《2017-2018學(xué)年度高中生物 第四章 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài) 4.2 生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)素材 蘇教版必修3》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《2017-2018學(xué)年度高中生物 第四章 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài) 4.2 生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)素材 蘇教版必修3（4頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的維持 1.生態(tài)系統(tǒng)金字塔的類(lèi)型 能量金字塔：利用各營(yíng)養(yǎng)級(jí)所固定的總能量值的多少來(lái)構(gòu)成金字塔。從能量的角度形象地描述能量在生態(tài)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)化。 生物量金字塔：以生物組織的干重表示每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)中生物的總重量。但是在湖泊和開(kāi)闊的海洋這樣的水域生態(tài)系統(tǒng)中，微小的單細(xì)胞藻類(lèi)是主要的初級(jí)生產(chǎn)者，這些生物世代周期短、繁殖迅速，只能積累很少的有機(jī)物，并且浮游生物對(duì)它們的取食強(qiáng)度大，因而現(xiàn)存生物量很小，這樣就會(huì)出現(xiàn)金字塔的倒置。但是，一年中流過(guò)浮游植物的總能量還是比流過(guò)浮游動(dòng)物的要多。 數(shù)量金字塔：食物鏈不同環(huán)節(jié)上生物個(gè)體的數(shù)量存在巨大的差異。通常在食物鏈的始端個(gè)體數(shù)量多，之后的各

2、環(huán)節(jié)上生物的數(shù)量逐漸減少。數(shù)量金字塔的缺點(diǎn)是忽視了生物的重量因素，譬如，一棵樹(shù)上生活著許多某種昆蟲(chóng)。因而數(shù)量金字塔在某種情況下也可能出現(xiàn)倒置的現(xiàn)象。 【例1】一片樹(shù)林中，樹(shù)、昆蟲(chóng)和食蟲(chóng)鳥(niǎo)類(lèi)的個(gè)體數(shù)比例關(guān)系如右圖所示。下列選項(xiàng)能正確表示樹(shù)、昆蟲(chóng)、食蟲(chóng)鳥(niǎo)之間的能量流動(dòng)關(guān)系的是（選項(xiàng)方框面積表示能量的大小）（　?。? 　　　　　　 思路：題目給出的是樹(shù)、昆蟲(chóng)、食蟲(chóng)鳥(niǎo)三者的生物個(gè)體數(shù)量金字塔，要求從選項(xiàng)中選出樹(shù)、昆蟲(chóng)和食蟲(chóng)鳥(niǎo)三者的能量金字塔。數(shù)量金字塔是以生態(tài)系統(tǒng)中每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物個(gè)體數(shù)目為指標(biāo)繪制的，有時(shí)會(huì)倒置，本題就是一個(gè)實(shí)例。而能量金字塔是不會(huì)倒置的，也就是說(shuō)，生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)逐級(jí)遞

3、減的規(guī)律是普遍適用于各種生態(tài)系統(tǒng)的。本題中盡管昆蟲(chóng)的數(shù)目較多，但個(gè)體卻很小，所含的能量也少。所以三者之間的能量流動(dòng)關(guān)系應(yīng)該是沿食物鏈“樹(shù)→昆蟲(chóng)→食蟲(chóng)鳥(niǎo)”中營(yíng)養(yǎng)級(jí)的順序逐級(jí)遞減。 答案：C 2.加強(qiáng)圖示和表解題型的訓(xùn)練 通過(guò)圖示能將有關(guān)知識(shí)內(nèi)容量的變化、質(zhì)的變化以及內(nèi)在聯(lián)系表示出來(lái)。學(xué)習(xí)中要學(xué)會(huì)讀懂模式圖、示意圖和圖解，理解圖、表的主要內(nèi)容及特征，并對(duì)自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)能夠用適當(dāng)?shù)男问剑ㄎ淖帧D或表）進(jìn)行表達(dá)。如畫(huà)出食物鏈、生物間的關(guān)系、補(bǔ)充完善物質(zhì)循環(huán)圖等。 【例1】如果一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)有四種生物，并構(gòu)成一條食物鏈。在某一時(shí)間分別測(cè)得這四種生物（甲、乙、丙、?。┧袡C(jī)物的含量，如下圖所示。

4、在一段時(shí)間內(nèi)，如果乙的種群數(shù)量增加，則會(huì)引起（　?。? A.甲、丁的種群數(shù)量增加，丙的種群數(shù)量下降 B.甲、丙、丁的種群數(shù)量均增加 C.甲、丁的種群數(shù)量下降，丙的種群數(shù)量增加 D.甲的種群數(shù)量下降，丙、丁的種群數(shù)量增加 思路：本題考查的主要知識(shí)是：食物鏈、食物鏈中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)、各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的“能量金字塔”關(guān)系，種群數(shù)量及其制約因素。考查的目標(biāo)是：理解食物鏈的概念；理解食物鏈上各營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量逐級(jí)遞減的原理；理解各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所含有機(jī)物與所含能量的遞變關(guān)系是一致的原理；理解在捕食關(guān)系作用下種群數(shù)量變動(dòng)的規(guī)律；能理解題目中圖示的四種生物種群所含有機(jī)物總量的多少的比較。在平衡的生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，食物鏈上

