教育资料1819 第2单元 第3章 第3节 生态系统的稳定性学习专用.docx
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教育资料1819第2单元第3章第3节生态系统的稳定性学习专用
第三节 生态系统的稳定性
学习目标
知识概览（教师用书独具）
1.说明生态系统稳定性的概念。
2.阐明生态系统的抵抗力和恢复力。
（重点）
3.简述生态系统的稳定性阈值。
[自主预习·探新知]
一、生态系统的稳定性及其原因
1．概念
生态系统发展到一定阶段的产物，或者说生态系统发展到成熟稳定状态时而具有的一种自稳能力。
2．原因
取决于生态系统结构和功能的协调。
一般通过负反馈调节机制来维持生态系统结构和功能的稳定。
二、生态系统稳定性的类型及其阈值
1．稳定性的类型
（1）类型
抵抗力和恢复力稳定性。
（2）影响因素
①结构复杂，物种多样性高，种间相互作用多而密切，其环境条件相对稳定，可预测性强，抵抗干扰能力强。
②结构简单，物种多样性低，种间相互作用少，其环境条件多变而难以预测，抵抗干扰能力差。
（3）两者关系：
并非正相关，而是相互排斥。
2．稳定性阈值
（1）概念
生态系统对外界干扰的抵抗都有一定的限度或阈值，即生态系统存在着一个稳定性阈值。
（2）影响因素
取决于生态系统的成熟程度，与抵抗力相一致，抵抗力越高，阈值也越高；抵抗力越低，阈值也就越低。
[基础自测]
1．判断对错
（1）负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。
（ ）
（2）“野火烧不尽，春风吹又生”体现了生态系统的自我调节能力。
（ ）
（3）某营养级的一些生物消失，可由同一营养级的其他生物替代。
（ ）
（4）平衡生产者和消费者的数量能提高生态系统的稳定性。
（ ）
提示：
（1）√
（2）√ （3）√
（4）× 增加生态系统中的生物种类可以提高其稳定性，平衡生产者和消费者的数量并不能提高生态系统的稳定性。
2．自然条件下，生态系统能够在一段较长时间内保持稳定性，其主要原因是（ ）
A．具有复杂的营养结构
B．能量的收支随季节而波动
C．物质循环和能量流动反复进行
D．生态系统具有一定的自我调节能力
D [生态系统能保持稳定性的原因是生态系统具有自我调节能力。
]
3．关于一个封闭的水族箱生态系统，以下说法正确的是（ ）
【导学号：
10402163】
A．应尽量增加水族箱中生物的种类和数量，以提高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．水族箱生物群落起初比较简单，演替必定使其变得越来越复杂
D．这种生态系统的抵抗力稳定性较低，存在的时间可能很短暂
D [水族箱生态系统是小型人工生态系统，由于空间等资源有限，水族箱中投放的生物种类和数量不宜过多。
由于该生态系统对温度的调节能力较弱，因此，水族箱不能放在强光下，以免水温迅速升高，影响生物的生命活动。
由于水族箱中的生物繁殖能力、食物、空间等受到了限制，生物种类相对较少，营养结构简单，生态系统自我调节能力弱，因此，该生物群落演替的结果是生物种类减少，最终导致生态系统破坏。
]
[合作探究·攻重难]
生态系统的稳定性及其原因
[思考交流]
1．请思考并总结生态系统中生物种类与其自我调节能力及稳定性的关系。
提示：
生物种类繁多，营养结构复杂⇒自我调节能力强⇒抵抗力稳定性高。
2．甲、乙两地森林都发生了虫灾，甲地大量使用杀虫剂，害虫短时间得到控制，后来又发生虫灾。
乙地引入灰喜鹊，害虫被逐步控制，后来有虫但不成灾。
（1）甲地再度出现虫灾原因是什么？
提示：
杀害剂的使用使害虫的抗药性增强，杀虫剂的杀虫作用降低。
（2）乙地为什么能有效控制虫灾？
提示：
乙地害虫与灰喜鹊之间的反馈调节，使森林有虫不成灾。
3．负反馈调节只存在于生态系统吗？
提示：
不是。
在生命系统的各个层次均有体现。
[归纳总结]
1．对生态系统稳定性的理解
（1）结构的相对稳定：
结构相对稳定体现在各组成成分的相对稳定和生物种间关系的相对稳定。
（2）功能的相对稳定：
生态系统物质和能量的输入与输出达到平衡。
2．生态系统的负反馈调节和正反馈调节的比较
比较
负反馈调节
正反馈调节
作用
是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统最初发生的那种变化向相反的方向发展，使生态系统达到并保持相对稳定
加速生态系统最初所发生的变化，使生态系统向着更好或更坏的方向发展，即人们常说的良性循环或恶性循环
结果
抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化
加速最初发生变化的那种成分所发生的变化
特别提醒：
（1）负反馈调节不仅存在于生物群落内部，生物群落与无机环境之间也存在负反馈调节。
（2）生态系统的自我调节能力不是无限的。
外界干扰因素的强度超过一定限度，其自我调节能力会丧失，生态系统难以恢复。
下列有关负反馈调节的叙述中，错误的是（ ）
A．负反馈调节在生物群落中普遍存在，但在生物群落与无机环境之间不存在
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属于负反馈调节
[解析] 负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，不仅存在于生物群落内部，也存在于生物群落与无机环境之间，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属于负反馈调节，D正确。
[答案] A
[活学活用]
1．当河流受到轻度污染时，能通过物理沉降、化学分解、微生物分解，很快消除污染，河流中的生物种类和数量不会受到明显的影响。
这个事例说明（ ）
A．生态系统具有相对稳定的物质循环
B．生态系统具有一定的自我调节能力
C．生态系统具有稳定的能量来源
D．生态系统具有大量的生产者和消费者
B [题中信息“河流中的生物种类和数量不会受到明显的影响”显示，河流生态系统具有一定的稳定性。
生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有一定的自我调节能力。
]
2．下列对生态系统稳定性的叙述中，正确的是（ ）
A．生态系统的稳态就是指生态系统的各种成分保持不变
B．生态系统具有完整而且不变的营养结构
C．生态系统中物质和能量的收支不变
D．生态系统具有保持系统中各组成成分相对稳定的能力
D [生态系统的稳态是一个动态的稳态，其成分、营养结构、能量不是一成不变的，是一种处在不断变化中的稳态。
]
生态系统稳定性的类型及其阈值
[思考交流]
1．一块管理良好的棉田和内蒙古草原上的草场相比，其抵抗力稳定性哪个高？
试说明判断理由。
提示：
内蒙古草原上的草场的抵抗力稳定性高于棉田。
因为棉田的成分单一、营养结构简单。
2．对同一个生态系统来讲，抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈什么关系？
所有的生态系统都这样吗？
举例说明。
提示：
一般来说，对同一个生态系统来讲，抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈相反关系且同时存在。
但对于一些特殊的生态系统比如极地苔原生态系统，由于物种组分单一，营养结构简单，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。
3．对于单一的农田生态系统，要想保持其相对稳态，需采取哪些措施？
（至少写两条）
提示：
需要不断施肥、灌溉，以及控制虫害等。
[归纳总结]
1．抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
区别
实质
保持自身结构与功能相对稳定
恢复自身结构与功能相对稳定
核心
抵抗干扰、保持原状
遭到破坏、恢复原状
影响
因素
一般地说，生态系统中物种丰富度越大，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越高
一般地说，生态系统中物种丰富度越小，营养结构越简单，恢复力稳定性越高
联系
①一般呈相反关系，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性差，反之亦然；
②二者是同时存在于同一生态系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定；
③二者之间及与营养结构的关系，如图所示：
2.生态系统的稳定性阈值
（1）图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。
（2）y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可以作为抵抗力的定量指标，偏离大说明抵抗力弱，反之，抵抗力强，如热带雨林与草原生态系统受到相同干扰时，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态所需的时间；x越大，表示恢复力越弱，反之，恢复力越强。
