高中生物-生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性-教学课件之生态系统的稳定性

高中生物-生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性-

教学课件

[目标要求] 1.概述生态系统物质循环的过程。

2.理解生物富集的成因和危害。

3.简述生态系统信息的种类及信息传递的作用。

4.概述生态平衡的概念、特征及调节机制。

5.举例说明生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性。

考点三 生态系统的稳定性

1．生态平衡与生态系统的稳定性

(1)生态平衡

(2)生态系统的稳定性

2．生态系统稳定性的类型 (1)类型

(2)联系：二者一般呈负相关，如图所示，a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性。

注意 特例：冻原、沙漠等生态系统的两种稳定性都比较低。

(3)影响因素

3．提高生态系统稳定性的措施

(1)控制对生态系统的干扰强度，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)对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。

4．设计和制作生态缸

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，种类齐全(具有生产者、消费者和分解者) 使生态缸中的生态系统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，保持生态缸内温度，便于观察

生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的空间 便于操作，且使缸内储备一定量的空气

生态缸的采光应用较强的散射光 防止水温过高导致水生植物死亡

选择的动物不宜过多，个体不宜太大 减少对氧气的消耗，防止氧气的产生量小于消耗量

(1)观察稳定性，可通过观察动物、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)由于生态缸极为简单，自我调节能力极差，抵抗力稳定性极低，其稳定性易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。

(1)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( √ )

(2)随着生物多样性的提高，生态系统的自我调节能力增强( √ )

(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)某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量的变化是一种正反馈调节( × )

(5)森林生态系统的抵抗力稳定性要比草原生态系统高( √ )

(6)一个生态系统的抵抗力稳定性很低，则恢复力稳定性就一定很高( × )

(7)河流轻度污染后的净化恢复及火灾后草原的恢复均属于恢复力稳定性( × )

下图表示受到干扰后，生态系统功能的变化图，两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围，请据图回答下列问题：

(1)图中y表示受到干扰时偏离正常范围的大小，偏离的越大，抵抗力稳定性越弱，反之，抵抗力稳定性越强；热带雨林的y值小于(填“大于”“小于”或“等于”)草原。

(2)x表示恢复到原状态所需的时间，x与稳定性的关系是x越大，恢复力稳定性越弱，反之，恢复力稳定性越强。

(3)TS可作为总稳定性的定量指标，面积越大，生态系统的总稳定性越低。

(4)当生态系统的功能处于两条虚线之间时，生态系统的功能在能量流动和碳循环两个方面的具体表现是能量流动表现为输入与输出大致相等，碳循环表现为有机物的合成与分解大致相等。

(5)图中曲线在下降后能恢复到原状态，原因是生态系统具有自我调节能力。

考向一 生态系统稳定性的分析

11．一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，反之则是负反馈。如图1为某草原生态系统中的反馈调节示意图，图2为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动，下列分析错误的是(不定项)( )

A．图1中生物和非生物的物质和能量构成了完整的生态系统

B．甲、乙、丙三者之间的食物联系是乙→丙→甲

C．图B所示调节导致的最终结果是维持该生态系统原有的稳态

D．图1中存在负反馈调节，图2中存在正反馈调节

答案 ABC

解析 生态系统成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，而图1中缺少分解者，A错误；由图1中种群数量的变化，可得出甲、乙、丙三者之间的捕食关系是乙→甲→丙，B错误；图B所示为正反馈调节，它会使生态系统偏离原有的稳态，C错误。

方法技巧 生态系统调节中正反馈和负反馈的比较

项目 正反馈调节

负反馈调节

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 有利于生态系统保持相对稳定

实例

分析

12．(2020·河南洛阳高三模拟)下列有关生态系统稳定性的叙述，正确的是( )

A．生态系统的自我调节能力主要是通过反馈调节来实现的

B．热带雨林遭到严重砍伐后，其恢复力稳定性仍很强

C．外来物种入侵会增加物种多样性，提高生态系统的稳定性

D．河流受到轻度污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物分解来保持原状，属于恢复力稳定性

答案 A

解析 热带雨林抵抗力稳定性强，其遭到严重破坏后，恢复力稳定性弱，B错误；外来物种入侵往往会导致本地物种减少，降低生态系统的稳定性，C错误；河流受到轻度污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物分解来保持原状，属于抵抗力稳定性，D错误。

