2019-2020年高中生物 （人教大綱版）第二冊 第八章　生物與環(huán)境 3生態(tài)系統(五、備課資料).doc

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2019-2020年高中生物 （人教大綱版）第二冊 第八章生物與環(huán)境 3生態(tài)系統(五、備課資料)一、關于“生物圈號”實驗的有關問題1.科學家們之所以建造“生物圈號”，是為了深入研究生態(tài)系統的結構和功能，并試驗人類離開地球能否生存。2.“生物圈號”中有微型的森林、沙漠、農田、海洋、溪流；有土壤、水源、空氣、陽光、多種多樣的動植物和微生物等成分。非生物的物質和能量、生產者、消費者和分解者應有盡有。3.在實驗過程中，“生物圈號”由于土壤中的碳與氧氣反應生成二氧化碳，部分二氧化碳又與建造“生物圈號”的混凝土的鈣反應生成碳酸鈣，導致氧氣含量由21%下降到14%，二氧化碳含量猛增。同時，昆蟲中除了白蟻、蟑螂和蟈蟈外基本死亡，食物鏈等營養(yǎng)結構聯系中斷；靠花粉傳播繁殖的植物都滅絕了，糧食嚴重減少。二、生態(tài)系統的反饋調節(jié)生態(tài)系統普遍存在著反饋現象。什么是反饋？當生態(tài)系統中某一成分發(fā)生變化的時候，它必然會引起其他成分出現一系列的相應變化，這些變化最終又反過來影響最初發(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)系統達到和保持平衡或穩(wěn)定狀態(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，植物數量減少以后，反過來就會抑制動物的數量。另一種反饋叫做正反饋，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)系統中某一成分的變化所引起的其他一系列的變化，反過來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)系統遠離平衡狀態(tài)或穩(wěn)態(tài)。在自然生態(tài)系統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，污染會越來越重，魚類的死亡速度也會越來越快。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)系統中的負反饋和自我調節(jié)將起主要作用。三、如何理解抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性之間的相互關系（以森林生態(tài)系統與草原生態(tài)系統為例）森林生態(tài)系統動植物種類繁多，群落的結構復雜，當系統受到外界的擾動，某種動物數量大量減少甚至絕跡，處于同一營養(yǎng)級的動物還可彌補，因為營養(yǎng)結構復雜，其自動調節(jié)能力強，抵抗力穩(wěn)定性就強。當外界干擾超過生態(tài)系統的自動調節(jié)能力，比如發(fā)生森林大火，森林生態(tài)系統遭到破壞，要恢復到火災前的狀態(tài)，就相當困難，所需的時間亦長，即恢復力穩(wěn)定性弱。草原生態(tài)系統動植物種類少，群落的結構簡單，某種動物數量減少或絕跡，可能造成系統內能量流動和物質循環(huán)受阻，因營養(yǎng)結構簡單，其自動調節(jié)能力小，抵抗力穩(wěn)定性弱。當草原生態(tài)系統遭遇火災，受到破壞，短時間即可恢復到火災前的狀態(tài)，“野火燒不盡，春風吹又生”講的就是這個道理，即恢復力穩(wěn)定性強。四、典型例題分析例1什么措施能提高生態(tài)系統的抵抗力穩(wěn)定性A.減少捕食者和寄生生物數量B.使消費者和生產者的數量保持平衡C.增加物種數量D.限制一個演替系列的演替過程分析：減少捕食者和寄生生物數量不僅減少了生態(tài)系統的物種種類，而且干擾甚至破壞了原有生態(tài)系統的抵抗力穩(wěn)定性。使生產者和消費者數量保持平衡，只能保持生態(tài)系統原有的抵抗力穩(wěn)定性，不能使抵抗力穩(wěn)定性進一步提高。限制一個演替系列的演替過程，干擾了生態(tài)系統的演替規(guī)律，因為演替過程會增加生態(tài)系統的物種多樣性。只有增加物種數目，使食物鏈增多，食物網復雜，生態(tài)系統自我調節(jié)能力才能提高，進而提高生態(tài)系統的抵抗力穩(wěn)定性。答案：C例2在一個生態(tài)系統中，a、b、c、d四種生物，由于食物關系形成如下幾種結構，其中最穩(wěn)定的是 分析：生態(tài)系統的穩(wěn)定性與其結構有關，結構越復雜，食物鏈數目越多，生態(tài)系統的穩(wěn)定性就越高。B中有三條食物鏈，A只有一條，C和D選項各兩條。答案：B例3下列哪一生態(tài)系統的抵抗力穩(wěn)定性最小A.溫帶草原生態(tài)系統B.北極凍原生態(tài)系統C.熱帶雨林生態(tài)系統D.北方針葉林生態(tài)系統分析：生態(tài)系統抵抗外界干擾并使自身的結構和功能保持原狀的能力叫生態(tài)系統的抵抗力穩(wěn)定性。生態(tài)系統之所以具有抵抗力穩(wěn)定性，是因為生態(tài)系統內部具有一定的自動調節(jié)能力。其自動調節(jié)能力的大小取決于生態(tài)系統的成分和營養(yǎng)結構。成分越單純，營養(yǎng)結構越簡單，自動調節(jié)能力就越小，抵抗力穩(wěn)定性就越低。題中所列四種生態(tài)系統中，北極凍原生態(tài)系統成分最單純，營養(yǎng)結構最簡單，自動調節(jié)能力最小。答案：B例4在歐美國家時興一種水晶球樣的生態(tài)球作為家庭擺設，該球密封、內裝有水，二或三條小魚（或蝦），底部有珊瑚、沙子，并生長著一些水藻。妙在小魚、水藻是活的。請回答：（1）這個生態(tài)球應放在_的地方。（2）此球內的能量流動情況是_。（3）小魚和水藻能生存的原因是_。（4）此球能較長時間保持動態(tài)平衡是因為_。分析：（1）生態(tài)球必須放在有陽光的地方，因為陽光為維持生態(tài)系統能量流動和物質循環(huán)提供動力。（2）此球內能量流動情況是：陽光水藻小魚（或蝦）。（3）小魚和水藻能生存的原因是水藻通過光合作用為小魚提供O2和養(yǎng)料，小魚通過呼吸作用為水藻進行光合作用提供CO2，排泄物被分解者分解成簡單小分子物質再被水藻利用。（4）小魚、水藻及分解者等生物能夠保持相對穩(wěn)定，具有穩(wěn)定的能量來源。答案：（1）有陽光（2）陽光水藻小魚（或蝦）（3）水藻通過光合作用為小魚提供O2和養(yǎng)料，小魚通過呼吸作用為水藻進行光合作用提供CO2，排泄物被分解者分解成簡單小分子物質再被水藻利用。（4）小魚、水藻及分解者等生物能夠保持相對穩(wěn)定，具有穩(wěn)定的能量來源。例5自然林區(qū)的馬尾松一般不會發(fā)生大面積蟲害，但有些人工馬尾松林常會發(fā)生嚴重的松毛蟲危害，其原因是A.松毛蟲繁殖能力強B.馬尾松抗害蟲能力差C.營養(yǎng)結構簡單D.氣候適宜松毛蟲生長分析：天然林的營養(yǎng)結構復雜，食物鏈中各營養(yǎng)級的生物種類繁多，自動調節(jié)能力大，當發(fā)生蟲害時，以松毛蟲為食的動物的數量也增加，限制了松毛蟲的數量，故很少發(fā)生蟲害。而人工馬尾松林營養(yǎng)結構簡單，成分單一，自動調節(jié)能力小，故常發(fā)生蟲害。答案：C