(新高考)2023年高考生物一轮复习讲义第9单元第8课时生态系统的稳定性(含解析)

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考点一 生态系统的稳定性
1．生态平衡与生态系统的稳定性
(1)生态平衡
(2)生态系统的稳定性
2．生态系统稳定性的类型
eq \x(注意 特例：冻原、沙漠等生态系统的两种稳定性都比较低。)
易错提醒 (1)抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系
(2)生态系统稳定性的4个易混点
①生态系统的稳定性主要与生物种类有关，还要考虑生物的个体数量。食物链数量越多越稳定，若食物链数量相同，再看生产者，生产者多的稳定程度高。
②生态系统的稳定性不是恒定不变的，因为生态系统的自我调节能力具有一定的限度。
③强调“生态系统稳定性高低”时，必须明确是抵抗力稳定性还是恢复力稳定性，因为二者一般呈负相关。
④抵抗力稳定性和恢复力稳定性的辨析：某一生态系统在受到外界干扰，遭到一定程度的破坏而恢复的过程，应视为抵抗力稳定性，如河流轻度污染的净化；若遭到彻底破坏，则其恢复过程应视为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。
3．提高生态系统稳定性的措施
(1)控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统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，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
考向 生态系统稳定性的分析
1．如图所示为不同生态系统在相同的环境条件变化下，甲和乙两个生物群落所表现出来的反应。据图分析，下列说法正确的是( )
A．甲生物群落的生物多样性高于乙生物群落的
B．甲和乙群落所在生态系统稳定性不同，生物种类完全不同
C．不同群落内部的负反馈调节维持着不同生态系统的稳定性
D．甲所在的生态系统抵抗力稳定性弱，则其恢复力稳定性一定强
答案 C
解析 由图可知，在相同环境条件的影响下，甲生物群落的变化明显，说明其生物多样性较低，A错误；甲生物群落和乙生物群落对外界环境变化表现出的反应不同，说明它们所在的生态系统稳定性不同，但有些生物种类可能会相同，B错误；负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，C正确；并非所有生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都呈负相关，如北极苔原生态系统和荒漠生态系统的抵抗力稳定性低，其恢复力稳定性也低，D错误。
易混辨析 生态系统调节中正反馈和负反馈的比较
2.下图是河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后的净化作用示意图。下列分析错误的是( )
A．ab段溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗
B．bc段藻类大量繁殖的原因是有机物被大量分解，NHeq \\al(＋,4)等无机盐离子逐渐增加，此时细菌减少的原因是溶解氧减少
C．cd段溶解氧含量逐渐恢复的主要原因是藻类通过光合作用释放氧气，同时需氧型细菌数量下降，消耗氧气减少
D．该过程体现了生态系统具有一定的自我调节能力
答案 B
解析 据图分析可知，ab段有机物被细菌等分解者分解，NHeq \\al(＋,4)等无机盐离子逐渐增加，为藻类繁殖提供营养，但此时细菌减少的原因不是溶解氧减少，而是有机物较少，B错误。
考点二 设计和制作生态缸
1．小型生态缸(瓶)实验流程
2．设计和制作生态缸的要求
(1)观察稳定性，可通过观察动物、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。
考向 生态缸的制作和分析
3．某同学依据生态学原理制作了“人工微型生态系统”的生态缸。下列相关叙述正确的是( )
A．植物的数量越多，生态缸的稳定性越强
B．需不断向生态缸内输入能量
C．要对生态缸中的土壤进行灭菌处理
D．白天给予生态缸适宜的光照、晚上作保温处理
答案 B
4．下图是人们设想的宇宙飞船生态系统模式图，以下叙述不正确的是( )
A．图中b、c、d可表示宇航员所需食物、氧气和水等生活资源
B．精心设计的密封飞船作为一个独立的生态系统，不需要外界物质和能量供应
C．分解罐的分解产物e可以向藻类植物提供多种无机盐和二氧化碳
D．该生态系统营养结构简单、自我调节能力差，需宇航员进行调控
答案 B
解析 藻类植物在太阳能的作用下，能进行光合作用，合成有机物，并释放氧气，所以图中b、c、d可表示航天员所需食物、氧气和水等生活资源，A正确；密封飞船需要外界提供能量，B错误。
重温高考 真题演练
1．(2021·湖南，4)某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如图所示。下列叙述错误的是( )
A．食草动物进入早期，其种群数量增长大致呈“J”形曲线
B．图中点a的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量
C．该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负反馈调节有关
D．过度放牧会降低草原生态系统的抵抗力稳定性
答案 B
