資源簡介

學(xué)案 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
〖基礎(chǔ)知識梳理〗
生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
①生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能處于相對穩(wěn)定的一種狀態(tài)
②生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)-------生態(tài)系統(tǒng)的成分和食物網(wǎng)、食物鏈
③生態(tài)系統(tǒng)的功能-------能量流動、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞
④對穩(wěn)定狀態(tài)
1.生態(tài)平衡概念
①結(jié)構(gòu)平衡 。
②功能平衡 。
③收支平衡 。
2.生態(tài)平衡特點
①概念 。
②地位 。
3.生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機(jī)制
負(fù)反饋
調(diào)節(jié)
概念：人們把生態(tài)系統(tǒng) 或 自身結(jié)構(gòu)與 處于 穩(wěn)定狀態(tài)的能力。
分類： 抵抗力穩(wěn)定性-----抵抗干擾，保持原狀-----干旱狀態(tài)下森林仍能保持原狀
恢復(fù)力穩(wěn)定性------遭到破壞，恢復(fù)原狀-----草原火災(zāi)后第二年仍能恢復(fù)原狀
規(guī)律：一般，生態(tài)系統(tǒng)的組分 、食物網(wǎng) 、其自我調(diào)節(jié)能力 ，抵抗力穩(wěn)定性越強(qiáng)。生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力有一定限度。
抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性
生態(tài)系統(tǒng)
的穩(wěn)定性
提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
1.控制對生態(tài)系統(tǒng)的 ,對生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)該 ,不應(yīng)超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力范圍。
2.對人類利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng),應(yīng)給予相應(yīng)的 、 投入,保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)。
〖合作探究〗
探究一生態(tài)系統(tǒng)維持穩(wěn)定,是通過自我調(diào)節(jié)能力實現(xiàn)的,那么生態(tài)系統(tǒng)是如何自我調(diào)節(jié)的呢?下圖甲、乙分別代表兩種不同的
調(diào)節(jié)方式,分析回答下列問題。
1.反饋調(diào)節(jié)有正反饋調(diào)節(jié)和負(fù)反饋調(diào)節(jié),圖甲和圖乙分別屬于哪一種?
提示:圖甲所示的是負(fù)反饋調(diào)節(jié),圖乙所示的是正反饋調(diào)節(jié)。
2.甲狀腺激素分泌增加后,會影響下丘腦和垂體的分泌活動,其中的反饋調(diào)節(jié)和圖中的哪種調(diào)節(jié)方式相同?
提示:甲狀腺激素分泌增加后,會抑制下丘腦和垂體的分泌活動,這種反饋調(diào)節(jié)是負(fù)反饋調(diào)節(jié),和圖甲中的調(diào)節(jié)方式相同。
3.反饋調(diào)節(jié)都能使生態(tài)系統(tǒng)保持相對平衡嗎?
提示:不能。只有負(fù)反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)的基礎(chǔ),能使生態(tài)系統(tǒng)保持相對平衡。
4.正反饋調(diào)節(jié)一定向壞的方面發(fā)展嗎?
提示:不一定,它還會使好的方面更好。
歸納提升
生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力
(1)生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力,這種能力是通過生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的反饋調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的。
(2)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),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。
(3)負(fù)反饋調(diào)節(jié)的結(jié)果是抑制或減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化。
生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)中正反饋和負(fù)反饋的比較
探究二抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性有什么關(guān)系?
生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性可分為兩種類型,它們之間既有區(qū)別又有聯(lián)系。分析下面的材料,并回答問題。
材料　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。可是,他也發(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。
(1)水鄉(xiāng)人家在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣,但河流中的生物種類和數(shù)量沒有受到明顯的影響,說明河流生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力。
(2)像蘇州水鄉(xiāng)的河水那樣,生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀的能力,叫作抵抗力穩(wěn)定性。
(3)眾多染坊的廢水流入虎丘外圍的河流,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了河流的自我調(diào)節(jié)能力,河流生態(tài)系統(tǒng)被破壞。染坊停止排污后,被破壞的河流生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)原狀,這種能力叫作恢復(fù)力穩(wěn)定性。（自我調(diào)節(jié)能力對應(yīng)的是抵抗力穩(wěn)定性）
歸納提升
抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性的比較
比較項目
抵抗力穩(wěn)定性
恢復(fù)力穩(wěn)定性
實質(zhì)
使自身結(jié)構(gòu)與功能保持原狀的能力
遭到破壞后恢復(fù)原狀的能力
核心
“抵抗干擾,保持原狀”
“遭到破壞,恢復(fù)原狀”
影響因素
一般來說,生態(tài)系統(tǒng)的豐富度越大,營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,抵抗力穩(wěn)定性越高
一般來說,生態(tài)系統(tǒng)的豐富度越小,營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單,恢復(fù)力穩(wěn)定性越高
關(guān)系
①一般情況下二者呈相反關(guān)系,抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng),恢復(fù)力穩(wěn)定性差;反之亦然
②二者是同時存在于同一系統(tǒng)中的兩種截然不同的作用力,它們相互作用,共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定
③特例:因環(huán)境條件不適宜,北極苔原生態(tài)系統(tǒng)和荒漠生態(tài)系統(tǒng)等的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性都比較弱
注：北極苔原的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性都很低！
探究三設(shè)計并制作生態(tài)缸,觀察其穩(wěn)定性
如何設(shè)計并制作生態(tài)缸?
