人教版 选择性必修二 生态系统的稳定性 教案

学习目标 1.概述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。 核心素养 1.生命观念：生命系统具有反馈调节能力，保证了生态系统处于动态平衡2．通过分析生态系统中的反馈调节过程，中，这种调节能力又与生态系统的组阐明生态系统具有维持或恢复生态平衡的能力。 3．举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。 分和结构相关，建立稳态与平衡观。 2．科学思维：“设计提高生态系统稳定性的方案”渗透了系统思维。 3．科学探究：设计提高生态系统稳4．通过设计提高生态系统稳定性的方案，定性的方案。 关注人类活动对生态系统稳定性的影响。 4．社会责任：树立生态意识，形成5．设计并制作生态缸，观察其稳定性。

知识点一 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01结构和功能处于相对稳定的一种状态。 (2)特征

①结构平衡：生态系统的02各组分保持相对稳定。

②功能平衡：03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。

③04收支平衡，例如，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)生态平衡是一种05动态的平衡。 (4)调节机制——负反馈调节

文明思维和建设美丽中国的信念。 ①概念：在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为06信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果07减弱或受到限制，它可使系统保持08稳定。

②作用：负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备09自我调节能力的基础。

③举例 a.

b.

2．生态系统的稳定性

(1)概念：生态系统10维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的11能力，叫作生态系统的稳定性。生态系统的稳定性，强调的是生态系统维持12生态平衡的能力。

(2)原因：生态系统具有一定的13自我调节能力。 (3)特点

生态系统的自我调节能力是14有限的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的稳定性15急剧下降，生态平衡就会遭到16严重的破坏。

知识点二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性1.生态系统的稳定性包括01抵抗力稳定性和恢复力稳定性。

2．比较抵抗力稳定性和恢复力稳定性

项目 抵抗力稳定性 生态系统02抵抗外界干扰并使自恢复力稳定性 生态系统在受到外界干扰因素的04破坏后05恢复到原状的能力 遭到破坏，恢复原状 概念 身的结构与功能03保持原状的能力 核心 抵抗干扰，保持原状 续表 项目 抵抗力稳定性 一般来说，生态系统的组分越多，自我调节能力就特点 食物网越06复杂，07越强，抵抗力稳定性就越高 (1)不同生态系统在这两种稳定性的表现上有一定的差别 联系 (2)两者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的能力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定 3．提高生态系统的稳定性 (1)意义

①处于生态平衡的生态系统可以持续不断地满足人类08生活所需，如粮油、蔬果、肉蛋奶、木材等农副产品。

②处于生态平衡的生态系统能够使人类09生活与生产的环境保持稳定。 (2)措施

①控制对生态系统的10干扰强度，在不超过生态系统11自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统。

②对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的12物质、13能量的投入，保证生态系统内部14结构与功能的协调。

知识点三 设计制作生态缸，观察其稳定性

1．实验目的：设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性。 2．基本原理

(1)在有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统的01基本成分进行组织，构建一个人工微生态系统是可能的。

(2)设计时要考虑系统内组分及营养级之间的02合适比例。 (3)人工生态系统的03稳定性是有条件的，也可能是短暂的。

生态系统在受到不同的干扰(破坏)后，其恢复速度和恢复时间不同 恢复力稳定性 3．实验流程

4.结果分析

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。

负反馈调节仅存在于生态系统中吗？

提示：不是。负反馈调节在生命系统的各个层次均有体现。如甲状腺激素分泌的调节。

归纳总结 (1)调节过程是自我调节(不依靠外部因素)；(2)调节过程会在干扰后自动进行(依靠系统内生物的生命活动)；(3)调节结果是维持各组分的相对稳定；(4)调节能力有限，超出阈值的干扰会导致生态失衡。

拓展

1．“干扰”是指破坏稳定状态的外界因素；“保持”是指与干扰同时表现的系统内在的自动调节能力。

2．“破坏”是指受外界干扰因素影响，生态系统较远地偏离了原来的稳定范围；“恢复”是指外界干扰因素消除后，生态系统重新建立起相对稳定的状态。

3．热带雨林大都具有很强的抵抗力稳定性，因为热带雨林的物种组成十分丰富，结构比较复杂；然而，热带雨林在受到一定强度的破坏后，也能较快地恢复。相反，对于极地冻原(苔原)，由于其物种组分单一、结构简单，它的抵抗力稳定性很低，在遭到过度干扰后，恢复的时间也十分漫长。因此，直接将抵抗力稳定性与恢复力稳定性进行比较，这种分析本身可能就不合适。如果要对一个生态系统稳定性的两个方面进行说明，则必须强调系统所处的环境条件。环境条件好，生态系统的恢复力稳定性较高，反之亦然。

