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1、第30讲生态系统的稳定性与环境保护突破突破1 1生态系统的稳定性及反馈调节生态系统的稳定性及反馈调节突破突破2 2人类对环境的影响及全球性的环境问题人类对环境的影响及全球性的环境问题总纲目录总纲目录一、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.形成原因:生态系统内部具有一定的自我调节能力。3.自我调节能力(1)实例(2)基础:负反馈调节,在生态系统中普遍存在。(3)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,生态系统难以恢复。4.类型5.提高生态系统稳定性的措施(1)控制对生态系统干扰的
2、程度,对生态系统的利用应适度,不应超过生态系统的自我调节能力。(2)对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质和能量投入。名师点睛名师点睛任何生态系统(包括生物圈)的自我调节能力都是有一定限度的,只是大小不同而已。1.我国的人口现状与前景(1)现状:人口出生率和自然增长率明显下降,目前已进入了低生育水平国家的行列。(2)前景:人口基数大,在较长的时期内仍将持续增长。(3)目标:2020年,人口总数要控制在14.5亿以内;21世纪中叶,人口总数达到峰值以后,将开始缓慢下降。二、人口增长对生态环境的影响2.人口增长对生态环境的影响(1)人均耕地减少,粮食需求增加。(2)自然资源被大量消耗。(3
3、)环境污染加剧等。3.协调人口与环境的关系(1)继续控制人口增长。(2)加大保护资源和环境的力度。(3)监控、治理江河湖泊及海域的污染。(4)加强生物多样性保护和自然保护区建设。(5)推进生态农业。1.关注全球性生态环境问题(1)连线AcBfCaDbEgFdGe三、保护我们共同的家园(2)特点:全球性。(3)影响:对生物圈稳态造成严重威胁,并且影响到人类的生存和发展。2.保护生物多样性(1)生物多样性的构成生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统。(3)写出下列生物多样性的价值A.食用、药用、文学艺术创作:直接价值;B.调节气候、涵养水源:间接价值;C.未发
4、现或尚不清楚的价值:潜在价值。(4)保护生物多样性的措施A.就地保护;B.易地保护;C.利用生物技术对濒危物种的基因进行保护;D.加强立法、执法和宣传教育。3.可持续发展人类的必然选择(1)含义:“在不牺牲未来几代人需要的情况下,满足我们这代人的需要”,它追求的是自然、经济、社会的持久而协调的发展。(2)实现措施:保护生物多样性,保护环境和资源,建立起人口、环境、科技和资源消费之间的协调与平衡。1.就生态系统结构而言,生态瓶的稳定性取决于物种数。( )2.生态系统相对稳定时无能量输入和散失。( )3.森林生态系统稳定性一定比农田生态系统高。( )4.负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定。()5
5、.富营养化水体出现蓝藻水华的现象,可以说明能量流动的特点。( )6.生态系统多样性是物种多样性的保证。()7.全球范围内生物多样性有降低的趋势,栖息地总量减少和栖息地多样性降低是重要原因。()10.易地保护就是把大批野生动物迁入动物园、水族馆等进行保护。 ( )9.克氏原螯虾(小龙虾)原产美洲,经由日本引入南京地区后迅速扩散,对农田有一定危害,但成为餐桌上的美味,不属于生物入侵。( )8.栖息地破碎化造成小种群有利于维持生物多样性。( )突破突破1 1生态系统的稳定性及反馈调节生态系统的稳定性及反馈调节1.生态系统稳定性的内容(1)结构的相对稳定:体现在各组成成分的相对稳定和生物种间关系的相对
