确,故选D。
14.【生产应用】对有害生物的防治,一般采取综合防治技术,包括生物防治、机械防治和化学防治等。下列分析不合理的是( )
A.利用某些害虫的趋光性可采用黑光灯对其进行灯光诱捕
B.利用性引诱剂破坏种群正常的性别比例来干扰害虫繁殖
C.利用除草剂清除杂草有利于提高农田的抵抗力稳定性
D.有害生物防治的目标一般是将其数量控制在较低水平
【答案】C
【分析】生物防治就是利用生物来防治病虫害。生物来防常用的方法有以菌治虫、以虫治虫和以鸟治虫等;它利用了生物物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物。它的最大优点是不污染环境,是农药等非生物防治病虫害方法所不能比的。
【详解】A、许多害虫具有趋光性, 利用黑光灯对具有趋光性的害虫进行灯光诱捕,是一种有效的机械防治方法,可以减少害虫的数量,A正确;
B、性引诱剂是一种模拟昆虫性信息素的化学物质,可以吸引同种异性昆虫前来,从而破坏害虫种群正常的性别比例,使雌雄比例失调,干扰害虫的正常交配和繁殖,降低害虫的出生率,B正确;
C、抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。 利用除草剂清除杂草,会使农田生态系统的生物种类减少,营养结构简单,生态系统的抵抗力稳定性越低,C错误;
D、在有害生物防治中,一般不追求将有害生物完全消灭。 因为完全消灭有害生物可能会导致生态失衡等问题,通常是将有害生物的数量控制在较低水平,使其对农作物等的危害在可接受范围内,D正确。
故选C。
考点03:生态缸的设计与稳定性观察
教材梳理
1. 生态缸的设计原理是在有限空间内依据生态系统原理组织生产者、消费者、分解者和非生物的物质与能量等基本成分,并使各组分及营养级保持合适比例;其稳定性具有条件性和暂时性。
2. 生态缸应保持透明以便生产者进行光合作用,放置在室内通风、光线良好但避免阳光直射的位置,动物数量不宜过多、个体不宜过大,以减少氧气消耗。
3. 生态缸封闭后应每周至少观察一次,记录其中生物种类及数量的变化,并以生物能否较长时间保持相对稳定、物质循环和能量流动是否协调来评价其稳定性。
4. 设计对照实验时可改变光照、生产者等单一条件,比较各生态缸中生物存活时间和种类数量变化,从而分析光照和生产者对生态系统稳定性的影响。
自我检测
15.同学们用苔藓、金鱼藻、铁线蕨、蚯蚓、鼠妇、蜗牛等生物和一些石块、泥土设计制作一个较为稳定的生态缸。下列叙述正确的是( )
A.对生态系统的基本成分及其比例要有严格的要求,即生产者、消费者和分解者
B.为了使生态缸内的沙地保持干燥,应将生态缸放置在直射光下
C.该生态缸处于封闭状态,但需要外界提供能量
D.该生态系统物种组成较为简单,抵抗力稳定性较高
【答案】C
【详解】生态系统的组成成分包含生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量,因此加入该生态缸的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,A错误;生态缸应放置到散射光充足的地方,保证生产者对光照的需求,这样有利于维持其稳定性,而不应该在阳光直射的地方,否则会导致生态缸中的温度过高,影响生物的生长,B错误;该生态缸处于密封状态,但维持缸内生态系统的稳定仍需依赖外界环境提供能量,C正确;生态缸中生态系统物种组成较为简单,抵抗力稳定性较低,D错误。
16.某同学制作了一个封闭的小生态缸,放入适量的水草、5条小鱼、含腐殖质的土等基质,将其置于窗台上接受阳光直射。7天后,发现水草枯萎、小鱼全部死亡。下列有关原因分析最合理的是( )
A.水草数量过少,无法为小鱼提供充足氧气
B.生态缸未定期通入氧气以维持小鱼生存
C.未添加分解者,有机物积累较多导致水质恶化
D.阳光直射导致水温升高较快,超出生物耐受范围
【答案】D
【分析】制作小生态缸设计要求及相关分析:①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。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),以保证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生态缸的材料必须透明,以便为光合作用提供光能,保持生态缸内温度,便于观察。④生态缸宜小不宜大,缸中的水量应占其容积的4/5,要留出一定的空间,储备一定量的空气。⑤生态缸的采光用较强的散射光,以防止水温过高导致水生生物死亡。
【详解】A、水草数量过少可能导致氧气不足,但题干中水草自身枯萎,说明其无法正常进行光合作用,根本原因可能与环境因素(如温度)有关,而非单纯数量问题,A错误;
B、封闭生态缸应通过生产者(水草)的光合作用维持氧气平衡,无需额外通氧。若系统崩溃,说明内部结构或环境存在缺陷,而非维护不当,B错误;
C、腐殖质土壤中含有分解者(如微生物),能够分解有机物,因此“未添加分解者”不符合实际情况,C错误;
D、阳光直射导致水温快速升高,超出水草和小鱼的耐受范围。高温会破坏水草细胞结构(如酶失活、叶绿体受损),使其枯萎;同时水温升高会降低水中溶解氧含量,导致小鱼缺氧死亡,D正确。
故选D。
17.(2025高考天津卷生物真题)对高寒草原牧场长期围封(禁牧)前后的植物群落进行调查,结果如下表:
物种
相对数量(%)
围封前
围封后
牧草
