版高中生物第六章生态系统第15课时生态系统的稳态及其调节学案浙科版必修3.docx

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版高中生物第六章生态系统第15课时生态系统的稳态及其调节学案浙科版必修3

第15课时　生态系统的稳态及其调节

学考要求

知识内容

必考要求

加试要求

生态系统的稳态

a

a

稳态的调节

b

b

课时要求

（1）简述生态系统的稳态。

（2）概述负反馈和正反馈，说出负反馈和正反馈的调节机制。

（3）探讨提高生态系统稳定性的措施。

一、生态系统的稳态及其调节

1．稳态

（1）含义：

生态系统的一个重要特点就是它常常趋向于稳态，使系统内部的所有成分彼此相互协调，保持稳定。

（2）稳态的原因：

稳态是靠生态系统的自我调节来实现的。

2．反馈调节

当生态系统中的某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分，这个过程就叫反馈调节。

思考

　在内环境稳态调节中是否也存在反馈调节，以哪种调节为主？

答案　也存在，以负反馈调节为主。

3．反馈调节的类型

（1）负反馈

①作用：

负反馈是最常见的一种反馈，反馈的结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化，使生态系统保持稳定。

②实例：

某草原上狼、兔和植物的数量变化。

（2）正反馈

①作用：

加速生态系统最初所发生的变化，使生态系统远离稳态。

②实例：

一个湖泊生态系统中发生的正反馈调节。

探究1——实例分析

负反馈和正反馈

（1）完成下图的填空，解释调节过程：

由此可见，生态系统中某一成分的变化所引起的一系列变化，反过来抑制和减弱最初所发生的变化，这种反馈叫负反馈，这种反馈能使生态系统保持稳定。

（2）完成下图的填空，解释调节过程：

由此可见，生态系统中某一成分的变化所引起的一系列变化，反过来加速最初所发生的变化，这种反馈叫正反馈，这种反馈对生态系统有极大的破坏作用。

（3）生态系统中负反馈调节起主要作用。

探究2——归纳概括

连线下列类型及结果：

答案　①—B—Ⅰ—a　②—A—Ⅱ—b

例1

　生态系统自我调节功能的基础是负反馈。

下列哪项不属于负反馈调节（　　）

A．草原鼠的数量上升引起蛇的数量上升，使得鼠的增加受到抑制

B．草原被蝗虫采食后，草原植物增强再生能力，减缓植物种群数量的下降

C．森林局部着火破坏了部分植被，但空地土壤肥沃光照充足，幸存植物能迅速萌发生长

D．池塘被倾倒入大量污水后，水生生物大量死亡，进一步引起水质变差

答案　D

解析　草原鼠的数量上升，蛇的食物增加引起蛇的数量上升，使得鼠的增加受到抑制属于负反馈调节，A项正确；草原被蝗虫采食后，草原植物再生能力增强，可以减缓植物种群数量的下降，属于生态系统的自我调节，是负反馈调节，B项正确；森林局部着火破坏了部分植被，但形成的空地土壤肥沃，光照充足，幸存植物能更迅速地萌发生长，属于负反馈调节，C项正确；池塘被倾倒入大量污水后，水生生物大量死亡，进一步引起水质变差，属于正反馈调节，D项错误。

