《2017-2018學年度高中生物 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》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2017-2018學年度高中生物 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頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

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)金字塔的類型 能量金字塔：利用各營養(yǎng)級所固定的總能量值的多少來構成金字塔。從能量的角度形象地描述能量在生態(tài)系統(tǒng)中的轉化。 生物量金字塔：以生物組織的干重表示每個營養(yǎng)級中生物的總重量。但是在湖泊和開闊的海洋這樣的水域生態(tài)系統(tǒng)中，微小的單細胞藻類是主要的初級生產者，這些生物世代周期短、繁殖迅速，只能積累很少的有機物，并且浮游生物對它們的取食強度大，因而現(xiàn)存生物量很小，這樣就會出現(xiàn)金字塔的倒置。但是，一年中流過浮游植物的總能量還是比流過浮游動物的要多。 數(shù)量金字塔：食物鏈不同環(huán)節(jié)上生物個體的數(shù)量存在巨大的差異。通常在食物鏈的始端個體數(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)量金字塔的缺點是忽視了生物的重量因素，譬如，一棵樹上生活著許多某種昆蟲。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】一片樹林中，樹、昆蟲和食蟲鳥類的個體數(shù)比例關系如右圖所示。下列選項能正確表示樹、昆蟲、食蟲鳥之間的能量流動關系的是（選項方框面積表示能量的大?。ā　。? 　　　　　　 思路：題目給出的是樹、昆蟲、食蟲鳥三者的生物個體數(shù)量金字塔，要求從選項中選出樹、昆蟲和食蟲鳥三者的能量金字塔。數(shù)量金字塔是以生態(tài)系統(tǒng)中每一營養(yǎng)級的生物個體數(shù)目為指標繪制的，有時會倒置，本題就是一個實例。而能量金字塔是不會倒置的，也就是說，生態(tài)系統(tǒng)中能量流動逐級遞

3、減的規(guī)律是普遍適用于各種生態(tài)系統(tǒng)的。本題中盡管昆蟲的數(shù)目較多，但個體卻很小，所含的能量也少。所以三者之間的能量流動關系應該是沿食物鏈“樹→昆蟲→食蟲鳥”中營養(yǎng)級的順序逐級遞減。 答案：C 2.加強圖示和表解題型的訓練 通過圖示能將有關知識內容量的變化、質的變化以及內在聯(lián)系表示出來。學習中要學會讀懂模式圖、示意圖和圖解，理解圖、表的主要內容及特征，并對自然科學基礎知識能夠用適當?shù)男问剑ㄎ淖?、圖或表）進行表達。如畫出食物鏈、生物間的關系、補充完善物質循環(huán)圖等。 【例1】如果一個生態(tài)系統(tǒng)有四種生物，并構成一條食物鏈。在某一時間分別測得這四種生物（甲、乙、丙、丁）所含有機物的含量，如下圖所示。

4、在一段時間內，如果乙的種群數(shù)量增加，則會引起（　?。? 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是：食物鏈、食物鏈中各營養(yǎng)級、各營養(yǎng)級之間的“能量金字塔”關系，種群數(shù)量及其制約因素。考查的目標是：理解食物鏈的概念；理解食物鏈上各營養(yǎng)級能量逐級遞減的原理；理解各營養(yǎng)級生物所含有機物與所含能量的遞變關系是一致的原理；理解在捕食關系作用下種群數(shù)量變動的規(guī)律；能理解題目中圖示的四種生物種群所含有機物總量的多少的比較。在平衡的生態(tài)系統(tǒng)內，食物鏈上

5、某一種群數(shù)量的增加，應該導致其前一營養(yǎng)級生物種群數(shù)量因天敵的壓力增大而減少，同時后一營養(yǎng)級生物種群數(shù)量因食物壓力減小而增加。從圖示量值關系看出，有機物占有量依次為丙、甲、乙、丁，因此按營養(yǎng)級由低至高關系形成的食物鏈應該是丙→甲→乙→丁。如果以種群乙的數(shù)量增加為起因，繼而引起的變化應以D項合理。 答案：D 【例2】在下列四個生態(tài)系統(tǒng)中，綠色植物所固定的太陽能相等。如果物種甲是人類所需的資源，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)的功能中能量流動的特點。在生態(tài)系統(tǒng)中，生物間的取食關系越復雜，生物在生存斗爭中消耗的能量就越多；反之則越少。圖A非常類似

6、于取食關系較簡單的人工生態(tài)系統(tǒng)，能量傳遞渠道簡單，食物鏈較少，取食關系比較固定，故能使甲獲得較多的能量。 答案：A 3.外來種的入侵從字面上理解是增加了一個地區(qū)的生物多樣性。事實上，歷史上那些無害的生物也是通過人的努力而擴大了分布范圍的，一些馴化的作物或動物已經成為人類的朋友。如我們食物中的馬鈴薯、西紅柿、芝麻、南瓜、白薯、芹菜等；樹木中的洋槐、英國梧桐、火炬樹；動物飼料中的苜蓿；動物中的虹鱒魚、海灣扇貝等，這些物種進入到異國他鄉(xiāng)帶來的利益是大于危害的。 然而，以下實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?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。你能否分析出現(xiàn)這種結果的原因？ 實例1：為了保護海