解析 早期食草动物进入草原生态系统，由于空间、资源充足，又不受其他生物的制约，所以食草动物的种群数量的增长大致呈“J”形曲线，A正确；环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量。而图中a点的纵坐标对应的数量为该食草动物的最大数量，所以环境容纳量应小于a的纵坐标值，B错误。
2．(2019·江苏，15)我国生物多样性较低的西部沙漠地区生长着一种叶退化的药用植物锁阳，该植物依附在另一种植物小果白刺的根部生长，从其根部获取营养物质。下列相关叙述正确的是( )
A．锁阳与小果白刺的种间关系为捕食
B．该地区生态系统的自我调节能力较强，恢复力稳定性较高
C．种植小果白刺等沙生植物固沙体现了生物多样性的间接价值
D．锁阳因长期干旱定向产生了适应环境的突变，并被保留下来
答案 C
解析 根据题意可知，锁阳的叶已经退化，说明其光合作用较弱或不进行光合作用，且其需要依附在小果白刺的根部生长，并从其根部获取营养物质，可推知锁阳与小果白刺的种间关系为寄生，A错误；该地区为沙漠地区，物种多样性较低，生物种类较少，生态系统的营养结构简单，所以该地区生态系统的自我调节能力较弱，恢复力稳定性较低，B错误；突变是不定向的，锁阳在繁殖过程中出现了耐旱突变，干旱的沙漠环境起到了定向选择的作用，D错误。
3．(2018·海南，21)对于一个结构和功能处于恢复过程中的生态系统，下列推论错误的是( )
A．适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复
B．随着生物多样性的提高，系统的自我调节能力增强
C．恢复后的生态系统，其结构和功能可接近受损前的状态
D．生物多样性提高后，某营养级的能量可全部流入下一营养级
答案 D
解析 某营养级的能量不能全部流入下一营养级，每个营养级的能量都有一部分流向分解者和呼吸消耗，D错误。
4．(2019·全国Ⅰ，31)某果园中存在A、B两种果树害虫，果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫；使用人工合成的性引诱剂Y诱杀B可减轻B的危害。回答下列问题：
(1)果园中包含害虫A的一条食物链是______________________________________________。该食物链的第三营养级是________。
(2)A和B之间存在种间竞争关系，种间竞争通常是指__________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)性引诱剂Y传递给害虫B的信息属于__________。使用性引诱剂Y可以诱杀B的雄性个体，从而破坏B种群的____________，导致____________降低，从而减轻B的危害。
答案 (1)果树→A→C C (2)两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象 (3)化学信息 性别比例 种群密度
一、易错辨析
1．生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态的平衡( √ )
2．随着生物多样性的提高，生态系统的自我调节能力增强( √ )
3．负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础( √ )
4．某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量的变化是一种正反馈调节( × )
5．森林生态系统的抵抗力稳定性要比草原生态系统高( √ )
6．一个生态系统的抵抗力稳定性很低，则恢复力稳定性就一定很高( × )
7．河流轻度污染后的净化恢复及火灾后草原的恢复均属于恢复力稳定性( × )
二、填空默写
1．(选择性必修2 P73)生态平衡：生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。
2．(选择性必修2 P74)负反馈：在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。
3．(选择性必修2 P74)生态系统的稳定性：生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。
4．(选择性必修2 P74)生态系统稳定性的原因是生态系统具有自我调节能力，自我调节能力的基础是负反馈调节。
5．(选择性必修2 P75)抵抗力稳定性是指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。
6．(选择性必修2 P75)恢复力稳定性是指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。
7．(选择性必修2 P75)一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。
8．(选择性必修2 P76)维持生态平衡，提高生态系统的稳定性，一方面要控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统。另一方面，对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
课时精练
一、选择题
1．(2022·韶关市高三综合测试)河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)的轻度污染后，通过自我调节和净化作用，一段时间后能够消除污染，在消除污染的早期阶段，将依次发生下列变化( )
