第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性目標(biāo)導(dǎo)讀 1.通過對教材P109110的實例分析，理解生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。2.閱讀教材P110111，區(qū)分抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性，并簡述提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施。3.設(shè)計并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性。重難點擊1.生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。2.抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。3.設(shè)計并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性。一、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和自我調(diào)節(jié)能力1生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性(1)概念：生態(tài)系統(tǒng)所具有的_或_自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的_。(2)原因：生態(tài)系統(tǒng)具有_。2生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力(1)實例受輕微污染的河流結(jié)果：生物的_不會受到明顯的影響。森林結(jié)果：鳥類、害蟲的數(shù)量趨于穩(wěn)定。(2)特點生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是_的，當(dāng)外界干擾因素的強度超過_時，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力會迅速喪失，生態(tài)系統(tǒng)就難以恢復(fù)。(3)基礎(chǔ)：負(fù)反饋調(diào)節(jié)。問題探究1材料1亞馬遜森林已經(jīng)存在至少上千萬年了，中間盡管經(jīng)常遭受洪澇、火燒、蟲害，也遭受人類的砍伐與放牧等活動的干擾，但現(xiàn)在依然保持著森林景觀。材料2森林火災(zāi)(左)和火燒后的恢復(fù)(右)。從材料1、2看出，生態(tài)系統(tǒng)所具有的_自身結(jié)構(gòu)和功能_的能力，叫做生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2生物個體的穩(wěn)態(tài)和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)都是通過反饋調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的，請以文字、箭頭分別構(gòu)建一個個體穩(wěn)態(tài)和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)反饋調(diào)節(jié)的概念模型。(1)個體穩(wěn)態(tài)反饋調(diào)節(jié)的概念模型(以血糖調(diào)節(jié)為例)。(2)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)反饋調(diào)節(jié)的概念模型(生態(tài)系統(tǒng)以水稻田生態(tài)系統(tǒng)為例，水稻田中的主要生物有水稻、食蟲鳥與害蟲)。3已經(jīng)污染的湖泊中污染狀況加劇，如下圖：從材料看出，該生態(tài)系統(tǒng)具有_最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化的能力，這種能力稱為_調(diào)節(jié)，該實例說明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力_。1判斷正誤(1)負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生物群落中普遍存在，但在生物群落與無機環(huán)境之間不存在()(2)當(dāng)農(nóng)田里蚜蟲的數(shù)量增多時，七星瓢蟲的數(shù)量也會增多，這樣蚜蟲種群數(shù)量的增長就會受到抑制，這屬于生物群落內(nèi)的負(fù)反饋調(diào)節(jié)()(3)負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，它是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)()(4)森林中，害蟲數(shù)量增加時，食蟲鳥也會增多，害蟲種群的增長就受到抑制，這不屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)()(5)當(dāng)外界干擾強度超過一定限度時，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力將會喪失()2生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)是負(fù)反饋。下列哪項不屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)()A草原鼠的數(shù)量上升引起蛇的數(shù)量上升，使得鼠的增加受到抑制B草原被蝗蟲采食后，草原植物增強再生能力，減緩植物種群數(shù)量的下降C森林局部著火破壞了部分植被，但空地土壤肥沃光照充足，幸存植物能迅速萌發(fā)生長D池塘被傾倒入大量污水后，水生生物大量死亡，進(jìn)一步引起水質(zhì)變差易混辨析生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)反饋調(diào)節(jié)和正反饋調(diào)節(jié)的比較比較負(fù)反饋調(diào)節(jié)正反饋調(diào)節(jié)作用是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)，能使生態(tài)系統(tǒng)最初發(fā)生的那種變化向相反的方向發(fā)展，使