高中生物第5章生态系统及其稳定性第5节生态系统的稳定性学案

第5节生态系统的稳定性

[目标导读] 1.通过对教材P109～110的实例分析，理解生态系统的自我调节能力。2.阅读教材P110～111，区分抵抗力稳定性和恢复力稳定性，并简述提高生态系统稳定性的措施。3.设计并制作生态缸，观察其稳定性。

[重难点击] 1.生态系统的自我调节能力。2.抵抗力稳定性和恢复力稳定性。3.设计并制作生态缸，观察其稳定性。

方式一

2016年5月4日，太湖蓝藻随着滚滚流水由西向东挺进无锡市梁溪河畔，入湖污染物总量偏大、蓝藻水华暴发程度超过往年。

如何让太湖恢复它的结构和功能呢？今天我们共同学习生态系统的稳定性，探讨解决巢湖污染的方法。

方式二

在林业生产上，人工种植的单一纯种林很容易发生虫灾，但是天然混交林和原始森林一般不会发生虫灾，这是为什么？这与生态系统的抵抗力稳定性有关，什么是生态系统的抵抗力稳定性？什么是生态系统的稳定性？

一、生态系统的稳定性和自我调节能力

1．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．生态系统的自我调节能力

(1)实例

①受轻微污染的河流

结果：生物的种类和数量不会受到明显的影响。

②森林

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。

问题探究

1．材料1 亚马逊森林已经存在至少上千万年了，中间尽管经常遭受洪涝、火烧、虫害，也遭受人类的砍伐与放牧等活动的干扰，但现在依然保持着森林景观。

材料2 森林火灾(左)和火烧后的恢复(右)。

从材料1、2看出，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，叫做生态系统的稳定性。

2．生物个体的稳态和生态系统的稳态都是通过反馈调节来实现的，请以文字、箭头分别构建一个个体稳态和生态系统稳态反馈调节的概念模型。

(1)个体稳态反馈调节的概念模型(以血糖调节为例)。

答案如图所示

(2)生态系统稳态反馈调节的概念模型(生态系统以水稻田生态系统为例，水稻田中的主要生物有水稻、食虫鸟与害虫)。

答案如图所示

3．已经污染的湖泊中污染状况加剧，如下图：

从材料看出，该生态系统具有加速最初发生变化的那种成分所发生的变化的能力，这种能力称为正反馈调节，该实例说明生态系统的自我调节能力是有一定限度的。

1．判断正误

(1)负反馈调节在生物群落中普遍存在，但在生物群落与无机环境之间不存在( )

(2)当农田里蚜虫的数量增多时，七星瓢虫的数量也会增多，这样蚜虫种群数量的增长就会受到抑制，这属于生物群落内的负反馈调节( )

(3)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( )

(4)森林中，害虫数量增加时，食虫鸟也会增多，害虫种群的增长就受到抑制，这不属于负反馈调节( )

(5)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丧失( )

答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)√

解析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及稳定，它不仅存在于生态系统的生物群落之间，也存在于生物群落与无机环境之间，它的特点是通过自我调节能力，使生态系统内的种群数量保持相对平衡，这种调节往往是通过生物与生物之间的捕食关系来实现的。

2．生态系统自我调节能力的基础是负反馈。下列哪项不属于负反馈调节( )

A．草原鼠的数量上升引起蛇的数量上升，使得鼠的增加受到抑制

B．草原被蝗虫采食后，草原植物增强再生能力，减缓植物种群数量的下降

C．森林局部着火破坏了部分植被，但空地土壤肥沃光照充足，幸存植物能迅速萌发生长D．池塘被倾倒入大量污水后，水生生物大量死亡，进一步引起水质变差

答案 D

解析草原鼠的数量上升，蛇的食物增加引起蛇的数量上升，使得鼠的增加受到抑制属于负反馈调节，A正确；草原被蝗虫采食后，草原植物增强再生能力，可以减缓植物种群数量的下降，属于生态系统的自我调节，是负反馈调节，B正确；森林局部着火破坏了部分植被，但形成的空地土壤肥沃，光照充足，幸存植物能更迅速的萌发生长，属于负反馈调节，C正确；池塘被倾倒入大量污水后，水生生物大量死亡，进一步引起水质变差，属于正反馈调节，

D 错误。 易混辨析 生态系统的负反馈调节和正反馈调节的比较

二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性

1．比较抵抗力稳定性和恢复力稳定性

2.提高生态系统稳定性的措施

(1)对森林生态系统的利用，要有计划地采伐，防止过度采伐，并且要伐种兼顾。由此说明提高生态系统的稳定性要控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力。

(2)农田生态系统需要不断地施肥、灌溉，控制病虫害，并且推广秸秆还田，以减少农田的输出。由此说明提高生态系统的稳定性，要对人类利用强度较大的生态系统实施相应的物质、能量投入，以保证生态系统内部结构与功能的协调。

问题探究

1．阅读材料分析问题：

材料一话说乾隆下江南时，到了苏州一水乡，看到小桥流水人家，别具风情。水乡人家上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，即便如此，水仍然很清澈。这番景象让乾隆大为惊奇。可是，他也发现苏州虎丘外围的河流被众多染坊流出的废水污染得肮脏不堪、臭气熏天，于是他立即下令严禁商贾平民在虎丘一带开设染坊。迫于官府的法令，虎丘一带原有的数十家染坊不得不搬迁至远离虎丘的苏州远郊，从此以后虎丘重现绿水青山。

材料二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。假如地衣受到大面积破坏，整个生态系统就会崩溃。相反，在热带雨林中，动植物种类繁多，营养结构非常复杂，假如其中的某种植食性动物大量减少，它在食物网中的位置还可以由这个营养级的多种生物来代替，整个生态系统的结构和功能仍然能够维持在相对稳定的状态。

(1)水乡人家在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水仍然很清澈，说明生态系统具有什么能力？这种能力反映生态系统的哪种稳定性？

答案河流生态系统具有一定的自我调节能力。这反映了河流生态系统有抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力，即抵抗力稳定性。

(2)众多染坊废水使河流臭气熏天说明了什么？染坊停止排污后虎丘重现绿水青山说明河流生态系统具有哪种稳定性？

答案众多染坊废水流入虎丘外围的河流，远远超出了它的自我调节能力，河流生态系统被破坏，说明生态系统的自我调节能力是有一定限度的。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。染坊停止排污后，被破坏的河流生态系统恢复到原状，说明河流生态系统具有恢复力稳定性。

(3)材料二可以说明什么？

答案由材料二看出：生态系统中的组分越多，营养结构越复杂，自我调节能力越强，抵抗力稳定性就越高。相反，生态系统中的组分越少，营养结构越简单，自我调节能力越差，抵抗力稳定性就越低。

2．要增加生态系统的抵抗力稳定性，是不是引进的物种越多越好？

答案不是。引进新物种是对原有系统稳定性的一种干扰，只有在保证不破坏原有稳态的前提下，才能起到应有的作用。

3．一个生态系统的抵抗力稳定性很低，其恢复力稳定性就一定很高吗？

答案不一定，如北极苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低。

3．下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是( )

①负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础②“遭到破坏，恢复原状”属于抵抗力稳定性③人类对自然生态系统的“干扰”不应超过其承受能力④热带雨林遭到严重砍伐后，