5.5 生态系统的稳定性

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高二 生物 学科 教案 备课人 吴学华
课题 第5节 生态系统的稳定性 第 1 课 时 11 月 19日
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。
教学重点、难点 1. 阐明生态系统的自我调节能力。
2. 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。
3. 生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
方法指导 1、对话法、
2、探讨法
3、讲述法
教学过程
1.导入〖引入〗以“问题探讨”引入，学生思考回答老师提示。〖提示〗生态系统具有自我调节能力。2. 【自学质疑、交流展示】〖板书〗生态系统的稳定性：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，一、生态系统的自我调节能力生态系统的自我调节能力的基础：负反馈调节在生态系统中普遍存在。〖讲述〗生态系统的自我调节能力主要表现在3个方面：是同种生物的种群密度的调控，这是在有限空间内比较普遍存在的种群变化规律；第二，是异种生物种群之间的数量调控，多出现于植物与动物或动物与动物之间，常有食物链关系；第三，是生物与环境之间的相互调控。生态系统总是随着时间的变化而变化的，并与周围的环境有着很密切的关系。生态系统的自我调节能力是以内部生物群落为核心的，有着一定的承载力，因此生态系统的自我调节能力是有一定范围的。〖旁栏思考题〗学生思考回答老师提示。〖提示〗如果草原上的食草动物因为迁入而增加，植物就会因为受到过度啃食而减少；而植物数量减少以后，反过来就会抑制动物的数量，从而保证了草原生态系统中的生产者和消费者之间的平衡。〖讲述〗在生态系统中关于正反馈的例子不多，例如，有一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼类死亡的尸体腐烂，又会进一步加重污染，引起更多的鱼类的死亡。不同生态系统的自我调节能力是不同的。一个生态系统的物种组成越复杂，结构越稳定，功能越健全，生产能力越高，它的自我调节能力也就越高。因为物种的减少往往使生态系统的生产效率下降，抵抗自然灾害、外来物种入侵和其他干扰的能力下降。而在物种多样性高的生态系统中，拥有着生态功能相似而对环境反应不同的物种，并以此来保障整个生态系统可以因环境变化而调整自身以维持各项功能的发挥。因此，物种丰富的热带雨林生态系统要比物种单一的农田生态系统的自我调节能力强。〖板书〗二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性〖学生活动〗阅读P110第三段～P111第三段。 〖讲述〗“抵抗力稳定性”的核心是“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”的核心是“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。以往认为，抵抗力稳定性与恢复力稳定性是相关的，抵抗力稳定性高的生态系统，其恢复力稳定性低。也就是说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般呈相反的关系。但是，这一看法并不完全合理。例如，热带雨林大都具有很强的抵抗力稳定性，因为它们的物种组成十分丰富，结构比较复杂；然而，在热带雨林受到一定强度的破坏后，也能较快地恢复。相反，对于极地苔原（冻原），由于其物种组分单一、结构简单，它的抵抗力稳定性很低，在遭到过度放牧、火灾等干扰后，恢复的时间也十分漫长。因此，直接将抵抗力稳定性与恢复力稳定性比较，可能这种分析本身就不合适。如果要对一个生态系统的两个方面进行说明，则必须强调它们所处的环境条件。环境条件好，生态系统的恢复力稳定性较高，反之亦然。