《生态系统的稳定性》高中生物必修三5.5【2017人教版】

(2)结果分析 ①生态缸中虽然成分齐全，生产者、消费者和分解者之间可以进 行能量流动和物质循环，但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。 ②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。
二、生态系统的自我调节能力 1．实例 (1)实例 1：受轻微污染的河流。
(2)实例 2：森林。 ①调节过程
②结果：鸟类、害虫的数量趋于稳定。
2．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，生态系统就难以 恢复。 3．基础：负反馈调节。
1 新情境·激趣引航
生态平衡(ecologicalequilibrium)是指在一定时间内生态系统中的生 物和环境之间、生物各个种群之间，通过能量流动、物质循环和信息传 递，使它们相互之间达到高度适应、协调和统一的状态。也就是说当生 态系统处于平衡状态时，系统内各组成成分之间保持一定的比例关系， 能量、物质的输入与输出在较长时间内趋于相等，结构和功能处于相对 稳定状态，在受到外来干扰时，能通过自我调节恢复到初始的稳定状态。 在生态系统内部，生产者、消费者、分解者和非生物环境之间，在一定 时间内保持能量与物质输入、输出动态的相对稳定状态。
【答案】 C
跟踪训练 2．某生物课外活动小组为探究不同因素对生态系统的影响，设计 了如下实验。
Ⅰ.实验过程如上图所示： ①取三个相同体积的无色透明的玻璃瓶分别标记为 1、2、3 号； ②在 1、2、3 号瓶内加等量的无菌水，3 号加少许河泥；
③选大小相似的生长状况良好的同种小金鱼，在 1、2、3 号瓶中
【答案】 C
2．自然林区内的马尾松一般不容易发生虫害，但在一些人工马尾 松林中却常会发生严重的松毛虫危害，其主要原因是( )
A．松毛虫繁殖力强 B．马尾松抗虫能力差 C．人工林营养结构简单 D．当地气候适宜松毛虫生长
【解析】 人工马尾松林的生物种类少，自然林区内的马尾松生 物种类多，营养结构复杂，抵抗力稳定性强，故 C 正确。
【解析】 播种杂草后，该生态系统植物多样性提高，营养结构 更复杂，其抵抗力稳定性提高，A 正确。一块弃耕后的牧草地上形成 灌木林后，该生态系植物多样性提高，营养结构更复杂，而且为动物 提供更丰富的生存空间，导致动物种类也增加，其抵抗力稳定性提高， B 正确。在一块牧草地上栽种乔木形成树林后，与前面原因相似，其 抵抗力稳定性提高，而恢复力稳定性下降，C 正确。在一块牧草地上 通过管理提高某种牧草的产量后，其他种类牧草数量下降，物种丰富 度下降，营养结构简单，自动调节能力下降，抵抗力稳定性下降，D 错。
用力，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定③二者之间及
联系
与营养结构的关系，如下图所示：
【规律方法】 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。 如果要对一个生态系统的抵抗力和恢复力两个方面进行说明，则 必须强调它们所处的环境条件。环境条件好，生态系统的恢复力较高， 反之亦然。
典例精析 下列有关生态系统稳定性的叙述，正确的是( )
A．负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础 B．自我调节能力越强的生态系统其恢复力稳定性往往就越弱 C．不同生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性一般不同 D．减轻对生态系统的干扰和过度利用，可提高生态系统稳定性
【解析】 生态系统具有自我调节能力，基础是负反馈调节，A 正确；自我调节能力越强的生态系统其恢复力稳定性往往就越弱，B 正确；不同生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性一般不同，C 正 确；减轻对生态系统的干扰和过度利用，可提高生态系统稳定性，D 正确。
(3)1 号和 3 号瓶的实验结果相比较，说明_生__产__者__和__分__解__者___是生 态系统中不可缺少的成分。
(4)该实验说明与生态系统稳定性密切相关的因素包括________。
物种组成、营养结构。
Ⅱ.请继续设计实验探究光对生态系统的影响 (1)方法步骤： ①取相同体积的第 4 号瓶，第 4 号瓶的设计处理应该与___3_____ 号瓶作对照。 ②_3__号__瓶__置_。于光照条件下，4 号瓶置于黑暗条件下，其余条
各加入 1 条，并在 2、3 号瓶中加入等量的金鱼藻，都用橡胶塞塞紧，
然后放在散射光下。记录结果如下：
培养瓶 1 号瓶 2 号瓶 3 号瓶
瓶中金鱼生存 的时间(天数) 3
11
25
(1)1、2、3 号瓶相比较，相同的非生物因素有光__、__水__、__温__度__、__空__气_(至 少填两项)。
(2)2 号和 3 号瓶相比较，2 号瓶中的金鱼存活的时间较短，说明 _分__解__者___是生态系统中不可缺少的成分。
【答案】 ABCD
