《高中人教版生物必修三配套文档：第5章第5节生态系统的稳定性含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中人教版生物必修三配套文档：第5章第5节生态系统的稳定性含解析（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第5节生态系统的稳定性目标导读 1.通过对教材P109110的实例分析，理解生态系统的自我调节能力。2.阅读教材P110111，区分抵抗力稳定性和恢复力稳定性，并简述提高生态系统稳定性的措施。3.设计并制作生态缸，观察其稳定性。重难点击1.生态系统的自我调节能力。2.抵抗力稳定性和恢复力稳定性。3.设计并制作生态缸，观察其稳定性。课堂导入方式一：2015年七月份安徽巢湖蓝藻爆发，向湖心延伸约一公里的沿湖水面出现大面积蓝藻集聚，水体发出阵阵腥臭，部分水域蓝藻黏稠，几成冻湖。如何让巢湖恢复它的结构和功能呢？今天我们共同学习生态系统的稳定性，探讨解决巢湖污染的方法。方式二：在林业生产上，人工种植的单
2、一纯种林很容易发生虫灾，但是天然混交林和原始森林一般不会发生虫灾，这是为什么？这与生态系统的抵抗力稳定性有关，什么是生态系统的抵抗力稳定性？什么是生态系统的稳定性？一、生态系统的稳定性和自我调节能力1.生态系统的稳定性(1)概念：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)原因：生态系统具有自我调节能力。2.生态系统的自我调节能力(1)实例受轻微污染的河流结果：生物的种类和数量不会受明显的影响。森林结果：鸟类、害虫的数量趋于稳定。(2)特点生态系统的自我调节能力是有限的，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力会迅速丧失，生态系统就难以恢复。(3)基础：负反
3、馈调节。合作探究1.生态系统的稳定性是指自身结构和功能的相对稳定。结构和功能稳定体现在哪里？答案结构稳定体现在生态系统中的生产者、消费者、分解者在种类和数量上保持动态平衡。功能稳定体现在生态系统中物质和能量的输入与输出基本相等，保持相对稳定。2.生物个体的稳态和生态系统的稳态都是通过反馈调节来实现的，请以文字、箭头分别构建一个个体稳态和生态系统稳态反馈调节的概念模型。(1)个体稳态反馈调节的概念模型(以血糖调节为例)。答案如图所示(2)生态系统稳态反馈调节的概念模型(生态系统以水稻田生态系统为例，水稻田中的主要生物有水稻、食虫鸟与害虫)。答案如图所示3.已经污染的湖泊中污染状况加剧，如下图：从
4、材料看出，该生态系统具有加速最初发生变化的那种成分所发生的变化的能力，这种能力称为正反馈调节，该实例说明生态系统的自我调节能力是有一定限度的。1.判断正误(1)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。()(2)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。()(3)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能力的基础。()(4)森林中，害虫数量增加时食虫鸟也会增多，害虫种群的增长就受到抑制，这不属于负反馈调节。()(5)动物的激素调节中也存在负反馈调节。()(6)当外界干扰强度超过一定限度
5、时，生态系统的自我调节能力将会丧失。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)解析负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统达到和保持平衡及稳定，它不仅存在于生态系统的生物群落之间，也存在于生物群落与无机环境之间，它的特点是通过自我调节能力，使生态系统内的种群数量保持相对平衡，这种调节往往是通过生物与生物之间的捕食关系来实现的。2.图a、b分别为农村和城市生态系统的生物量(生命物质总量)金字塔示意图。下列叙述正确的是()A.两个生态系统均可通过信息传递调节种间关系B.两个生态系统的营养结构均由3个营养级组成C.城市生态系统不具有自我调节能力D.流经两个生态系统的总能量均是其植物所固
6、定的太阳能答案A解析A项，生态系统均可通过信息传递调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。B项，题图a、b分别表示农村和城市生态系统的生物量金字塔，两者的营养结构不是由3个营养级组成的，如在农村生态系统中，存在食物链如：农作物昆虫蜘蛛鸟猫头鹰，不只由3个营养级组成。C项，任何生态系统都具有自我调节能力，只是自我调节能力有一定的限度。虽然城市生态系统的营养结构简单，但其也有自我调节能力，只是自我调节能力弱。D项，流经城市生态系统的总能量来自植物固定的太阳能和外来人为的物质输入。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
7、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二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性1.比较抵抗力稳定性和恢复力稳定性项目抵抗力稳定性恢复力稳定性概念生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力特点生态系统的组分越多，食物网越复杂，自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高生态系统在受到不同的干扰(破坏)后，其恢复速度和恢复时间不同实例热带雨林中假若某种植食性
8、动物大量减少，将由这个营养级的多种生物来代替，使整个生态系统维持相对稳定河流与土壤若被有毒物质轻微破坏，通过自身净化作用，可以很快恢复；若被重度污染，河流或土壤的恢复力稳定性就被破坏了2.提高生态系统稳定性的措施(1)对森林生态系统的利用，要有计划地采伐，防止过度采伐，并且要伐种兼顾。由此说明提高生态系统的稳定性要控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力。(2)农田生态系统需要不断地施肥、灌溉，控制病虫害，并且推广秸秆还田，以减少农田的输出。由此说明提高生态系统的稳定性，要对人类利用强度较大的生态系统实施相应的物质、能量投入，以保证生态系统内部结构与功