〖板书〗三、提高生态系统的稳定性〖讲述〗我们要明确以下观点：（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。〖精讲点拨〗〖例1〗生态系统的结构越复杂，其生态系统自我调节能力越大的原因不包括A．处在同一营养级的生物种类繁多 B．能量可以通过其他食物链传递到顶级 C．某营养级的一些生物消失，可由其他营养级的生物替代 D．能量流经各营养级时，是逐级递减的解析：一般来说，生态系统的营养结构越复杂，其生态系统自我调节能力越大，因为营养结构越复杂，食物链中各营养级的生物种类就越多，如果某营养级的一些生物消失，就会由该营养级的其他生物来代替，用其他食物链来代替这一食物链，维持了生态系统的稳定。D属于能量流动的特点，不是生态系统自我调节能力的原因。答案：D〖例2〗某研究所对一个河流生态系统进行了几年的跟踪调查，请根据相关调查材料回答问题。下图表示某种鱼迁入此生态系统后的种群数量增长率随时间变化曲线。请分析回答： 种群增长率 t1 t2 t3 t8 时间①下图中能反映鱼种群数量的变化曲线是 种群数量 种群数量 种群数量 种群数量 时间 时间 时间 时间 A B C D ②该鱼在t3时期后，种群数量变化是 ，主要原因是 和 。 ③在t1时该种群的年龄组成可能为 型。 ④该鱼种群数量的变化规律体现了生态系统的 调节⑵这个河流生态系统的生物群落和无机环境之间通过 和 ，能够较长时间的保持相对稳定，如果此时遇到轻度污染则对此生态系统不产生明显的影响，这是因为该生态系统具有 ；如果遇到严重污染，将导致大多数植物死亡，使河流内的氧浓度降低，其原因是 ；最终水质恶化，水生动物也大量死亡，在这种条件下，异化作用类型为 的微生物大量繁殖，将动植物尸体中的 等有机物分解产生硫化氢、氨等气体。解析：⑴种群增长率与时间的关系曲线表明：在一定时间范围内，种群增长率随时间的推移逐渐增加，超过这个时间范围，种群增长率随时间的推移会下降，直到种群增长率为零。即单位时间种群个体数量不再增长，其原因是种群密度增大，种内斗争加剧，同时捕食者的数量增多，限制了种群个体数量的增加，也就是负反馈调节。⑵生态系统之所以能保持相对稳定是生态系统中物质循环和能量流动达到一种动态平衡状态。这样的生态系统本身具有自动调节能力，能够抵抗一定限度的外来干扰。但是外来干扰超过一定的限度，生态系统的稳定性就会遭到破坏答案：⑴ ① B. ②不再增长 种内斗争加剧 捕食者数量增多 ③增长 ④负反馈⑵物质循环 能量流动 一定的自动调节能力 植物大量死亡，光合作用产生的氧气减少，需氧型微生物通过呼吸作用消耗大量的氧气 厌氧型 蛋白质〖板书设计〗 第5节 生态系统的稳定性生态系统的稳定性：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，一、生态系统的自我调节能力生态系统的自我调节能力的基础：负反馈调节在生态系统中普遍存在二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性三、提高生态系统的稳定性〖小结〗略〖作业〗练习一二【教后反思】第5节 生态系统的稳定性学案答案6．第二步：将草履虫培养液，2号、3号、4号、5号溶液各10mL分别倒人1～5号培养皿，然后在各培养皿中各放少许脱脂棉丝。第三步：向1、2号培养皿中分别加入20滴草履虫培养液(有草履虫的)静置5min后，分别用两个解剖镜观察20个次草履虫的生活情况并记录。然后再把3、4、5号培养皿重复上述实验操作。 （1）见右图(4分): 解释：由以上曲线变化可知，作为单细胞动物草履虫的生活状况，当环境中洁洁灵浓度低于2 ×10-6时对其生活无明显影响；当环境中洁洁灵浓度高于2 ×10-6低于10×10-6时，对其生活有不利影响，现象较明显；当洁洁灵浓度高于20×10-6～100×10-6时，可使绝大部分草履虫致死。 （2）草履虫生活状况受洁洁灵影响很大。浓度越高，危害越大。 （3）生活中清洗餐具的洁洁灵既是一种污染源，同时也会影响人的健康，因此餐具用洁洁灵洗过后，要用清水冲洗于净，尽量降低对人体的危害。 二次备课。
高二 生物 学科 第5节 生态系统的稳定性
第1课时学案、巩固案
编制人：吴学华 审核人： 胡彬 编制时间：11月17日
