2019-2020年高中生物 （人教大綱版）第二冊(cè) 第八章　生物與環(huán)境 3生態(tài)系統(tǒng)(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(cè) 第八章　生物與環(huán)境 3生態(tài)系統(tǒng)(五、備課資料) 一、關(guān)于“生物圈Ⅱ號(hào)”實(shí)驗(yàn)的有關(guān)問(wèn)題 1.科學(xué)家們之所以建造“生物圈Ⅱ號(hào)”，是為了深入研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，并試驗(yàn)人類(lèi)離開(kāi)地球能否生存。 2.“生物圈Ⅱ號(hào)”中有微型的森林、沙漠、農(nóng)田、海洋、溪流；有土壤、水源、空氣、陽(yáng)光、多種多樣的動(dòng)植物和微生物等成分。非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者應(yīng)有盡有。 3.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，“生物圈Ⅱ號(hào)”由于土壤中的碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，部分二氧化碳又與建造“生物圈Ⅱ號(hào)”的混凝土的鈣反應(yīng)生成碳酸鈣，導(dǎo)致氧氣含量由21%下降到14%，二氧化碳含量猛增。同時(shí)，昆蟲(chóng)中除了白蟻、蟑螂和蟈蟈外基本死亡，食物鏈等營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)聯(lián)系中斷；靠花粉傳播繁殖的植物都滅絕了，糧食嚴(yán)重減少?！? 二、生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)普遍存在著反饋現(xiàn)象。什么是反饋？當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)中某一成分發(fā)生變化的時(shí)候，它必然會(huì)引起其他成分出現(xiàn)一系列的相應(yīng)變化，這些變化最終又反過(guò)來(lái)影響最初發(fā)生變化的那種成分，這個(gè)過(guò)程就叫做反饋。反饋有兩種類(lèi)型，即負(fù)反饋和正反饋。 負(fù)反饋是比較常見(jiàn)的一種反饋，它的作用是能夠使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到和保持平衡或穩(wěn)定狀態(tài)，反饋的結(jié)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(dòng)物因?yàn)檫w入而增加，植物就會(huì)因?yàn)槭艿竭^(guò)度啃食而減少，植物數(shù)量減少以后，反過(guò)來(lái)就會(huì)抑制動(dòng)物的數(shù)量。 另一種反饋叫做正反饋，正反饋是比較少見(jiàn)的，它的作用剛好與負(fù)反饋相反，即生態(tài)系統(tǒng)中某一成分的變化所引起的其他一系列的變化，反過(guò)來(lái)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(yuǎn)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(shí)例不多，下面我們舉出一個(gè)例子加以說(shuō)明：如果一個(gè)湖泊受到了污染，魚(yú)類(lèi)的數(shù)量就會(huì)因?yàn)樗劳龆鴾p少，魚(yú)體死亡腐爛后又會(huì)進(jìn)一步加重污染并引起更多魚(yú)類(lèi)死亡。因此，由于正反饋的作用，污染會(huì)越來(lái)越重，魚(yú)類(lèi)的死亡速度也會(huì)越來(lái)越快。從這個(gè)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(jīng)歷的時(shí)間也很短。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，生態(tài)系統(tǒng)中的負(fù)反饋和自我調(diào)節(jié)將起主要作用。 三、如何理解抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性之間的相互關(guān)系（以森林生態(tài)系統(tǒng)與草原生態(tài)系統(tǒng)為例） 森林生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)植物種類(lèi)繁多，群落的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，當(dāng)系統(tǒng)受到外界的擾動(dòng)，某種動(dòng)物數(shù)量大量減少甚至絕跡，處于同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的動(dòng)物還可彌補(bǔ)，因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其自動(dòng)調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，抵抗力穩(wěn)定性就強(qiáng)。當(dāng)外界干擾超過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力，比如發(fā)生森林大火，森林生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，要恢復(fù)到火災(zāi)前的狀態(tài)，就相當(dāng)困難，所需的時(shí)間亦長(zhǎng)，即恢復(fù)力穩(wěn)定性弱。 草原生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)植物種類(lèi)少，群落的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，某種動(dòng)物數(shù)量減少或絕跡，可能造成系統(tǒng)內(nèi)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)受阻，因營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其自動(dòng)調(diào)節(jié)能力小，抵抗力穩(wěn)定性弱。當(dāng)草原生態(tài)系統(tǒng)遭遇火災(zāi)，受到破壞，短時(shí)間即可恢復(fù)到火災(zāi)前的狀態(tài)，“野火燒不盡，春風(fēng)吹又生”講的就是這個(gè)道理，即恢復(fù)力穩(wěn)定性強(qiáng)。 四、典型例題分析 ［例1］什么措施能提高生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性 A.