(1)探究問題:在一個人工建造的封閉生態(tài)系統(tǒng)——生態(tài)缸中,哪些因素能影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性?
(2)提出假設(shè):光能夠影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
(3)你所需的器材是??　 。?
(4)實驗過程:
①將相同種類和數(shù)量的生物,放在兩個同樣的容器中培養(yǎng)。該實驗的變量是　　　,即除了這一個生態(tài)因素不同外,其他生態(tài)因素都相同。?
②連續(xù)進(jìn)行實驗一段時間,每天定時觀察并記錄該生態(tài)系統(tǒng)的情況。
(5)結(jié)果和討論:
①本小組的實驗結(jié)果是:生態(tài)因素中的　　　能影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。?
②生態(tài)因素中還有　　　　　　　　　　　　　　　　　　等因素也都能影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。?
③如果該生態(tài)缸中沒有消費者或分解者,該小型生態(tài)系統(tǒng)能保持穩(wěn)態(tài)嗎?　　　　。?
提示:(3)罐頭瓶或可樂等飲料的塑料瓶,水草若干,小魚2~3條,小田螺2~3個,河水(或放置2 d的自來水),膠帶,細(xì)砂等 (4)①光
(5)①光　②空氣、溫度、水質(zhì)、生產(chǎn)者和消費者的數(shù)量以及分解者　③不能
歸納提升
1.制作小生態(tài)缸的目的:探究生態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定的條件。
2.小生態(tài)缸的設(shè)計要求及分析
設(shè)計要求
相關(guān)分析
生態(tài)缸必須是封閉的
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(qiáng)的生活力,成分齊全(具有生產(chǎn)者、消費者和分解者
生態(tài)缸中應(yīng)能夠進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動,在一定時期內(nèi)保持相對穩(wěn)定
生態(tài)缸的材料必須透明
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)缸中的水量不能超過其容積的4/5,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)缸的采光要用較強(qiáng)的散射光
防止水溫過高導(dǎo)致水生植物死亡
可通過觀察動植物生活情況、水質(zhì)變化等來判斷生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
雖然生態(tài)缸中成分齊全,各成分間可以進(jìn)行能量流動和物質(zhì)循環(huán),但由于缸中生態(tài)系統(tǒng)過于簡單,自我調(diào)節(jié)能力較弱,所以其穩(wěn)定性極易遭到破壞,因此只能保持較短時間。如果生態(tài)缸是一個開放的系統(tǒng),則可改善上述情況,在沒有巨大外界環(huán)境干擾的情況下會長期保持相對穩(wěn)定。
〖當(dāng)堂檢測〗
1.人造馬尾松林比天然混交林更易遭松毛蟲危害,其主要原因是(　　)
A.人造馬尾松林營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單
B.人造馬尾松林適應(yīng)環(huán)境的能力弱
C.松毛蟲的繁殖能力強(qiáng)
D.人造馬尾松林的抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng)
2.生態(tài)系統(tǒng)越復(fù)雜,其自我調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)的原因不包括(　　)
A.處于同一營養(yǎng)級的生物種類繁多
B.能量可通過多條食物鏈傳遞到最高營養(yǎng)級
C.某營養(yǎng)級的一些生物消失,可由同一營養(yǎng)級其他生物代替
D.能量流經(jīng)各營養(yǎng)級時,是逐級遞減的
3.一片草地發(fā)生火災(zāi)后,第二年就又長出茂密的草本植物,動物的種類和數(shù)量也很快恢復(fù),這說明生態(tài)系統(tǒng)具有(　　)
A.抵抗力穩(wěn)定性
B.恢復(fù)力穩(wěn)定性
C.結(jié)構(gòu)不可破壞性
D.功能絕對穩(wěn)定性
4.地球上不同類型的生態(tài)系統(tǒng)具有不同的調(diào)節(jié)能力。與農(nóng)田、草原、凍原等生態(tài)系統(tǒng)相比較,熱帶雨林的自我調(diào)節(jié)能力的特點是(　　)
A.種群數(shù)量調(diào)節(jié)能力強(qiáng),抵抗外界干擾能力弱
B.分解力弱,生產(chǎn)力強(qiáng)
C.抵抗外界干擾能力強(qiáng),自我恢復(fù)能力弱
D.能量流動速率快,物質(zhì)循環(huán)速率慢
5下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的敘述,錯誤的是(　　)
A.森林中,害蟲數(shù)量增多時食蟲鳥也會增多,害蟲種群的增長就受到抑制,這屬于生物群落內(nèi)的負(fù)反饋調(diào)節(jié)
B.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)
C.自我調(diào)節(jié)能力強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng),其穩(wěn)定性也高
