資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
高中生物一輪復習學案
第31講 生態系統的穩定性和生態環境的保護
考點一　生態系統的穩定性
1．概念
生態系統所具有的保持或恢復自身結構和功能相對穩定的能力。
2．形成原因
生態系統內部具有一定的自我調節能力。
(1)基礎：負反饋調節。
(2)特點：生態系統的自我調節能力是有限的，當外界干擾因素的強度超過一定限度時，生態系統的自我調節能力會迅速喪失，生態系統難以恢復。21教育網
3．生態系統穩定性的兩種類型
(1)概念
①抵抗力穩定性：生態系統抵抗外界干擾并使自身的結構與功能保持原狀的能力。
②恢復力穩定性：生態系統在受到外界干擾因素的破壞后恢復到原狀的能力。
(2)抵抗力穩定性與恢復力穩定性的比較
[基礎診斷]
1．生態系統之所以能維持相對穩定，是由于生態系統具有自我調節能力。(必修3　P109正文)(√)
2．負反饋調節在生態系統中普遍存在，它是生態系統自我調節能力的基礎。(必修3　P109正文)(√)
3．生態系統的自我調節能力是無限的。(必修3　P110正文)(×)
4．一般來說，生態系統中的組分越多，食物網越復雜，其自我調節能力就越強，抵抗力穩定性和恢復力穩定性就越高。(必修3　P111正文)(×)21·世紀*教育網
5．生態系統在受到不同的干擾(破壞)后，其恢復速度與恢復時間是不一樣的。(必修3　P111正文)(√)2-1-c-n-j-y
[深度拓展]
(必修3　P116知識遷移2)如圖是河流生態系統受到生活污水(含大量有機物)輕度污染后的凈化作用示意圖。【來源：21cnj*y.co*m】
請根據圖回答：
(1)在該河流的AB段上，溶解氧大量減少的主要原因是什么？
提示：藻類數量減少；需氧型細菌大量繁殖，溶解氧隨有機物被細菌分解而大量消耗。
(2)在該河流的BC段上，藻類大量繁殖的主要原因是什么？
提示：有機物分解后形成的大量的NH等無機鹽離子，有利于藻類的大量繁殖。
(3)水中溶解氧含量逐漸恢復的主要原因是什么？
提示：藻類通過光合作用釋放氧氣；有機物減少，需氧型細菌數量下降，因而對溶解氧的消耗量減少。
(4)若釀造廠或味精廠將大量含有有機物的廢水排入該河流，對河流生態系統可能造成的最嚴重的后果是什么？【版權所有：21教育】
提示：河流中生物大量死亡，該生物系統的穩定性遭到破壞。
1．辨析生態系統穩定性的四個易誤點
(1)生態系統的穩定性主要與生物種類有 ( http: / / www.21cnjy.com )關，還要考慮生物的個體數量。食物鏈數量越多越穩定，若食物鏈數量相同，再看生產者，生產者多的穩定程度高。
(2)生態系統的穩定性不是恒定不變的，因為生態系統的自我調節能力具有一定的限度。
(3)抵抗力穩定性和恢復力穩定性的關系并 ( http: / / www.21cnjy.com )不一定都是相反的，如苔原生態系統，由于物種組成成分單一、結構簡單，它的抵抗力穩定性和恢復力穩定性都較低。
(4)某一生態系統在受到外 ( http: / / www.21cnjy.com )界干擾，遭到一定程度的破壞而恢復的過程，應視為抵抗力穩定性，如河流輕度污染的凈化；若遭到徹底破壞，則其恢復過程應視為恢復力穩定性，如火災后草原的恢復等。21*cnjy*com
2．比較歸納正反饋調節與負反饋調節
項目 正反饋 負反饋
調節方式 加速最初發生變化的那種成分所發生的變化 抑制和減弱最初發生變化的那種成分所發生的變化
結果 常使生態系統遠離穩態 有利于生態系統保持相對穩定
實例分析 已污染的湖泊污染加劇 草原上食草動物與植物的平衡
eq \a\vs4\al(圍繞生態系統穩定性分析，考查理解能力)
1．對于一個結構和功能處于恢復過程中的生態系統，下列推論錯誤的是(　　)
A．適當的物質和能量投入可加快生態系統的恢復
B．隨著生物多樣性的提高，系統的自我調節能力增強
C．恢復后的生態系統，其結構和功能可接近受損前的狀態
D．生物多樣性提高后，某營養級的能量可全部流入下一營養級