6、稳定。(2)功能的相对稳定:生态系统物质和能量的输入与输出达到平衡。可用下图来表示:2.反馈调节的种类比较项目正反馈负反馈调节方式加速最初发生变化的那种成分所发生的变化抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化结果常使生态系统远离稳态有利于生态系统保持相对稳定实例分析已污染的湖泊污染加剧草原上食草动物与植物的平衡3.生态系统抵抗力稳定性与自我调节能力大小的关系1.判断正反馈、负反馈调节的方法(1)依据:从调节后的结果与原状态之间的变化分析。(2)方法:调节后2.简单记忆生态系统的稳定性(1)“抵抗干扰,保持原状”抵抗力稳定性。(2)“遭到破坏,恢复原状”恢复力稳定性。3.生态系统抵抗力稳定性
7、、恢复力稳定性和总稳定性的关系表示方法(如图)(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。(2)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小,偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标,偏离大说明抵抗力稳定性弱;反之,抵抗力稳定性强。如热带雨林与草原生态系统相比,受到相同干扰,草原生态系统的y值要大于热带雨林的y值。(3)x可以表示恢复到原状态所需的时间:x越大,表示恢复力稳定性越弱;反之,恢复力稳定性越强。(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积,可作为总稳定性的定量指标,这一面积越大,即x与y越大,则说明这个生态系统的总稳定性越低。1.(2017北京东城期末)下列选项中,理论
8、上能提高生态系统抵抗力稳定性的是()A.增加生态系统内各营养级生物的种类B.减少生态系统内捕食者和寄生生物的数量C.适当减少对生态系统相应的物质和能量的投入D.使生态系统内生产者和消费者在数量上保持平衡考向考向1以基础判断或实例分析的形式以基础判断或实例分析的形式,考查生态系统稳定性的原理及考查生态系统稳定性的原理及应用应用A答案答案A增加生态系统内各营养级生物的种类,导致营养结构更加复杂,生态系统的抵抗力稳定性升高,A正确;减少生态系统内捕食者和寄生生物的数量,导致营养结构简单,生态系统的抵抗力稳定性降低,B错误;适当减少对生态系统相应的物质和能量的投入,生态系统的抵抗力稳定性降低,C错误;
9、使生态系统内生产者和消费者在数量上保持平衡,不能提高生态系统的抵抗力稳定性,D错误。2.欧洲兔曾被无意携入澳洲大草原,对袋鼠等本地生物造成极大威胁。据题图回答下列问题:欧洲兔和袋鼠种群数量变化示意图(1)0(起始年)a年,欧洲兔种群数量每年以一定的倍数()增长。若起始年种群数量为24只,则a年种群数量Na=;若不加以防治,将导致该草原生态系统的锐减。(2)a年引入狐狸防治兔灾。据ab年欧洲兔和袋鼠数量的变化推测:狐狸和袋鼠的种间关系为。(3)c年控制狐狸数量,并引入仅对欧洲兔致命的黏液瘤病毒后,草原生态系统逐渐恢复稳定。这体现了生态系统具有自我调节能力,其调节方式是。(4)d年后,欧洲兔种群数
10、量回升,最可能的原因是。答案答案(1)24a生物多样性(其他合理答案也给分)(2)捕食(3)负反馈调节(4)欧洲兔对黏液瘤病毒的抗性增强(其他合理答案也给分)解析解析(1)依据公式:Nt=N0t,N0=24,t=a,故a年种群数量Na=24a。若不对欧洲兔加以防治,随着欧洲兔数量的剧增,将会破坏草原生态系统的稳定性,导致草原生态系统的生物多样性锐减。(2)分析题图可知,在a年时,引入狐狸防治兔灾,欧洲兔种群数量得到有效控制,缓解了袋鼠的竞争压力,但袋鼠的种群数量仍为下降趋势,由此推测狐狸与袋鼠之间为捕食关系。(3)欧洲兔数量剧增,生态平衡被破坏,引入黏液瘤病毒,欧洲兔数量锐减,生态系统恢复平衡