減少捕食者和寄生生物數(shù)量 B.使消費(fèi)者和生產(chǎn)者的數(shù)量保持平衡 C.增加物種數(shù)量 D.限制一個(gè)演替系列的演替過(guò)程 分析：減少捕食者和寄生生物數(shù)量不僅減少了生態(tài)系統(tǒng)的物種種類(lèi)，而且干擾甚至破壞了原有生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性。使生產(chǎn)者和消費(fèi)者數(shù)量保持平衡，只能保持生態(tài)系統(tǒng)原有的抵抗力穩(wěn)定性，不能使抵抗力穩(wěn)定性進(jìn)一步提高。限制一個(gè)演替系列的演替過(guò)程，干擾了生態(tài)系統(tǒng)的演替規(guī)律，因?yàn)檠萏孢^(guò)程會(huì)增加生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性。只有增加物種數(shù)目，使食物鏈增多，食物網(wǎng)復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力才能提高，進(jìn)而提高生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性。 答案：C ［例2］在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，a、b、c、d四種生物，由于食物關(guān)系形成如下幾種結(jié)構(gòu)，其中最穩(wěn)定的是 分析：生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與其結(jié)構(gòu)有關(guān)，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，食物鏈數(shù)目越多，生態(tài)系統(tǒng)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(xiàng)各兩條。 答案：B ［例3］下列哪一生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性最小 A.溫帶草原生態(tài)系統(tǒng) B.北極凍原生態(tài)系統(tǒng) C.熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng) D.北方針葉林生態(tài)系統(tǒng) 分析：生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)和功能保持原狀的能力叫生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)之所以具有抵抗力穩(wěn)定性，是因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)內(nèi)部具有一定的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力。其自動(dòng)調(diào)節(jié)能力的大小取決于生態(tài)系統(tǒng)的成分和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。成分越單純，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，自動(dòng)調(diào)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(tǒng)中，北極凍原生態(tài)系統(tǒng)成分最單純，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，自動(dòng)調(diào)節(jié)能力最小。 答案：B ［例4］在歐美國(guó)家時(shí)興一種水晶球樣的生態(tài)球作為家庭擺設(shè)，該球密封、內(nèi)裝有水，二或三條小魚(yú)（或蝦），底部有珊瑚、沙子，并生長(zhǎng)著一些水藻。妙在小魚(yú)、水藻是活的。請(qǐng)回答： （1）這個(gè)生態(tài)球應(yīng)放在_______的地方。 （2）此球內(nèi)的能量流動(dòng)情況是______。 （3）小魚(yú)和水藻能生存的原因是______。 （4）此球能較長(zhǎng)時(shí)間保持動(dòng)態(tài)平衡是因?yàn)開(kāi)_____。 分析：（1）生態(tài)球必須放在有陽(yáng)光的地方，因?yàn)殛?yáng)光為維持生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)提供動(dòng)力。 （2）此球內(nèi)能量流動(dòng)情況是：陽(yáng)光→水藻→小魚(yú)（或蝦）。 （3）小魚(yú)和水藻能生存的原因是水藻通過(guò)光合作用為小魚(yú)提供O2和養(yǎng)料，小魚(yú)通過(guò)呼吸作用為水藻進(jìn)行光合作用提供CO2，排泄物被分解者分解成簡(jiǎn)單小分子物質(zhì)再被水藻利用。 （4）小魚(yú)、水藻及分解者等生物能夠保持相對(duì)穩(wěn)定，具有穩(wěn)定的能量來(lái)源。 答案：（1）有陽(yáng)光?。?）陽(yáng)光→水藻→小魚(yú)（或蝦）?。?）水藻通過(guò)光合作用為小魚(yú)提供O2和養(yǎng)料，小魚(yú)通過(guò)呼吸作用為水藻進(jìn)行光合作用提供CO2，排泄物被分解者分解成簡(jiǎn)單小分子物質(zhì)再被水藻利用。（4）小魚(yú)、水藻及分解者等生物能夠保持相對(duì)穩(wěn)定，具有穩(wěn)定的能量來(lái)源。 ［例5］自然林區(qū)的馬尾松一般不會(huì)發(fā)生大面積蟲(chóng)害，但有些人工馬尾松林常會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的松毛蟲(chóng)危害，其原因是 A.松毛蟲(chóng)繁殖能力強(qiáng) B.馬尾松抗害蟲(chóng)能力差 C.營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 D.氣候適宜松毛蟲(chóng)生長(zhǎng) 分析：天然林的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，食物鏈中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物種類(lèi)繁多，自動(dòng)調(diào)節(jié)能力大，當(dāng)發(fā)生蟲(chóng)害時(shí)，以松毛蟲(chóng)為食的動(dòng)物的數(shù)量也增加，限制了松毛蟲(chóng)的數(shù)量，故很少發(fā)生蟲(chóng)害。而人工馬尾松林營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成分單一，自動(dòng)調(diào)節(jié)能力小，故常發(fā)生蟲(chóng)害。 答案：C