紫花针茅
10.6
10.6
草地早熟禾
7.6
8.2
赖草
7.1
47.1
其他非优势种
29.7
19.8
杂草
马蔺
4.6
0.0
阿尔泰狗娃花
4.5
3.3
三辐柴胡
3.2
0.9
其他非优势种
32.7
10.1
对于围封前后的变化,说法错误的是( )
A.紫花针茅的生态位未发生改变
B.群落中赖草逐渐占据优势
C.影响群落结构的主要因素由捕食变为种间竞争
D.草原牧场功能得到恢复,体现生态系统具有恢复力稳定性
【答案】A
【详解】A、紫花针茅的相对数量未变,但围封后牲畜啃食消失,其生长环境和资源竞争可能改变,导致生态位变化,A错误;
B、赖草相对数量从7.1%增至47.1%,成为优势种,B正确;
C、围封前有放牧(捕食压力),围封后放牧消失,物种间的种间竞争成为影响群落结构的主要因素,C正确;
D、围封后草原牧场的物种组成向更优方向发展,功能得到恢复,体现了生态系统的恢复力稳定性,D正确。
故选A。
18.【生产应用】(2025高考北京卷生物真题试卷)塞罕坝曾森林茂密,后来由于人类活动破坏而逐渐变成荒原。上世纪60年代以来,林业工人不断努力,种植了华北落叶松等多种树木,如今已将森林覆盖率提高到75%以上,成为人类改善自然环境的典范。下列叙述错误的是( )
A.塞罕坝造林经验可推广到各类荒原的治理,以提高森林覆盖率
B.植树造林时要尽量种植多种树木,以利于提高生态系统稳定性
C.塞罕坝的变化说明,人类活动可以影响群落演替的进程和方向
D.与上世纪60年代相比,现在塞罕坝生态系统的固碳量大幅增加
【答案】A
【分析】生态系统的稳定性是生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,原因:生态系统具有一定的自我调节能力;调节基础:负反馈调节。群落是一个动态系统,是不断发展变化的;随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程称为群落演替;人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
【详解】A、不同荒原的环境条件(如气候、土壤等)差异较大,塞罕坝的造林经验基于当地特定条件,不能直接推广到所有类型的荒原治理,A错误;
B、增加物种多样性可提高生态系统的抵抗力稳定性,种植多种树木符合这一原理,B正确;
C、人类活动(如植树造林)能改变群落演替的速度和方向,塞罕坝的恢复是典型实例,C正确;
D、森林覆盖率的提高意味着生产者(如华北落叶松)数量增加,光合作用固定CO₂的能力增强,生态系统的总固碳量必然增加,D正确;
故选A。
19.【生活实践】(2025高考课标卷生物)在“绿水青山就是金山银山”理念的感召下,同学们积极讨论某退化荒山的生态恢复方案。A同学提出选择一种树种进行全覆盖造林;B同学提出应该种植多种草本和木本植物。回答下列问题:
(1)在生态恢复过程中,退化荒山会发生群落演替。通常,群落演替的类型有初生演替和次生演替,二者的区别有____________________________________________________________(答出2点即可)。
(2)与A同学的方案相比,B同学的方案可能有利于控制害虫的爆发,从种间关系的角度分析其原因是______________________________________________________________________。
(3)为合理利用环境资源,从群落空间结构的角度考虑,设计荒山绿化方案时应遵循的原则是______________________________(答出2点即可)。
(4)为维护恢复后生态系统的稳定性,需要采取的措施有__________________________________________(答出2点即可)。
【答案】(1)起点不同;速度不同
(2)B同学方案中植物种类多,动物种类会相应增加,物种间的竞争、捕食等关系更复杂,使害虫种群数量增长受到限制
(3)群落水平方向上种植不同种类的植物;群落垂直方向上种植不同高度的植物
(4)控制对生态系统的干扰强度;给予相应的物质、能量投入
【详解】1)初生演替和次生演替起点不同:初生演替是在从未有过生物或被彻底消灭过生物的地方(如裸岩、沙丘)开始;次生演替是在原有群落虽被破坏,但保留了土壤条件和部分生物的地方(如退化荒山)开始。二者速度不同:初生演替因要从无到有建立生态,过程漫长(比如裸岩演替到森林需数百年);次生演替有土壤、种子等基础,速度更快(像荒山恢复,几年就能有明显变化)。
2)B方案种多种植物,会让生态更复杂。多种植物能吸引更多种类的动物(比如有的植物吸引食草虫,有的吸引食虫鸟)。物种多了,种间关系就复杂:害虫会被天敌(如鸟)捕食,还会和其他生物竞争资源(如食物、空间),这些都会限制害虫数量疯长,所以利于控制虫害。
3)群落有水平和垂直空间结构。水平方向:不同位置环境(光照、水分)有差异,种不同植物能充分利用这些环境(比如阳处种喜阳植物,阴处种喜阴植物)。垂直方向:不同高度的植物(矮草、灌木、乔木)能利用不同层次的光照、空间,比如乔木用上层光,灌木用中层,草用下层,这样就把环境资源(光、空间)都“占满”,提高利用率。
4)生态系统稳定靠自身调节,但也需人为助力。控制干扰强度:比如别过度砍伐、放牧,不然生态系统承受不住,容易崩溃。给予物质、能量投入:如果生态系统自身资源不够(比如土壤贫瘠),补充肥料(物质)、营造适宜气候(能量相关),能帮它维持稳定,像给荒山定期补水、施肥。