9、能的协调。合作探究1.阅读材料分析问题：材料一话说乾隆下江南时，到了苏州一水乡，看到小桥流水人家，别具风情。水乡人家上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，即便如此，水仍然很清澈。这番景象让乾隆大为惊奇。可是，他也发现苏州虎丘外围的河流被众多染坊流出的废水污染得肮脏不堪、臭气熏天，于是他立即下令严禁商贾平民在虎丘一带开设染坊。迫于官府的法令，虎丘一带原有的数十家染坊不得不搬迁至远离虎丘的苏州远郊，从此以后虎丘重现绿水青山。材料二在北极苔原生态系统中，动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。假如地衣受到大面积破坏，整个生态系统就会崩溃。相反，在热带雨林
10、中，动植物种类繁多，营养结构非常复杂，假如其中的某种植食性动物大量减少，它在食物网中的位置还可以由这个营养级的多种生物来代替，整个生态系统的结构和功能仍然能够维持在相对稳定的状态。(1)水乡人家在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水仍然很清澈，说明生态系统具有什么能力？这种能力反映生态系统的哪种稳定性？答案河流生态系统具有一定的自我调节能力。这反映了河流生态系统有抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力，即抵抗力稳定性。(2)众多染坊废水使河流臭气熏天说明了什么？染坊停止排污后虎丘重现绿水青山说明河流生态系统具有哪种稳定性？答案众多染坊废水流入虎丘外围的河流，远远超出了它的自我调节能力，河流生
11、态系统被破坏，说明生态系统的自我调节能力是有一定限度的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力会迅速丧失。染坊停止排污后，被破坏的河流生态系统恢复到原状，说明河流生态系统具有恢复力稳定性。(3)材料二可以说明什么？答案由材料二看出：生态系统中的组分越多，营养结构越复杂，自我调节能力越强，抵抗力稳定性就越高。相反，生态系统中的组分越少，营养结构越简单，自我调节能力越差，抵抗力稳定性就越低。2.要增加生态系统的抵抗力稳定性，是不是引进的物种越多越好？答案不是。引进新物种是对原有系统稳定性的一种干扰，只有在保证不破坏原有稳态的前提下，才能起到应有作用。3.一个生态系统的抵抗力稳定
12、性很低，其恢复力稳定性就一定很高吗？答案不一定，如北极苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低。3.如图所示，两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小；x表示恢复到原状态所需的时间；曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标(TS)。下列说法中正确的是()A.在正常作用范围内，生态系统中生物的种类和数量保持不变B.在遭到干扰时，x、y值的大小与生物数量有关，与种类无关C.对同一个生态系统来说，y值和x值之间呈正相关D.TS值越小，表明这个生态系统的总稳定性越小答案C解析在正常作用范围内，生态系统中生物的种类和数量应保持动态平衡
13、，而不是不变。由图可知：对同一生态系统来说，外来干扰越大，恢复到原状需要的时间越长，即y值和x值之间呈正相关。由图可知：y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，x表示恢复到原状态所需的时间。x、y值与生物种类、数量都有关，生物种类、数量越多，食物网越复杂，TS值越小，说明生态系统恢复原状越快，总稳定性越大。一题多变如果将一处受到外来干扰后恢复到原状态的森林开发为一个森林公园，为了提高该森林生态系统总稳定性的定量指标(TS)，应当采取的措施是()A.在森林中引入一些珍奇的野生动物，把生产者的能量尽量多地积蓄起来B.在森林里引入一些珍奇的野生动物，增加食物网的复杂性C.定期清理小型灌木、杂草和枯
14、枝落叶，便于游人观赏珍贵树种D.对森林适量采伐，使该生态系统处于长期相对稳定状态答案D解析在森林中引入一些珍奇的野生动物，将会改变原有的营养结构，破坏森林生态系统的稳定性。定期清理灌木、杂草和残枝落叶，这些人为因素的干扰会破坏原有生态系统的稳定性。森林属于可再生性资源，适量采伐、合理利用，并不会破坏森林生态系统的稳定性，反而会促进物质的循环，使该生态系统长期处于相对稳定状态。三、设计并制作生态缸，观察其稳定性1.实验原理(1)生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素都有密切的关系。(2)将少量植物，以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密封的玻璃缸中，便形成一个人工模拟的微型
15、生态系统生态缸。(3)观察生态缸中生物的生存状况和存活时间的长短，了解生态系统的稳定性及影响稳定性的因素。2.实验流程 水中放浮萍、水草、乌龟沙土植上仙人掌(球)花土植上蕨类植物和低矮杂草花土上放置蚯蚓、蜗牛 3.生态缸的设计要求及分析设计要求相关分析生态缸必须是封闭的防止外界生物或非生物因素的干扰生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全(具有生产者、消费者和分解者)生态缸中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定生态缸的材料必须透明为光合作用提供光能；保持生态缸内温度；便于观察生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的空间便于操作；缸内储备一定量的空气生态缸的采光用较强的散射光防止水温过高导致水生植物死亡合作探究为什么生态缸内的生物只能保持一定时间的活性？答案生态缸中虽然成分齐全，生产者、消费者和分解者之间可以进行能量流动和物质循环，但由于