5、某一種群數(shù)量的增加，應(yīng)該導(dǎo)致其前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物種群數(shù)量因天敵的壓力增大而減少，同時(shí)后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物種群數(shù)量因食物壓力減小而增加。從圖示量值關(guān)系看出，有機(jī)物占有量依次為丙、甲、乙、丁，因此按營(yíng)養(yǎng)級(jí)由低至高關(guān)系形成的食物鏈應(yīng)該是丙→甲→乙→丁。如果以種群乙的數(shù)量增加為起因，繼而引起的變化應(yīng)以D項(xiàng)合理。 答案：D 【例2】在下列四個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，綠色植物所固定的太陽(yáng)能相等。如果物種甲是人類(lèi)所需的資源，那么能提供給甲最多能量的生態(tài)系統(tǒng)是（　?。? 　　　 思路：本題考查生態(tài)系統(tǒng)的功能中能量流動(dòng)的特點(diǎn)。在生態(tài)系統(tǒng)中，生物間的取食關(guān)系越復(fù)雜，生物在生存斗爭(zhēng)中消耗的能量就越多；反之則越少。圖A非常類(lèi)似

6、于取食關(guān)系較簡(jiǎn)單的人工生態(tài)系統(tǒng)，能量傳遞渠道簡(jiǎn)單，食物鏈較少，取食關(guān)系比較固定，故能使甲獲得較多的能量。 答案：A 3.外來(lái)種的入侵從字面上理解是增加了一個(gè)地區(qū)的生物多樣性。事實(shí)上，歷史上那些無(wú)害的生物也是通過(guò)人的努力而擴(kuò)大了分布范圍的，一些馴化的作物或動(dòng)物已經(jīng)成為人類(lèi)的朋友。如我們食物中的馬鈴薯、西紅柿、芝麻、南瓜、白薯、芹菜等；樹(shù)木中的洋槐、英國(guó)梧桐、火炬樹(shù)；動(dòng)物飼料中的苜蓿；動(dòng)物中的虹鱒魚(yú)、海灣扇貝等，這些物種進(jìn)入到異國(guó)他鄉(xiāng)帶來(lái)的利益是大于危害的。 然而，以下實(shí)例卻違背了人們的初衷，造成了生物多樣性的銳減并危及當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。你能否分析出現(xiàn)這種結(jié)果的原因？ 實(shí)例1：為了保護(hù)海

7、岸帶免受海水的侵蝕，1963年南京大學(xué)鐘崇信教授從英國(guó)和丹麥引進(jìn)大米草，經(jīng)過(guò)幾十年的努力，引種成功了50多萬(wàn)畝，而且使大米草的分布范圍從溫帶向南擴(kuò)大，并證明大米草具有明顯的生態(tài)效應(yīng)與經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。然而，不幸的事還是發(fā)生了，由于大米草的強(qiáng)烈擴(kuò)張性，很快影響了貝類(lèi)等的養(yǎng)殖，使貝類(lèi)產(chǎn)量急劇下降。而再除去大米草，則是十分困難的事情。目前，人們逐步認(rèn)識(shí)到了引種大米草對(duì)中國(guó)自然海灘生態(tài)系統(tǒng)的可能負(fù)面影響，連引種大米草的鐘教授本人也認(rèn)為需要開(kāi)展進(jìn)一步的研究。 實(shí)例2：水葫蘆（鳳眼蓮），上世紀(jì)70年代作為豬飼料引進(jìn)我國(guó)，后又被證明該物種具有明顯的吸收污染物的功能，是水污染凈化的優(yōu)良種類(lèi)。因此，國(guó)內(nèi)大部分水域開(kāi)始

8、引種，沒(méi)有想到，它的侵占能力是如此巨大，引進(jìn)數(shù)株水葫蘆，幾個(gè)月后就會(huì)密布水面，且分布的區(qū)域有我國(guó)南方的熱帶亞熱帶地區(qū)，直到北方的溫帶寒溫帶地區(qū)。許多湖泊如滇池、洞庭湖、微山湖深受其害。國(guó)家曾投資40億元人民幣處理滇池的水葫蘆污染，收效卻不大，可見(jiàn)生物入侵的危害有多大。 實(shí)例3：陜西長(zhǎng)青自然保護(hù)區(qū)是以保護(hù)大熊貓為主的保護(hù)區(qū)。該保護(hù)區(qū)的前身是國(guó)有林場(chǎng)，上世紀(jì)60年代為了生產(chǎn)的需要，引種了大量日本落葉松。目前，落葉松大量繁殖，其落葉造成了土壤的酸性，原來(lái)生長(zhǎng)良好的大熊貓的食物箭竹卻適應(yīng)不了日本落葉松產(chǎn)生的酸性環(huán)境，而生長(zhǎng)不起來(lái)，造成箭竹死亡或根本不能萌發(fā)。這樣，在大熊貓活動(dòng)的領(lǐng)域就形成了一大片的食

