3.5生态系统的稳定性(学案)

3.5 生态系统的稳定性

1. 阐明生态平衡的概念，并说明生态平衡的特点，关注自然或人为因素对生态系统稳定性的影响，形成保护生态环境的责任感。

2. 阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时，能够通过负反馈调节维持生态平衡，说明生态系统的稳定性及其与生态平衡的关系。

3. 说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性的联系与区别。

4. 说明提高生态系统稳定性的原则和措施，形成生态意识。

知识点1：生态平衡与生态系统的稳定性

考法1 生态平衡的概念

考法2 生态系统具有稳定性的原因

知识点2：抵抗力稳定性和恢复力稳定性

考法1 两种稳定性的判断

考法2 总稳定性曲线图分析

知识点3：提高生态系统稳定性的措施

考法1 提高稳定性的措施

知识点4：设计制作生态缸，观察其稳定性

考法1 生态缸的设计和应用

知识点1：生态平衡与生态系统的稳定性 ★★☆

1. 生态平衡

（1）概念：生态系统的 结构和功能 处于相对稳定的一种状态。

（2）特点：

①结构平衡：生态系统的 各组分 保持相对稳定。

①功能平衡： 生产消费分解 的生态过程正常进行，保证了 物质 总在循环， 能量 不断流动，生物个体持续发展和更新。

① 收支 平衡：如在某生态系统中，植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。

（3）实质： 动态平衡 。

2. 生态系统的稳定性

（1）概念：生态系统 维持 或 恢复 自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。 （2）原因：具有 自我调节能力 。

① 组成成分 越多， 营养结构 越复杂， 自我调节能力 一般越强，如热带雨林的自我调节能力大于农田生态系统。

①自我调节能力是 有限 的，外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态平衡就会遭到 破坏 。

【微点拨】

➢ 森林生态系统物种比较丰富，营养结构复杂，自我调节能力较强。

➢ 荒漠生态系统物种比较少，营养结构简单，自我调节能力比较弱。

（3）负反馈

①概念：在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。

① 负反馈调节 在生态系统中普遍存在，是生态系统具备自我调节能力的基础。

①负反馈调节示意图

1. 正、负反馈调节的比较

正反馈 负反馈

调节方式 加速最初发生变化的那种成分所发生的变化 抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化

结果 常使生态系统远离稳态

常使生态系统保持相对稳定

实例

2. 正、负反馈调节的判断

（1）依据：调节后的结果。

（2）判断方法：若调节后，进一步偏离原有水平，则为正反馈；若调节后，回归原有水平，则为负反馈。

❖ 考法1 生态平衡的概念

【典例1】 （2023•皇姑区校级四模）下列有关生态平衡的说法，错误的是（ ）

A．生态平衡是指生态系统的结构处于相对稳定的一种状态

B．生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态的平衡

C．资源的消费与更新保持的收支平衡是实现可持续发展的重要标志 D．负反馈调节机制是生态系统维持生态平衡的基础

【分析】生态平衡是生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，生态平衡不是绝对的，处于平衡状态的生态系统受到一定程度的干扰，有可能通过自身调节，使生态系统保持相对稳定。

【解答】解：A、生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，而不是单指结构（组成成分和营养结构）处于相对稳定，A错误；

B、生态平衡是生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，并不是一成不变的，B正确；

C、生态平衡时，物质和能量的输入与输出均衡，生态系统的组分等保持相对稳定，这时生态系统的外貌、结构以及动植物组成等都保持相对稳定的状态，这种平衡是实现可持续发展的重要标志，C正确；

D、生态平衡反映生态系统的稳定性，这是通过负反馈调节机制实现的，该机制是生态系统具有自我调节能力的基础，D正确。

故选：A。

【点评】本题主要考查的是生态系统的反馈调节以及生态系统的稳定性的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度适中。

【变式1】 （2023•万州区校级模拟）下列有关生态系统稳定性的叙述，错误的是（ ）

A．退耕还林、还湖期间生态系统恢复力稳定性减弱

B．雾霾现象的自行退去体现了生态系统的自我调节能力

C．与竞争进化相比，协同进化更有利于维持生态系统稳定性

D．不断施肥、灌溉及控制病虫害不利于单一作物的农田生态系统保持稳定

【分析】竞争进化和协同进化是普遍存在于生物个体或种群之间的两种表现行为，大量实验和研究表明：竞争主导的生物进化是存在的，在一定范围和水平上，竞争的结果有利于植物形态、生理适应特征及生活史适应策略的进化；协同能够使生物以最小的代价或成本实现自身在自然界的存在与繁殖（最大适合度），基于生态系统的稳定性和生物多样性的角度考虑，与竞争相辅相成、在一定条件下可以相互转化的协同作用更有利于生态系统各组分之间能量转化效率的提高，有利于加强系统自身的自组织能力，有利于维持生态系统的有序性和多样性。因此，协同作用的结果应该是更有利于生物进化，而且比竞争更普遍、更有意义。