7、岸帶免受海水的侵蝕，1963年南京大學鐘崇信教授從英國和丹麥引進大米草，經過幾十年的努力，引種成功了50多萬畝，而且使大米草的分布范圍從溫帶向南擴大，并證明大米草具有明顯的生態(tài)效應與經濟效應。然而，不幸的事還是發(fā)生了，由于大米草的強烈擴張性，很快影響了貝類等的養(yǎng)殖，使貝類產量急劇下降。而再除去大米草，則是十分困難的事情。目前，人們逐步認識到了引種大米草對中國自然海灘生態(tài)系統(tǒng)的可能負面影響，連引種大米草的鐘教授本人也認為需要開展進一步的研究。 實例2：水葫蘆（鳳眼蓮），上世紀70年代作為豬飼料引進我國，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。因此，國內大部分水域開始

8、引種，沒有想到，它的侵占能力是如此巨大，引進數(shù)株水葫蘆，幾個月后就會密布水面，且分布的區(qū)域有我國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，可見生物入侵的危害有多大。 實例3：陜西長青自然保護區(qū)是以保護大熊貓為主的保護區(qū)。該保護區(qū)的前身是國有林場，上世紀60年代為了生產的需要，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，原來生長良好的大熊貓的食物箭竹卻適應不了日本落葉松產生的酸性環(huán)境，而生長不起來，造成箭竹死亡或根本不能萌發(fā)。這樣，在大熊貓活動的領域就形成了一大片的食

9、物空白，成為保護區(qū)的一大害?，F(xiàn)在，自然保護區(qū)的技術人員與領導向國內外專家求援，要求迅速除掉這些入侵的日本落葉松。 實例4：食人鯧的故鄉(xiāng)在南美洲的亞馬孫，它有著美麗的外衣，其實是一種很有威脅的物種，一旦進入到自然環(huán)境，由于缺乏天敵的控制，會無限泛濫，對其他物種造成致命的危害，已經影響到城市水域、魚塘、河流等。鑒于這種嚴重問題，中國有關部門于2002年12月18日下達了緊急通知，對食人鯧實行“捕殺令”，雖對大部分公眾場所內的食人鯧實行了消滅，但分散在個人家庭中的該物種仍然得不到控制。 對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和生物多樣性來講，生物的入侵畢竟是個擾亂生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的過程，因為，任何地區(qū)的生態(tài)平衡和生物多

10、樣性是經過了幾十億年演化的結果，這種平衡一旦打亂，就會失去控制而造成危害?；蛘哒f，一些物種種群的增加，可能導致其他物種種群的衰退，從而使一個地區(qū)的物種多樣性減少。 人們最初引進物種時，僅是引入了原產地生態(tài)系統(tǒng)的一個組分，食物網中的一些天敵或者它所控制的物種是沒有辦法引進的。這樣，在缺少天敵、環(huán)境又適宜的情況下，數(shù)量就會劇增，控制不好，成災就不可避免。而成災的一個直接后果是造成對生態(tài)系統(tǒng)其他生物的破壞，對當?shù)氐纳鷳B(tài)多樣性造成危害，生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構簡化，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，甚至是滅頂之災。 4. 生態(tài)系統(tǒng)的結構、功能與其穩(wěn)定性的關系。 生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復自身結構和功能相對穩(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)定性和恢復力穩(wěn)定性兩個方面。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是其結構與功能發(fā)展協(xié)調的重要標志。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，取決于它的物種組成、營養(yǎng)結構和非生物因素之間的協(xié)調關系。 生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構是能量流動和物質循環(huán)的渠道，完善的營養(yǎng)結構是保障能量流動和物質循環(huán)暢通運行的結構基礎；而能量流動和物質循環(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系，推動生態(tài)系統(tǒng)的生存與發(fā)展。當生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段時，它的結構與功能能夠保持相對穩(wěn)定。系統(tǒng)內各種生物的種類和數(shù)量雖有波動，但總是大體相同的，表現(xiàn)為生物的種類組成、數(shù)量比例保持相對穩(wěn)定。 完善的營養(yǎng)結構使生態(tài)系統(tǒng)具有一種反饋調節(jié)機制，進而抵抗外界干擾，維持自身穩(wěn)定。例如，在森林生態(tài)系統(tǒng)中，當害蟲數(shù)量增加時，林木的生長自然受到危害，但食蟲鳥類由于食物豐富數(shù)量增多，這樣害蟲種群增長就會受到抑制，出現(xiàn)了“有蟲不成災”的現(xiàn)象。生態(tài)系統(tǒng)的自動調節(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，是由它的成分和營養(yǎng)結構決定的。一般地說，生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，營養(yǎng)結構越簡單，自動調節(jié)能力就越小，抵抗力穩(wěn)定性就越低；相反，生態(tài)系統(tǒng)中各個營養(yǎng)級的生物種類越多，營養(yǎng)結構越復雜，自動調節(jié)能力就越大，抵抗力穩(wěn)定性就越高。 - 4 -