20.(2026年高考福建卷生物高考真题(网络 收集版))森林生态系统是重要的碳库,在应对气候变化中发挥重要作用。科研人员研究了某亚热带退化森林自然恢复过程中的群落结构及碳储量,图1表示不同恢复阶段植物各分层结构的物种多样性,图2表示不同恢复阶段碳储量分布情况。
回答下列问题:
(1)CO2随大气环流流动,说明碳循环具有_______性。
(2)由图1可知,随着恢复的进行,灌木层的物种多样性呈_______。从恢复中期到恢复后期,草本层物种多样性下降的主要原因是_____________。
(3)由图2可知,该森林生态系统固碳能力最强的是_______层。据图1和图2分析,土壤有机碳的增加主要来源于林下凋落物和植物的_______。
(4)另有一亚热带森林正处于恢复中期,基于上述研究,提出能快速有效提升该森林碳储量的措施是_________________________(答出1点)。
【答案】(1)全球
(2)先升高后降低 森林郁闭度增大,草本层光照强度减弱,草本植物种类减少
(3)乔木 死亡体
(4)补植不同种类的乔木
【详解】(1)CO2能够随着大气环流在全球范围内流动,因此,碳循环具有全球性。
(2)由图1可知,从恢复初期到恢复中期再到恢复后期,灌木层的物种多样性呈先升高后降低。从恢复中期到恢复后期,乔木层丰富度指数升高,物种多样性增加,森林郁闭度增大,草本层接受的光照强度减弱,草本植物种类减少,导致草本层物种多样性下降。
(3)由图2可知,随恢复进行乔木层碳储量占比和总量增长最快、数值最高,是固碳能力最强的层。据图1和图2,结合群落演替过程分析得出,土壤有机碳除了来自动植物凋落物,还来自植物的死亡残体分解输入的有机质。
(4)由图可知,从恢复中期到恢复后期,乔木层丰富度指数升高,灌木层丰富度指数降低,乔木层和土壤层的碳储量明显增多。因此,处于恢复中期的亚热带森林快速有效提升碳储量的措施是补植不同种类的乔木,提高乔木层的丰富度指数。
21.【科学探究】(2025年陕西、山西、宁夏、青海四省(陕晋宁青)高考生物真题试卷)过度放牧会导致土地退化,禁牧封育是防治荒漠化和开展风沙治理的重要措施。研究人员在黄土高原半干旱区对不同禁牧封育年限的群落开展植物多样性调查,结果如下表。其中,辛普森多样性指数越大表示群落物种多样性水平越高。回答下列问题。
禁牧封育时长(年)
物种数(种)
物种总数(种)
辛普森多样性指数
半灌木
多年生草本
一年生草本
0
0
11
2
13
0.6
3
2
16
4
22
0.8
6
2
19
6
27
0.9
10
2
21
5
28
0.9
15
2
22
2
26
0.8
注:深色方块代表样方的相对位置
(1)开展植物种群密度调查时常用样方法。研究区域的植物分布不均匀,理论上样方设置较合理的是图(a)中的__________(填“A”“B”或“C”),其原因是______________________________________________________________________。
(2)本研究结果说明生态系统遭到一定程度的破坏后,经过一段时间,可以恢复到接近原来的状态,这是由于生态系统具有__________。
(3)根据表中物种数量变化分析,研究区域禁牧封育后发生的群落演替类型为__________,该群落最终演替成为灌草群落。若在该半干旱地区大量种植阔叶乔木,生态系统稳定性会__________,其原因是__________________________________________。
(4)据表可知,随禁牧封育时间延长,物种多样性的变化趋势是__________,该结果说明____________________;针对其中出现的问题,结合图(b)所示,对长期禁牧封育的群落恢复提出可行优化建议:_____________________________。
【答案】(1)B B种样方设置做到了随机取样,调查数据更加科学严谨,A、C样方设置没有做到随机取样
(2)一定的自我调节能力或恢复力稳定性
(3)次生演替 降低 阔叶乔木生长需要大量的水,在半干旱地区种植会导致水资源短缺,使该生态系统中原有的物种因缺水而逐渐减少甚至消失,生物种类减少,营养结构变得单一
(4)先增加后降低 适度禁牧有利于物种多样性的增加,过度禁牧则不利于物种多样性的维持 适度的放牧,一定的人为干预
【详解】1)开展植物种群密度调查时常用样方法,样方法调查时需要随机取样,观察图(a)中的样方可知,A和C均没有做到随机取样,只有B是在研究区域内随机取样,这样的调查结果会更加严谨和科学,因此理论上样方设置较合理的是图(a)中的B。
2)生态系统遭到一定程度的破坏后,经过一段时间,可以恢复到接近原来的状态,原因是生态系统具有一定的自我调节能力(或恢复力稳定性)。
3)结合表格数据分析,研究区域禁牧封育前存在一定的物种,禁牧封育物种数在不断增多,发生的群落演替类型为次生演替。若在该半干旱地区大量种植阔叶乔木,生态系统稳定性会降低,原因是阔叶乔木生长需要大量的水,在半干旱地区种植会导致水资源短缺,使该生态系统中原有的物种因缺水而逐渐减少甚至消失,生物种类减少,营养结构变得单一,因此生态系统的稳定性降低。
4)辛普森多样性指数越大表示群落物种多样性水平越高,结合表格数据可知,随禁牧封育时间延长,物种多样性的变化趋势是先增加后降低。该结果说明适度禁牧有利于物种多样性的增加,过度禁牧则不利于物种多样性的维持。图(b)分析,群落受到一定程度的干扰是可以提高物种多样性的,有利于生态系统的稳定,因此对长期禁牧封育的群落恢复可提出的建议是进行适度的放牧,也可以进行一定的人为干预。