①藻类大量繁殖 ②需氧型细菌大量繁殖 ③水中溶解氧含量降低 ④NHeq \\al(＋,4)等无机盐离子浓度增加
A．①③②④ B．②③④①
C．②④③① D．④①②③
答案 B
解析 河流受到有机物轻度污染后，需氧型细菌大量繁殖，需氧型细菌消耗氧气分解有机物，导致水中溶解氧含量降低，产生了大量无机物，NHeq \\al(＋,4)等无机盐离子浓度增加，藻类利用河流中的无机物大量繁殖，从而达到净化水体的目的，故以此发生的变化是②③④①，B正确。
2．(2022·大同市高三一模)1月28日上午，国家生态环境部发布2021年六五环境日主题为：人与自然和谐共生。下列关于人与自然关系的叙述，合理的是( )
A．人为因素不会影响和改变自然生态系统的稳态
B．人为条件下，生态系统总是朝着物种多样化、结构复杂化，功能完善化的方向发展
C．人类活动要注重经济效益、社会效益和生态效益之间的平衡
D．人为增加生态系统内物种数目都有利于增强其稳定性
答案 C
解析 人为因素可以保护环境，维持生态系统的稳态，也可能破坏环境使生态系统崩溃，A错误；人为条件下，生态系统可以朝着物种多样化、结构复杂化，功能完善化的方向发展，也可以朝着物种减少、结构简单化、功能丧失的方向发展，B错误；人为增加生态系统内物种数目不一定有利于增强其稳定性，可能会引起生物入侵，D错误。
3．(2022·肇庆高三期末)下列关于生态系统稳定性的叙述，不正确的是( )
A．负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础
B．生态系统“遭到破坏、恢复原状”属于恢复力稳定性
C．人们对自然生存系统的干扰不应超过其抵抗力稳定性
D．热带雨林营养结构复杂，其恢复力稳定性强
答案 D
解析 生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性一般呈负相关，负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，A正确；“抵抗干扰、保持原状”属于抵抗力稳定性，“遭到破坏、恢复原状”属于恢复力稳定性，B正确；热带雨林生态系统抵抗力稳定性较强，但是一旦遭到严重的破坏后，很难恢复，所以恢复力稳定性较弱，D错误。
4．某环保部门在凌晨2点选择某养猪场附近河流的四个不同地点测量其溶氧量，结果如图所示。根据图示分析，下列叙述不正确的是( )
A．地点3附近需氧型微生物活动旺盛
B．污染最可能从地点2附近开始
C．地点3溶氧量减少的主要原因是光照不足，浮游植物光合作用减弱
D．地点4的数据表明该河流具有抵抗力稳定性
答案 C
5．(2022·哈尔滨三中质检)下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是( )
A．在一块牧草地上播种杂草而形成杂草地后，其抵抗力稳定性提高
B．在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力稳定性提高
C．在一块牧草地上栽种乔木形成树林后，其恢复力稳定性下降
D．一块弃耕后的牧草地形成灌木林后，其抵抗力稳定性提高
答案 B
解析 通过管理来提高某一种牧草产量，这会影响其他植物的生长，甚至影响某些动物的生长，从而导致此生态系统抵抗力稳定性降低。
6．改造盐碱化草地是利用多种恢复生态学技术治理退化的生态系统，使这一区域生态系统的结构和功能恢复到或接近受干扰前的状态，下图所示为一个简化的技术流程。下列分析错误的是( )
A．人为恢复生态系统时需向生态系统输入物质和能量
B．演替过程中食物链逐渐缩短以提高能量的传递效率
C．生态系统功能的恢复有利于提高生态系统的稳定性
D．盐碱化草地的改造使生物群落的空间结构发生变化
答案 B
解析 盐碱地植被较少，生产者同化量较低，人为恢复生态系统时需向生态系统输入物质和能量，A正确；随着群落的演替，群落的结构趋于复杂化，营养级数目增多，食物链不会缩短，而能量的传递效率为10%～20%，与食物链长短无关，B错误；盐碱化草地的改造过程，随着群落的演替，草地的物种丰富度发生了变化，群落的空间结构也就发生了变化，D正确。
7．稳定性是生态系统的重要特征之一，是衡量生态系统健康状况的重要指标。下列叙述错误的是( )
A．群落在发生次生演替过程中生态系统的稳定性一定会逐渐增强
B．北极苔原生态系统中，若地衣被大面积破坏，则整个生态系统将会崩溃
C．负反馈调节在生态系统中普遍存在，是生态系统具有自我调节能力的基础
D．生态系统物质循环或能量流动受阻后，生态系统的稳定性就会下降
答案 A
解析 一般而言，次生演替时物种的数目会增多，丰富度增高，稳定性会增强，但若是次生演替过程中环境因素较差或人为破坏较为严重，也会出现物种数目减少，生态系统稳定性降低的情况，A错误；北极苔原生态系统动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活，若地衣被大面积破坏，则整个生态系统将会崩溃，B正确；生态系统的物质循环和能量流动的渠道是食物链和食物网，复杂的食物链和食物网是生态系统稳定性的重要基础，D正确。
8．自然灾害和人类活动能破坏自然生态系统，自然生态系统的恢复与重建需要利用恢复生态学的理论和技术。下列关于生态系统恢复的叙述，正确的是( )
A．抵抗力稳定性越低的生态系统其恢复力稳定性就越高
B．恢复生态学主要是利用了生物群落演替理论，强调自我调节能力与生物的适应性
C．减少捕食者和寄生生物的数量可提高生态系统的稳定性
D．生态系统恢复稳定后，群落的物种组成不再改变
答案 B
