1、第 5 节 生态系统的稳定性【课标点击】（1）阐明生态系统的自我调节能力。（2）举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。（3）阐述提高生态系统稳定性的措施（4）设计并制作生态缸，观察其稳定性（5）认同生态系统稳定性的重要性，关注人类活动对生态系统稳定性的影响。重点：阐明生态系统的自我调节能力。重点：抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。【导入设计】学生演示他们制作的生态瓶图片，交流生态瓶的制作过程，随后说明其中的生物存活的时间。提问复习：组成生态系统需要有哪些成分、生态系统的结构和功能又是什么？ 学生回答：非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者，食物链和食物网 物质循环、能量流动、信息传递引导学生
2、思考：为什么有的生态瓶中的生物存活时间较长，有的生态瓶中生物就很快死亡了， （目的是让学生了解维持生态系统稳定的基本条件） 从而进入新课：生态系统都具有一定的稳定性，一旦受到内在或外来因素的影响，这种稳定性会发生一定变化，从而影响到生物的生活。展示 PPT 课件：草原生态系统羊与狼的数量存在什么关系呢？根据学生回答总结出“负反馈”的概念。提问还有什么例子？ 学生举例之后阅读课文 P109 第三段, 安排一个“思考与讨论”活动，让学生建构羊与狼这两个种群之间的负反馈模型讲述：生物群落内部存在“负反馈”调节现象，生物群落与无机环境之间也存在负反馈调节。结合课件，指导阅读课文 P110 的“森林火灾
3、后的恢复”部分，总结：生态系统中普遍存在负反馈调节。【自主探究】知识点 教师活动 归纳与结论1. 生态系统的稳定性的概念利用教材中的“问题探讨”展开讨论并引导学生认识生态系统的相对稳定性生态系统具有的 自身结构和功能 的能力，叫做生态系统的稳定性2. 生态系统的自我调节能力1.教师提出数个实例，让学生讨论生态系统是如何通过自我调节达到稳定状态的。例如：为什么森林中害虫的数量不会持续大幅度的增长？我国西北的黄土高原生态系统为什么会崩溃？2.引导学生思考生物圈二号失败的原因。1.生态系统之所以能维持相对稳定性，是由于生态系统具有 。2.负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统 的基础。3.按“
4、思考与讨论”中的要求构建反馈调节的概念模型。4. 生态系统的自我调节能力是 。当超过了生态系统的自我调节能力，生态系统也就难以恢复了。3.抵抗力稳定性和恢复力稳定性1.指导学生阅读教材相关内容并举例让学生讨论2.让学生讨论比较草原、北极苔原、森林生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性谁强谁弱?1.生态系统的稳定性包括两个方面：一方面是 。另一方面是 。前者的核心是“抵抗 ， 原状” ，后者的核心是“遭到 ， 原状” 。2.一般说来，生态系统的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力越强， 稳定性就越高；反之越弱。4.提高生态系统的稳定性通过图片、照片、录像片引导学生展开讨论提高生态系统的稳定性，一
5、方面要控制对的程度，对生态系统的利用要适度，不应超过 ；另一方面，对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的 投入，保证生态系统 的协调。【教材精讲】1.生态系统稳定性的理解生态系统的稳定性是指生态系统发展到一定阶段，其结构和功能能够保持相对稳定时，表现出来的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。可以从以下几个方面理解：(1)结构的相对稳定：生态系统中动、植物种类及数量不是不变的，而是在一定范围内波动，但不会变化太大。如图所示：(2)功能的相对稳定：生物群落能量的输入与输出保持相对平衡，物质的输入与输出保持相对平衡。2.生态系统稳定性的类型及相互关系（1）抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较抵抗