22.(2025高考江西生物真题)下图为某湖泊生态系统中的部分食物网。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.鹤既属于第二,又属于第三营养级
B.一般情况下,雕获得的能量不高于2.4×106kJ
C.碳元素从水草进入到鱼的主要形式是有机物
D.鼠和鹤的数量变化体现了生态系统的正反馈调节
【答案】AC
【详解】A、由图可知,鹤可以以第一营养级的植物为食,也可以第二营养级的鼠和鱼为食,因此鹤既属于第二,又属于第三营养级,A正确;
B、能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,在相邻营养级间的传递效率为10%~20%,该食物网为某湖泊生态系统中的部分食物网,雕可能有其他的食物来源,因此雕获得的能量有可能高于2.4×106kJ,B错误;
C、鱼通过捕食获得水草中的碳,即碳元素从水草进入到鱼的主要形式是有机物,C正确;
D、鼠增多导致鹤增多,鹤增多导致鼠减少,可知鼠和鹤的数量变化体现了生态系统的负反馈调节,D错误。
故选AC。
23.【生产应用】(2026年高考江西卷生物高考真题(网络 收集版))磷循环“始”于岩石的风化,“终”于海洋的沉积(不考虑磷的气体形式,如图),在维持生态平衡中发挥着重要作用。
回答下列问题:
(1)磷在生物群落和无机环境之间循环的主要形式是________。
(2)与碳循环相比,磷循环的不同之处有________(选填序号①易沉积;②周期长;③全球性),导致磷资源易匮乏,自然条件下,磷更易成为________(选填“水体”或“陆地”)生态系统初级生产力的重要限制因素。
(3)人类活动会对磷循环产生影响。施用磷肥可使作物增产,但过量使用会加速磷资源匮乏。从磷循环“始”与“终”的角度分析,过量施肥加速磷资源匮乏的原因是________。另外,过量的磷进入水体易引起水体富营养化,削弱了生态系统的________稳定性,在________反馈的作用下,最终导致水华或赤潮的爆发。
(4)为探究秸秆还田对农田及土壤中磷流失的影响,研究人员设置了2组田间实验(为期3年),结果如表。据表推测,秸秆还田的作用有___________________________________(简要写出3点即可)。
处理方式
总径流量(m3·hm-2)
土壤中磷含量(mg·kg-1)
径流中磷总流失量(g·hm-2)
农作物总产量(t·hm-2)
常规施肥
10500
580
250
9.18
秸秆还田+常规施肥
8095
670
232
10.29
【答案】(1)磷酸盐
(2)①② 水体
(3)过量磷肥随径流最终进入海洋沉积,难以回到陆地被重新利用,而岩石风化补充磷的速度很慢,可利用磷资源被快速消耗 抵抗力 正
(4)减少总径流量;减少磷随径流的流失;提高土壤磷含量(提升土壤肥力);提高农作物总产量
【详解】(1)结合图可知,生物从无机环境吸收磷、磷在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是磷酸盐。因为在磷循环中,岩石风化释放出的是磷酸盐,植物吸收的是土壤中的磷酸盐,然后在生物之间传递,生物体死亡后分解又以磷酸盐的形式回到无机环境。
(2)碳循环是气体型循环,磷循环是沉积型循环,二者都属于生物地球化学循环,都具有全球性;与碳循环相比,磷循环的特点是易沉积、循环周期更长,因此选①②。由于磷在水体 中易沉积的特性,所以相对于陆地生态系统,水体生态系统更容易缺磷,因此自然条件下,磷更易成为水体生态系统初级生产力的限制因素。
(3)结合题干磷循环“始于岩石风化、终于海洋沉积,大部分沉积磷难以回到陆地被重新利用”的特点:过量施用磷肥后,多余的磷会随径流进入海洋沉积脱离可利用循环,而岩石风化补充磷的速度极慢,因此加速了可利用磷资源的匮乏。水体富营养化会破坏生态系统结构,降低生物多样性和自我调节能力,削弱生态系统的抵抗力稳定性;水华/赤潮爆发过程中,污染会进一步加剧生态系统偏离稳定状态,该过程是正反馈调节的结果。
(4)对比表格数据可直接推出:与常规施肥相比,秸秆还田可以降低总径流量、减少磷流失、提高土壤磷含量(肥力)、提高作物总产量。
24.【生活实践】(2026年高考广西卷生物高考真题(网络 收集版))科研人员对某水库水质进行监测并对其中的生物展开调查。部分研究结果如图1、2所示。回答下列问题:
(1)据图1分析,丙种鱼同化的能量来源于底栖动物、浮游植物和____________,甲种鱼与乙种鱼的关系是____________。据图2分析,能量在第二营养级到第三营养级间的传递效率是____________×100%(用字母表示)。
(2)监测发现,该水库水体铅浓度超标,导致生态失衡,理论上体内铅浓度最高的鱼类是____________。治理铅超标水体,除了从源头杜绝铅排放,还可通过生物治理,具体方式为筛选并种植本土特定水生植物,该植物应具备的特点是____________。
(3)经综合治理,该水库恢复了生态平衡,表现为收支平衡、____________平衡和____________平衡。
【答案】(1)有机碎屑 捕食和种间竞争 E/(A+D)
(2)甲种鱼 能够吸收铅、对铅有较强的耐受性,不会造成生物入侵
(3)结构 功能
