第3节 生态系统的稳定性
教学目标：1.理解生态系统稳定性的概念，理解生态系统的自动调节能力。
2.了解自然因素对生态系统稳定性的影响和破坏，理解保持生态系统相对稳定的意义.
3.了解各种人为因素对生态系统稳定性的积极和消极影响，渗透人和自然和谐发展的生态观点。
教学重点：生态系统的稳定性；影响生态系统稳定性的因素。野外调查与社会调查能力的培养。
教学难点：生态系统的稳定性；野外调查。
教学课时：三课时
教学过程：
第一课时
1、 生态系统具有一定的自动调节能力
复习引入：1、观察下面这草原生态系统，指出该生态系统中的非生命物质和能量，生产者、消费者、和分解者。
2、这里有多少条食物链？
3、根据食物网简述物质循环和能量流动。
物质 物质
无机环境 生物群落 无机环境
能量 能量
思考：1、若外界干扰不大的情况下，在几十年中，草原生态系统中的生物种类和数量将会由怎样的变化？―――有衰老、死亡、繁殖、新的生物迁入迁出。
2、由于某种原因蛇或猫头鹰而突然大量减少，那么在这个食物网中各种生物的数量会发生什么样的变化？能重新保持稳定吗？“某种原因”你认为可能有哪些？
师生分析：蛇由于某种原因而突然大大减少，被蛇为食地鼠数量迅速增加，草的数量同时迅速减少，但是蛙的数量会迅速增加，食草昆虫会迅速减少，而草的数量同时有所增加。
通过一段时间的调节作用，该食物网中各种生物的数量的变化最终能稳定在一定的数量，会重新保持稳定。
“某种原因”可能性是比较多的。①由于大量施用农药，使得蛇死亡而减少；
②也可能大量施用农药，鼠和青蛙而死亡，蛇因缺乏食物而死亡。③由于无机环境的变化使得蛇迁出等等。
你能分析猫头鹰突然大大减少引起的变化吗？
师归纳：在这个草原生态系统，几十年内，若外界干扰不大，则生物个体会不断的出生、死亡、迁入迁出，物质和能量不断地从环境到生物群落内部，又不断地从生物群落内部散发到环境中去。但是从整个上看，它的生产者、消费者、和分解者的种类、数量能够较长时间地保持相对稳定；它的能量流动和物质循环能较长时间地保持相对稳定，我们把生态系统地这种平衡称之为生态平衡。
3、例：在以植物→美洲兔→猞猁为食物链的生态系统中，美洲兔和猞猁的数量变化曲线如右图，请据图回答：
(1)这个生态系统所出现的状态是 [ ]
A．永不平衡 B．永远平衡
C．短暂动态平衡 D．较长时间的动态平衡
(2)猞猁被大量被捕杀后，美洲兔的数量变化曲线会出现 [ ]
A．先上升后下降 B．先下降后上升
C．不断上升 D．不受影响
(3)猞猁被大量捕杀后，美洲兔的平均奔跑速度将会 [ ]
A．升高 B．降低 C．不变 D．无法估计
（5）图中所示的数量变化曲线可以说明：生态系统内部具有一定程度的_________能力，如果向某一生态系统内部引入或引出一个或几个物种，受影响的将是_________。(答案：D、 A 、B、自动调节、整个生态系统)
总结：
1、生态平衡：
一个自然生态系统发展到成熟阶段时，该生态系统中的生产者、消费者和分解者的种类和数量保持相对稳定；具有比较稳定的食物链和食物网；在各组成成分之间，物质和能量的输入和输出保持相对平衡。我们把生态系统的这种状态叫生态平衡。
2．生态平衡特点：
①生态系统的生产者、消费者和分解者的种类和数量保持相对稳定。（结构上的平衡）
②具有比较稳定的食物链和食物网。（功能上的平衡）
③生态系统的各个成分之间，物质和能量的输入和输出之间保持相对的平衡。（输出和输入物质数量上的平衡）
讨论：下图两个生态系统比较，哪种生态系统自动调节能力强？为什么？
森林生态系统 沙漠生态系统
交流：生态系统中的成分越复杂，生物种类越多，自动调节能力越强，生态系统的稳定性就越高。
结论：
1、生态系统的自动调节能力。
生态系统的成分越多，结构越复杂，生态系统的自动调节能力就越强、越稳定。 相反，生态系统的成分越单纯，生物种类越少，自动调节能力就越弱，稳定性也就越低。
