人教版 (2019)选择性必修2第5节 生态系统的稳定性学案

这是一份人教版 (2019)选择性必修2第5节 生态系统的稳定性学案，共8页。学案主要包含了学习目标，课前学习，课上学习，课后练习等内容，欢迎下载使用。

【学习目标】
1.掌握生态平衡、负反馈调节、生态系统的稳定性、抵抗力稳定性、恢复力稳定性等概念，梳理这些概念间的关系。
2.分析说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响，学会运用生命的系统观、结构与功能观、物质与能量观、稳态与平衡观等观念分析问题，提出提高某特定生态系统稳定性，使人与自然均受益的改进建议。
【课前学习】
一、生态平衡与生态系统的稳定性
1.生态平衡。
（1）概念：生态系统的结构和功能处于_________稳定的一种状态。
（2）处于生态平衡的生态系统具有的特征。
①_________平衡：生态系统的各组分保持相对稳定。
②_________平衡：生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。
③_________平衡：例如，在某生态系统中，植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。
（3）特点：生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种_________的平衡。
2.生态系统的稳定性。
（1）概念：生态系统_________自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。
（2）原因：生态系统具有_________能力，其调节机制为____________。
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
1.抵抗力稳定性。
（1）概念：生态系统_______________外界干扰并使自身的结构与功能保持原状（不受损害）的能力。
（2）高低判断方法：一般来说，生态系统中的_________越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。
2.恢复力稳定性
（1）概念：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后_________到原状的能力。
（2）特点：生态系统在受到不同的干扰（破坏）后，其恢复速度与_________是不一样的。
三、提高生态系统的稳定性
1.要控制对生态系统的干扰强度，对生态系统的利用应该_________。
2.对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的_________、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
参考答案：一、1.（1）相对 （2）①结构 ②功能 ③收支 （3）动态 2.（1）维持或恢复 （2）自我调节 负反馈调节
二、1.（1）抵抗 （2）组分 2.（1）恢复 恢复时间
三、1.合理适度 2.物质
【课上学习】
任务一：尝试用文字、线框、箭头等符号，任选一个实例，简要描绘其中的调节过程。
实例一：草→高原鼠兔→香鼬
实例二：森林→森林火灾→灾后恢复
任务二：阅读以下资料，研究生态系统稳定性与结构复杂性的关系。
埃尔顿的论据
1.研究证明，两个或少数物种相互作用的数学模型不易达到稳定的局面。
2.高斯对原生动物的实验证明，物种组成简单的群落要比组成复杂的群落易于灭绝。同时，为了使捕食者和猎物能够共存，需要一定的复杂环境。
3.只有少数物种的岛屿，比物种丰富的大陆易于受新物种的入侵并引起生态系统的动荡。
4.在物种组成简单的农田生态系统中，特别是农作物单一种植的生态系统，外来种的入侵和某一种群的快速繁殖更加常见，而且容易导致病虫害的大发生。
5.与温带和亚极地的生态系统相比，在高度多样的热带生态系统中，种群密度的波动对其稳定性的影响较小。
6.大量使用农药大大地简化了群落的结构。由于某些捕食者种群的丧失，导致了被捕食者过量繁殖。这种情形在农田和果园生态系统中常常出现。
梅和皮姆的论据
梅以多物种随机集合的食物网为模型群落，研究其局域稳定性，即生态系统在经受小的干扰后回到原状的能力，其结论是局域稳定性随复杂性增加而降低。皮姆则以模型群落为研究对象，研究其经受大而持久的干扰后恢复到原状的能力，即全域稳定性，结果是全域稳定性一般随复杂性增加而下降。1982年他还以三和四个营养级的模型群落为对象，研究群落在受到干扰后，恢复到原初状态所需要的时间。结果发现恢复时间随复杂性的增加而增加，因而生态系统的恢复力随复杂性的增加而降低。