D　[由于該生態系統處于恢復過程中，結構 ( http: / / www.21cnjy.com )和功能不完善，所以適當的物質和能量投入可加快生態系統的恢復，A正確；生物多樣性是生態系統自我調節能力的基礎，生態系統中物種豐富度越高，其自我調節能力越強，B正確；恢復生態系統主要是恢復生態系統的自我調節能力和生物的適應性，充分依靠生態系統自身的能力，輔以物質和能量的投入，從而盡快使生態系統的結構和功能恢復到(或接近)受干擾前的狀態，C正確；無論生物多樣性高與低，某營養級的能量不可能全部流入下一營養級，D錯誤。]
2．兩個不同的生態系統在同時受到同等強度的干擾(y)后，其結構和功能的曲線變化情況如圖所示，由圖不能得出的結論是(　　)
A．同等強度的干擾下，乙生態系統的抵抗力穩定性比甲高
B．同等強度的干擾下，若乙生態系統干擾提前，則b點左移
C．若甲生態系統的干擾強度增大，則c點右移
D．乙生態系統b點后一定有新的物種產生
D　[從圖中可看出，甲、乙 ( http: / / www.21cnjy.com )兩個生態系統受到同等強度干擾后，與乙相比，甲生態系統的結構和功能恢復原狀所需要的時間長，波動范圍大，說明甲的抵抗力穩定性低，乙的抵抗力穩定性高；若乙生態系統干擾提前，其結構和功能恢復至正常運行范圍的時間也會提前，即b點左移；若甲的干擾強度增大，則恢復原狀所需要的時間延長，c點右移；乙生態系統在恢復原狀后不一定有新物種產生。]
　判斷生態系統穩定性的方法(1)抵抗力穩定性強弱的判斷(2)恢復力穩定性強弱的判斷：一般與抵抗力穩定性成反比，但是也有例外，如極地苔原生態系統的抵抗力穩定性和恢復力穩定性都比較弱。
eq \a\vs4\al(圍繞生態系統的反饋調節，考查科學思維能力)
3．圖A為某草原生態系統中某食物鏈的反饋調節示意圖，圖B為某湖泊生態系統中發生的某種調節活動的示意圖，下列分析不正確的是(　　)
A．一個完整的生態系統，除了圖A中所示的成分外，還應該包括分解者以及非生物的物質和能量
B．甲、乙、丙三者之間的食物聯系是乙→甲→丙
C．圖B所示調節導致的最終結果是維持該生態系統原有的穩態
D．圖A是負反饋調節，圖B是正反饋調節
C　[題圖A所示為一條食物鏈，組成是乙→甲→丙，它們表示的是負反饋調節機制。而題圖B為正反饋調節，它會使生態系統偏離原有的穩態，故選C。]
4．(2022·黑龍江伊春模擬)下列調節過程不屬于反饋調節的是(　　)
A．害蟲數量增加會引起食蟲鳥類數量增多，進而抑制害蟲種群的增長
B．池塘污染后，水蚤死亡進一步加劇污染，導致更多水蚤死亡
C．血液中CO2增多會刺激呼吸中樞，使CO2大量排出，以維持CO2含量正常
D．寒冷時，促甲狀腺激素分泌增多，使甲狀腺激素分泌增多
D　[害蟲數量增加會引起食蟲鳥類數量 ( http: / / www.21cnjy.com )增多，進而抑制害蟲種群的增長是負反饋調節，A不符合題意；池塘污染后，水蚤死亡進一步加劇污染，導致更多水蚤死亡是正反饋調節，B不符合題意；血液中CO2增多會刺激呼吸中樞，使CO2大量排出，以維持CO2含量正常是負反饋調節，C不符合題意；寒冷時，促甲狀腺激素分泌增多，使甲狀腺激素分泌增多不屬于反饋調節，D符合題意。]
考點二　設計并制作生態缸，觀察其穩定性(實驗)
1．實驗原理
(1)生態缸中必須包括生態系統的四種成分，特別需要注意必須有足夠的分解者。
(2)各種生物之間以及生物與無機環境之間，必須能夠進行物質循環和能量流動。生物之間要有合適的食物鏈結構，生物的數量不宜過多。www-2-1-cnjy-com
2．實驗流程
3．實驗設計要求
設計要求 相關分析
生態缸必須是封閉的 防止外界生物或非生物因素的干擾
生態缸的材料必須透明 為光合作用提供光能；便于觀察
生態缸宜小不宜大，缸中的水量應適宜，要留出一定的空間 便于操作；缸內儲備一定量的空氣
生態缸的采光要用較強的散射光 防止水溫過高導致水生植物死亡
生態缸中投放的幾種生物必須具有很強的生活力，成分齊全(具有生產者、消費者和分解者) 生態缸中能夠進行物質循環和能量流動，在一定時期內保持穩定
選擇的動物不宜過多，個體不宜過大 減少對氧氣的消耗，防止生產量小于消耗量
4.生態缸穩定性的觀察與分析
(1)觀察穩定性，可通過觀察動植物的生活情況、水質變化、基質變化等判斷生態系統的穩定性。