（4）TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为总稳定性的定量指标，这一面积越大，即x与y越大，则说明这个生态系统的总稳定性越低。
（5）稳定性阈值的大小取决于生态系统的成熟程度，与生态系统的抵抗力呈正相关。
当遇到的外界干扰超过生态系统的自我调节能力时，生态系统就不能恢复到原初始状态，甚至导致生态危机。
特别提醒：
（1）不能说“热带雨林的稳定性大于草原生态系统的”，只能说“热带雨林的抵抗力稳定性大于草原生态系统的”。
（2）抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系并不一定都是相反的，如苔原生态系统的两种稳定性都弱。
（备选例题）在四个编号①②③④的生态系统中，它们的非生物成分和日照状况无太大区别。
其中的生物成分如下表所示：
生态系
统编号
第一营养级
的种群数
第二营养级
的种群数
第三营养级
的种群数
①
20
30
15
②
20
10
2
③
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10
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④
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15
教育调查报告小学抵抗力稳定性最高和最低的生态系统分别是（ ）
植物细胞教学设计第二课时A．①③ B．①④
C．①②D．②③
景山学校通州校区施工情况[解析] 生态系统中种群数越多，营养结构越复杂，其抵抗力稳定性越高，反之越低。
根据表中信息，①中种群数最多、营养结构最复杂，抵抗力稳定性最高；③中的种群数量最少，营养结构最简单，抵抗力稳定性最低。
探究学习法[答案] A
提出全面改革总目标的会议是[活学活用]
1．下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是（ ）
描写学校的成语A．在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提高
B．在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力稳定性提高
C．在一块牧草地上栽种乔木形成树林后，其恢复力稳定性下降
D．一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力稳定性提高
B [生态系统的稳定性包括两个方面：
抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
生态系统的抵抗力稳定性与生态系统的成分和营养结构的复杂程度有关，成分和营养结构越复杂，其抵抗力稳定性越高，相应地，其恢复力稳定性就越低，题中A、C、D选项中的生态系统，都是向着成分和营养结构复杂化的方向发展，而B选项中生态系统是趋向单一化（只让牧草生长）发展，其抵抗力稳定性降低。
]
2．连续三年，我国西南地区发生了特大旱灾。
灾害还留下森林火灾及泥石流等次生灾害隐患。
【导学号：
10402164】
（1）森林中苗木大量被旱死，意味着食物链中被破坏的成分是________。
（2）这次受灾的地区是我国林业森林资源最丰富的地区，在受灾之前这里的森林生态系统处于____________________状态，请从生态系统的稳定性的角度简要分析保持这种状态的原因：
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
（3）请给本次受灾的南方省份提出两条恢复森林生态系统稳定性的建议。
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
[解析]
（1）苗木能进行光合作用，制造有机物，在食物链中是生产者。
（2）正常的森林生态系统具有自我调节能力，受到的外界干扰若不超过一定限度，生态系统会很快恢复，保持相对稳定状态；但若超过一定限度，则恢复起来会很困难，甚至不能恢复。
（3）生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其稳定性越强。
对于受灾后的森林来说，要增加生态系统的组分需先增加生产者（苗木）的数量。
[答案]
（1）生产者
（2）相对稳定 因为生态系统具有自我调节能力，在一定的限度内，生态系统即使受到外界干扰也会通过自我调节而保持相对稳定状态 （3）①积极植树造林；②禁止滥砍滥伐；③从思想上引导人们要爱护树木
