版高考生物一轮复习第9单元第5讲生态系统的稳定性和生态环境的保护教学案苏教版必修3.docx
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版高考生物一轮复习第9单元第5讲生态系统的稳定性和生态环境的保护教学案苏教版必修3
第5讲 生态系统的稳定性和生态环境的保护
[考纲展示] 1.生态系统的稳定性（Ⅱ） 2.人口增长对环境的影响（Ⅱ） 3.全球性的环境问题（Ⅰ） 4.生物多样性保护的意义和措施（Ⅱ）
考点一|生态系统的稳定性
1．生态系统的稳定性
2．生态系统的稳定性的两种类型
（1）概念
①抵抗力稳定性：
生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。
②恢复力稳定性：
生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
（2）联系
一般情况下二者呈负相关，a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性。
3．提高生态系统稳定性的措施
（1）控制对生态系统干扰的程度，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）具有重要经济价值的生态系统，实施相应的物质与能量投入，保证生态系统结构与功能的协调。
1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）污染的湖泊，鱼类大量死亡，腐生细菌增多，进一步加重污染，这种调节是负反馈调节。
（×）
提示：
这种调节是正反馈调节，因为其使生态系统远离了平衡状态。
（2）负反馈调节在生物群落中普遍存在，但在生物群落与无机环境之间不存在。
（×）
提示：
负反馈调节是生命系统的基本调节方式，存在于生物群落中，也存在于生物群落与无机环境之间。
（3）当农田里蚜虫的数量增多时，七星瓢虫的数量也会增多，这样蚜虫种群数量的增长就会受到抑制，这属于生物群落内的负反馈调节。
（√）
（4）落叶阔叶林、针阔叶混交林和针叶林遭到严重破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来的状态，原因是其抵抗力稳定性较低。
（×）
提示：
森林被破坏后，短时间内不易恢复是由于其抵抗力稳定性较高。
（5）物种多样性比较高的生态系统相对稳定。
（√）
2．思考回答（规范表述）
（1）与人工生态系统相比，森林生态系统的自我调节能力较强，其原因是什么？
提示：
（1）森林生态系统的物种丰富度高，营养结构复杂。
（2）必修3P110“与社会的联系”若对森林采用掠夺式砍伐，会导致什么后果？
你还能举出生活中其他可以长期维持稳定的生产的例子吗？
提示：
恢复过程极其漫长，不利于保护生物的多样性等。
如农业生产中不断施肥、灌溉、除草及控制病虫害等可以使种植单一农作物的农田保持稳定。
1．生态系统稳定性的表现
（1）结构的相对稳定：
生态系统中动植物种类及数量一般不会有太大的变化，一般相关种群数量呈现周期性变化，可用如图曲线表示：
（2）功能的相对稳定：
生物群落能量的输入量与输出量保持相对平衡，物质的输入与输出保持相对平衡。
（3）生态系统的稳定性是系统内部自我调节的结果，这种调节主要是依靠群落内部种间关系及种内斗争来实现的。
2．生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系解读
◎考法 考查生态系统稳定性的综合分析
1．（2019·湖北重点中学联考）下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是（ ）
A．负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础
B．自我调节能力越强的生态系统其恢复力稳定性往往也越高
C．不同的生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性基本相同
D．提高生态系统稳定性，就是要禁止对生态系统的干扰和利用
A [生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性呈负相关，负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，自我调节能力越强的生态系统其抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越低，A正确，B、C错误；要提高生态系统的稳定性，不是要禁止对生态系统的干扰和利用，而是①要控制对生态系统干扰的程度，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，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调，D错误。
]
