第5節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性導學案
寄語:勤學苦練,慎思篤學,生命不息,學習不止。
【學習目標】
1.闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力
2.舉例說明抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性
3.簡述提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施
4.設計并制作生態(tài)缸,觀察其穩(wěn)定性
【自主學習】
1.生態(tài)系統(tǒng)所具有的 或 自身結構和功能相對穩(wěn)定的能力,叫做生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2.負反饋調節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在,它是生態(tài)系統(tǒng) 的基礎。
3.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性表現(xiàn)在兩個方面:一方面是生態(tài)系統(tǒng) 并使 的能力,叫做抵抗力穩(wěn)定性;另一方面是生態(tài)系統(tǒng)在 的能力,叫做恢復力穩(wěn)定性。
4.一般說,生態(tài)系統(tǒng)中的組分越 ,食物網越 ,其自動調節(jié)能力就 ,抵抗力穩(wěn)定性就 。
5.提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,一方面要 ,對生態(tài)系統(tǒng)的利用應該 ,不應超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力;另一方面,對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng),應實施相應的 投入,保證生態(tài)系統(tǒng)內部 的協(xié)調。
【重點分析】
生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力、抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性、提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性等內容。重點是理解生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念、理解抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性、提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的措施。難點是抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性的區(qū)別及其相互聯(lián)系。
1.生態(tài)系統(tǒng)的反饋調節(jié):
生態(tài)系統(tǒng)普遍存在著反饋現(xiàn)象。什么是反饋?當生態(tài)系統(tǒng)中某一成分發(fā)生變化的時候,它必然會引起其它成分出現(xiàn)一系列的相應變化,這些變化最終又反過影響最初發(fā)生變化的那種成分,這個過程就叫做反饋。反饋有兩種類型,即負反饋和正反饋。
負反饋是比較常見的一種反饋,它的作用是能夠使生態(tài)系統(tǒng)達到和保持平衡或穩(wěn)態(tài),反饋的結果是抑制和減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化。例如,如果草原上的食草動物因為遷入而增加,植物就會因為受到過度啃食而減少,植物數(shù)量減少以后,反過就會抑制動物的數(shù)量如圖5-13:
另一種反饋叫正反饋,正反饋是比較少見的,它的作用剛好與負反饋相反,即生態(tài)系統(tǒng)中某一成分的變化所引起的其它一系列的變化,反過不是抑制而是加速最初發(fā)生變化的成分所發(fā)生的變化,因此正反饋的作用常常使生態(tài)系統(tǒng)遠離平衡狀態(tài)或穩(wěn)態(tài)。在自然生態(tài)系統(tǒng)中正反饋的實例不多,下面我們舉出一個例子加以說明:如果一個湖泊受到了污染,魚類的數(shù)量就會因為死亡而減少,魚體死亡腐爛后又會進一步加重污染并引起更多魚類死亡。因此,由于正反饋的作用,污染會越越重,魚類的死亡速度也會越越快。從這個例子中我們可以看出,正反饋往往具有極大的破壞作用,但是它常常是爆發(fā)性的,所經歷的時間也很短。從長遠看,生態(tài)系統(tǒng)中的負反饋和自我調節(jié)將起主要作用。
2.生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性原理的主要內容
(1)穩(wěn)定性是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段(成熟穩(wěn)定階段)而具有的一種“自穩(wěn)”能力。
(2)它包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性兩個方面,這兩個方面往往存在相反的關系。
(3)具有抵抗力穩(wěn)定性是因為系統(tǒng)的內部具有一定的自動調節(jié)能力。
(4)自動調節(jié)能力有大有小,因此抵抗力穩(wěn)定性有高有低,它取決于生態(tài)系統(tǒng)成分和營養(yǎng)結構的復雜程度。
(5)這種自動調節(jié)能力有一定的限度,外干擾超過該限度,“穩(wěn)定性”就會被破壞。
【典型例題】
例1.調查某湖泊的水質污染狀況,在注入湖泊的四個主要水的入口處采集水樣鏡檢水中動物、植物的種類和數(shù)量,結果如下:1號水水樣中有單一種類的纖毛蟲,如草履蟲,且數(shù)量極多;2號水水樣中單細胞藻類種類較多,且數(shù)量也極大;3號水水樣中未見任何動物、植物,且發(fā)出刺鼻的氣味;4號水水樣中浮游動物、植物均有發(fā)現(xiàn),但數(shù)量不多。根據(jù)以上結果分析,該湖泊的污染中污染的嚴重性由重到輕的排列順序是:
A、3124 B、3142 C、4213 D、243
例2.下列哪項措施最能提高一個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性?( )
