四川省成都市高中生物 第五章 生態(tài)系統及其穩(wěn)定性 5.5 生態(tài)系統的穩(wěn)定性1教案 新人教版必修3.doc

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第5節(jié)　生態(tài)系統的穩(wěn)定性 [目標導讀]　 1.通過對教材P109～110的實例分析，理解生態(tài)系統的自我調節(jié)能力。2.閱讀教材P110～111，區(qū)分抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性，并簡述提高生態(tài)系統穩(wěn)定性的措施。3.設計并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性。 [重難點擊]　1.生態(tài)系統的自我調節(jié)能力。2.抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性。3.設計并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性。 一、生態(tài)系統的穩(wěn)定性和自我調節(jié)能力 1．生態(tài)系統的穩(wěn)定性 (1)概念：生態(tài)系統所具有的________或________自身結構和功能相對穩(wěn)定的________。 (2)原因：生態(tài)系統具有________________________。 2．生態(tài)系統的自我調節(jié)能力 (1)實例 ①受輕微污染的河流 結果：生物的____________________不會受到明顯的影響。 ②森林 結果：鳥類、害蟲的數量趨于穩(wěn)定。 (2)特點 生態(tài)系統的自我調節(jié)能力是________的，當外界干擾因素的強度超過________________時，生態(tài)系統的自我調節(jié)能力會迅速喪失，生態(tài)系統就難以恢復。 (3)基礎：負反饋調節(jié)。 問題探究 1．材料1　亞馬遜森林已經存在至少上千萬年了，中間盡管經常遭受洪澇、火燒、蟲害，也遭受人類的砍伐與放牧等活動的干擾，但現在依然保持著森林景觀。 材料2　森林火災(左)和火燒后的恢復(右)。 從材料1、2看出，生態(tài)系統所具有的____________________自身結構和功能________________的能力，叫做生態(tài)系統的穩(wěn)定性。 2．生物個體的穩(wěn)態(tài)和生態(tài)系統的穩(wěn)態(tài)都是通過反饋調節(jié)來實現的，請以文字、箭頭分別構建一個個體穩(wěn)態(tài)和生態(tài)系統穩(wěn)態(tài)反饋調節(jié)的概念模型。 (1)個體穩(wěn)態(tài)反饋調節(jié)的概念模型(以血糖調節(jié)為例)。 (2)生態(tài)系統穩(wěn)態(tài)反饋調節(jié)的概念模型(生態(tài)系統以水稻田生態(tài)系統為例，水稻田中的主要生物有水稻、食蟲鳥與害蟲)。 3．已經污染的湖泊中污染狀況加劇，如下圖： 從材料看出，該生態(tài)系統具有________最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化的能力，這種能力稱為_________調節(jié)，該實例說明生態(tài)系統的自我調節(jié)能力___________________。 1．判斷正誤 (1)負反饋調節(jié)在生物群落中普遍存在，但在生物群落與無機環(huán)境之間不存在(　　) (2)當農田里蚜蟲的數量增多時，七星瓢蟲的數量也會增多，這樣蚜蟲種群數量的增長就會受到抑制，這屬于生物群落內的負反饋調節(jié)(　　) (3)負反饋調節(jié)在生態(tài)系統中普遍存在，它是生態(tài)系統自我調節(jié)能力的基礎(　　) (4)森林中，害蟲數量增加時，食蟲鳥也會增多，害蟲種群的增長就受到抑制，這不屬于負反饋調節(jié)(　　) (5)當外界干擾強度超過一定限度時，生態(tài)系統的自我調節(jié)能力將會喪失(　　) 2．生態(tài)系統自我調節(jié)能力的基礎是負反饋。下列哪項不屬于負反饋調節(jié)(　　) A．草原鼠的數量上升引起蛇的數量上升，使得鼠的增加受到抑制 B．草原被蝗蟲采食后，草原植物增強再生能力，減緩植物種群數量的下降 C．森林局部著火破壞了部分植被，但空地土壤肥沃光照充足，幸存植物能迅速萌發(fā)生長 D．