学生完成时间：_月_日 班级:___________ 姓名________ 第____小组
I 学习目标
1. .能够掌握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。
II 学习重难点
1. 1. 阐明生态系统的自我调节能力。
2. 2. 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。
3. 3. 生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
III 方法指导 (可根据学情或教学内容选用方法)
自学质疑、 交流展示、知识建构、基础检测、巩固练习、能力提升
一、【自学质疑/交流展示】生态系统所具有的 或 自身结果和功能相对稳定的能力，叫做生态系统的稳定性。负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统 的基础。生态系统的稳定性表现在两个方面：一方面是生态系统 并使 的能力，叫做抵抗力稳定性；另一方面是生态系统在的 能力，叫做恢复力稳定性。一般来说，生态系统中的组成部分越 ，食物网越 ，其自动调节能力就 ，抵抗力稳定性就 。提高生态系统的稳定性，一方面要 ，对生态系统的利用应该 ，不应超过生态系统的自我调节能力；另一方面，对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的 投入，保证生态系统内部 的协调。二、【基础检测、巩固练习】1.热带雨林生态系统比温带草原生态系统 ( ) ①营养结构复杂 ②自我调节能力强 ③恢复力稳定性高 ④抵抗力稳定性高 A.①②③ B.①②④ C．①③④ D.②③④2.下列哪项是环境保护工作所不允许的 ( ) A．消灭“有害”生物 B.植树造林 C．建立自然保护区　　　 D．设法调整能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分3.(2004·上海)要使海洋生物资源可持续利用，就必须保持海洋生态系统的动态平衡。对一个平衡的生态系统来说，下列叙述错误的是 ( )A.具有一定的自动调节能力　　　 B．能量流动与物质循环保持动态平衡C．植物与动物的数量相等　　　 D．生物成分之间相互制约、相互协调4. 某牧草留种区，为了防止鸟啄食草籽，用网把留种地罩上，后来却发现草叶几乎被虫吃光，产生这种现象的原因是 ( ) A.环境污染 B．植被破坏 C．食物链被破坏 D．缺水干旱5. 将一处原始森林开辟成为一个国家森林公园，为了继续维持森林的生态平衡，应当采用的措施是 ( ) A．在森林里放入一些珍奇的野生动物，增加食物网的复杂性 B.在森林中引种一些珍奇的野生植物，提高生产者的能量蓄积能力 C．定期清理森林的枯枝落叶，以利于种子萌发和幼苗生长 D．对森林做简单的隔离，避免人类过多的干扰C．鸟类的各种的鸣叫声 D．乌贼受到威胁时释放墨汁三、【能力提升】6、生活中清洗餐具的洁洁灵既是一种污染源，同时也会影响人的健康，为了说明这一问题，特设计了如下实验。实验目的：观察不同浓度洁洁灵溶液对草履虫生活状态的影响程度。实验材料及用具：草履虫培养液、已培养若干天的草履虫、蒸馏水、脱脂棉、吸管、洁洁灵、量筒、小烧杯、大烧杯、玻璃棒、培养皿，解剖镜两台和计数器。请帮助完成实验步骤的设计，并回答问题：实验步骤：第一步：配制100×10-6、20×10-6、10×10-6、2 ×10-6溶液，分别标以2号、3号、4号、5号标签。第二步： 。第三步： 。实验现象记录： (每份样品观察20个次草履虫)培养液号12345洁洁灵浓度0100×10-620×10-610×10-62 ×10-6生存状况全部自由生活全部死亡5个存活17个存活全部存活运动迅速静止不动运动缓慢运动缓慢运动迅速（1）根据以上观察数据，绘出洁洁灵浓度与草履虫存活率关系的曲线图，并加以解释。（2）本实验的结论是 。（3）由此可推论出 。
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