6、力稳定性 恢复力稳定性概念指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指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影响因素生态系统的组分越多，食物网越复杂，自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高生态系统的成分越简单，则越容易恢复，与自身调节能力有关（2）联系一般呈现相反关系，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性差，反之亦然二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定，如图所示： 3.稳定性机制生态系统具有一定的自我调节能力(1) 自身的净化作用：包括物理沉降、化学分解、微生物的分解。(2)完善的营养结构：使生态系统具有反馈调节机制，进而
7、抵抗外界干扰，维持自身稳定，一般生态系统的营养结构越复杂，自我调节能力越强。（3）反馈调节（正反馈和负反馈）负反馈调节：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。如，森林中食虫鸟和害虫的数量变化正反馈调节使生态系统远离平衡状态若一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼类死亡。因为由于正反馈作用，污染会越来越严重，鱼类的死亡速度也会越来越快。4. 设计并制作生态缸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着密切的关系。(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生
8、态缸中，便形成一个人工模拟的微型生态系统。(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；便于观察生态缸宜小不宜大，缸中的水量应占其容积的 4/5，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选择生命力强的生物，动物不宜太
9、多，个体不宜太大减少对 O2的消耗，防止生产量消耗量4. 生态缸稳定性观察与分析(1)观察稳定性，可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。(2)由于生态缸中的生态系统极为简单，自我调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。(3)如果生态缸是一个开放的生态系统，则生态系统的成分复杂，自我调节、自我修复和自我延续的能力强，在没有巨大外界环境干扰的情况下会长期保持相对稳定。例题精析：例 1生态系统的结构越复杂，其生态系统自我调节能力越大的原因不包括A处在同一营养级的生物种类繁多 B能量可以通过其他食物链传
10、递到顶级 C某营养级的一些生物消失，可由其他营养级的生物替代 D能量流经各营养级时，是逐级递减的解析：一般来说，生态系统的营养结构越复杂，其生态系统自我调节能力越大，因为营养结构越复杂，食物链中各营养级的生物种类就越多，如果某营养级的一些生物消失，就会由该营养级的其他生物来代替，用其他食物链来代替这一食物链，维持了生态系统的稳定。D 属于能量流动的特点，不是生态系统自我调节能力的原因。答案：D例 2设计并制作生态缸，观察其稳定性，以下方法错误的是 （ ）A.对生态系统的基本成分及其比例要有严格的要求，生态缸可制作成封闭型B.生态缸中放置的生物必须具有较强的生活力，放置生物的数量要合适C.为了使
11、生态缸中的沙土保持干燥，应将生态缸放置在直射光下D.生态缸制作完毕后，应该贴上标签，写明制作者的姓名与制作日期【答案】C【解析】本题考查内容是通过生态瓶的设计来理解维持生态系统稳态的重要性及原因。在设计生态瓶时应注意用散射光照射、瓶口密封、瓶体透明且体积不宜过大、生物种类全但数量要少且生命力旺盛等问题。例 2某研究所对一个河流生态系统进行了几年的跟踪调查，请根据相关调查材料回答问题。（1） 下图表示某种鱼迁入此生态系统后的种群数量增长率随时间变化曲线。请分析回答：种群增长率t1 t2 t3 t8 时间下图中能反映鱼种群数量的变化曲线是种群数量 种群数量 种群数量 种群数量 时间 时间 时间 时
12、间 A B C D 该鱼在 t3时期后，种群数量变化是 ，主要原因是 和 。在 t1时该种群的年龄组成可能为 型。该鱼种群数量的变化规律体现了生态系统的 调节这个河流生态系统的生物群落和无机环境之间通过 和 ，能够较长时间的保持相对稳定，如果此时遇到轻度污染则对此生态系统不产生明显的影响，这是因为该生态系统具有 ；如果遇到严重污染，将导致大多数植物死亡，使河流内的氧浓度降低，其原因是 ；最终水质恶化，水生动物也大量死亡，在这种条件下，异化作用类型为 的微生物大量繁殖，将动植物尸体中的 等有机物分解产生硫化氢、氨等气体。解析：种群增长率与时间的关系曲线表明：在一定时间范围内，种群增长率随时间的推