池塘被傾倒入大量污水后，水生生物大量死亡，進一步引起水質變差 易混辨析　生態(tài)系統的負反饋調節(jié)和正反饋調節(jié)的比較 比較 負反饋調節(jié) 正反饋調節(jié) 作用 是生態(tài)系統自我調節(jié)能力的基礎，能使生態(tài)系統最初發(fā)生的那種變化向相反的方向發(fā)展，使生態(tài)系統達到并保持相對穩(wěn)定 加速生態(tài)系統最初所發(fā)生的變化，使生態(tài)系統向著更好或更壞的方向發(fā)展，即人們常說的良性循環(huán)或惡性循環(huán) 結果 抑制或減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化 加速最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化 二、抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性 1．比較抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性 項目 抵抗力穩(wěn)定性 恢復力穩(wěn)定性 概念 生態(tài)系統________外界干擾并使自身的結構與功能________________的能力 生態(tài)系統在受到外界干擾因素的________后____________________的能力 特點 生態(tài)系統的組分越多，食物網越__________，自我調節(jié)能力就__________，抵抗力穩(wěn)定性就越高 生態(tài)系統在受到不同的干擾(破壞)后，其恢復速度和恢復時間不同 實例 熱帶雨林中假若某種植食性動物大量減少，將由這個營養(yǎng)級的多種生物來代替，使整個生態(tài)系統維持相對穩(wěn)定 河流與土壤若被有毒物質輕微破壞，通過自身________________，可以很快恢復；若被重度污染，河流或土壤的______________穩(wěn)定性就被破壞了 2.提高生態(tài)系統穩(wěn)定性的措施 (1)對森林生態(tài)系統的利用，要有計劃地采伐，防止過度采伐，并且要伐種兼顧。由此說明提高生態(tài)系統的穩(wěn)定性要控制對生態(tài)系統干擾的程度，對生態(tài)系統的利用應該________，不應超過生態(tài)系統的__________________。 (2)農田生態(tài)系統需要不斷地施肥、灌溉，控制病蟲害，并且推廣秸稈還田，以減少農田的輸出。由此說明提高生態(tài)系統的穩(wěn)定性，要對人類利用強度較大的生態(tài)系統________________，以保證生態(tài)系統內部結構與功能的協調。 問題探究 1．閱讀材料分析問題： 材料一　話說乾隆下江南時，到了蘇州一水鄉(xiāng)，看到小橋流水人家，別具風情。水鄉(xiāng)人家上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，即便如此，水仍然很清澈。這番景象讓乾隆大為驚奇?？墒牵舶l(fā)現蘇州虎丘外圍的河流被眾多染坊流出的廢水污染得骯臟不堪、臭氣熏天，于是他立即下令嚴禁商賈平民在虎丘一帶開設染坊。迫于官府的法令，虎丘一帶原有的數十家染坊不得不搬遷至遠離虎丘的蘇州遠郊，從此以后虎丘重現綠水青山。 材料二　在北極苔原生態(tài)系統中，動植物種類稀少，營養(yǎng)結構簡單，其中生產者主要是地衣，其他生物大都直接或間接地依靠地衣來維持生活。假如地衣受到大面積破壞，整個生態(tài)系統就會崩潰。相反，在熱帶雨林中，動植物種類繁多，營養(yǎng)結構非常復雜，假如其中的某種植食性動物大量減少，它在食物網中的位置還可以由這個營養(yǎng)級的多種生物來代替，整個生態(tài)系統的結構和功能仍然能夠維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)。 (1)水鄉(xiāng)人家在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水仍然很清澈，說明生態(tài)系統具有什么能力？這種能力反映生態(tài)系統的哪種穩(wěn)定性？ 　 (2)眾多染坊廢水使河流臭氣熏天說明了什么？染坊停止排污后虎丘重現綠水青山說明河流生態(tài)系統具有哪種穩(wěn)定性？ 　 (3)材料二可以說明什么？ 　 2．要增加生態(tài)系統的抵抗力穩(wěn)定性，是不是引進的物種越多越好？ 　 3．一個生態(tài)系統的抵抗力穩(wěn)定性很低，其恢復力穩(wěn)定性就一定很高嗎？ 3．下列關于生態(tài)系統穩(wěn)定性的敘述，正確的是(　　) ①負反饋調節(jié)是生態(tài)系統自我調節(jié)能力的基礎?、凇霸獾狡茐模謴驮瓲睢睂儆诘挚沽Ψ€(wěn)定性?、廴祟悓ψ匀簧鷳B(tài)系統的“干擾”不應超過其承受能力?、軣釒в炅衷獾絿乐乜撤ズ?