例2

　下列关于生态系统稳态及调节的叙述中，错误的是（　　）

A．正反馈和负反馈均有利于生态系统稳态的维持

B．负反馈调节是生态系统自我调节功能的基础

C．自我调节功能强的生态系统，抵抗外力干扰的能力强

D．当外界干扰强度超过一定限度时，生态系统的自我调节功能会受损害

答案　A

解析　负反馈有利于生态系统稳态的维持，正反馈使生态系统远离稳态。

二、生态系统稳态的破坏

1．生态系统的发展趋势

物种多样化、结构复杂化和功能完善化。

2．生态系统稳态的破坏

（1）破坏原因：

当外来干扰因素超过一定的限度，生态系统的自我调节功能本身就会受到损害。

（2）破坏因素：

自然因素和人为因素。

3．正确处理人与自然的关系

（1）人类生存和发展的基础：

保护生态系统结构和功能的稳定。

（2）人类的活动与稳态的关系：

人类的活动除了要讲究经济效益和社会效益外，还必须特别注意生态效益和生态后果，以便在利用自然的同时能基本保持生物圈的稳态。

探究——实例分析

阅读下列材料，回答问题。

我国蓟县盘山有一片原始森林，那里树木郁郁葱葱，百鸟争鸣，风景秀丽迷人，当地人称之为“八仙桌子”。

科学家去“八仙桌子”调查过，发现那里害虫种类非常多，但是那里却从未出现害虫的大发生，也未造成大的伤害。

（1）试分析产生这种现象的原因：

该地生物种类繁多，营养结构复杂，各种生物能够保持相对稳定，因此不会出现害虫的大发生。

（2）稳态的标志：

物种多样化、结构复杂化和功能完善化。

（3）生态系统自我调节功能大小的判断

（4）我国的黄土高原最初是一个森林茂密、郁郁葱葱、山清水秀之处，后来由于人们乱砍滥伐，使生态系统遭到破坏，变成了不毛之地。

这说明：

生态系统的自我调节功能是有一定限度的，当外界干扰因素超过这个限度时，生态系统的相对稳定状态就遭到破坏。

例3

　（2017·温州十校联合体模拟）下列叙述中不属于稳定的生态系统特征的是（　　）

A．各种群都处于种群密度越来越大的增长型

B．能量的输入和输出之间达到相对平衡

C．动物和植物在数量上保持相对平衡

D．生产者、消费者之间构成完整的营养结构

答案　A

解析　一个稳定的生态系统，各种群密度应处于相对稳定状态而不是增长型状态。

例4

　下列哪种方法能增强生态系统的自我调节功能（　　）

A．减少捕食者和寄生生物的数量

B．使生产者和消费者在数量上保持平衡

C．增加生物的种类

D．减少生物的种类

答案　C

解析　减少捕食者和寄生生物的数量，使得生态系统组分减少，自我调节功能减弱，A项错误；生产者和消费者在数量上保持相对平衡，能够维持生态系统的稳态，但不能增强自我调节功能，B项错误；增加生物的种类，营养结构变复杂，生态系统的自我调节功能增强，C项正确；减少生物的种类，营养结构变简单，生态系统的自我调节功能减弱，D项错误。

方法技巧

　自我调节功能大小

（1）决定生态系统自我调节功能的因素是完善的营养结构。

（2）一般情况下，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节功能就越弱；在一个自然形成的生态系统中，各营养级的生物种类越多，营养结构越复杂，自我调节功能越强。

（3）生态系统的调节能力是有一定限度的。

当外界因素的干扰强度超过一定限度时，其自我调节功能就会受到损害，生态系统就难以恢复。

1．可以说明生态系统具有自我调节功能的简化实例是（　　）

A．食草动物数量增加，导致植物数量减少，从而引起食草动物数量增长受到抑制

B．豆科植物供给根瘤菌有机养料，并从根瘤菌获得含氮养料

C．山区植被遭到破坏后造成水土流失

D．废弃耕地上杂草丛生

答案　A

解析　生态系统的自我调节功能是指生态系统抵抗外界干扰，并使自身结构和功能保持相对稳定的能力，A项说明生态系统具有自我调节功能，C、D两项生态系统的稳定性已经遭到破坏。

2．下列关于反馈调节的叙述，错误的是（　　）

A．反馈调节分为正反馈和负反馈

B．正反馈的结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化

C．负反馈的结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化

D．在维持生态系统的稳态中，负反馈调节起主要作用

答案　B

解析　正反馈的结果是加速最初发生变化的那种成分所发生的变化。

3．以下不属于负反馈调节的是（　　）

A．血糖浓度影响胰岛素的产生

B．生产者数量影响消费者数量

C．湖泊污染后鱼类死亡，进而加重湖泊污染

D．甲状腺激素影响垂体的分泌

答案　C

解析　负反馈调节是生态系统自我调节功能的基础，其作用结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。