2．如图表示甲乙两个相邻类型的不同生态系统，在遭受同等程度的外来干扰其稳定性发生明显波动后，再恢复到原来的结构状态所需时间的图像。
关于这两个生态系统稳定性的叙述，正确的是（ ）
A．甲的抵抗力稳定性较乙强
B．乙的恢复力稳定性较甲强
C．甲的抵抗力稳定性较弱，而恢复力稳定性较强
D．甲为森林生态系统，乙为草原生态系统
C [据题图分析，甲偏离稳态的幅度大，表明其抵抗力稳定性差，乙恢复稳态所需时间长，表明其恢复力稳定性弱，森林生态系统抵抗力稳定性应强于草原生态系统，C项正确。
]
3．回答下列有关生态系统稳定性的问题。
（1）海洋会受到石油、工业废水、生活污水等污染。
如果污染超过海洋生态系统的____________，海洋生态系统就很难恢复到原来的状态。
（2）同种植单一品种相比，在不同田块种植甜玉米和糯玉米等不同品种，可增加________，提高农田生态系统的稳定性。
若玉米和大豆间作（相间种植），可提高土壤肥力，原因是
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
（3）一个生态系统中若除去部分生物，该生态系统的____________稳定性将降低。
解析：
（1）如果污染超过海洋生态系统的自我调节能力（或自净能力），海洋生态系统就很难恢复到原来的状态。
（2）种植不同品种的玉米，增加了遗传多样性；玉米与大豆间作，可提高土壤肥力，因为大豆与根瘤菌共生形成根瘤，能固氮。
（3）生态系统的营养结构越简单，其抵抗力稳定性越低。
答案：
（1）自我调节能力（或自净能力）
（2）遗传（基因）多样性 根瘤菌与大豆共生形成根瘤，具有固氮作用
（3）抵抗力
[技法总结]“三看”判断抵抗力稳定性和恢复力稳定性
项目
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
看实质
保持自身结构、功能相对稳定
恢复自身结构、功能相对稳定
看核心
抵抗干扰、保持原状
遭到破坏、恢复原状
看影响因素
生态系统中物种丰富度越大，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强
一般生态系统中物种丰富度越小，营养结构越简单，恢复力稳定性越强
考点二|设计并制作生态缸，观察其稳定性（实验）
1．实验原理
（1）生态缸中必须包括生态系统的四种成分，特别需要注意必须有足够的分解者。
（2）各种生物之间以及生物与无机环境之间，必须能够进行物质循环和能量流动。
（3）生物之间要有合适的食物链结构，生物的数量不宜过多。
（4）生态缸必须是透明的，这样可保证生态缸中有充足的太阳能。
当然，生态缸一定要封闭，防止外界生物或非生物因素的干扰。
2．实验流程
铺垫细沙
↓
注水：
注入适量的河水或池塘水，使缸内有陆上与水下之分
↓
放置动植物：
根据生物本身的生活习性正确放置适量的生物个体
↓
密封生态缸：
用胶带将生态缸口密封
↓
移置生态缸：
将生态缸放置在光线良好的散射光下
↓
观察记录：
每周定时观察生态缸中生物的存活和水质变化情况
1．实验设计要求
设计要求
相关分析
生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全（具有生产者、消费者和分解者）
生态缸中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；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；缸内储备一定量的空气
生态缸的采光要用较强的散射光
防止水温过高导致水生植物死亡
2.生态缸稳定性的观察与分析
（1）观察稳定性，可通过观察动植物的生活情况、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．很多同学都曾尝试设计制作小生态瓶，但有相当一部分同学的设计并不成功。
下面罗列了设计生态瓶应遵循的原理，其中不合理的是（ ）
A．瓶内各种生物之间应有营养上的联系
B．瓶内各种生物的数量搭配应合理
C．应定时向瓶内通气，保证生物有氧呼吸
D．瓶内生态系统应获得充足的能量供应
C [设计制作小生态瓶，瓶口应密封，从而观察生态系统的稳定性，C错误。
]
2．（2014·海南高考）将水生植物和小鱼放入盛有水的玻璃缸中，密闭后置于光照、温度等适宜条件下。
下列相关叙述，错误的是（ ）
A．植物为鱼的生存提供氧气
B．鱼可为植物的光合作用提供CO2
C．能量流动可以从植物到鱼，也可以由鱼到植物
D．若该玻璃缸长期置于黑暗中，鱼和植物将会死亡
C [植物进行光合作用产生的氧气是鱼生存所必需的，A正确；鱼呼吸产生的CO2是植物光合作用的原料，B正确；生态系统的能量流动是单向的，C错误；长期黑暗条件下，植物因不能进行光合作用而死亡，鱼会因供氧不足而死亡，D正确。
]
3．现有A、B两个密闭、透明的生态瓶，其生物组成相同，而光照条件不同（见下表）。
一段时间后，发现A瓶的生态系统较B瓶稳定。
下列分析合理的是（ ）
生态瓶编号