讨论：通过阅读以上资料，你如何理解生态系统稳定性与结构复杂性的关系？
任务三：比较森林生态系统和三江源地区的草原生态系统在两种稳定性表现上的差别，简要表述理由。
【课后练习】
1．一片草地发生火灾后，第二年就会长出茂密的草本植物，动物的种类和数量也很快恢复，这说明生态系统具有（ ）
A．抵抗力稳定性 B．恢复力稳定性
C．结构不可破坏性 D．功能绝对稳定性
2．黄花刺茄是有很强的耐贫瘠和耐干旱特性的草本植物，原产于北美洲，我国于1981年首次发现黄花刺茄入侵，目前该物种已在多省区有分布，对本地物种造成危害。以下叙述正确的是（ ）
A．黄花刺茄可以增加入侵地的物种多样性，提髙生态系统的生态功能
B．荒地、路边、弃耕地、过度放牧的草地，黄花刺茄可取得优势地位
C．控制黄花刺茄的方法主要有化学防治和人为铲除，化学防治最好
D．导致黄花刺茄在入侵地呈“J”形疯长的主要原因是其基因发了突变
3．下列关于生态系统自我调节能力的叙述，错误的是（ ）
A．森林中，害虫数量增多时食虫鸟也会增多，害虫种群的增长就受到抑制，这属于生物群落内的负反馈调节
B．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
C．自我调节能力强的生态系统，其稳定性也高
D．当外界干扰强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力将会减弱
4．某地区一个森林公园原址是一处采沙场，后经改建填土、引入水系、园林绿化，如今已是绿树掩映、蝉鸣鸟叫，生物多样性增加，生态系统逐渐恢复。下列有关叙述不正确的是（ ）
A．该地区生态系统的抵抗力稳定性逐渐增强
B．人类活动对该森林公园群落的演替没有影响
C．种植适应本地环境的多种植物可提高生态修复效率
D．生物多样性增加有利于增强该生态系统的自我调节能力
5．某生物兴趣小组的同学用河水、池泥、水藻、植食性小鱼、广口瓶、凡士林等材料制作了3个生态瓶（如图所示）。下列说法错误的是（ ）
A．甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内分解者数量过少
B．乙瓶中的生物存活的时间相对较长
C．丙瓶中的分解者主要存在于河水及池泥中
D．若想维持生态平衡，丙瓶不应放在黑暗中
6.下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是（ ）
A．自然生态系统常常朝趋向相对稳定的方向发展
B．自我调节能力是生态系统维持相对稳定的基础
C．生态系统维持相对稳定不需要外界能量的输入
D．生态系统营养结构越复杂，自我调节能力越强
7．媒体报道中经常出现“生态平衡”的概念，下列关于“生态平衡”和“生态系统稳定性”的叙述，不正确的是（ ）
A．生态平衡是生态系统在一定条件下的结构和功能的稳定状态
B．生态系统稳定性是生态系统具有的保持和恢复其结构和功能相对稳定的能力
C．生态系统的自动调节能力是生态系统稳定性和生态平衡的基础
D．生态平衡与生态系统的稳定性无关系
8.北极苔原指北极地区北冰洋与泰加林带之间的永久冻土地和沼泽地带，苔原气候属荒漠气候，年降水量低。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。下列关于北极苔原生态系统及其稳定性的叙述，不正确的是（ ）
A．食物网相对简单，抵抗力稳定性较低
B．北极苔原气候条件差，恢复力稳定性较低
C．物种特性如抗逆性与抵抗力稳定性有关，与恢复力稳定性无关
D．冰川大量融化会影响北极苔原的现有稳定性
9.下图是甲、乙生态系统在一段时间内种群类型数量的变化曲线，下列叙述错误的是（ ）
A．甲生态系统的抵抗力稳定性较乙生态系统强
B．乙生态系统生物群落S点之后发生的演替属于次生演替
C．乙生态系统R时之前和T时之后，群落均未出现演替现象
D．乙生态系统R时和T时种群类型数量相等，但物种类型不一定相同
10．根据下列材料，回答问题。
材料一 红树林是生长在热带、亚热带海岸潮间带特有的植被，具有丰富的动植物资源。广东是我国红树林资源最丰富的省份之一，其中雷州半岛和深圳湾的红树林分布区被列为国家级红树林自然保护区，红树林的保护和发展也被列为广东建设林业生态省的八大工程之一。