而湖泊污染后鱼类死亡，加重了湖泊污染，从而加剧了鱼类的死亡，所以属于正反馈调节。

4．以下不属于生态系统自我调节的实例是（　　）

A．使用毒鼠药控制农田中老鼠的种群生长

B．某水环境中的微生物可降解有机污染物

C．某种动物在其种群密度较高时繁殖能力下降

D．某森林鸟类的数量因害虫数量的增加而增加

答案　A

解析　使用毒鼠药控制农田中老鼠的种群生长属于对生态系统的人工调节，不属于生态系统的自我调节。

5．下列曲线表示四个不同自然生态系统在受到同等程度的外来干扰后，一级消费者和二级消费者的数量变化情况。

其中抵抗外界干扰的功最强的生态系统是（　　）

答案　C

解析　题中四个曲线中，只有C选项的曲线受干扰后，一级消费者和二级消费者的数量变化与原来变化趋势基本相同，所以该生态系统的抵抗外界干扰的能力是最强的。

题组一　生态系统的稳态

1．生态系统的自我调节功能，对于维持生态系统的稳定起着关键作用。

这是通过（　　）

A．种群密度有一定规律性的变化而实现的

B．群落与无机环境之间物质循环而实现的

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

解析　生态系统的自我调节功能与群落的物种多样性有关，群落结构越复杂，自我调节功能越大，生态系统的抵抗干扰能力越强。

生态系统的自我调节功能是靠生态系统内部各成分间相互作用、反馈调节来实现的。

2．与生态系统自我调节功能大小有关的主要因素是（　　）

A．生态系统的无机环境

B．生态系统的气候环境

C．生态系统的成分和营养结构的复杂程度

D．生态系统的地理位置

答案　C

解析　生态系统的成分越复杂，营养结构越复杂，其自我调节功能越强；反之越弱。

题组二　稳态的调节

3．（2017·浙江模拟）某湖泊中发生了如图所示的变化，则以下选项中错误的是（　　）

A．如图所示调节方式可加速最初所发生的变化，使生态系统远离稳态

B．在人体中也存在类似的调节方式，如甲状腺激素水平的调节

C．图中过程对生态系统虽有极大的破坏作用，但仍旧可能修复

D．如图调节方式不是生态系统主要的调节方式，在自然生态系统中十分少见

答案　B

解析　据图分析，湖泊污染后导致鱼死亡，鱼腐烂后使得污染加重，使生态系统远离稳态，A项正确；图示为正反馈调节，而甲状腺激素的调节为负反馈调节，B项错误；图中过程对生态系统虽有极大的破坏作用，但是并没有造成生态系统的瘫痪，所以仍旧可能修复，C项正确；生态系统主要的调节方式是负反馈调节，如图调节方式在自然生态系统中十分少见，D项正确。

4．某池塘中，早期藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤大量繁殖，藻类减少，接着又引起水蚤减少。

后期排入污水，引起部分水蚤死亡，死亡的水蚤又加重了污染，导致更多水蚤死亡。

关于上述过程的叙述，正确的是（　　）

A．早期不属于负反馈调节，后期属于负反馈调节

B．早期属于负反馈调节，后期不属于负反馈调节

C．早期、后期均属于负反馈调节

D．早期、后期均不属于负反馈调节

答案　B

解析　早期藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤大量繁殖，藻类减少，接着又引起水蚤的减少，属于负反馈调节；后期排入污水，引起部分水蚤死亡，死亡的水蚤又加重了污染，导致更多水蚤死亡，属于正反馈调节。

5．近几年国家投入巨资植树造林，大大提高了植被的覆盖率，在生态保护等方面取得了一定成就，但绝大多数的人工林，远看一片绿，近看一片黄（地表植被极少）。

有些专家指出：

大面积的人工林，树多了但森林生态功能却衰退了，是表面绿化，是“绿色沙漠”。

下列对“绿色沙漠”的看法不正确的是（　　）

A．该群落的结构单一，垂直分层现象不明显

B．该系统的自我调节功能比自然林强

C．动植物种类稀少，生物多样性水平极低，易遭病虫害

D．单一树种因树龄、高矮接近，生长密集，导致地表植被缺乏，易发生水土流失

答案　B

解析　该群落的结构单一，绝大多数是人工林，其他动植物种类少，导致垂直分层现象不明显，A项正确；由于该系统动植物种类少，营养结构简单，故自我调节功能差，其自我调节功能比自然林弱，B项错误；动植物种类稀少，生物多样性水平极低，自我调节功能差，易遭病虫害，C项正确；单一树种因树龄、高矮接近，生长密集，导致地表植被缺乏，易发生水土流失，D项正确。

6．在一个系统中，系统本身的工作效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节，下列有关反馈调节的叙述中，不正确的是（　　）