【详解】(1)图1食物网中,丙种鱼可以取食底栖动物、浮游植物,还能利用有机碎屑,所以丙种鱼同化的能量来源于底栖动物、浮游植物和有机碎屑。甲种鱼捕食乙种鱼;同时二者均会捕食底栖动物,因此二者存在捕食和种间竞争关系。第二营养级同化的能量包括A从上一个营养级同化的能量和D外源输入的能量;第三营养级从第二营养级同化的能量为E。所以能量在第二营养级到第三营养级间的传递效率是E/(A+D)×100%。
(2)重金属铅具有生物富集现象,营养级越高体内浓度越高;甲种鱼是该食物网最高营养级的鱼类,所以体内铅浓度最高。通过生物治理铅超标水体,选择的植物应该能够吸收铅、对铅有较强的耐受性,且应为本地物种,这样不会造成生物入侵。
(3)生态平衡包含三方面:收支平衡、结构平衡、功能平衡。
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3.5 生态系统的稳定性
分层作业
考点01:生态系统的稳定性与自我调节能力
教材梳理
1. 相对稳定 结构平衡、功能平衡和收支平衡
2. 负反馈 自我调节能力
3. 维持或恢复自身结构和功能相对稳定 保持原状 恢复到原状
4. 有限的 自我调节能力和抵抗力稳定性
自我检测
1.【答案】(1)高 食物和栖息空间
(2)少 沙田柚园 A 使用杀虫剂,可降低害虫数量,同时因食物来源少,导致害虫的天敌数量也少
(3)自我调节(自我修复)能力
2.【答案】ABD
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】ABC
6.【答案】C
7.【答案】C
8.【答案】D
9.【答案】B
10.【答案】A
11.【答案】B
考点02:提高生态系统的稳定性
教材梳理
1. 控制对生态系统的干扰强度 封育
2. 物质、能量投入
3. 物种多样性 生态屏障
自我检测
12.【答案】(1)密荫大乔木遮挡阳光 弱 生物种类少,营养结构简单,自我调节能力小
(2)混交林 森林的种类
(3)根据区域自然植被的特征,造林时要选择优良的混交模式以充分发挥植被的生态效应。充分利用光、水、土壤等资源取得喜阴植物与旱生植物、乔木、灌木与草本植物的功能优势互补,改善林地小气候
13.【答案】D
14.【答案】C
考点03:生态缸的设计与稳定性观察
教材梳理
1. 生产者、消费者、分解者和非生物的物质与能量 条件性和暂时性
2. 透明 避免阳光直射
3. 生物种类及数量
4. 光照和生产者
自我检测
15.【答案】C
16.【答案】D
17.【答案】A
18.【答案】A
19.【答案】(1)起点不同;速度不同
(2)B同学方案中植物种类多,动物种类会相应增加,物种间的竞争、捕食等关系更复杂,使害虫种群数量增长受到限制
(3)群落水平方向上种植不同种类的植物;群落垂直方向上种植不同高度的植物
(4)控制对生态系统的干扰强度;给予相应的物质、能量投入
20.【答案】(1)全球
(2)先升高后降低 森林郁闭度增大,草本层光照强度减弱,草本植物种类减少
(3)乔木 死亡体
(4)补植不同种类的乔木
21.【答案】(1)B B种样方设置做到了随机取样,调查数据更加科学严谨,A、C样方设置没有做到随机取样
(2)一定的自我调节能力或恢复力稳定性
(3)次生演替 降低 阔叶乔木生长需要大量的水,在半干旱地区种植会导致水资源短缺,使该生态系统中原有的物种因缺水而逐渐减少甚至消失,生物种类减少,营养结构变得单一
(4)先增加后降低 适度禁牧有利于物种多样性的增加,过度禁牧则不利于物种多样性的维持 适度的放牧,一定的人为干预
22.【答案】AC
23.【答案】(1)磷酸盐
(2)①② 水体
(3)过量磷肥随径流最终进入海洋沉积,难以回到陆地被重新利用,而岩石风化补充磷的速度很慢,可利用磷资源被快速消耗 抵抗力 正
(4)减少总径流量;减少磷随径流的流失;提高土壤磷含量(提升土壤肥力);提高农作物总产量
24.【答案】(1)有机碎屑 捕食和种间竞争 E/(A+D)
(2)甲种鱼 能够吸收铅、对铅有较强的耐受性,不会造成生物入侵
(3)结构 功能
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3.5 生态系统的稳定性
分层作业
目录
A组 巩固过关
考点01:生态系统的稳定性与自我调节能力
考点02:提高生态系统的稳定性
考点03:生态缸的设计与稳定性观察
B组 能力提升
C组 拓展探究
考点01:生态系统的稳定性与自我调节能力
教材梳理
1. 生态平衡是生态系统的结构和功能处于 的一种状态,具有 等特征,但并非各成分和指标始终不变,而是保持动态平衡。
2. 生态系统通过 调节抵抗和消除一定限度的外来干扰,使系统的工作效果减弱或受到限制;负反馈调节是生态系统具有 的基础。
3. 生态系统的稳定性是其 、维持生态平衡的能力,其中抵抗力稳定性表现为受干扰后 ,恢复力稳定性表现为受破坏后 。
4. 生态系统的自我调节能力是 ,当外界干扰强度超过一定限度时,稳定性会急剧下降,生态平衡可能遭到严重破坏;一般来说,生物种类越多、营养结构越复杂, 越强。
自我检测
1.【生产应用】沙田柚是梅州特色农产品,其产量和品质一直是果农关注的问题。沙田柚园A 采用常规管理,果农使用化肥、杀虫剂和除草剂等进行管理,林下几乎没有植被,沙田柚产量高;沙田柚园B与沙田柚园A面积相近,但不进行人工管理,林下植被丰富,沙田柚产量低。研究者调查了这两个沙田柚园中的节肢动物种类、个体数量及其中害虫、天敌的比例,结果见表。回答下列问题:
沙田柚园
种类(种)
个体数量(头)
害虫比例(%)
天敌比例(%)
A
523
103278
36.67
14.10
B
568
104118
40.86
20.40
(1)与沙田柚园A相比,沙田柚园B的节肢动物物种丰富度___________(填“高”或“低”),可能的原因是林下丰富的植被为节肢动物提供了___________,有利于其生存。
(2)与沙田柚园B 相比,沙田柚园A的害虫和天敌比例___________(填“多”或“少”),根据其管理方式分析,主要原因可能是___________。
(3)一沙田柚园被某种病害侵袭后柚子树全部死亡,从生态学角度解释,主要是该生态系统___________有限。
2.下列有关生态系统的稳定性与信息传递的叙述,正确的有( )
A.森林生态系统的抵抗力稳定性比人工果园生态系统的高
B.负反馈调节是维持生态系统稳定性的重要调节机制
C.生态系统中的物理信息只能来自非生物环境
D.信息传递能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定
3.某环保部门在凌晨2点选择某养猪场附近河流的四个不同地点测量其溶氧量,结果如图所示,根据图示分析不正确的是( )
A.地点3附近好氧型微生物活动旺盛
B.污染最可能从地点2附近开始
C.地点3溶解氧减少的主要原因是光照不足
D.地点4数据表明该河流具有抵抗力稳定性
4.如图为某一生态系统稳定性图解,对此理解不正确的是( )
A.a为抵抗力稳定性,b为恢复力稳定性
B.为农田除草除虫可使其营养结构的复杂程度降低,提高a的大小
C.一般来说,物种丰富度与a的大小呈正相关,与b的大小呈负相关
D.本图适用于森林生态系统,但不适用于北极冻原生态系统
5.【新考法】下列关于生态系统稳定性的叙述,正确的是( )
A.负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础
B.自我调节能力越强的生态系统其恢复力稳定性往往就越弱
C.恶劣环境条件下的生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性基本相同
D.提高生态系统稳定性,就是要禁止对生态系统的干扰和利用
6.【新考法】生态系统稳定性受多种因素的影响。下列生态系统组成成分的变动,足以瓦解马尾松林生态系统的是( )
A.寒潮带来的零星降雪 B.真菌偶尔侵染个别马尾松
C.雷击引起森林大火 D.松毛虫招来了天敌赤眼蜂
7.生态系统的自我调节能力,对于维护生态系统的稳定起着关键作用。这是通过( )
A.种群密度的规律性变化来实现的
B.群落与非生物环境之间的物质循环来实现的
C.生态系统内部的反馈机制来实现的
D.人工进行的绿化和环境保护来实现的
8.【新考法】下列有关生态系统的叙述,错误的是( )
A.任何生态系统都需要不断地得到来自系统外的能量补充
B.食物链和食物网是物质循环和能量流动的渠道
C.食物网越复杂,生态系统的恢复力稳定性越弱
D.为提高生态系统的稳定性,可以大量引入外来物种
9.稳态转换是指在气候变化、人类活动影响下,生态系统的结构和功能可能发生大规模、持续和突然的变化,导致生态系统从一个相对稳定的状态快速重组进入另一个相对稳定状态的现象。下列有关叙述错误的是( )
A.人类对严重受损的湖泊生态系统进行修复和优化后,可使该生态系统发生稳态转换
B.生态系统由一种稳态转变为另一种稳态后,营养结构将会变简单
C.生态系统稳态的转换可能使生态系统的抵抗力稳定性改变
D.识别生态系统的稳态转换临界点,有利于生态平衡的维持
10.【生活实践】某盐碱滩涂湿地生态系统结构稳定,物种丰富多样。以下因素的变动最可能导致该生态系统崩溃的是( )
A.外来生物迁入,其种群数量持续逐年增长
B.潮汐短期变化,部分草本植物生长受阻
C.盐分小幅波动,少数底栖生物数量下降
D.汛期积水增多,滩涂区域植被生长放缓
11.【新考法】下列有关生态系统的叙述错误的是( )
A.生态系统是生物群落及无机环境相互作用的自然系统
B.生态系统的功能主要是进行物质和能量的循环
C.生态系统的结构包括生态系统的成分、食物链和食物网
D.生态系统在一定限度内有自动调节能力,能保持相对稳定
考点02:提高生态系统的稳定性
教材梳理
1. 提高生态系统稳定性,一方面要 ,在不超过其自我调节能力的范围内合理、适度地利用,如对过度利用的森林和草原先 ,恢复后再适度利用。
2. 另一方面,对人类利用强度较大的生态系统,应给予相应的 ,保证生态系统内部结构和功能协调,例如对单一作物农田进行施肥、灌溉和病虫害控制。
3. 提高人工生态系统稳定性的核心是增加 、提高营养结构和系统结构的复杂性,并可通过建设防护林等 减轻风沙等外界干扰。
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12.桉树原产地主要在澳洲大陆,是密荫大乔木,树干高,根系发达,蒸腾作用强。桉树林是我国西南地区重要经济林,大面积种植单一桉树林的生态问题已引起广泛关注。回答下面的问题:
(1)人工桉树林往往植被稀少,可能的原因是桉树是_______,影响其他植物生存;桉树蒸腾作用强,水分散失多,不利于其他植物生长;单一种植的桉树林对环境变化抵抗能力______(填“弱”或“强”),原因是______。
(2)下图是某地区不同森林的植物分布状况。