材料二 2004年12月，由印度洋地震引起的海啸导致十多万人死亡，几百万人无家可归。但因为有茂密的红树林，印度泰米尔纳德邦一个渔村里的172户人家在这次海啸中安然无恙。
（1）红树林的 稳定性较强而 稳定性较弱，原因是红树林
。
（2）海啸过后，灾区沿海的多种生态系统遭到了毁灭性破坏，短期内难以恢复。这一事实说明任何生态系统的 都是有限的。
（3）在海啸中被海水浸泡过的农田为什么不宜直接种植农作物？请从生物学角度分析其原因： 。
参考答案：
1．B
2．B 由于黄花刺茄造成了危害，导致某些生物的减少，降低了生态系统的抵抗力稳定性，A错误；黄花刺茄是具有很强的耐贫瘤和耐干旱特性的草本植物，所以在荒地、路边、弃耕地、过度放牧的草地，黄花刺茄可取得优势地位，B正确；为了减少对环境的污染生物防治最好，而化学防治和人为铲除，铲除防治最好，C错误；导致黄花刺茄在入侵地呈型疯长的主要原因是环境适宜、缺少天敌等，D错误。
3．C 4．B
5．A 甲瓶中的小鱼很快死亡可能是因为瓶内小鱼数量过多，种内竞争激烈，A正确；乙与甲相比，乙中小鱼和植物数量相当，比例适宜，而丙瓶中虽然植物与小鱼数量相当，但出处于黑暗条件下，没有能量来源，而乙瓶在散射光下，且小鱼数量适当，故乙瓶中的生物存活的时间相对较长，B正确；生态瓶必须是封闭的，因为外界的生物或非生物因素都会对实验结果产生影响，因此，丙瓶中加盖与否，会影响实验结果，C错误；生态瓶应放在较强的散射光下以获得能量输入，使生态瓶内的生态系统在一段时间内维持稳定，因此，若想生态瓶内的生态系统在一段时间内维持稳定，丙瓶不应放在黑暗中，D正确。
6．C 生态系统具有保持或恢复自身结构和功能的相对稳定，所以自然生态系统常常朝趋向相对稳定的方向发展，A正确；生态系统的一个重要特点是它常常趋向于达到一种稳态或平衡状态，这种稳态是靠自我调节过程来实现的，调节主要是通过负反馈调节进行的，自我调节能力是生态系统实现稳态的基础，B正确；个生态系统能保持能量输入与输出的动态平衡，说明这个生态系统是稳定的，如果长期输出大于输入，生态系统就会退化，自我调节能力降低，故生态系统保持稳定需要外界的能量输入，C错误；生态系统的成分越少，营养结构越简单，自我调节能力就越弱，抵抗力稳定性就越低，反之生态系统营养结构越复杂，自我调节能力越强，D正确。
7．D 根据定义，生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，A正确；人们把生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力，叫作生态系统的稳定性，B正确；生态平衡是一种动态的平衡，生态系统能够维持这种动态平衡是因为生态系统具有一定的自我调节能力，即生态系统的自我调节能力是生态系统稳定性和生态平衡的基础，C正确；生态平衡与生态系统的稳定性通常是一致的，D错误。
8．C 生物繁殖能力的强弱与恢复力稳定性呈正相关，抵抗力稳定性与食物网的复杂程度呈正相关，A正确；北极苔原气候条件差，生态系统的生产力较弱，无论是物质的积累还是能量的周转都受环境条件的限制，恢复力稳定性较低，B正确；生态系统的每个结构，包括营养结构、非生物的物质和能量均与生态系统的稳定性息息相关，没有任何一种结构要素与稳定性没有关联，只有关联性强与弱的区别，C错误；无机环境的变迁时刻影响着生态系统的稳定性，冰川融化影响北极的气候以及生态系统的边界范围、温度变化等，从而影响生态系统的稳定性，D正确。
9．C 甲生态系统种群类型数量较乙生态系统多，一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，抵抗力稳定性越强，故甲生态系统的抵抗力稳定性较乙生态系统强，A正确；乙生态系统在S点时种群类型数量降到最低，而S点后种群类型数量又逐渐增加，可见S点后一定经历过一个次生演替的过程，B正确；群落演替在各时间段均会发生，C错误；乙生态系统R时和T时种群类型数量相等，由于群落的演替，其物种类型不一定相同，D正确。
10．【答案】（1）抵抗力 恢复力 生物种类较多，营养结构复杂
（2）自我调节能力 （3）被海水浸泡过的农田里无机盐浓度过高，使农作物无法通过渗透作用吸收水分
【解析】（1)红树林属于湿地生态系统，动植物资源丰富，营养结构复杂，抵抗力稳定性强而恢复力稳定性弱。
(2)海啸过后，灾区沿海的多种生态系统遭到了毁灭性破坏，短期内难以恢复，说明任何生态系统的自我调节能力是有限度的，一旦遭到破坏就难以恢复。
(3)由于海水中含有大量的无机盐，会使土壤中无机盐浓度上升，而农作物不能通过渗透作用吸收到足够的水分，故在海啸中被海水浸泡过的农田不宜直接种植农作物。