11、,这种调节方式应为负反馈调节。(4)黏液瘤病毒作为环境因素,对欧洲兔进行定向选择,使欧洲兔向着对黏液瘤病毒抗性增强的方向进化发展。3.如图表示正常生态系统受到一定程度的干扰后,生态系统稳定性的变化。下列说法错误的是()考向考向2以实例分析的形式以实例分析的形式,考查生态系统的调节机制考查生态系统的调节机制A.在受到干扰之前,曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调节能力B.在受到干扰后,曲线偏离正常范围越晚和幅度越小,说明生态系统的抵抗力稳定性越高C.S2所代表的面积越大,生态系统的恢复力稳定性越高D.S3所代表的面积越小,生态系统的稳定性越高答案答案C由于生态系统具有一定的自我调节能力
12、,因此,生态系统具有一定的稳定性,A正确;生态系统的抵抗力稳定性越高,受到干扰后,曲线偏离正常范围的时间越晚,幅度越小,B正确;生态系统的恢复力稳定性越高,受到干扰后曲线回到正常范围的时间越短,S2所代表的面积越小,C错误;S3所代表的面积越小,生态系统的稳定性越高,D正确。4.如图表示甲、乙两个相邻的不同类型生态系统,在遭受同等程度的外来干扰后其稳定性发生明显波动,再恢复到原有的结构状态所需时间的图像。关于这两个生态系统稳定性的叙述,正确的是()A.甲的抵抗力稳定性较乙强B.乙的恢复力稳定性较甲强C.甲的抵抗力稳定性较弱,而恢复力稳定性较强D.甲为森林生态系统,乙为草原生态系统答案答案C任何
13、一个自然生态系统都具有一定的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。对于一个生态系统来说,抵抗力稳定性和恢复力稳定性之间往往存在着相反的关系。据此分析坐标图,可找出随时间(横轴)推移,甲、乙两条曲线的变化情况,甲偏离正常波动范围的幅度大,表明抵抗力稳定性弱,乙恢复稳态所需时间长,表明恢复力稳定性弱,一般情况下,森林生态系统抵抗力稳定性强于草原生态系统,故只有C选项正确。突破突破2 2人类对环境的影响及全球性的环境问题人类对环境的影响及全球性的环境问题1.人口增长对生态环境的影响从图中可以看出人口增长会给生态环境带来压力。物多样性锐减,影响了环境纳
14、污量以及对有毒、有害物质的降解能力,进一步加剧了环境污染,人类生存环境进一步恶化。(2)人类可利用的土地资源、森林资源、能源都是有限的,过度利用使资源减少。(1)人口增加,人类需求也不断增加,为满足衣食住行的要求和经济发展。大量工业、农业废弃物和生活垃圾排放到环境中,使植被破坏,生2.全球性环境问题(1)环境污染的来源及后果(2)水污染及其净化(3)外来物种入侵外来物种入侵就是某物种从它的原产地通过自然或人为途径迁移到新的生态环境的过程。人们把在新侵入地造成严重经济损失、对社会和生态环境造成严重危害的外来物种,称为侵入种。外来物种入侵的危害:破坏原生态系统的稳定性或生态平衡;使原生态系统的生物
15、多样性受到严重威胁,即引发生态危机。侵入种引发生态危机的原因:占据生态位。如果迁入地环境条件适宜,侵入种由于缺少天敌的控制,传播能力特别强,一旦传入便能迅速传播蔓延开来,在短时间内呈现种群的疯长。进行知能拓展知能拓展(1)人类活动超出了环境的承受能力,这是环境问题产生的根本原因。(2)淡水湖泊和江河中由氮、磷元素污染导致藻类等微生物暴发,叫做水华。海湾水域形成的类似情况,叫做赤潮。这样的水体污染会使渔业遭受重大经济损失,使邻近地域人们的饮水安全受到直接威胁。(3)解决水体污染最有效的办法就是减少污水排放。污水排放前要进行集中净化处理,通常净化的办法有物理沉降过滤、化学反应分解等,最符合生态学原
16、理的是利用微生物分解的办法降解。1.水体污染后物质及生物的变化规律(1)有机物污染好氧细菌大量繁殖氧气浓度迅速下降水中动植物大量死亡好氧细菌死亡,厌氧细菌大量繁殖有机物变为无机物厌氧细菌死亡。(2)无机物污染(N、P)浮游藻类大量繁殖下层植物死亡缺氧使动物死亡厌氧细菌快速繁殖。2.几种常见的水体污染及其处理办法污染情况成因危害处理办法无机污染水中富含N、P等营养元素湖泊中表现为水华,海洋中表现为赤潮,水体缺氧,水生生物大量死亡自养型微生物处理有机污染水中富含有机物异养型生物繁殖,使河水变黑发臭异养型微生物处理重金属污染重金属进入食物链较高营养级生物体内浓度高自养型微生物处理农药农药进入食物链较