为何将生态缸放在有阳光的地方？ 提示：为生态缸内的生态系统提供能量。

课堂小结

笔记空间 _____________________________________________________ _____________________________________________________________________

1．(目标1)下列与生态平衡有关的说法，错误的是( )

A．生态平衡就是生态系统的结构处于相对稳定的一种状态

B．处于平衡状态的生态系统，其外貌、结构及动植物组成等都保持相对稳定

C．处于生态平衡的生态系统，具有结构平衡、功能平衡、收支平衡三个特征

D．负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础 答案 A

解析 生态平衡是生态系统的结构和功能都处于相对稳定的一种状态，A错误。

2．(目标2)负反馈调节是维持生命系统平衡或稳态的重要调节机制。下列不属于负反馈调节的是( )

A．长期服用睾丸酮会导致促性腺激素释放激素合成量减少 B．大量猎杀草原食肉动物，导致食草动物的数量先升后降 C．在酶促反应中，反应终产物过量致使酶的活性下降

D．湖泊受污染后鱼类数量减少，鱼体死亡腐烂进一步加重污染 答案 D

解析 长期服用睾丸酮会导致促性腺激素释放激素合成量减少，属于负反馈调节，A不符合题意；大量猎杀草原食肉动物，导致食草动物的数量先升后降，最终维持稳定，属于负反馈调节，B不符合题意；在酶促反应中，反应终产物过量致使酶的活性下降，使反应速度减慢，反应终产物生成减慢，属于负反馈调节，C不符合题意；湖泊受污染后鱼类数量减少，鱼体死亡腐烂进一步加重污染，属于正反馈调节，D符合题意。

3．(目标3)下列与生态系统稳定性相关的叙述，不正确的是( )

A．生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统的抵抗力稳定性就越强

B．农田生态系统比草原生态系统的抵抗力稳定性高

C．对于极地苔原(冻原)来说，由于物种组成结构简单，它的抵抗力稳定性和

恢复力稳定性都较低

D．不同的生态系统，抵抗力稳定性和恢复力稳定性的强度不同 答案 B

解析 就抵抗力稳定性而言，农田生态系统应比草原生态系统低，B错误。 4．(目标4)下列与提高生态系统稳定性有关的叙述，正确的是( ) A．处于生态平衡的人工生态系统可以持续不断地满足人类所需，保证人类生产生活的稳定环境，而处于生态平衡的自然生态系统则与人类生产生活关系不大

B．为提高生态系统的稳定性，对过度利用的森林和草原，应封育并持续禁止开发利用

C．自然生态系统具有较高的稳定性，不需要人为给予相应的物质和能量投入

D．合理控制人工桉木林中桉木的种群密度，有利于提高灌木层、草本层的物种丰富度，提高人工桉木林的稳定性

答案 D

解析 处于生态平衡的人工生态系统和自然生态系统都可以持续不断地满足人类所需，保证人类生产生活的稳定环境，A错误；对过度利用的森林和草原，首先应封育，待恢复到较好状态时再适度利用，B错误；对人类利用强度较大的自然生态系统，也应给予相应的物质和能量的投入，C错误；桉木的种群密度影响郁闭度，进而影响灌木层、草本层的物种丰富度，故合理控制人工桉木林中桉木的种群密度，有利于提高灌木层、草本层的物种丰富度，提高人工桉木林的稳定性，D正确。

5．(目标5)研究人员设计了4个密闭、透明的生态缸，各缸内的组成和条件见下表。经过一段时间的培养和观测后，发现甲缸是最稳定的生态系统。 组别 甲缸 乙缸 光 ＋ － 水草 ＋ ＋ 藻类 ＋ ＋ 浮游动物 ＋ ＋ 小鱼 － － 泥沙 ＋ ＋ 丙缸 丁缸 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋ － ＋ 注：“＋”表示有；“－”表示无。 请回答以下问题。

(1)甲缸最稳定的原因是________________________________。

(2)乙缸中，藻类的种群密度变化趋势为________，原因是_______________ _______________________。

(3)丙缸比甲缸有较多的有机物，原因是_______________________________ _____________________。

(4)丁缸与甲缸相比，O2含量________，原因是____________________。 答案 (1)甲缸中生态系统成分齐全，搭配合理

(2)逐渐下降 缺乏光照，导致藻类不能进行光合作用，不能生长 (3)缺乏泥沙，导致分解者数量太少，有机物不能被及时分解 (4)少 消费者较多，消耗O2较多

题型一 生态平衡和生态系统稳定性

[例1] 我们经常在媒体上看到“生态平衡”的概念，下列关于“生态平衡”和“生态系统稳定性”的叙述中，不正确的是( )