9、物空白，成為保護(hù)區(qū)的一大害。現(xiàn)在，自然保護(hù)區(qū)的技術(shù)人員與領(lǐng)導(dǎo)向國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家求援，要求迅速除掉這些入侵的日本落葉松。 實(shí)例4：食人鯧的故鄉(xiāng)在南美洲的亞馬孫，它有著美麗的外衣，其實(shí)是一種很有威脅的物種，一旦進(jìn)入到自然環(huán)境，由于缺乏天敵的控制，會(huì)無(wú)限泛濫，對(duì)其他物種造成致命的危害，已經(jīng)影響到城市水域、魚(yú)塘、河流等。鑒于這種嚴(yán)重問(wèn)題，中國(guó)有關(guān)部門(mén)于2002年12月18日下達(dá)了緊急通知，對(duì)食人鯧實(shí)行“捕殺令”，雖對(duì)大部分公眾場(chǎng)所內(nèi)的食人鯧實(shí)行了消滅，但分散在個(gè)人家庭中的該物種仍然得不到控制。 對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和生物多樣性來(lái)講，生物的入侵畢竟是個(gè)擾亂生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的過(guò)程，因?yàn)椋魏蔚貐^(qū)的生態(tài)平衡和生物多

10、樣性是經(jīng)過(guò)了幾十億年演化的結(jié)果，這種平衡一旦打亂，就會(huì)失去控制而造成危害?；蛘哒f(shuō)，一些物種種群的增加，可能導(dǎo)致其他物種種群的衰退，從而使一個(gè)地區(qū)的物種多樣性減少。 人們最初引進(jìn)物種時(shí)，僅是引入了原產(chǎn)地生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)組分，食物網(wǎng)中的一些天敵或者它所控制的物種是沒(méi)有辦法引進(jìn)的。這樣，在缺少天敵、環(huán)境又適宜的情況下，數(shù)量就會(huì)劇增，控制不好，成災(zāi)就不可避免。而成災(zāi)的一個(gè)直接后果是造成對(duì)生態(tài)系統(tǒng)其他生物的破壞，對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)多樣性造成危害，生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，甚至是滅頂之災(zāi)。 4. 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能與其穩(wěn)定性的關(guān)系。 生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能

11、力，叫做生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，它包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性?xún)蓚€(gè)方面。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是其結(jié)構(gòu)與功能發(fā)展協(xié)調(diào)的重要標(biāo)志。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，取決于它的物種組成、營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)和非生物因素之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。 生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)是能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的渠道，完善的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)是保障能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)暢通運(yùn)行的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；而能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)又能使生態(tài)系統(tǒng)的四種成分緊密地聯(lián)系在一起，有利于形成典型的食物鏈關(guān)系，推動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的生存與發(fā)展。當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段時(shí)，它的結(jié)構(gòu)與功能能夠保持相對(duì)穩(wěn)定。系統(tǒng)內(nèi)各種生物的種類(lèi)和數(shù)量雖有波動(dòng)，但總是大體相同的，表現(xiàn)為生物的種類(lèi)組成、數(shù)量比例保持相對(duì)穩(wěn)定。 完善的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)使生態(tài)系統(tǒng)具有一種反饋調(diào)節(jié)機(jī)制，進(jìn)而抵抗外界干擾，維持自身穩(wěn)定。例如，在森林生態(tài)系統(tǒng)中，當(dāng)害蟲(chóng)數(shù)量增加時(shí)，林木的生長(zhǎng)自然受到危害，但食蟲(chóng)鳥(niǎo)類(lèi)由于食物豐富數(shù)量增多，這樣害蟲(chóng)種群增長(zhǎng)就會(huì)受到抑制，出現(xiàn)了“有蟲(chóng)不成災(zāi)”的現(xiàn)象。生態(tài)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力有大有小，因此抵抗力穩(wěn)定性有高有低。生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性的高低，是由它的成分和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)決定的。一般地說(shuō)，生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，自動(dòng)調(diào)節(jié)能力就越小，抵抗力穩(wěn)定性就越低；相反，生態(tài)系統(tǒng)中各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物種類(lèi)越多，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自動(dòng)調(diào)節(jié)能力就越大，抵抗力穩(wěn)定性就越高。 - 4 -