光照
含微生物的泥沙
浮游藻类
水草
浮游动物
A
＋
＋
＋
＋
＋
B
－
＋
＋
＋
＋
注：
“＋”表示有，“－”表示无。
A．A瓶中的所有生物组成食物网，而B瓶中所有生物组成一条食物链
B．A瓶中有光照，生产者固定的全部太阳能是能量流动的源头
C．B瓶浮游动物种群密度降低只是因为缺乏食物
D．当A瓶中能量的输入≥能量的散失时，处于稳定状态
D [A瓶中的浮游动物捕食浮游藻类和水草，组成了食物网，且A瓶中的分解者不参与食物网的组成，B瓶中所有生物不一定组成一条食物链，A错误；A瓶中有光照，生产者固定的全部太阳能，以及生产者固定的化学能是流经生态系统的总能量，B错误；B瓶浮游动物种群密度降低除了因为缺乏食物外还缺乏氧气，C错误；当A瓶中能量的输入≥能量的散失时，处于相对稳定状态，D正确。
]
考点三|人类影响环境
1．人口增长
（1）人口增长发生的前提是一定时间、一定地域内人的出生率高于死亡率。
（2）我国的人口现状与前景
①现状：
目前我国已进入了低生育水平的国家行列。
②前景：
人口基数大，每年净增人口仍在1200万左右。
2．人类对生态环境的影响
（1）人口增长过快，会刺激需求，促进生产，但也破坏了人类与环境之间原先的平衡。
（2）在人口迅速增长和人均消费水平不断提高的双重压力下，资源耗竭和环境污染的问题尤为严重，例如：
①水资源短缺；②土地沙漠化；③土地资源丧失；④环境污染。
（3）只有人口的增长与社会、经济的发展相互适应，人类的生存和发展才能有保障。
[判断与表述]
1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）人口增长过快，不但消耗大量自然资源，还加剧了对环境的污染，增加了治理的成本和难度。
（√）
（2）人口剧增带来的严重后果有环境污染、资源短缺、生物多样性降低、可耕地减少等。
（√）
（3）自16世纪以来，我国人口增长呈“J”型增长，并将一直呈“J”型增长。
（×）
提示：
我国人口也是一个种群，其种群数量的增长最终会呈“S”型增长。
（4）人口激增为我国带来了很严重的环境问题，我国实行计划生育等政策来减缓人口的增长。
（√）
（5）为协调人口与环境的关系，应继续控制人口增长，加大保护资源和环境的力度，努力推广生态农业。
（√）
2．据图思考（规范表述）
梅托斯于1970年提出了一个“人口膨胀→自然资源耗竭→环境污染”模型（如图）。
根据模型分析：
（1）随着人口增长，粮食产量先增加后下降的原因是什么？
提示：
人口增长初期，劳动力增加，开垦土壤，耕地面积增加，粮食产量增加；人口继续增加，土地资源利用过度，耕地退化，导致粮食产量下降。
（2）人口数量最终急剧下降的原因有哪些？
提示：
自然资源因世界人口激增而发生严重枯竭，环境污染严重，人口大量死亡。
（3）人口膨胀最后会不会导致地球毁灭？
提示：
人类可以认识自然、改造自然，地球不可能最终毁灭。
人口增长对环境的影响
（1）人口增长，人类的需求增加，产生的污染物总量增大。
（2）人类的生存资源、土地资源、森林资源、能源都是有限的，过度利用使资源减少。
◎考法 考查人类对环境的影响
1．（2019·聊城月考）每年的7月11日是世界人口日，提醒人们对人口增长的注意。
人口增长会造成一系列环境问题，直接影响人体健康和社会发展。
人口增长带来的环境问题包括（ ）
①水资源短缺 ②耕地面积大幅度减少 ③生物多样性锐减 ④环境污染加剧
A．①② B．①②③
C．①②④D．①②③④
D [人的生存需要一定空间，同时也离不开食物，因此就需要耕地，人口增长往往促使人们过度利用耕地和开垦出更多的农田。
所以，人口过度增长会造成粮食供应不足、就业压力加大、教育资源短缺、环境污染加剧、森林资源、水资源和能源短缺、生物多样性锐减等问题。
]
2．如图表示三种可能的人口增长曲线，有关分析错误的是（ ）
A．按生态学原理，世界人口增长应该表现为曲线b
B．资源或空间有限是曲线b与曲线a产生差别的主要原因
C．世界人口增长曲线不可能为图中的c
D．若地球环境对人类种群的容纳量（K）为110亿，当世界人口达到110亿时，种群数量可能继续增长
C [A项正确，因生态环境的资源、空间是有限的，故世界人口增长最终表现为“S”型增长，即图中的曲线b；B项正确，曲线a（“J”型增长）和b（“S”型增长）的差别就在于环境阻力不同；C项错误，当世界人口数量在一段时间内超过K值后，会对生存环境造成很大破坏，同时使K值下降；D项正确，当种群数量达到K值时，可能会继续增长而超过K值，但受到环境条件的限制，很快会降到K值以下。
]
考点四|生物的多样性及人类可持续发展
1．生物多样性
生物多样性包括生物圈内所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及由这些生物与环境构成的生态系统。
2．生物多样性丧失的原因
（1）人类活动是造成生物多样性的主要原因。
（2）外来物种的入侵也会对生物多样性产生严重的危害。
3．生物多样性的价值和实例（连线）
价值 实例
①直接价值 a．生态功能