A．生态平衡是生态系统发展到一定阶段，生态系统保持其结构与功能稳定的一种状态

B．生态系统的稳定性是生态系统具有的维持或恢复其结构与功能处于相对平衡状态的能力

C．生态系统的自我调节能力是生态系统稳定性和生态平衡的基础 D．生态平衡与生态系统的稳定性没有关系

解题分析 生态系统具有自我调节能力，自我调节能力是生态系统稳定性和

生态平衡的基础，C正确；生态系统的稳定性强调的是生态系统维持生态平衡的能力，D错误。

答案 D

[例2] 如果将一处天然林开辟为森林公园，为了维持森林的生态平衡，应当采取的措施是( )

A．对森林做适度的隔离，避免人类过多的干扰 B．在森林中引入一些珍稀野生动物，使食物网更复杂

C．定期清理森林中的枯枝落叶，以利于种子萌发和幼苗的生长 D．在森林中引种一些珍稀野生植物，增大流入该生态系统的总能量 解题分析 引入外来物种不慎可能会导致生物入侵，这不仅不能维持森林的生态平衡，反而会破坏森林的生态平衡，B、D错误；生态系统中存在分解者，因此不需要定期清理森林里的枯草落叶，C错误；为了继续维持森林的生态平衡，应对森林作一定的隔离，避免人类过多的干扰，A正确。

答案 A

题型二 生态系统中的正反馈和负反馈调节

[例3] 一个系统作用的效果反过来又促进或抑制这个系统的工作，如果是促进，该调节就是正反馈，反之则是负反馈。下图1和图2中都存在反馈调节。下列分析错误的是( )

A．图1中是负反馈调节，图2中是正反馈调节 B．图1中甲、乙、丙之间的食物链是丙→甲→乙 C．图1的调节机制是生态系统自我调节能力的基础 D．图1和图2的反馈调节都会影响生态系统的稳态

解题分析 图1为某草原生态系统中的负反馈调节示意图，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，该负反馈调节有利于生态系统维持原有的稳态，图2为正反馈调节，它会使生态系统远离稳态，A正确，B错

误。

答案 B

生态系统调节中正反馈和负反馈的比较

比较项目 调节方式 结果 正反馈调节 使系统工作效果得到增强 常使生态系统远离稳态 负反馈调节 使系统工作效果减弱或受限制 有利于生态系统保持相对稳定 实例分析 题型三 抵抗力稳定性与恢复力稳定性 [例4] 下列选项中，理论上能提高生态系统抵抗力稳定性的是( ) A．合理增加生态系统内各营养级生物的种类 B．减少生态系统内捕食者和寄生生物的数量 C．适当减少对生态系统相应的物质和能量的投入 D．使生态系统内生产者和消费者在数量上保持不变

解题分析 合理增加生态系统内各营养级生物的种类导致营养结构变复杂，自我调节能力就变强，生态系统抵抗力稳定性提高，A正确；减少生态系统内捕食者和寄生生物的数量，会导致生态系统营养结构变简单，生态系统抵抗力稳定性降低，B错误；适当减少对生态系统相应的物质和能量的投入，会导致生态系统自我调节能力降低，生态系统抵抗力稳定性降低，C错误；使生产者和消费者的数量保持不变，不能提高生态系统的抵抗力稳定性，D错误。

答案 A

[例5] 下图表示甲、乙两个生态系统受到相同强度的干扰和解除干扰后稳定性的变化情况，下列关于该变化过程的说法正确的是( )

A．甲、乙都具有抵抗力稳定性和恢复力稳定性 B．乙的恢复力稳定性强

C．a、b点生态系统丧失了抵抗力稳定性 D．c点时只有恢复力稳定性

解题分析 生态系统都具有抵抗力稳定性和恢复力稳定性，A正确，C、D错误；解除干扰后，甲恢复到原来水平，乙恢复后总稳定性比原来低，所以甲的恢复力稳定性较强，B错误。

答案 A

题型四 生态缸问题

[例6] 下列关于设计和制作生态缸的原理的叙述，错误的是( ) A．要放在散射光处，以避免缸内的温度过高 B．要定期通气，以保证各种生物的正常呼吸 C．要用无色透明玻璃，保证能量可以输入生态缸 D．水量要适当，以使缸内储备一定量的空气

解题分析 生态缸必须是封闭的，以防止外界生物或非生物因素的干扰，B错误。

答案 B

实验设计要求

设计要求 生态缸必须是封闭的 相关分析 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生态缸中能够进行物质循环和能量流的生活力，成分齐全(具有生产者、消费动，在一定时期内保持稳定 者和分解者) 生态缸的材料必须透明 生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的空间 生态缸的采光用较强的散射光 选择的动物不宜过多，个体不宜太大 为光合作用提供光能，保持生态缸内温度，便于观察 便于操作，缸内储备一定量的空气 防止水温过高导致水生植物死亡 减少对氧气的消耗，防止生产量小于消耗量