[当堂达标·固双基]
1．生态系统的稳定性是指其（ ）
A．所具有的保持自身结构和功能相对稳定的能力
B．所具有的恢复自身结构和功能相对稳定的能力
C．所具有的自我调节能力
D．所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力
D [生态系统的稳定性是指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。
]
2．下列哪项不属于生态系统的自我调节能力（ ）
A．河流通过物理沉降、化学分解和微生物的分解，很快消除污染
B．森林中，害虫数量增加时，食虫鸟类由于食物丰富，数量也会增多
C．农民在稻田中除草，水稻长势良好
D．草原黄鼠增多，猫头鹰数量随之增多
C [农民在稻田中除草，体现了人的作用，不属于农田生态系统的自我调节能力的表现。
]
3．如果一个生态系统中有甲、乙、丙、丁四种生物，它们之间可以形成以下几种结构，其中最稳定的是（ ）
D [生态系统按营养功能来区分，一般包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。
其中生产者属于自养生物，是生态系统的主要成分，它可为消费者提供食物和栖息场所。
一旦生产者受到破坏，整个生态系统就会受到严重影响。
A、B和C比较，均为一种生产者，C中食物链最短，故相对稳定；C和D比较，生物种类一样多，但D的生产者多，故D比C稳定。
]
4．下列表述不正确的是（ ）
【导学号：
10402165】
A．温带针叶阔叶林比热带雨林的抵抗力稳定性低
B．同等强度干扰下，草原生态系统比沙漠生态系统恢复的速度慢
C．不同的生态系统，抵抗力稳定性和恢复力稳定性不同
D．农田生态系统中，人的作用一旦消失，原有的生态系统将不复存在
B [一般情况下抵抗力稳定性与营养结构复杂程度呈正相关，而温带针叶阔叶林比热带雨林营养结构简单，A、C正确；草原生态系统虽比沙漠生态系统营养结构复杂，但沙漠环境恶劣，在同等干扰下，沙漠生态系统破坏更大，更难恢复，B错误。
农田生态系统中，人的作用很关键，D项正确。
]
5．请根据下列材料回答问题：
材料一 红树林是生长在热带、亚热带海岸潮间带的特有植被，具有丰富的动植物资源。
广东是我国红树林资源最丰富的省份之一，其中雷州半岛和深圳湾的红树林分布区被列为国家级红树林自然保护区，红树林的保护和发展也被列为广东建设林业生态省的八大工程之一。
材料二 据报道，印度洋强震引起的海啸曾导致二十多万人死亡，几百万人无家可归。
但因为有茂密的红树林，印度泰米尔纳德邦一个渔村里的172户人家在这次海啸中幸免于难。
（1）从生态系统的稳定性方面分析，红树林的__________稳定性较强，而______稳定性较弱，原因是
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
（2）海啸过后，沿海灾区的多种生态系统受到了毁灭性破坏，短期内难以恢复。
这一事实说明
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
（3）被海水浸泡过的土壤，种植农作物难以成活，请解释原因：
___________________________________________________________。
[解析] 位于海岸边的红树林属于湿地生态系统，生态系统内具有丰富的动植物资源，营养结构复杂，自我调节能力强，因而具有很强的抵抗力稳定性，较差的恢复力稳定性。
海啸过后，多种生态系统受到了毁灭性破坏，短期内难以恢复，说明生态系统的自我调节能力是有限的，一旦破坏很难恢复，因此要注意保护。
海水中含有很多的无机盐，浸泡过农田之后造成农田的土壤溶液浓度很高，致使植物无法正常地吸收水分。
[答案]
（1）抵抗力 恢复力 红树林中生物种类较多，营养结构复杂
（2）任何生态系统的自我调节能力都是有限的 （3）被海水浸泡过的土壤中无机盐浓度过高，使农作物无法通过渗透作用吸收水分（其他合理答案也可）
[核心语句归纳]
1．生态系统的稳定性包括抵抗力和恢复力稳定性，它的调节机制是负反馈调节。
2．生态系统的结构越复杂，物种多样性越高，稳定性越高。
3．生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性不是正相关，而是相互排斥。
4．生态系统对外界干扰的抵抗都有一定阈值，超过阈值，生态系统就会受到破坏。
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