(2)由于生態缸中的成分極為簡單，自我調節能力極差，抵抗力穩定性極低，其穩定性易被破壞。因此，生態缸內的生物只能保持一定時間的活性。21cnjy.com
1．(2021·濰坊月考)生態缸是以水生植物造景為主的相對封閉的微型生態系統。下列關于生態缸的說法，正確的是(　　)2·1·c·n·j·y
A．制作生態缸，要遵循生態系統的基本原理，能夠實現短期內的相對穩定
B．生態缸密封后，要能和外界進行能量交換，要置于陽光直射下
C．人工生態缸只能夠實現能量流動和物質循環的功能
D．人工制作的生態缸中生產者的種類和數量越多，其穩定性越高
A　[在有限的空間內，依據生態系統原理，將生 ( http: / / www.21cnjy.com )態系統的基本成分進行組織，構建一個人工微生態系統，能實現短期內的相對穩定，A正確；制作的生態缸應密閉，放置在室內通風、光線良好但要避免陽光直射的地方，B錯誤；人工生態缸還具有信息傳遞的功能，C錯誤；制作生態缸時，放置的生產者、消費者和分解者的種類和數量要適宜，并不是其越多生態缸越穩定，D錯誤。]【出處：21教育名師】
2．(2021·洛陽期末)設計制作封閉型生態缸應該遵循一定的原理和要求，下列原理或要求中合理的是(　　)
A．應該將生態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．應該經常向生態缸中通氣，從而保證缸中生物的呼吸
C．生態缸中投放的生物必須有很強的生命力，投放的動物數量要多一些
D．生態缸的各種生物之間以及生物與無機環境之間，必須能夠進行物質循環和能量流動
D　[應該將生態缸放在散射光下 ( http: / / www.21cnjy.com )，而不能放在陽光能夠直接照射的地方，A不符合題意；封閉型生態缸應該是密閉的，不能通氣，B不符合題意；生態缸中投放的生物的數量和比例要適中，C不符合題意；生態缸的各種生物之間以及生物與無機環境之間，必須能夠進行物質循環和能量流動，D符合題意。]
3．(2021石家莊質檢)近年來，市面上出現了很多觀賞性的小生態瓶，為人們的生活增添了樂趣。如圖是一個簡易生態瓶的示意圖。回答下列問題：
(1)在一定時間范圍內，小生態瓶內___ ( http: / / www.21cnjy.com )_____(填“能”或“不能”)進行碳、氧、氮、磷等元素的循環利用，原因是________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)簡易生態瓶能在一定時間內維持 ( http: / / www.21cnjy.com )相對穩定，這是因為生態系統具有一定的________能力，但簡易生態瓶的抵抗力穩定性很低，原因是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)為盡可能長時間維持生態瓶的 ( http: / / www.21cnjy.com )相對穩定，應將該生態瓶置于____________處，并避免陽光直射。若要在該生態瓶中添加小動物，則應注意各營養級生物之間的合適比例，從能量流動的角度分析，這是因為________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：　(1)能　該生態瓶內有生產者和 ( http: / / www.21cnjy.com )分解者，能通過光合作用、呼吸作用、分解作用等生理過程實現各元素的循環利用　(2)自我調節　該生態系統生物種類少，營養結構簡單，自我調節能力很弱　(3)通風、光線良好　能量流動是逐級遞減的
考點三　生態環境的保護
1．全球性的環境問題
(1)生態環境問題的類型及主要成因
(2)生態環境問題的特點及影響
2．生物多樣性的三個層次
3．生物多樣性的價值
4．保護生物多樣性的措施
[基礎診斷]
1．人口增長過快，在消耗大量自然資源的同時，還加劇了對環境的污染，增加了治理的成本和難度。(必修3　P121正文)(√)21·cn·jy·com
2．全球性生態環境問題主要包括 ( http: / / www.21cnjy.com )全球氣候變化、水資源短缺、臭氧層破壞、酸雨、土地荒漠化、海洋污染和生物多樣性銳減等。(必修3　P123正文)(√)