三种森林中,物种丰富度和林内水分状况均较好的是_______。上述事实说明某物种能否在一种类型的森林存在,一方面取决于_______,另一方面则取决于物种的生态和生物学特性。
(3)研究还发现:无论是哪一种单纯的人工林,均无法最大限度地发挥森林维持生物多样性、保持水土、净化空气等功能的作用;人工森林中,乔木层的种群密度对灌木层和草本层的物种丰富度有较大影响。写出你对通过造林进行植被恢复的建议_______。
13.在我国西北沙漠治理工程中,下列做法正确的是( )
①选择一种耐旱乔木大面积种植②在周边牧场实行退牧还草③封沙育林育草④设置草方格沙障防风固沙⑤土壤改良,提升沙地肥力⑥大量开采地下水冲刷沙漠,快速改造地貌
A.①③⑤⑥ B.②④⑤⑥ C.①②④⑥ D.②③④⑤
14.【生产应用】对有害生物的防治,一般采取综合防治技术,包括生物防治、机械防治和化学防治等。下列分析不合理的是( )
A.利用某些害虫的趋光性可采用黑光灯对其进行灯光诱捕
B.利用性引诱剂破坏种群正常的性别比例来干扰害虫繁殖
C.利用除草剂清除杂草有利于提高农田的抵抗力稳定性
D.有害生物防治的目标一般是将其数量控制在较低水平
考点03:生态缸的设计与稳定性观察
教材梳理
1. 生态缸的设计原理是在有限空间内依据生态系统原理组织 等基本成分,并使各组分及营养级保持合适比例;其稳定性具有 。
2. 生态缸应保持 以便生产者进行光合作用,放置在室内通风、光线良好但 的位置,动物数量不宜过多、个体不宜过大,以减少氧气消耗。
3. 生态缸封闭后应每周至少观察一次,记录其中 的变化,并以生物能否较长时间保持相对稳定、物质循环和能量流动是否协调来评价其稳定性。
4. 设计对照实验时可改变光照、生产者等单一条件,比较各生态缸中生物存活时间和种类数量变化,从而分析 对生态系统稳定性的影响。
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15.同学们用苔藓、金鱼藻、铁线蕨、蚯蚓、鼠妇、蜗牛等生物和一些石块、泥土设计制作一个较为稳定的生态缸。下列叙述正确的是( )
A.对生态系统的基本成分及其比例要有严格的要求,即生产者、消费者和分解者
B.为了使生态缸内的沙地保持干燥,应将生态缸放置在直射光下
C.该生态缸处于封闭状态,但需要外界提供能量
D.该生态系统物种组成较为简单,抵抗力稳定性较高
16.某同学制作了一个封闭的小生态缸,放入适量的水草、5条小鱼、含腐殖质的土等基质,将其置于窗台上接受阳光直射。7天后,发现水草枯萎、小鱼全部死亡。下列有关原因分析最合理的是( )
A.水草数量过少,无法为小鱼提供充足氧气
B.生态缸未定期通入氧气以维持小鱼生存
C.未添加分解者,有机物积累较多导致水质恶化
D.阳光直射导致水温升高较快,超出生物耐受范围
17.(2025高考天津卷生物真题)对高寒草原牧场长期围封(禁牧)前后的植物群落进行调查,结果如下表:
物种
相对数量(%)
围封前
围封后
牧草
紫花针茅
10.6
10.6
草地早熟禾
7.6
8.2
赖草
7.1
47.1
其他非优势种
29.7
19.8
杂草
马蔺
4.6
0.0
阿尔泰狗娃花
4.5
3.3
三辐柴胡
3.2
0.9
其他非优势种
32.7
10.1
对于围封前后的变化,说法错误的是( )
A.紫花针茅的生态位未发生改变
B.群落中赖草逐渐占据优势
C.影响群落结构的主要因素由捕食变为种间竞争
D.草原牧场功能得到恢复,体现生态系统具有恢复力稳定性
18.【生产应用】(2025高考北京卷生物真题试卷)塞罕坝曾森林茂密,后来由于人类活动破坏而逐渐变成荒原。上世纪60年代以来,林业工人不断努力,种植了华北落叶松等多种树木,如今已将森林覆盖率提高到75%以上,成为人类改善自然环境的典范。下列叙述错误的是( )
A.塞罕坝造林经验可推广到各类荒原的治理,以提高森林覆盖率
B.植树造林时要尽量种植多种树木,以利于提高生态系统稳定性
C.塞罕坝的变化说明,人类活动可以影响群落演替的进程和方向
D.与上世纪60年代相比,现在塞罕坝生态系统的固碳量大幅增加
19.【生活实践】(2025高考课标卷生物)在“绿水青山就是金山银山”理念的感召下,同学们积极讨论某退化荒山的生态恢复方案。A同学提出选择一种树种进行全覆盖造林;B同学提出应该种植多种草本和木本植物。回答下列问题:
(1)在生态恢复过程中,退化荒山会发生群落演替。通常,群落演替的类型有初生演替和次生演替,二者的区别有____________________________________________________________(答出2点即可)。
(2)与A同学的方案相比,B同学的方案可能有利于控制害虫的爆发,从种间关系的角度分析其原因是______________________________________________________________________。
(3)为合理利用环境资源,从群落空间结构的角度考虑,设计荒山绿化方案时应遵循的原则是______________________________(答出2点即可)。
(4)为维护恢复后生态系统的稳定性,需要采取的措施有__________________________________________(答出2点即可)。
20.(2026年高考福建卷生物高考真题(网络 收集版))森林生态系统是重要的碳库,在应对气候变化中发挥重要作用。科研人员研究了某亚热带退化森林自然恢复过程中的群落结构及碳储量,图1表示不同恢复阶段植物各分层结构的物种多样性,图2表示不同恢复阶段碳储量分布情况。