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到并保持相對穩(wěn)定加速生態(tài)系統(tǒng)最初所發(fā)生的變化，使生態(tài)系統(tǒng)向著更好或更壞的方向發(fā)展，即人們常說的良性循環(huán)或惡性循環(huán)結(jié)果抑制或減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化加速最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化二、抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性1比較抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性項目抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性概念生態(tài)系統(tǒng)_外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能_的能力生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的_后_的能力特點生態(tài)系統(tǒng)的組分越多，食物網(wǎng)越_，自我調(diào)節(jié)能力就_，抵抗力穩(wěn)定性就越高生態(tài)系統(tǒng)在受到不同的干擾(破壞)后，其恢復(fù)速度和恢復(fù)時間不同實例熱帶雨林中假若某種植食性動物大量減少，將由這個營養(yǎng)級的多種生物來代替，使整個生態(tài)系統(tǒng)維持相對穩(wěn)定河流與土壤若被有毒物質(zhì)輕微破壞，通過自身_，可以很快恢復(fù)；若被重度污染，河流或土壤的_穩(wěn)定性就被破壞了2.提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施(1)對森林生態(tài)系統(tǒng)的利用，要有計劃地采伐，防止過度采伐，并且要伐種兼顧。由此說明提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性要控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度，對生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)該_，不應(yīng)超過生態(tài)系統(tǒng)的_。(2)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)需要不斷地施肥、灌溉，控制病蟲害，并且推廣秸稈還田，以減少農(nóng)田的輸出。由此說明提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，要對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng)_，以保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)。問題探究1閱讀材料分析問題：材料一話說乾隆下江南時，到了蘇州一水鄉(xiāng)，看到小橋流水人家，別具風(fēng)情。水鄉(xiāng)人家上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，即便如此，水仍然很清澈。這番景象讓乾隆大為驚奇?？墒牵舶l(fā)現(xiàn)蘇州虎丘外圍的河流被眾多染坊流出的廢水污染得骯臟不堪、臭氣熏天，于是他立即下令嚴(yán)禁商賈平民在虎丘一帶開設(shè)染坊。迫于官府的法令，虎丘一帶原有的數(shù)十家染坊不得不搬遷至遠(yuǎn)離虎丘的蘇州遠(yuǎn)郊，從此以后虎丘重現(xiàn)綠水青山。材料二在北極苔原生態(tài)系統(tǒng)中，動植物種類稀少，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，其中生產(chǎn)者主要是地衣，其他生物大都直接或間接地依靠地衣來維持生活。假如地衣受到大面積破壞，整個生態(tài)系統(tǒng)就會崩潰。相反，在熱帶雨林中，動植物種類繁多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，假如其中的某種植食性動物大量減少，它在食物網(wǎng)中的位置還可以由這個營養(yǎng)級的多種生物來代替，整個生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能仍然能夠維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)。(1)水鄉(xiāng)人家在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水仍然很清澈，說明生態(tài)系統(tǒng)具有什么能力？這種能力反映生態(tài)系統(tǒng)的哪種穩(wěn)定性？(2)眾多染坊廢水使河流臭氣熏天說明了什么？染坊停止排污后虎丘重現(xiàn)綠水青山說明河流生態(tài)系統(tǒng)具有哪種穩(wěn)定性？(3)材料二可以說明什么？2要增加生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，是不是引進(jìn)的物種越多越好？3一個生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性很低，其恢復(fù)力穩(wěn)定性就一定很高嗎？3下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，正確的是()負(fù)反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)“遭到破壞，恢復(fù)原狀”屬于抵抗力穩(wěn)定性人類對自然生態(tài)系統(tǒng)的“干擾”不應(yīng)超過其承受能力熱帶雨林遭到嚴(yán)重砍伐后，其恢復(fù)力穩(wěn)定性仍很強提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施之一是隨意增加生物種類，改變其營養(yǎng)結(jié)構(gòu)A BC D4如果將一處受到外來干擾后恢復(fù)到原狀態(tài)的森林開發(fā)為一個森林公園，為了提高該森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)采取的措施是()A在森林中引入一些珍奇的野生動物，把生產(chǎn)者的能量盡量多地積蓄起來B在森林里引入一些珍奇的野生動物，增加食物網(wǎng)的復(fù)雜性C定期清理小型灌木、雜草和枯枝落葉，便于游人觀賞珍貴樹種D對森林適量采伐，使該生態(tài)系統(tǒng)處于長期相對穩(wěn)定狀態(tài)易混辨析有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的兩點提示(1)不能說“熱帶雨林的穩(wěn)定性大于草原生態(tài)系統(tǒng)”，只能說“熱帶雨林的抵抗力穩(wěn)定性大于草原生態(tài)系統(tǒng)”。