A．负反馈调节在生物群落中普遍存在，但在生物群落与非生物环境之间不存在

B．捕食者和被捕食者的数量变化能体现生物群落内的负反馈调节

C．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功能的基础

D．通过反馈调节作用，血液中的激素经常维持在正常的相对稳定的水平

答案　A

解析　负反馈调节存在于生态系统中，在生物群落、生物群落与非生物环境之间都存在，A项错误；捕食者和被捕食者的数量变化能体现生物群落内的负反馈调节，如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，属于生物群落内的负反馈，B项正确；负反馈调节是生态系统自我调节功能的基础，C项正确；通过反馈调节作用，血液中的激素经常维持在正常的相对稳定的水平，如甲状腺激素分泌过多，反过来抑制促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌，进而使得甲状腺激素含量下降，D项正确。

7．就热带雨林生态系统、草原生态系统、农田生态系统而言，自我调节功能的强弱为（　　）

A．农田生态系统＞草原生态系统＞热带雨林生态系统

B．热带雨林生态系统＞农田生态系统＞草原生态系统

C．热带雨林生态系统＞草原生态系统＞农田生态系统

D．草原生态系统＞农田生态系统＞热带雨林生态系统

答案　C

解析　生态系统的自我调节功能大小与生态系统的成分及营养结构的复杂程度有关，生态系统的成分越复杂，营养结构越复杂，其自我调节功能就越强；反之，生态系统的成分越单一，营养结构越简单，其自我调节功能就越弱。

就热带雨林生态系统、草原生态系统、农田生态系统而言，热带雨林生态系统自我调节功能最强，其次是草原生态系统，自我调节功能最弱的是农田生态系统。

题组三　稳态的意义和措施

8．（2017·浙江11月学考）下列生态系统中，最稳定的是（　　）

A．沙漠B．苔原

C．草原D．热带雨林

答案　D

解析　热带雨林生态系统中的降雨量多，阳光充足，动植物种类繁多，是地球环境中最具有生物多样性的地区，自我调节功能较强，故稳定性最高。

9．据调查，目前我国四分之一以上的国土荒漠化，每年因荒漠化造成的直接经济损失达到500亿元。

为治理国土荒漠化，我国在全国范围内实施了“退耕还林、还草、还湖”措施，其生态学原理是（　　）

A．增加生产者的种类和数量

B．增加生态系统中有机物质含量

C．增加食物链中的营养级

D．增加生物种类，提高生态系统的自我调节功能

答案　D

解析　生态系统自我调节功能的大小与生物种类的多少、营养结构的复杂程度有关，即物种种数越多，营养结构越复杂，自我调节功能越强。

10．自然林区的马尾松一般不会发生大面积虫害，但有些人工马尾松林常会发生严重的松毛虫危害，其原因是（　　）

A．松毛虫繁殖能力强

B．马尾松抗害虫能力差

C．营养结构简单

D．气候适宜松毛虫生长

答案　C

解析　人工马尾松林较自然林区，生物种类少，营养结构简单，抵抗外界干扰能力弱，易发生严重的松毛虫危害。

11．下列有关生态系统稳定性的叙述，不正确的是（　　）

A．生态系统稳定性的基础是生态系统具有自我调节功能

B．生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性

C．北极苔原生态系统的营养结构简单，稳定性较强

D．生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用

答案　C

解析　北极苔原生态系统的稳定性很弱，C错误。

12．采取下列哪种措施能提高一个生态系统的稳态（　　）

A．大量引入外来物种

B．使生态系统各组成成分数量保持平衡

C．增加适宜的物种数目

D．限制一个演替系列的演替过程

答案　C

解析　只有适当增加物种的数目，使生态系统的食物链增多，食物网更加复杂化，才能使生态系统的自我调节功能增强，从而提高生态系统的稳态，C项正确。

题组四　综合应用

13．图A为某草原生态系统中的反馈调节示意图，图B为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动。