3．盲魚作為進化研究的材料體現了生物多樣性的間接價值。(必修3　P125正文)(×)
4．許多野生生物的使用價值目前還不清楚，說明生物多樣性具有間接價值。(必修3　P125正文)(×)
5．在植物園引種栽培紅豆杉的措施屬于易地保護。(必修3　P126正文)(√)
6．保護生物多樣性并非禁止開發利用任何自然資源，而是反對盲目地、掠奪式地開發利用。(必修3　P127正文)(√)
[深度拓展]
1．(必修3　P118資料分析)如圖表示的是三種可能的人口增長曲線，據圖回答有關問題。
(1)按生態學原理，世界人口增長應該表現為哪個曲線？說明理由。
(2)曲線b與曲線a產生差別的主要原因是什么？
(3)人口劇增會帶來哪些環境問題？
提示：(1)b曲線。按生態學原理，世界人口增長呈“S”型曲線。
(2)資源和空間有限。
(3)人均耕地減少、環境污染、資源短缺。
2．(必修3　P124正文)從分子水平分析生物多樣性的直接原因和根本原因分別是什么？從進化角度分析生物多樣性的原因是什么？21世紀教育網版權所有
提示：從分子水平分析生物多 ( http: / / www.21cnjy.com )樣性的直接原因是蛋白質結構和功能的多樣性，根本原因是基因的多樣性。從進化角度分析生物多樣性的原因是生物的不定向變異。
1．人口增長與其他生物種群增長的區別與聯系
(1)一個國家或地區的全部人口可以看作一個種群，它同樣具有種群的特征，其相互關系如下：
(2)人口增長規律與其他生物種群消長規律并不完全相同。
①人是生物界中的一員，所以生物種群消長規律有適用于人口增長情況的一面。
②人不同于一般的生物。人具有發 ( http: / / www.21cnjy.com )達和善于思維的大腦，具有制造工具和能動地調控人口增長以及能動地改造和保護自然的本領等，如實行計劃生育。因此，人口增長規律又有其特有特點。【來源：21·世紀·教育·網】
2．從分子水平及進化角度理解生物多樣性形成的原因
(1)分子水平
→
(2)進化角度
物種多樣性與生態系統多樣性主要是生物的不定向變異與定向的自然選擇在進化過程中共同作用的結果。
3．圖解歸納分析生物多樣性三個層次的內在關系
eq \a\vs4\al(結合全球性的環境問題，考查社會責任)
1．(2022·濟南模擬)為減少環 ( http: / / www.21cnjy.com )境污染保護生態環境，必須走可持續發展的道路。我國作為《濕地公約》締約國，對濕地生態系統進行保護、開發和建設責無旁貸。下列有關敘述正確的是(　　)21*cnjy*com
A．濕地生態系統能調節氣候、蓄洪防旱體現了生物多樣性的直接價值
B．人類活動可以影響濕地生態系統演替的速度，但不能改變演替的方向
C．少量生活污水流入人工濕地不會造成明顯影響，這說明濕地生態系統具有恢復力穩定性
D．濕地生態系統中捕食者的存在有利于提高群落的豐富度和增加營養結構的復雜程度
D　[濕地生態系統能調節氣候、蓄 ( http: / / www.21cnjy.com )洪防旱體現了生物多樣性的間接價值，A錯誤；人類活動可以影響濕地生態系統演替的速度和方向，B錯誤；少量生活污水流入人工濕地不會造成明顯影響，這說明濕地生態系統具有抵抗力穩定性，C錯誤；濕地生態系統中捕食者的存在有利于提高群落的豐富度和增加營養結構的復雜程度，D正確。]21教育名師原創作品
2．(2021·房山區一模)含 ( http: / / www.21cnjy.com )磷洗滌劑產生的污水未經處理即行排放，使海水、湖水中富含氮、磷等植物營養物質，稱為水體富營養化。水體富營養化是全球性的水環境問題，科學家研制出生態浮床以進行緩解，如圖所示，以下關于生態浮床的作用說法錯誤的是(　　)
A．生態浮床上的植物能吸收水中的氮磷，緩解水體富營養化現象
B．生態浮床上的植物能吸收水中的有機物，減少水體污染現象
C．生態浮床上的植物能使進入該生態系統的總能量增加
D．生態浮床能為水中的魚類提供隱蔽空間，避免其被捕食