【解答】解：A、退耕还林、还湖期间，生物组分增多，食物网更复杂，其自我调节能力更强，抵抗力稳定性增强高，恢复力稳定性减弱，A正确；

B、雾霾现象的自行退去说明生态系统能够维持相对稳定，其原因是生态系统具有自我调节能力，B正确；

C、与竞争进化相比，协同进化更有利于生态系统各组分之间能量转化效率的提高，有利于加强系统自身的自组织能力，有利于维持生态系统的有序性和多样性，更有利于维持生态系统稳定性，C正确； D、要使单一作物的农田生态系统保持稳定，需要不断施肥、灌溉、控制病虫害，这是因为对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构和功能的协调，D错误。

故选：D。

【点评】本题考查生态系统的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。

【变式2】 （2023•辽宁二模）生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，是生态平衡，下列叙述错误的是（ ）

A．生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证了生态系统的功能平衡

B．演替到稳定阶段的群落具有相对稳定的物种组成和结构，保证了生态系统的结构平衡

C．资源的消费与更新保持的收支平衡是实现可持续发展的重要标志

D．生物种群的负反馈调节是生态系统自我调节能力即维持生态平衡的基础

【分析】生态系统的结构和功能能处于相对稳定的一种状态，为生态平衡，其表现为如下特征：结构平衡，即生态系统的各组分保持相对稳定；功能平衡，即生产——消费——分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新；收支平衡，如某生态系统中，植物在一定时间内制造的可供利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。

【解答】解：A、处于生态平衡状态的生态系统中，其生产—消费—分解的生态过程是处于正常状态的，进而保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新，A正确；

B、群落演替到相对稳定阶段后，群落内物种组成和结构相对稳定，而生态系统的结构平衡是生态系统的各组分保持相对稳定，且生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，B错误；

C、资源的消费与更新保持的收支平衡是生态平衡的具体表现，即生态系统中植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量处于比较稳定的状态，C正确；

D、生物种群的负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，生物种群的负反馈调节是生态系统自我调节能力即维持生态平衡的基础，D正确。

故选：B。

【点评】本题主要考查生态系统的结构和功能，要求学生有一定的理解分析能力，能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。

❖ 考法2 生态系统具有稳定性的原因

【典例1】 （2023春•洪山区校级期中）一个系统作用的效果反过来又促进或抑制了这个系统的工作，如果是促进，该调节就是正反馈调节，反之则是负反馈调节。如图1为某草原生态系统中三种动物之间的反馈调节示意图，图2为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动。下列分析不正确的是（ ）

A．图1中存在负反馈调节，图2中存在正反馈调节

B．图1中甲、乙、丙三者之间形成的食物链是乙→甲→丙

C．图2中若污染不断加剧，可能会破坏生态系统的恢复力稳定性

D．负反馈调节在生态系统中普遍存在，是生态系统具有自我调节能力的基础

【分析】分析图1：图1为某草原生态系统中的反馈调节示意图，根据它们之间的数量变化关系可以确定食物联系为：乙→甲→丙。

分析图2：图2为正反馈调节，它会使生态系统偏离原有的稳态。

【解答】解：A、图1中是负反馈调节，图2中是正反馈调节，A正确；

B、由图1中种群数量的变化，可得出甲、乙、丙三者之间的捕食联系是乙→甲→丙，B正确；

C、图2中若污染不断加剧，会造成鱼类大量死亡，影响生物多样性，最终可能破坏生态系统的稳定性，C错误；

D、生态系统具有一定的自我调节能力，自我调节能力的基础是负反馈调节，D正确。

故选：C。

【点评】本题考查了生态系统的成分和结构等有关知识，要求考生能够识记生态系统的组成成分，掌握生态系统的营养结构，明确食物链中只包含生产者和消费者；能够根据图示信息判断反馈调节的类型，再结合选项进行分析。

【变式1】 （2022春•新罗区校级月考）反馈调节分为正反馈调节和负反馈调节，正反馈调节可使系统状态偏离稳定，而负反馈调节能使系统状态保持稳定。要使负反馈调节起到控制作用而使系统状态保持稳定，系统就应该具有某个特定的状态或置位点，从而使系统围绕置位点（如图）进行调节。下列相关叙述正确的是（ ）

A．生态系统中的组分越多，生态系统偏离置位点的可能性越大

B．正反馈和负反馈调节都是生态系统自我调节能力的基础

C．大量污水持续输入河流后，会导致该河流生态系统偏离置位点，会发生正反馈调节

D．在生物群落与非生物环境之间不存在负反馈调节

【分析】生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有自我调节能力；该能力的基础是负反馈调节；物种数目越多，营养结构越复杂，自我调节能力越大，抵抗力稳定性越高。

【解答】解：A、生态系统中的组分越多，抵抗力稳定性越大，生态系统偏离置位点的可能性越小，A错误；

B、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，正反馈使事态朝极端的方