解析 抵抗力稳定性越低的生态系统一般其恢复力稳定性就越高，但是苔原生态系统、沙漠生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性都较弱，A错误；捕食者和寄生生物属于生态系统的一部分，减少后生态系统的复杂程度降低，生态系统稳定性会降低，C错误；生态系统恢复稳定后，群落的物种组成不是不再改变，而是保持动态平衡，D错误。
9．下列有关负反馈调节的叙述中，不正确的是( )
A．负反馈调节在生物群落中普遍存在，但在生物群落与非生物环境之间不存在
B．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
C．负反馈调节能使生态系统达到和保持平衡及稳态
D．甲状腺激素分泌的调节属于负反馈调节
答案 A
解析 负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统达到和保持平衡及稳态。它不仅存在于生态系统的生物群落之间，也存在于生物群落与非生物环境之间，它的特点是通过自我调节，使生态系统内种群的数量保持相对平衡。
10．科学家对某一时间范围内苔草、旅鼠及北极狐的数量变化进行了调查，结果如图所示，调查中还发现旅鼠种群密度过大时，雌鼠会出现排卵功能减退、泌乳受抑制、对仔鼠照顾不良等生理变化。据此分析，下列说法不正确的是( )
A．旅鼠、苔草、北极狐这三种生物不能组成一个生物群落
B．旅鼠、苔草、北极狐之间存在负反馈调节
C．数量激增后，旅鼠出现的“自杀”行为，反映了生态系统的信息传递功能
D．通过引进旅鼠的新天敌，一定能提高生态系统的稳定性
答案 D
解析 群落是指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，旅鼠、苔草、北极狐这三种生物不能组成一个生物群落，A正确；由图可知，三者之间存在负反馈调节，从而使得三者的数量均呈现周期性的波动，B正确；反映了生态系统的信息传递功能，即有利于生物种群的繁衍，C正确；引进新物种有可能造成生物入侵，降低物种丰富度，故通过引进北极旅鼠的新天敌，不一定能提高生态系统的稳定性，D错误。
二、非选择题
11．生态平衡是一种动态平衡，包括结构和功能上的稳定。图中“置位点”为生态系统所具有的某个理想状态，其中A、B、C表示其生物成分，箭头表示物质的传递方向。请分析并回答下列问题：
(1)自然生态系统中，能量的输入依赖于______(填图中字母)，碳元素在A、B、C之间以________________________________________________________________________
__________________的形式传递。
(2)信息传递存在于____________(填图中字母)之间，而且这种传递一般是________的。动物捕食过程中通过鸣叫给同伴传递的信息属于_______________________________________。
(3)任何生态系统都具有一定的抵抗外界干扰、保持生态平衡的特性，该特性称为________稳定性，一般而言，A、B、C的种类越多，该稳定性越____________。
(4)某池塘中，早期藻类大量繁殖，导致食藻浮游动物如水蚤等大量繁殖，接着藻类减少，又引起水蚤等食藻浮游动物减少；后期排入污水，加速水蚤死亡，污染加重，导致更多水蚤死亡。此过程中，早期属于__________反馈调节，后期属于____________反馈调节。
答案 (1)A 含碳有机物 (2)A、B、C 双向 物理信息 (3)抵抗力 强 (4)负 正
解析 (3)生态系统抵抗外界干扰的特性称为抵抗力稳定性，一般而言生物种类越多，群落结构越复杂，生态系统的抵抗力稳定性越强。(4)分析该过程，前期是藻类增加→水蚤增加→藻类减少→水蚤减少，这属于负反馈调节；后期是排入污水→水蚤死亡，污染加重→导致更多水蚤死亡，属于正反馈调节。项目
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
区
别
实质
保持自身结构与功能相对稳定
恢复自身结构与功能相对稳定
核心
抵抗干扰，保持原状
遭到破坏，恢复原状
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
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
二者联系
①相反关系：抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性弱，反之亦然；②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定。如图所示：
项目
正反馈调节
负反馈调节
调节方式
加速最初发生变化的那种成分所发生的变化
抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化
结果
常使生态系统远离稳态
有利于生态系统保持相对稳定
实例分析
设计要求
相关分析
生态缸必须是封闭的
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的生活力，种类齐全(具有生产者、消费者和分解者)
使生态缸中的生态系统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，保持生态缸内温度，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，且使缸内储备一定量的空气
生态缸的采光应用较强的散射光
防止水温过高导致水生植物死亡
选择的动物不宜过多，个体不宜太大
减少对氧气的消耗，防止氧气的产生量小于消耗量