2、生态系统的自动调节能力都有一定的限度。
思考：森林生态系统比农田生态系统的稳定性高。当遭到严重破坏，要想再恢复原来的结构和功能，哪一种生态系统更难？
分析：森林生态系统分布在湿润或较湿润的地区，森林生态系统中有高大的乔木、矮小的灌木、草本植物和苔藓地衣等植物；有丰富的草食动物、肉食动物、和杂食动物；还有许许多多的细菌和真菌等微生物。其中的动植物种类繁多，群落结构复杂，种群的密度和群落结构能够长期处于稳定状态。农田生态系统是人工建立起来的，一定程度上受人控制的生态系统。是人起主导作用。人们种植的植物是主要成员，动植物种类较少，群落结构单一。森林生态系统的生物多样性决定了比生物单一性的农田生态系统要稳定得多。
森林生态系统的自动调节能力强。但一旦破坏想再恢复原来的结构和功能，将比农田生态系统要困难得多。
小结：
后记：第2课时
1、 影响生态系统稳定性的因素：
1、自然因素对生态系统的影响：
讨论：在你的家乡，常见的自然灾害有哪些？灾害的发生对当地的自然环境、人民生活产生了怎样的影响？
自然因素有:火山喷发、地震海啸、水旱灾害、雷电、火灾、台风、滑坡、泥石流等
(1)由于自然的灾害常会威胁人们的生命财产安全，给国家带来巨大损失的因素叫自然致灾因子。（见P57表格：有大气圈致灾因子、水圈致灾因子、生物圈致灾因子、岩石圈致灾因子。）
(2)、特点：频率不高，分布有局限性和特定性。
（3）、危害性：可使生态系统在短时间内遭到破坏，甚至毁灭，常会威胁人们的生命财产安全，给国家带来巨大损失。（见Ｐ５７
（4）措施：
①植树造林、筑坝修堤、建造水库、改善周围的生态系统。
②对自然灾害进行预测、预报。
思考：植树造林为什么能够有效地减少水旱灾害？
2、人类活动对生态系统的影响：
讨论：1、森林遭到过度砍伐后，原来生活在森林中的动植物将受到什么影响？当地居民的生存环境将会发生哪些变化？
2、在你的周围有哪些造成环境破坏的事例？
1） 人类对自然资源的不合理开发包括：
A、对森林的过量采伐、对草原的过度放牧、对石油海洋的过度开发造成植被破坏。
B、对某些动物的过度围猎造成食物链破坏
2） 人类活动造成的环境污染主要指：工业三废、农药化肥、生活垃圾、生活废水、汽车排放尾气而造成的大气、水和土壤污染。
3)人为因素对生态平衡的影响：
（a）破坏植被引起生态平衡的破坏。
（b）食物链破坏导致生态系统平衡的破坏。
（c）污染物质对生态系统的危害。
生态因素的破坏是自然因素和人为因素的共同作用，人为因素可导致自然因素的强化或弱化。
思考：
1．1998年，我国的长江流域发生了特大洪涝灾害，给我们国家造成了巨大的财产损失和经济损失，大灾过后，党和政府通下决心，宣布在长江中上游地区实施天然林保护工程。保护植被和防治洪涝灾害有什么关系吗？―――
植被破坏，引起水土严重流失，气候变化异常，旱涝灾害频繁发生。
2．在南极科考中，科学家发现，南极的企鹅体内竟然有杀虫剂DDT，这一地区从来没有施洒过农药，那么，DDT是哪里来的呢？―――农田中大量使用DDT,随雨水冲刷进入水体后,导致水生生物中毒，远在南极的企鹅也难幸免。
（4）环境保护：
A、自然保护：
1）十大林业生态体系建设工程（以保护和改善生态环境、实现资源可持续利用为主要目标）
2）建立自然保护区是自然保护的重要手段
B、环境污染的监测和防治（建立环境污染监测机构，贯彻“以防为主，防治结合”的方针。）
小结：
后记：《生态系统的稳定性》 教案 1
一、教学目标
1.阐明生态系统的自我调节能力。
2.举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
3.简述提高生态系统稳定性的措施。
4.设计并制作生态缸，观察其稳定性。