②间接价值 b．目前尚不清楚的价值
③潜在价值 c．药用、工业原料、旅游观赏、科学研究
提示：
①—c ②—a ③—b
4．生物多样性的保护
（1）主要措施包括就地保护、迁地保护等。
（2）建立精子库、种子库。
（3）建立、健全相应的法律。
（4）合理的开发和利用。
5．人类可持续发展
（1）内涵：
既能满足当代人的需求，又能保护环境且不危及后代生存发展的发展模式。
（2）核心：
经济在生态平衡基础上健康地发展。
（3）内容：
包括人口、生产和环境保护等方面。
（4）衡量发展指标：
保护环境和维护生物多样性。
[判断与表述]
1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）盲鱼作为进化研究的材料体现了生物多样性的间接价值。
（×）
提示：
盲鱼作为进化研究的材料体现了生物多样性的直接价值。
（2）许多野生生物的使用价值目前还不清楚，说明生物多样性具有间接价值。
（×）
提示：
许多野生生物具有的尚不清楚的使用价值，说明生物多样性具有潜在价值。
（3）保护生物多样性并非禁止开发利用任何自然资源，而是反对盲目地、掠夺式地开发利用。
（√）
（4）互花米草原产美洲，引入到江苏沿海等地种植后迅速扩散并改变了滩涂生物多样性，属于生物入侵。
（√）
（5）保护生物多样性是实现人类社会可持续发展的基础。
物种多样性比较高的生态系统相对稳定。
（√）
2．思考回答（规范表述）
科学家的评估结果显示，单位面积的湿地生态系统价值远高于农田、草地等陆地生态系统，请说明理由。
提示：
湿地生态系统在蓄水防旱、保持水土、调节气候等方面具有更高的间接价值。
◎考法1 考查生物多样性及其价值
1．（2017·江苏高考）江苏省徐州市多年来围绕“一城青山半城湖”理念，实施了一系列生态建设工程，生态效应逐渐显现。
下列有关该生态工程的分析评价不合理的是（ ）
A．使物种多样性程度显著提高
B．使生物群落的组成更为复杂
C．使生态系统的类型更为多样
D．其主要目的是提高生物多样性的直接价值
D [题干信息“生态效应逐渐显现”，说明生物的种类和数量增加，物种多样性程度显著提高，A合理；生物的种类和数量增加，导致群落的物种组成更为复杂，B合理；生物种类和数量增加，导致生态系统的类型更为多种多样，C合理；生物多样性的生态效应属于生物多样性的间接价值，D不合理。
]
2．科学家对全球一些生态系统多样性价值的估价如图：
请分析回答：
（1）据图分析，热带雨林的单位面积价值________（填“大于”“等于”或“小于”）其他森林，由此推测，生物多样性中的________多样性直接对生态系统多样性价值起主要作用。
入境旅游者非法携带或邮寄植物种子（苗），可能会造成____________，从而对当地生物多样性构成严重威胁。
（2）从生态系统多样性价值的估价分析，“退耕还湖，恢复湿地”的依据是________________________________________，湿地在__________________等方面的生态功能，体现了其重要的间接价值。
湿地生态系统中的能量流动一般不超过4～5个营养级，原因是____________________________________
______________________________________________________________。
（3）为研究农田有害生物种群数量的变化规律，可采用建立________模型的方法来分析。
解析：
（1）根据题图分析可知，热带雨林生态系统单位面积的价值要高于其他森林，而热带雨林最大的特点是动植物种类多，物种多样性高，说明物种多样性对生态系统的价值起主要作用。
入境旅游者非法携带或邮寄植物种子（苗），可能会造成生态入侵（外来物种入侵），从而对当地生物多样性构成严重威胁。
（2）根据题图分析可知，湿地的单位面积价值显著大于农田，因此应该“退耕还湖，恢复湿地”，提高农田生态系统的单位面积价值。
湿地生态系统具有蓄洪防旱、调节气候等生态功能，属于生态系统的间接价值。
在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，所以在生态系统中，能量流动一般不超过4～5个营养级。
（3）研究农田有害生物种群数量的变化规律，应该建立数学模型进行分析。
答案：
（1）大于 物种 外来物种入侵
（2）湿地的单位面积价值显著大于农田 蓄洪防旱、调节气候 在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多
（3）数学
◎考法2 考查生物多样性的保护措施
3．（2019·泰州统考）下列关于生物多样性及其保护措施的叙述，正确的是（ ）
A．禁止开发和利用自然资源是保护生物多样性的基本原则
B．建立自然保护区是对生物多样性最有效的保护
C．湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用属于生物多样性的直接价值