回答下列问题:
(1)CO2随大气环流流动,说明碳循环具有_______性。
(2)由图1可知,随着恢复的进行,灌木层的物种多样性呈_______。从恢复中期到恢复后期,草本层物种多样性下降的主要原因是_____________。
(3)由图2可知,该森林生态系统固碳能力最强的是_______层。据图1和图2分析,土壤有机碳的增加主要来源于林下凋落物和植物的_______。
(4)另有一亚热带森林正处于恢复中期,基于上述研究,提出能快速有效提升该森林碳储量的措施是_________________________(答出1点)。
21.【科学探究】(2025年陕西、山西、宁夏、青海四省(陕晋宁青)高考生物真题试卷)过度放牧会导致土地退化,禁牧封育是防治荒漠化和开展风沙治理的重要措施。研究人员在黄土高原半干旱区对不同禁牧封育年限的群落开展植物多样性调查,结果如下表。其中,辛普森多样性指数越大表示群落物种多样性水平越高。回答下列问题。
禁牧封育时长(年)
物种数(种)
物种总数(种)
辛普森多样性指数
半灌木
多年生草本
一年生草本
0
0
11
2
13
0.6
3
2
16
4
22
0.8
6
2
19
6
27
0.9
10
2
21
5
28
0.9
15
2
22
2
26
0.8
注:深色方块代表样方的相对位置
(1)开展植物种群密度调查时常用样方法。研究区域的植物分布不均匀,理论上样方设置较合理的是图(a)中的__________(填“A”“B”或“C”),其原因是______________________________________________________________________。
(2)本研究结果说明生态系统遭到一定程度的破坏后,经过一段时间,可以恢复到接近原来的状态,这是由于生态系统具有__________。
(3)根据表中物种数量变化分析,研究区域禁牧封育后发生的群落演替类型为__________,该群落最终演替成为灌草群落。若在该半干旱地区大量种植阔叶乔木,生态系统稳定性会__________,其原因是__________________________________________。
(4)据表可知,随禁牧封育时间延长,物种多样性的变化趋势是__________,该结果说明____________________;针对其中出现的问题,结合图(b)所示,对长期禁牧封育的群落恢复提出可行优化建议:_____________________________。
22.(2025高考江西生物真题)下图为某湖泊生态系统中的部分食物网。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.鹤既属于第二,又属于第三营养级
B.一般情况下,雕获得的能量不高于2.4×106kJ
C.碳元素从水草进入到鱼的主要形式是有机物
D.鼠和鹤的数量变化体现了生态系统的正反馈调节
23.【生产应用】(2026年高考江西卷生物高考真题(网络 收集版))磷循环“始”于岩石的风化,“终”于海洋的沉积(不考虑磷的气体形式,如图),在维持生态平衡中发挥着重要作用。
回答下列问题:
(1)磷在生物群落和无机环境之间循环的主要形式是________。
(2)与碳循环相比,磷循环的不同之处有________(选填序号①易沉积;②周期长;③全球性),导致磷资源易匮乏,自然条件下,磷更易成为________(选填“水体”或“陆地”)生态系统初级生产力的重要限制因素。
(3)人类活动会对磷循环产生影响。施用磷肥可使作物增产,但过量使用会加速磷资源匮乏。从磷循环“始”与“终”的角度分析,过量施肥加速磷资源匮乏的原因是________。另外,过量的磷进入水体易引起水体富营养化,削弱了生态系统的________稳定性,在________反馈的作用下,最终导致水华或赤潮的爆发。
(4)为探究秸秆还田对农田及土壤中磷流失的影响,研究人员设置了2组田间实验(为期3年),结果如表。据表推测,秸秆还田的作用有___________________________________(简要写出3点即可)。
处理方式
总径流量(m3·hm-2)
土壤中磷含量(mg·kg-1)
径流中磷总流失量(g·hm-2)
农作物总产量(t·hm-2)
常规施肥
10500
580
250
9.18
秸秆还田+常规施肥
8095
670
232
10.29
24.【生活实践】(2026年高考广西卷生物高考真题(网络 收集版))科研人员对某水库水质进行监测并对其中的生物展开调查。部分研究结果如图1、2所示。回答下列问题:
(1)据图1分析,丙种鱼同化的能量来源于底栖动物、浮游植物和____________,甲种鱼与乙种鱼的关系是____________。据图2分析,能量在第二营养级到第三营养级间的传递效率是____________×100%(用字母表示)。
(2)监测发现,该水库水体铅浓度超标,导致生态失衡,理论上体内铅浓度最高的鱼类是____________。治理铅超标水体,除了从源头杜绝铅排放,还可通过生物治理,具体方式为筛选并种植本土特定水生植物,该植物应具备的特点是____________。
(3)经综合治理,该水库恢复了生态平衡,表现为收支平衡、____________平衡和____________平衡。
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