B　[水體富營養化指的是水中富含N、 ( http: / / www.21cnjy.com )P等營養物質，栽培的植物可以吸收利用水中的無機鹽，從而降低水體富營養化程度，A正確；生態浮床上的植物細胞膜具有選擇透過性，不能吸收水中的有機物，B錯誤；生態浮床上的植物屬于生產者，可以進行光合作用，因此其能使進入該生態系統的總能量增加，C正確；生態浮床可以為魚類提供棲息空間和食物條件，即也能提供隱蔽空間，避免其被捕食，D正確。]
　水體富營養化產生機制(如下圖)
eq \a\vs4\al(結合生物多樣性的價值和保護，考查穩態與平衡觀)
3．(2021·廣東卷)近年來我國生 ( http: / / www.21cnjy.com )態文明建設卓有成效，粵港澳大灣區的生態環境也持續改善。研究人員對該地區的水鳥進行研究，記錄到146種水鳥，隸屬9目21科，其中有國家級保護鳥類14種，近海與海岸帶濕地、城市水域都是水鳥的主要棲息地。該調查結果直接體現了生物多樣性中的(　　)
A．基因多樣性和物種多樣性
B．種群多樣性和物種多樣性
C．物種多樣性和生態系統多樣性
D．基因多樣性和生態系統多樣性
C　[據題意，“研究人員對該地區的水鳥進行研 ( http: / / www.21cnjy.com )究，記錄到146種水鳥，隸屬9目21科，其中有國家級保護鳥類14種，近海和海岸帶濕地、城市水域是水鳥的主要棲息地”，可知該調查結果直接體現了生物多樣性中的物種多樣性和生態系統多樣性，C正確。]
4．(2021·河北卷)濕地生態系統生 ( http: / / www.21cnjy.com )物多樣性豐富，鳥類是其重要組成部分。研究者對某濕地生態系統不同退化階段的生物多樣性進行了調查，結果見下表。下列敘述正確的是(　　)
( http: / / www.21cnjy.com / )
注：生物多樣性指數反映生物多樣性水平
A．嚴重退化濕地中的鼠類吸引部分猛禽使得食物網結構最為復雜
B．因濕地退化食物不足，鳥類死亡率增加導致豐富度降低
C．濕地生態系統穩定性是其自我調節能力的基礎
D．濕地退化對生物多樣性的間接價值影響最大
D　[由表可知，嚴重退化濕地的 ( http: / / www.21cnjy.com )生物多樣性指數最低，說明其生物多樣性水平低，食物網結構簡單，A錯誤；由表格信息無法推斷出鳥類死亡率增加導致豐富度降低，B錯誤；負反饋調節是生態系統自我調節能力的基礎，C錯誤；濕地退化對生物多樣性間接價值的影響遠遠大于直接價值，D正確。]
5．江蘇省徐州市多年來圍繞“一城青山半城 ( http: / / www.21cnjy.com )湖”理念，實施了一系列生態建設工程，生態效應逐漸顯現。下列有關該生態工程的分析評價不合理的是(　　)
A．使物種多樣性程度顯著提高
B．使生物群落的組成更為復雜
C．使生態系統的類型更為多樣
D．其主要目的是提高生物多樣性的直接價值
D　[在生態建設工程逐步實施過程中，生態環 ( http: / / www.21cnjy.com )境越來越好，物種多樣性增加，生物群落的組成更加復雜，生態系統的類型也越來越多樣化，A、B、C合理；優良的生態環境改善了當地的氣候、水源等，主要目的是提高了生物多樣性的間接價值，D不合理。]
一、網絡構建
二、要語必記
1．人口增長不同于自然種群數量的增長，生物種群的消長規律不完全適用于人口增長的情況。
2．生態系統的穩定性包括抵抗力穩定性和恢復力穩定性，二者呈負相關。
3．生態系統穩定性的基礎是生態系統的自我調節能力，負反饋調節是生態系統自我調節能力的基礎。
4．各種污染物經河流和空氣進入海洋，以及海洋運輸時的石油泄漏和傾倒污染物等造成海洋污染。
5．生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性三個層次；生物多樣性具有直接價值、間接價值和潛在價值。www.21-cn-jy.com
6．在原地對被保護的生態系統或物種建立自然保護區或名勝風景區等是就地保護，是保護生物多樣性的最有效措施。
7．人類活動超出了環境的承受能力，對人類自身賴以生存的生態系統的結構與功能造成了破壞。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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