D.當(dāng)外界干擾強(qiáng)度超過一定限度時,生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力將會減弱
6.一般來說,生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力越強(qiáng),則表明(　　)
①生態(tài)系統(tǒng)的成分越復(fù)雜　②生態(tài)系統(tǒng)的成分越簡單　③營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜　④營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單　⑤生態(tài)平衡容易被破壞　⑥生態(tài)平衡不容易被破壞
①③⑤　 B.②④⑥　 C.①③⑥　 D.②④⑤
7.(多選)下列有關(guān)負(fù)反饋調(diào)節(jié)的說法,正確的是(　　)
A.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)
B.當(dāng)農(nóng)田里蚜蟲數(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)
C.負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生物群落中普遍存在,但在生物群落與非生物環(huán)境之間不存在
D.甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)也屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)
8下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述,錯誤的是(　　)
A.在一塊牧草地上播種雜草形成雜草地后,其抵抗力穩(wěn)定性增強(qiáng)
B.在一塊牧草地上通過管理提高某種牧草的產(chǎn)量后,其抵抗力穩(wěn)定性增強(qiáng)
C.在一塊牧草地上栽種喬木形成森林后,其恢復(fù)力穩(wěn)定性減弱
D.一塊棄耕后的牧草地經(jīng)若干年形成灌木林后,其抵抗力穩(wěn)定性增強(qiáng)
9.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述,正確的是(　　)
①“抵抗干擾,保持原狀”屬于恢復(fù)力穩(wěn)定性②“遭到破壞,恢復(fù)原狀”屬于抵抗力穩(wěn)定性　③人們對自然生態(tài)系統(tǒng)的“干擾”不應(yīng)超過其承受能力④熱帶雨林的恢復(fù)力穩(wěn)定性很強(qiáng),遭到嚴(yán)重砍伐后很容易恢復(fù)
A.③ B.②④ C.①②③ D.①④
10.下圖為某一生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性圖解,對此圖理解不正確的是(　　)
A.一般情況下,b可代表恢復(fù)力穩(wěn)定性
B.一般情況下,自我調(diào)節(jié)能力與a曲線相似
C.抵抗力穩(wěn)定性與營養(yǎng)結(jié)構(gòu)呈正相關(guān)
D.所有生態(tài)系統(tǒng)都符合這一數(shù)學(xué)模型
11為觀察生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,研究小組設(shè)計了4個密閉、透明的生態(tài)瓶,各瓶內(nèi)的組成成分和處理條件見下表(“+”表示有,“-”表示無)。經(jīng)過一段時間的培養(yǎng)和觀測后,發(fā)現(xiàn)甲瓶是最穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。請回答以下問題。
生態(tài)系統(tǒng)的成分
光　水草　藻類　浮游動物　小魚　泥沙
生態(tài)瓶
編號
甲
???+　?+　???????+　　　+　　　?????-　　+
乙
????-　?+　???????+　　　+　　?????　-　　+
丙
????+　?+　??????+　　　+　　　?????-　　-
丁
????+　?+　??????+　　　+　　　?????+　　+
（1）乙瓶中,藻類的種群密度變化趨勢為　　　　,原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)丙瓶比甲瓶中有較多的有機(jī)物,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)丁瓶與甲瓶相比,氧氣含量　 　,原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)根據(jù)觀測結(jié)果,得出結(jié)論:①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案:(1)下降　缺乏光照,藻類不能進(jìn)行光合作用,不能生長　(2)丙瓶中缺乏泥沙,分解者數(shù)量太少　(3)低　消費者較多,消耗較多的氧氣　(4)生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)該具有生產(chǎn)者、消費者和分解者以及非生物的物質(zhì)和能量(太陽能)　生產(chǎn)者、消費者以及分解者之間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)谋壤?以維持生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)

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