跟踪训练 1．下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是( ) A．在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提 高 B．一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力稳定性提高 C．在一块牧草地上栽种乔木形成树林后，其恢复力稳定性下降 D．在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力 稳定性提高
【答案】 C
3．如果一个生态系统中有 a、b、c、d 四种生物，它们之间可以 形成下列四种捕食结构，其中最稳定的是( )
力
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
生态系统的组分越多，食物网 生态系统在受到不同的干扰(破
特点 越复杂，自我调节能力就越强，坏)后，其恢复速度和恢复时间
抵抗力稳定性就食性动 物大量减少，将由这个营养级 的多种生物来代替，使整个生
态系统相对稳定
河流与土壤若被有毒物质轻微 破坏，通过自身净化作用，可 以很快恢复；若被重度污染， 河流或土壤的恢复力稳定性就
2 新知识·预习探索 学习目标
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.简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的影
响。
新知预习 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．原因 生态系统具有自我调节能力。
2．抵抗力和恢复力的区别与联系 抵抗力
恢复力
概念
指生态系统抵抗外界干扰并使自 身的结构和功能保持原状的能力
指生态系统在遭到外界因素 的破坏后恢复到原状的能力
影响 生态系统的成分越复杂，抵抗力越 一般生态系统的成分较简
因素
强
单，则恢复力较强
①一般情况下两者关系相反，抵抗力强的生态系统，恢复力差，
反之亦然②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作
4 新思维·随堂自测 1．生态系统在受到外界干扰时，可以依靠自我调节能力维持自身 的相对稳定。下列生态系统中，自我调节能力最强的是( ) A．荒漠生态系统 B．草原生态系统 C．森林生态系统 D．农田生态系统
【解析】 在一个生态系统中，生物种类越多，营养结构越复杂， 生态系统的自我调节能力越强，稳定性越高。题目中的几个生态系统 中，森林生态系统的营养结构最复杂，自我调节能力最强，C 项正确， A、B、D 项错误。
避免阳光直射
以免缸内温度过高导致生物死亡
加入河泥、沙子 一般不用蒸馏水来制作生态缸
生态缸稳定性高低的指标
使生态缸中存在原生动物和分解 者
蒸馏水中缺少植物所需的无机盐， 也缺少组成生态系统的一些水生
微生物 动植物的生存状况和存活时间的 长短，以生态缸中生物全部死亡的
天数为指标
【规律方法】 (1)生态缸稳定性观察的注意事项 ①首先设计一张观察记录表，内容包括植物、动物的生活情况、 水质情况(由颜色变化进行判别)及基质变化等。 ②定期观察，同时做好观察记录。 ③如果发现生态缸中的生物已经全部死亡，说明此时该生态系统 的稳定性已被破坏，记录下发现的时间。
典例精析 如图所示为某同学制作的小生态瓶，据图分析正确的是
()
A．生态瓶中生物种类稀少，不能实现物质循环再生 B．生态瓶要适时打开瓶盖，适量补充氧气 C．为保证生态瓶的正常运转，瓶内各种成分应比例适中 D．在强烈光照条件下，才能维持生态瓶的稳定性
【解析】 生态瓶中生物种类齐全，有生产者、消费者、分解者， 能实现物质的循环再生，故 A 错误；生态瓶要遵循物质循环的原理， 所以不能打开瓶盖，故 B 错误；为保证生态瓶的正常运转，瓶内各种 成分应比例适中，故 C 正确；生态瓶不能放在强烈光照条件下，防止 灼伤，应该放在散射光下，才能维持生态瓶的稳定性，故 D 错误。
思维探究 1：试从生态系统的结构和功能上分析生态系统为什么 具有稳定性？
提示：从生态系统的结构上看：生产者、消费者和分解者的种类、 数量比例相对稳定，食物链、食物网相对稳定。从生态系统的功能上 看：物质和能量的输入和输出相对平衡。
三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
项目
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
概念
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
(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 新课堂·互动探究 考点一 对生态系统稳定性的理解和分析
1．对生态系统稳定性的理解 (1)稳定是相对的，总处于动态变化中。 (2)结构的相对稳定：动植物种类和数量保持相对稳定。 (3)功能的相对稳定：物质与能量输入和输出相对平衡，可用下图 来表示：
素等。
Ⅱ.(1)若探究光对生态系统的影响，自变量是光照的有无，依据实 验设计的对照原则、单一变量原则，设置的 4 号瓶应与 3 号瓶对照， 且 3 号瓶置于光照条件下，4 号瓶置于黑暗条件下，其他条件均与 3 号瓶相同。(2)4 号瓶置于黑暗的环境中，瓶内的金鱼藻不能进行光合 作用为小鱼提供氧气，反而会通过呼吸作用消耗氧气，所以，最可能 的实验结果是：4 号瓶内的金鱼生存时间短于 3 号瓶。