A.減少肉食性動物和寄生生物的數(shù)量 B.平衡生產者和消費者的數(shù)量。
C.增加物種的數(shù)量 D.植樹造林,增加綠色植物的數(shù)量
【反饋矯正】
一.選擇題
1.下面關于生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的敘述,哪一項是正確的 ( )
A.所有生態(tài)系統(tǒng)的生產者都是綠色植物
B.在不同的食物鏈中,能量傳遞的效率都是相同的
C.各營養(yǎng)級的生物主要以有氧呼吸方式將碳返回無機環(huán)境中
D.不同生態(tài)系統(tǒng)的自動調節(jié)能力是相同的
2.在美國的亞利?Π透咴溪{子、狼捕食鹿。為了保護鹿,人們就開始對鹿的這些天敵進行了大規(guī)模的驅趕和捕殺,若干年后,鹿的數(shù)量劇增,以致它們得不到足夠的食物,許多鹿餓死了,其他的鹿啃食樹皮,因而樹也死了,對鳥類和其他小型哺乳動物的生存也造成了嚴重影響,水土大量流失。你認為造成上述生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性被破壞的根本因素是 ( )
A.鹿的繁殖能力太強 B.缺乏足夠的水,使高原上草的生長受到影響
C.鹿的適應能力太差 D.人類的干預違背了生態(tài)系統(tǒng)的自然規(guī)律
3.下列哪項措施最能提高一個生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性?( )
A、減少肉食性動物和寄生生物的數(shù)量 B、平衡生產者和消費者的數(shù)量。
4.下列是幾種生態(tài)系統(tǒng)所具有的特點,你認為哪一種較為穩(wěn)定?( )
A、食物鏈較長 B、食物鏈中消費者較多
C、生物種類較少 D、生物種類多,營養(yǎng)結構復雜
5.圖5-16表示在某生態(tài)系統(tǒng)中,a、b、c三個種群數(shù)量變化相互關系,下列描述正確的是( )
圖5-16
A.a肯定是生產者,b肯定是初級消費者 B.a→b→c構成一條食物鏈
C.a與b、b與c為捕食關系 D.a與c為競爭關系
6.判斷下列有關食物鏈說法哪項是正確的 ( )
A.食物鏈是生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的渠道
B.人→艾滋病病毒不能稱作食物鏈
C.沿著食物鏈方向,動物個體越越大
D.在食物鏈中,根據(jù)動物的食性,每種動物只能歸屬于某一個特定的營養(yǎng)級中
7.在一個處于平衡狀態(tài)的封閉生態(tài)系統(tǒng)內,要使其中的動物能長時間存活,必須提供( )。
A.太陽能 B.足夠的有機物 C.氧氣 D.水分
8.用英字母表示不同的生物,用箭頭表示食性關系,當環(huán)境發(fā)生變化時,下圖中哪種食物鏈或食物網中a種群較為穩(wěn)定?( )
9.在一個養(yǎng)分充足的淡水湖中,有很多綠藻,使得這一水域不適合人們消遣。下列方法中,能夠在最短時間內大量減少這些藻類的是( )。
A、大量引入肉食性魚類 B、完全除去吃浮游動物的魚類
C、完全除去肉食性魚類 D、大量引入吃浮游動物的魚類
10.天然森林很少發(fā)現(xiàn)松毛蟲害,而人工營造的馬尾松林常發(fā)生嚴重的松毛蟲害,對這種現(xiàn)象的最好解釋是 ( )
A.人工林內松毛蟲繁殖能力強 B.人工林成分單一,營養(yǎng)結構簡單
C.馬尾松對松毛蟲抵抗力差 D.該地區(qū)氣候適于松毛蟲生長、繁殖
11.在草原上人工種草,為了防止鳥把草籽吃掉,用網把試驗區(qū)罩上,可后發(fā)現(xiàn),草的葉子幾乎被蟲吃光;而沒有加網罩的草地反而生長良好。造成這種生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性被破壞的原因是 ( )
A.缺水干旱 B.食物鏈被破壞
C.環(huán)境嚴重污染 D.植被被破壞
二.非選擇題
12.某生態(tài)學家以“保護和利用草原生態(tài)系統(tǒng)”為題,對某草原進行了幾項專題研究,并繪制了如圖5-17的兩圖。其中:甲圖表示一個鼠群遷入一個新的生態(tài)系統(tǒng)后的種群增長曲線;乙圖表示單位面積的羊群放牧量與生產者的凈生產量的關系,圖中的虛線代表未放牧時,草原中生產者的凈生產量,請看圖分析并回答下列問題:
圖5-17
(1)草原生態(tài)系統(tǒng)與森林生態(tài)系統(tǒng)相比較,其自動調節(jié)能力相對較小,原因 .
(2)甲圖中,最可能表示因種內斗爭而限制鼠群數(shù)量增長的曲線段是 。
(3)研究者發(fā)現(xiàn),適當放牧可刺激牧草分蘗,促進牧草生長,該草原的最適放牧量應為 ,乙圖中 點所對應的放牧量。
(4)乙圖中的 所對應的放牧量為保護該草原的最大控制放牧量。
13.下圖是我國南方某地區(qū)人工建立的“;~塘”農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)圖解,可獲得稻、魚、蠶繭三豐收,請據(jù)圖回答:
(l)這個農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中所需能量都自 。
(2)這個生態(tài)系統(tǒng)的生產者是 。
(3)除了圖中列出的生物種類外,這個生態(tài)系統(tǒng)還必需有 等生物作為 。
14、右圖表示某森林生態(tài)系統(tǒng)中的一部分生物以及它們之間的關系,請據(jù)圖分析:
(1)圖中有______條食物鏈,處于第三營
養(yǎng)級的生物是____________。
(2)A與D的關系是_________________。
C與D的關系是_________________。
(3)苔類的能量最多有___%的傳遞給生物A。
(4)如果由于某種原因,物種E突然大量減
少,而較長時間內發(fā)現(xiàn)A的數(shù)量無明顯
變化,這是因為_________________,此現(xiàn)象
說明_______________________。
(5)下圖中能正確表示生物B和生物C的關系的是_________。
14、(1)7條;I、D、A (2)捕食和競爭;捕食 (3)4 (4)E在食物網中的位置可以由同營養(yǎng)級的多種生物代替 生態(tài)系統(tǒng)具有自動調節(jié)能(5)乙
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