请据图回答下列问题：

（1）一个完整的生态系统，除了图A中所示的成分外，还应该包括________以及非生物成分。

（2）甲、乙、丙三者之间的食物联系是________________，该生态系统的________________________是沿着此渠道进行的。

（3）图A所示调节属于________调节，图B所示调节属于________调节。

答案　

（1）分解者　

（2）乙→甲→丙　能量流动和物质循环　（3）负反馈　正反馈

解析　图A所示为一条食物链：

乙→甲→丙，表示的调节是负反馈调节机制，即乙的增加会促使甲、丙的增加，甲、丙的增加会抑制乙的增加，而图B所示的调节为正反馈调节，它会使生态系统偏离原有的稳态。

14．某生态系统的成分关系如图所示，请回答：

（1）图中由于缺少________，故不能构成群落。

（2）图中仙人掌属于生态系统的________（成分）。

（3）若该生态系统被某重金属污染，该重金属会通过食物链逐级积累和浓缩，并对鹰造成严重危害，这种现象称为________。

（4）要获得该生态系统老鼠的种群密度，常采用________法进行调查。

（5）某段时间内调查发现蛇的数量有所下降，但鹰的数量并没有发生明显改变，表明生态系统内部具有________能力。

若由于气候原因导致蚱蜢数量迅速增加，但当达到或者超过________，就在该范围上下波动。

答案　

（1）分解者　

（2）生产者　（3）生物放大　（4）标志重捕　（5）自我调节（或负反馈调节）　环境容纳量（或K值）

解析　

（1）生物群落包括生态系统成分的生产者、消费者和分解者，而图中食物网只包括生产者和消费者两种成分。

（2）图中仙人掌属于生态系统的生产者。

（3）若该生态系统被某重金属污染，该重金属会通过食物链逐级积累和浓缩，并对鹰造成严重危害，这种现象称为生物放大。

（4）要获得该生态系统老鼠的种群密度，常采用标志重捕法进行调查。

（5）某段时间内调查发现蛇的数量有所下降，但鹰的数量并没有发生明显改变，表明生态系统内部具有自我调节（或负反馈调节）能力。

若由于气候原因导致蚱蜢数量迅速增加，但当达到或者超过环境容纳量（或K值），就会维持在该范围内上下波动。

15．假设a、b、c、d是一个简单生态系统中最初仅有的四个种群，其中a、c、d的营养关系为a→c→d，a与b的关系如图所示，a是该生态系统主要的自养生物，请回答：

（1）该生态系统中a和b的种间关系是________。

（2）若d大量死亡，则一定时间内种群密度增加的种群是________，种群密度减少的种群是________。

（3）若持续干旱使a大量死亡，c和d种群密度将会________。

（4）当受到外界的轻微干扰后，经过一段时间，该生态系统可以恢复到原来的状态，说明该系统具有______________。

与热带雨林相比，该生态系统抵抗外力干扰的能力________（填“低”或“高”）。

答案　

（1）竞争　

（2）c　a　（3）降低　（4）自我调节功能　低

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16．科学家通过研究种间捕食关系，构建了捕食者—猎物模型，如图甲所示（图中箭头所指方向代表曲线变化趋势）；图乙为相应的种群数量变化曲线。

下列叙述错误的是（　　）

A．甲图所示模型能解释捕食者和猎物的种群数量均能维持相对稳定

B．甲图曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节

C．甲图中①②③④种群数量变化与乙图中abcd依次对应

D．乙图中P为猎物的种群数量，H为捕食者的种群数量

答案　D

解析　由题意分析可知，P为捕食者，H为猎物，如①过程表示猎物由少到多时，捕食者也增多，同理分析其他三个过程，表明捕食者和猎物之间通过相互作用实现种群数量的相对稳定，A项正确；甲图曲线变化趋势，如②过程表示随着捕食者增多，猎物逐渐减少，体现了负反馈调节作用，B项正确；甲图中①②③④种群数量变化与乙图中abcd依次对应，C项正确；乙图中P为捕食者的种群数量，H为猎物的种群数量，D项错误。

17．如图所示为不同生态系统在相同的环境条件变化下，甲和乙两个生物群落所表现出来的反应。

据图分析，下列说法正确的是（　　）

A．甲生物群落的生物多样性高于乙生物群落的

B．甲和乙群落所在生态系统稳定性不同，生物种类完全不同

C．不同群落内部的负反馈调节维持着不同生态系统的稳定性

D．甲所在的生态系统抵抗外力干扰的能力弱，则其恢复到原状的能力一定强

答案　C

解析　由图可知，在相同环境条件的影响下，甲生物群落的变化明显，说明其生物多样性较低，A项错误；甲生物群落和乙生物群落对外界环境变化表现出的反应不同，说明它们所在的生态系统稳定性不同，但有些生物种类可能会相同，B项错误；负反馈调节是生态系统自我调节功能的基础，C项正确；并非所有生态系统的抵抗外力干扰的能力和恢复到原状的能力都呈负相关关系，如北极苔原生态系统和荒漠生态系统抵抗外力干扰的能力低，恢复到原状的能力也低，D错误。