(2)抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的關(guān)系并不一定都是相反的，如苔原生態(tài)系統(tǒng)的兩種穩(wěn)定性都較小。三、設(shè)計并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性1實驗原理(1)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與它的物種組成、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和非生物因素都有密切的關(guān)系。(2)將少量植物，以這些植物_和其他_放入一個密封的玻璃缸中，便形成一個人工模擬的微型生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)缸。(3)觀察生態(tài)缸中生物的生存狀況和存活時間的長短，了解生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及影響穩(wěn)定性的因素。2實驗流程問題探究試分析生態(tài)缸的設(shè)計要求，完善下表：設(shè)計要求相關(guān)分析生態(tài)缸必須_防止外界生物或非生物因素的干擾生態(tài)缸中投放的幾種生物必須具有很強的生命力，成分齊全(具有_、_)生態(tài)缸中能夠進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和_，在一定時期內(nèi)保持穩(wěn)定生態(tài)缸的材料必須_為光合作用提供光能；保持生態(tài)缸內(nèi)溫度；便于觀察生態(tài)缸宜小不宜大，缸中的水量應(yīng)適宜，要留出一定的空間便于操作；缸內(nèi)儲備一定量的空氣生態(tài)缸的采光用較強的散射光防止水溫過高導(dǎo)致水生植物死亡5某同學(xué)設(shè)計了一個小生態(tài)瓶，要想較長時間保持穩(wěn)態(tài)，一定要做到的是()要有穩(wěn)定的能量來源生產(chǎn)者、消費者、分解者的數(shù)量要搭配合理植物的光合作用能滿足動物對氧氣和養(yǎng)料的需要動物產(chǎn)生的CO2能滿足植物進(jìn)行光合作用瓶底應(yīng)放一些鵝卵石A BC D6設(shè)計制作生態(tài)缸應(yīng)該遵循一定的原理和要求，下面列舉的原理或要求中合理的是()A應(yīng)該將生態(tài)缸放在陽光能夠直接照射的地方，以保證獲得足夠的能量B應(yīng)該經(jīng)常向生態(tài)缸中通氣，從而保證缸中生物的呼吸C生態(tài)缸中投放的生物必須有很強的生命力，投放的動物數(shù)量要多一些D生態(tài)缸的各種生物之間以及生物與無機環(huán)境之間，必須能夠進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動特別提醒生態(tài)缸內(nèi)的生物只能保持一定時間的活性生態(tài)缸中雖然成分齊全，生產(chǎn)者、消費者和分解者之間可以進(jìn)行能量流動和物質(zhì)循環(huán)，但由于生態(tài)缸中的生態(tài)系統(tǒng)極為簡單，自我調(diào)節(jié)能力極差，所以抵抗力穩(wěn)定性極低，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性極易被破壞。因此，生態(tài)缸內(nèi)的生物只能保持一定時間的活性。1生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力越大，則表明()生態(tài)系統(tǒng)的成分越復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)的成分越簡單營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單生態(tài)平衡容易被破壞生態(tài)平衡不易被破壞A BC D2在下列四種措施中，能提高區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的是()A減少該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的捕食者和寄生生物的數(shù)量B增加該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各營養(yǎng)級生物的種類C使生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生產(chǎn)者和消費者在數(shù)量上保持平衡D減少該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物的種類3下列曲線表示四個不同自然生態(tài)系統(tǒng)在受到同等程度的外來干擾后，初級消費者和次級消費者的數(shù)量變化情況。其中抵抗力穩(wěn)定性最高的生態(tài)系統(tǒng)是()4在設(shè)計和制作小生態(tài)瓶，探究保持生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定的條件時，應(yīng)遵循一定的原理，下列設(shè)計中不合理的是()A瓶內(nèi)各種生物之間應(yīng)有營養(yǎng)關(guān)系B瓶內(nèi)各種生物的數(shù)量搭配應(yīng)合理C瓶口應(yīng)敞開以保證生物有氧呼吸D應(yīng)給予瓶內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)適當(dāng)?shù)墓庹?一森林生態(tài)系統(tǒng)中有甲、乙兩種昆蟲，原來這兩種昆蟲的密度長期在一定范圍內(nèi)波動，保持動態(tài)平衡。后來在時間T點，對森林施放了一種鄰近林區(qū)曾多次使用的化學(xué)殺蟲劑，這一生態(tài)系統(tǒng)就發(fā)生了變化。