13．两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰(A)后，其结构和功能的曲线变化情况如下图所示，由图不能得出的结论是( )

A．同等强度的干扰下，乙生态系统的抵抗力稳定性比甲高

B．同等强度的干扰下，若乙生态系统干扰提前，则b点左移

C．若甲生态系统的干扰强度增大，则c点右移

D．乙生态系统b点后一定有新的物种产生

答案 D

解析 从图中可看出，甲、乙两个生态系统受到同等强度的干扰后，与乙相比，甲生态系统的结构和功能恢复原状所需要的时间长，波动范围大，说明甲的抵抗力稳定性低，乙的抵抗力稳定性高，A正确；若乙生态系统干扰提前，其结构和功能恢复至正常运行范围的时间也会提前，即b点左移，B正确；若甲的干扰强度增大，则恢复原状所需要的时间延长，即c点右移，C正确；乙生态系统在恢复原状后不一定有新物种产生，D错误。

考向二 生态缸的制作和分析

14．(2020·重庆南开中学检测)人工制作的生态缸属于人工微型生态系统，可观察其稳定性。下列有关说法正确的是( )

A．该生态系统的成分包含了生产者、消费者以及食物链和食物网

B．封口的生态缸需要不断输入能量才能保持其相对稳定

C．封上生态缸盖，缸内空气中CO2均来源于分解者的分解作用

D．显著增加缸内各营养级生物的数量提高该生态缸的稳定性

答案 B

解析 食物链和食物网属于生态系统的营养结构，不属于生态系统的成分，A错误；输入生态系统的总能量最终以热能的形式散失，所以对于任何一个生态系统都需要持续不断地输入能量，B正确；生态缸内CO2的来源还包括生产者和消费者的呼吸作用，C错误；生态缸属于微型人工生态系统，生物种类和数量并不是越多越好，D错误。

15．(2020·泰安月考)某生物兴趣小组的同学用河水、池泥、水藻、植食性小鱼、广口瓶、凡士林等材料制作了3个生态瓶(如图所示)。下列叙述错误的是( )

A．甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内分解者数量过少

B．乙瓶中的生物存活的时间相对较长

C．丙瓶中的分解者主要存在于河水及池泥中

D．若想维持生态平衡，丙瓶不应放在黑暗中

答案 A

解析 甲瓶中的小鱼很快死亡主要是因为消费者(植食性小鱼)过多，所以应保持各组分的比例合适，方能使生态瓶稳定性维持较长时间。

1．核心概念

(1)(选择性必修2 P63)物质循环：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。

(2)(选择性必修2 P64)生物富集：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。

(3)(选择性必修2 P73)生态平衡：生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。

(4)(选择性必修2 P74)负反馈：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。

(5)(选择性必修2 P74)生态系统的稳定性：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．教材结论性语句

(1)(选择性必修2 P62)碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的，在生物群落内部是以含碳有机物的形式传递的。

(2)(选择性必修2 P69)生态系统的信息传递包括物理信息、化学信息和行为信息等形式。

(3)(选择性必修2 P71)生命活动的正常进行离不开信息的作用；生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。

(4)(选择性必修2 P71)信息还能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。

(5)(选择性必修2 P74)生态系统稳定性的原因是生态系统具有自我调节能力，自我调节能力的基础是负反馈调节。

(6)(选择性必修2 P75)一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。

1．(2020·全国Ⅲ，6)生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下列有关碳循环的叙述，错误的是( )

A．消费者没有参与碳循环的过程

B．生产者的光合作用是碳循环的重要环节

C．土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节

D．碳在非生物环境与生物群落之间主要以CO2形式循环

答案 A

解析 生产者、消费者和分解者都参与了生态系统的碳循环，其中消费者可以通过呼吸作用