D．生物多样性是生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的结果
B [合理开发和利用自然资源是保护生物多样性的基本原则；湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用属于生物多样性的间接价值；生物多样性是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的结果。
]
4．由于不断加剧的人类活动的影响，生物多样性正以前所未有的速度丧失，为了采取有效的行动保护受到严重威胁的生物多样性，国内外开展了大量的研究，下列措施不合理的是（ ）
A．对自然遗迹、陆地水体、海域等不同类型的生态系统实施就地保护
B．对珍稀濒危物种实施易地保护
C．加强公众教育，提高国民对生物多样性保护的意识
D．把沼泽地改造成人造林是增加生物多样性的重要手段
D [把沼泽地改造成人造林，生物的种类减少，生物多样性降低，D项错误。
]
[误区警示]生物多样性保护的两个易错点
1．保护生物多样性只是反对盲目的、掠夺式的开发利用，而不意味着禁止开发和利用。
2．就地保护和迁地保护两种方法中保护的对象不同：
就地保护除了保护区域内的物种，还应保护相应的生态环境，而在物种生存的环境遭到破坏，不再适于物种生存后，就只能实现迁地保护。
◎考法3 考查人类可持续发展
5．（2019·宁夏六盘山高三模拟）人类只是“地球村”中的成员之一，只有正确处理人与资源和环境的关系，才能走可持续发展之路。
根据这一思想和生态学知识，下列说法错误的是（ ）
A．人类利用信息传递原理，可以调节生物的种间关系，从而维持生态系统的稳定
B．虽然氮元素能在生物圈内循环，但是人们还是需要往农田不断地施加氮肥
C．水资源短缺、酸雨等全球性生态环境问题，对生物圈的稳态造成严重威胁
D．我国生物多样性的保护，可以概括为建立自然保护区以及风景名胜区两大类
D [我国生物多样性的保护包括就地保护和易地保护两大类，而建立自然保护以及风景名胜区均属于就地保护，D错误。
]
6．（2019·北京顺义区高三统考）下列说法中不符合自然与人和谐统一思想的是（ ）
A．桑基鱼塘生态系统与普通水稻田生态系统相比实现了能量的多级利用
B．人类应以保持生态系统相对稳定为原则，确定对生态系统的消耗标准
C．利用生物防治农田、森林等病虫害，有利于保护环境、减少污染
D．禁止开发和利用自然资源是保护生物多样性的基本原则
D [保护生物多样性的基本原则不是禁止开发和利用自然资源，而是合理利用和开发自然资源，D项错误。
]
真题体验|感悟高考 淬炼考能
1．（2017·海南高考）加强管理后，某自然保护区中过去难觅踪迹的大型食肉、食草野生动物种群得到了恢复。
数年后，出现了保护区中的某种大型食草动物经常到保护区外的农田中采食的现象。
针对该现象，下列叙述最为合理的是（ ）
A．该现象说明野生动物是人类的忠实朋友
B．该现象说明人与野生动物形成了和谐相处的关系
C．该现象说明野生动物正在积极地寻求人类的帮助
D．该现象说明该种动物的种群数量增大，种内竞争增强
D [保护区中的某种大型食草动物经常到保护区外的农田中采食，破坏粮食作物，不能说明野生动物是人类的忠实朋友，以及人与野生动物形成了和谐相处的关系，A、B错误；该现象说明野生动物由于食物不足，正在觅食，不是积极地寻求人类的帮助，C错误；该现象说明该种动物的种群数量增大，种内竞争增强，保护区内资源不足，需要外出觅食，D正确。
]
2．（2015·全国卷Ⅱ）下列有关生态系统的叙述，错误的是（ ）
A．生态系统的组成成分中含有非生物成分
B．生态系统相对稳定时无能量输入和散失
C．生态系统维持相对稳定离不开信息传递
D．负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定
B [A项，生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者及分解者。
B项，当生态系统达到相对稳定时，能量不是没有输入和散失，而是能量的输入和散失达到一种动态平衡状态。
C项，生态系统中的信息传递可以调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
D项，负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，有利于生态系统保持相对稳定。
]
3．（2017·海南高考）回答下列与生态系统稳定性有关的问题：
（1）生态系统的稳定性是指________________________________________
______________________________________________________________。
（2）在广袤的非洲草原上，食草动物如同“割草机”一样，通过迁徙在不同的草场上采食，这一现象年复一年地进行着
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