如下圖所示：(1)甲昆蟲是_食性昆蟲，乙昆蟲是_食性昆蟲，甲、乙兩種昆蟲之間的關(guān)系為_關(guān)系。施放化學(xué)殺蟲劑后，甲昆蟲密度上升的原因是_，乙昆蟲密度下降的原因是_。(2)施藥前，該生態(tài)系統(tǒng)保持_的狀態(tài)，這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)具有_穩(wěn)定性；施藥后生態(tài)系統(tǒng)受到破壞，說明生態(tài)系統(tǒng)的_能力具有一定的限度。(3)預(yù)測施藥后相當(dāng)長的一段時間，該生態(tài)系統(tǒng)中的兩種昆蟲密度和森林光合作用產(chǎn)物量會發(fā)生怎樣的變化？_。這說明生態(tài)系統(tǒng)具有何種穩(wěn)定性？_。答案精析一、知識梳理1(1)保持恢復(fù)能力(2)自我調(diào)節(jié)能力2(1)物理微生物種類和數(shù)量豐富受到抑制(2)有限一定限度問題探究1保持或恢復(fù)相對穩(wěn)定2(1)如圖所示(2)如圖所示3加速正反饋是有一定限度的活學(xué)活用1(1)(2)(3)(4)(5)2D二、知識梳理1抵抗保持原狀破壞恢復(fù)到原狀復(fù)雜越強凈化作用恢復(fù)力2(1)適度自我調(diào)節(jié)能力(2)實施相應(yīng)的物質(zhì)、能量投入問題探究1(1)河流生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力。這反映了河流生態(tài)系統(tǒng)有抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)和功能保持原狀的能力，即抵抗力穩(wěn)定性。(2)眾多染坊廢水流入虎丘外圍的河流，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了它的自我調(diào)節(jié)能力，河流生態(tài)系統(tǒng)被破壞，說明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有一定限度的。當(dāng)外界干擾因素的強度超過一定限度時，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力會迅速喪失。染坊停止排污后，被破壞的河流生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到原狀，說明河流生態(tài)系統(tǒng)具有恢復(fù)力穩(wěn)定性。(3)由材料二看出：生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力越強，抵抗力穩(wěn)定性就越高。相反，生態(tài)系統(tǒng)中的組分越少，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單，自我調(diào)節(jié)能力越差，抵抗力穩(wěn)定性就越低。2不是。引進(jìn)新物種是對原有系統(tǒng)穩(wěn)定性的一種干擾，只有在保證不破壞原有穩(wěn)態(tài)的前提下，才能起到應(yīng)有的作用。3不一定，如北極苔原生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性都很低?；顚W(xué)活用3A4D在森林中引入一些珍奇的野生動物，將會改變原有的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，破壞森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。定期清理灌木、雜草和殘枝落葉，這些人為因素的干擾會破壞原有生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。森林屬于可再生性資源，適量采伐、合理利用，并不會破壞森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，反而會促進(jìn)物質(zhì)的循環(huán)，使該生態(tài)系統(tǒng)長期處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。三、知識梳理1(2)為食的動物非生物物質(zhì)問題探究封閉生產(chǎn)者消費者和分解者能量流動透明活學(xué)活用5B生態(tài)系統(tǒng)在能量來源上不能自給自足，必須依賴太陽能，因此設(shè)計的生態(tài)瓶要有穩(wěn)定的能量來源；生態(tài)瓶內(nèi)可實現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用，但為維持其穩(wěn)定性，生產(chǎn)者、消費者和分解者的數(shù)量要遵循能量流動規(guī)律；瓶底放一些鵝卵石并不是設(shè)計生態(tài)瓶所必需的。6D課堂小結(jié)食物鏈、食物網(wǎng)物質(zhì)抵抗力恢復(fù)力自我調(diào)節(jié)當(dāng)堂檢測1C生態(tài)系統(tǒng)的成分越復(fù)雜，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其自我調(diào)節(jié)能力就越大，生態(tài)平衡越不易被破壞。2B生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的大小取決于生態(tài)系統(tǒng)中所包含的生物種類的多少和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，生物種類越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，則其自我調(diào)節(jié)能力越大。3C4C在設(shè)計和制作小生態(tài)瓶時，應(yīng)模擬穩(wěn)定的自然生態(tài)系統(tǒng)的條件，既要滿足各種生物之間有營養(yǎng)關(guān)系，又要滿足各種生物的數(shù)量搭配合理。由于能量沿食物鏈?zhǔn)菃蜗蛄鲃?、逐級遞減的，故設(shè)計生態(tài)瓶時要給予適當(dāng)?shù)墓庹?，以滿足能量的需求。在設(shè)計和制作生態(tài)瓶時，瓶口應(yīng)密封，與外界環(huán)境隔開。5(1)植肉捕食具有抗藥性沒有抗藥性(2)相對穩(wěn)定抵抗力自我調(diào)節(jié)(3)逐漸恢復(fù)恢復(fù)力穩(wěn)定性解析觀察圖解T點之前甲乙兩種昆蟲的波動情況，可以判斷出乙捕食甲。T點之后，乙數(shù)量減少，甲失去了天敵的控制，數(shù)量增多，導(dǎo)致森林生物量下降。