13、移逐渐增加，超过这个时间范围，种群增长率随时间的推移会下降，直到种群增长率为零。即单位时间种群个体数量不再增长，其原因是种群密度增大，种内斗争加剧，同时捕食者的数量增多，限制了种群个体数量的增加，也就是负反馈调节。生态系统之所以能保持相对稳定是生态系统中物质循环和能量流动达到一种动态平衡状态。这样的生态系统本身具有自动调节能力，能够抵抗一定限度的外来干扰。但是外来干扰超过一定的限度，生态系统的稳定性就会遭到破坏答案： B. 不再增长 种内斗争加剧 捕食者数量增多 增长 负反馈物质循环 能量流动 一定的自动调节能力 植物大量死亡，光合作用产生的氧气减少，需氧型微生物通过呼吸作用消耗大量的氧气 厌
14、氧型 蛋白质【达标训练】1下述可以说明生态系统具有自我调节能力的简化实例是 （ ）A食草动物增加，导致植物数量减少，从而引起食草动物数量增长受抑制B化石燃料大量燃烧造成温室效应C山区植被遭到破坏后造成水土流失D废弃耕地上杂草丛生2自然生态系统中， “往往有虫不成灾” ，其根本原因是 （ ）A昆虫的繁殖能力较小 B食物的限制C天敌的捕食 D生态系统的自我调节能力3某池塘生态系统的结构和功能由于污染物的排放遭到破坏，停止排放污染物后，逐步恢复原状，这是由于该生态系统具有 （ ）A抵抗力稳定性 B恢复力稳定性C抗污染能力 D抗干扰能力4下列生态系统中抵抗力稳定性最低的是 （ ）A热带雨林 B温带草原
15、 C温带阔叶林 D北极苔原5人造马尾松林比天然混交林更易遭松毛虫危害，其主要原因是 （ ）A人造马尾松林营养结构简单 B人造马尾松林适应环境的能力弱C松毛虫的繁殖能力强 D人造马尾松林的抵抗力稳定性强6下列关于生态系统稳定性的叙述不正确的是 （ ）A不同生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性是不同的B抵抗力稳定性高的生态系统，其恢复力稳定性往往较低C森林生态系统比草原生态系统的恢复力稳定性高D生态系统的成分较少、营养结构简单，恢复力稳定性较高7下列措施能提高生态系统稳定性的是 （ ） A减少寄生生物和捕食者的数量 B平衡生产者和消费者的数量C增加物种的多样性 D对群落演替进行限制8在一个生态系统
16、中，能量的输入与输出保持长期动态平衡，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，你认为这种情况最可能的因素是 （ ）A长期低温 B连续阴雨 C植被破坏 D品种退化9下列关于生态系统稳定性的叙述正确的是 （ ）负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础 遭到破坏，恢复原状，属于抵抗力稳定性 人们对自然生态系统的“干扰”不应超过该生态系统的自我调节能力 热带雨林在遭到严重的砍伐后，其恢复力稳定性仍很强A B C D10生态系统自我调节能力越大，则 （ ）生态系统成分越复杂 生态系统的成分越简单 营养结构越复杂 营养结构越简单 恢复力稳定性越差 恢复力稳定性
17、越强A B C D11在一片动物种类繁多的森林中，消费者、分解者的种类和数目基本稳定，下列各项中与之不符的是 （ ）A能量流动和物质循环保持相对稳定B食物链和食物网保持相对稳定C各类生物所含的能量值基本不变D各种群年龄组成维持增长型121998 年的特大洪涝灾害，造成了重大的经济损失。为此，政府部门针对水土保持提出了退田还湖、退耕还林、退耕还草等措施，这些措施的主要生态学依据是 （ ）A生物多样性与生态系统稳定性密切相关 B森林能维持碳氧平衡，涵养水源C草原能调节气候，防止土地被风沙侵蚀 D湖泊能调节水流量和控制洪水13在一个具有稳定性的生态系统中，有两种生物之间具有竞争关系，下列关于这两种生物之间关系的叙述正确的是 （ ）A一种生物在竞争中得到保存，另一种生物在竞争中失败而遭到淘汰B两种生物和平相处，都得到保存C两种生物有各自相对稳定的种群数量D两种生物各自的种群数量相等并且相对稳定14为观察生态系统的稳定性，设计 4 个密闭、透明的生态瓶，各瓶内的组成条件见下表。经过一段时间的培养和观测后，发现甲瓶是最稳定的生态系统。请回答以下问题：(1)乙瓶中，藻类的种群密度变化趋势为 ，原因是 。(2)丙瓶比甲瓶有较多的有机物，原因是 。(3)丁瓶与甲瓶相比，氧气含量 ，原因是 。(4)根据观测结果，得出结论： ；