5.认同生态系统稳定性的重要性，关注人类活动对生态系统稳定性的影响。
二、教学重点和难点
1.教学重点
阐明生态系统的自我调节能力。
2.教学难点
抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。
三、教学策略
可以从正反两方面的实例来引入《生态系统的稳定性》一节的教学。
教材中“问题探讨”的素材是从正面说明生态系统具有稳定性，引导学生从群落的种间关系、生态系统的结构与功能等相关内容进行讨论。也可以设问：“人类能否在生物圈之外建造一个适于人类长期生活的生态系统呢？”引出“生物圈2号”实验，引导学生思考生物圈2号失败的原因。上述正反两个实例，可以说明自然界中生态系统具有相对稳定性，稳定的生态系统对于生物的生存至关重要。在此基础上，教师阐释什么是生态系统的稳定性，并进一步设问：“为什么生态系统具有稳定性？”引出“生态系统的自我调节能力”。
教师可以提出数个实例，让学生讨论生态系统是如何通过自我调节达到稳定状态的。例如，（1）草原中生活着野兔和狼，由于狼的捕食，野兔数量减少，分析草、野兔、狼的种群数量是如何逐步达到稳定的。（2）为什么森林中害虫数量不会持续大幅度增长？（3）适度捕捞后，池塘中鱼的种群数量为什么不会减少？（4）森林局部大火过后，为什么植株能较快生长？
请学生按照“思考与讨论”中的要求来解释上述实例，使他们理解负反馈调节的机制。教师可用计算机将上述实例制作成动画来模拟演示反馈调节的过程。教师要说明，生态系统的自我调节能力是有限的，这也可以通过大量事例说明。
通过以上内容的教学，已为学生理解“抵抗力稳定性和恢复力稳定性”的概念打下了伏笔。“抵抗力稳定性”要强调其核心是“抵抗干扰，保持原状”。“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。“恢复力稳定性”要强调其核心是“遭到破坏，恢复原状”。“破坏”是指受外界因素影响使生态系统较远地偏离了原来的稳定范围；“恢复”是指外界因素消除后，生态系统重新建立稳定状态。
请学生比较草原、北极苔原、森林生态系统，抵抗力稳定性谁强谁弱？恢复力稳定性谁高谁低？引导学生认识：一方面，不同的生态系统表现出的稳定性是不一样的；另一方面，生态系统的稳定性也取决于外界因素的影响程度。
进行“提高生态系统的稳定性”的教学时，主要明确以下观点：（1）自然生态系统是人类生存的基本环境；（2）人类活动的干扰正在全球范围内使生态系统偏离稳定状态；（3）人类生存与发展的命运就掌握在自己手中，但又受到自然规律的制约。在教学中，应尽可能通过图片、照片、录像片等，丰富学生的感性认识，拉近与现实生活的距离。
四、制作指导
课题：设计并制作生态缸，观察其稳定性。
1.在指导学生制作生态缸时，除了参考教材中的方法步骤外，还要注意以下几点。
（1）生态缸可制作成封闭型，也可制作成开放型（即不加盖）。前者对生态系统的基本成分及其比例有着更严格的要求。
（2）生态缸中放置的生物必须具有较强的生活力，放置生物的数量要合适。
（3）为了使生态缸内的沙地保持干燥，可在沙土下铺垫一张塑料布，以防止缸中水（气）渗透上来。
（4）生态缸制作完毕后，应该贴上标签，在上面写上制作者的姓名与制作日期。
2.在指导学生观察生态缸的稳定性时，要注意以下几点。
（1）让学生设计一份观察记录表，内容包括植物、动物的生活情况，水质情况（由颜色变化进行判别）及基质变化等。
（2）定期观察，同时做好观察记录。
（3）如果发现生态缸中的生物已经全部死亡，说明此时该生态系统的稳定性已被破坏，记录下发现的时间。
（4）依据观察记录，对不同生态缸进行比较、分析，说明生态缸中生态系统稳定性差异的原因。
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