17、高营养级生物体内浓度高异养型微生物处理1.(2017北京理综)酸雨指pH小于5.6的大气降水。在实验室中模拟酸雨喷淋樟树和楝树的树苗。结果发现,楝树的高度比对照组低约40%,而樟树的高度没有明显差异。结合生态学知识所作的合理推测是()A.酸雨对楝树种群中个体的株高影响较明显B.酸雨对樟树种群密度的影响比对楝树的大C.森林生态系统物种丰(富)度不受酸雨影响D.楝树生长的群落中,其他树种都不耐酸雨考向考向1以实例分析的形式以实例分析的形式,考查环境污染及治理考查环境污染及治理A答案答案A本题主要考查实验分析能力。分析题干可知,该实验探究酸雨对樟树和楝树树苗株高的影响,根据实验结果可知,酸雨对楝树株
18、高影响(抑制生长)明显,对樟树影响不大,A正确;从该实验结果不能确定酸雨对樟树及楝树种群密度、森林生态系统物种丰富度及其他树种的影响,B、C、D错误。2.高密度水产养殖常会引起池塘水体富营养化,影响养殖。下图为利用稻田生态系统净化鱼塘尾水的示意图,箭头所指为水流方向。请回答下列问题:(1)鱼塘大量投饵后,水体常会出现有害的硫化物,这些硫化物最可能是饵料中的分解产生的。(2)图示系统在实现了水资源循环利用的同时,鱼塘富营养化水还为水稻生长提供了一定的元素营养。(3)为调查图中稻田害虫的发生状况,可采用法,分别统计的种群密度。(4)通过稻田净化,B处水样中可溶性有机物浓度比A处显著下降,其主要原因
19、是在稻田中的(填序号)微生物分解了大量有机物。好氧光合放氧厌氧兼性厌氧(5)出现藻类水华的鱼塘尾水流经稻田后,B处水样中藻类数量大大减少。从生态学角度分析,藻类数量减少的原因有。答案答案(1)蛋白质(2)N、P(3)五点取样各种害虫(4)(5)竞争光照和营养、动物摄食、微生物等产生杀藻物质解析解析(1)蛋白质中含硫,而糖类、核酸、脂质中均不含硫。(2)富营养化的水可为水稻的生长提供一定的N、P等矿质元素。(3)调查稻田害虫的种群密度可用五点取样法,且需要分别统计各种害虫的种群密度。(4)稻田中水体上层氧气浓度较高,好氧菌和兼性厌氧菌均可分解有机物,水体下层缺乏氧气,主要依靠厌氧菌和兼性厌氧菌分
20、解有机物。光合放氧微生物属于生产者。(5)富营养化的水经过稻田净化时,水体中的部分矿质元素被水稻吸收,水体中的矿质元素减少会导致藻类减少;水稻遮光会使藻类光合作用降低,引起藻类减少;消费者可以捕食一部分藻类;微生物等产生的杀藻物质也可使藻类减少。3.江苏省徐州市多年来围绕“一城青山半城湖”理念,实施了一系列生态建设工程,生态效应逐渐显现。下列有关该生态工程的分析评价不合理的是()A.使物种多样性程度显著提高B.使生物群落的组成更为复杂C.使生态系统的类型更为多样D.其主要目的是提高生物多样性的直接价值考向考向2以基础判断的形式以基础判断的形式,考查生物的多样性及其保护考查生物的多样性及其保护D
21、答案答案D生态工程建设能够显著提高物种的多样性,使生物群落的组成更为复杂,生态系统的类型更为多样化。生物多样性的间接价值明显大于直接价值,D符合题意。4.下列关于生物多样性的叙述,正确的是()A.生态系统多样性是物种多样性的保证B.各种中药材的药用功能体现了生物多样性的间接价值C.大量引进国外物种是增加当地生物多样性的重要措施D.混合树种的天然林比单一树种的人工林更容易被病虫害毁灭A答案答案A生态系统的多样性是物种多样性的保证,A正确;各种中药材的药用功能体现了生物多样性的直接价值,B错误;大量引进国外物种可能会造成生物入侵,使当地生物多样性降低,C错误;混合树种的天然林比单一树种的人工林物种丰富,营养结构复杂,抵抗力稳定性强,不容易被病虫害毁灭,D错误。核心构建核心构建