，其恢復力穩(wěn)定性仍很強　⑤提高生態(tài)系統穩(wěn)定性的措施之一是隨意增加生物種類，改變其營養(yǎng)結構 A．①③ B．②④⑤ C．②③ D．①④⑤ 4．如果將一處受到外來干擾后恢復到原狀態(tài)的森林開發(fā)為一個森林公園，為了提高該森林生態(tài)系統的穩(wěn)定性，應當采取的措施是(　　) A．在森林中引入一些珍奇的野生動物，把生產者的能量盡量多地積蓄起來 B．在森林里引入一些珍奇的野生動物，增加食物網的復雜性 C．定期清理小型灌木、雜草和枯枝落葉，便于游人觀賞珍貴樹種 D．對森林適量采伐，使該生態(tài)系統處于長期相對穩(wěn)定狀態(tài) 易混辨析　有關生態(tài)系統穩(wěn)定性的兩點提示 (1)不能說“熱帶雨林的穩(wěn)定性大于草原生態(tài)系統”，只能說“熱帶雨林的抵抗力穩(wěn)定性大于草原生態(tài)系統”。 (2)抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性的關系并不一定都是相反的，如苔原生態(tài)系統的兩種穩(wěn)定性都較小。 三、設計并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性 1．實驗原理 (1)生態(tài)系統的穩(wěn)定性與它的物種組成、營養(yǎng)結構和非生物因素都有密切的關系。 (2)將少量植物，以這些植物____________________和其他____________________放入一個密封的玻璃缸中，便形成一個人工模擬的微型生態(tài)系統——生態(tài)缸。 (3)觀察生態(tài)缸中生物的生存狀況和存活時間的長短，了解生態(tài)系統的穩(wěn)定性及影響穩(wěn)定性的因素。 2．實驗流程 問題探究 試分析生態(tài)缸的設計要求，完善下表： 設計要求 相關分析 生態(tài)缸必須________ 防止外界生物或非生物因素的干擾 生態(tài)缸中投放的幾種生物必須具有很強的生命力，成分齊全(具有____________、____________________________) 生態(tài)缸中能夠進行物質循環(huán)和__________________，在一定時期內保持穩(wěn)定 生態(tài)缸的材料必須______ 為光合作用提供光能；保持生態(tài)缸內溫度；便于觀察 生態(tài)缸宜小不宜大，缸中的水量應適宜，要留出一定的空間 便于操作；缸內儲備一定量的空氣 生態(tài)缸的采光用較強的散射光 防止水溫過高導致水生植物死亡 5．某同學設計了一個小生態(tài)瓶，要想較長時間保持穩(wěn)態(tài)，一定要做到的是(　　) ①要有穩(wěn)定的能量來源?、谏a者、消費者、分解者的數量要搭配合理?、壑参锏墓夂献饔媚軡M足動物對氧氣和養(yǎng)料的需要?、軇游锂a生的CO2能滿足植物進行光合作用　⑤瓶底應放一些鵝卵石 A．①③④ B．①②③④ C．①③④⑤ D．①②③④⑤ 6．設計制作生態(tài)缸應該遵循一定的原理和要求，下面列舉的原理或要求中合理的是(　　) A．應該將生態(tài)缸放在陽光能夠直接照射的地方，以保證獲得足夠的能量 B．應該經常向生態(tài)缸中通氣，從而保證缸中生物的呼吸 C．生態(tài)缸中投放的生物必須有很強的生命力，投放的動物數量要多一些 D．生態(tài)缸的各種生物之間以及生物與無機環(huán)境之間，必須能夠進行物質循環(huán)和能量流動 特別提醒　生態(tài)缸內的生物只能保持一定時間的活性 生態(tài)缸中雖然成分齊全，生產者、消費者和分解者之間可以進行能量流動和物質循環(huán)，但由于生態(tài)缸中的生態(tài)系統極為簡單，自我調節(jié)能力極差，所以抵抗力穩(wěn)定性極低，生態(tài)系統的穩(wěn)定性極易被破壞。因此，生態(tài)缸內的生物只能保持一定時間的活性。 1．生態(tài)系統自我調節(jié)能力越大，則表明(　　) ①生態(tài)系統的成分越復雜?、谏鷳B(tài)系統的成分越簡單?、蹱I養(yǎng)結構越復雜　④營養(yǎng)結構越簡單?、萆鷳B(tài)平衡容易被破壞?、奚鷳B(tài)平衡不易被破壞 A．①③⑤ B．②④⑥ C．①③⑥ D．②④⑤ 2．在下列四種措施中，能提高區(qū)域生態(tài)系統自我調節(jié)能力的是(　　) A．減少該生態(tài)系統內的捕食者和寄生生物的數量 B．增加該生態(tài)系統內各營養(yǎng)級生物的種類 C．使生態(tài)系統內生產者和消費者在數量上保持平衡 D．減少該生態(tài)系統內生物的種類 3．下列曲線表示四個不同自然生態(tài)系統在受到同等程度的外來干擾后，初級消費者和次級消費者的數量變化情況。其中抵抗力穩(wěn)定性最高的生態(tài)系統是(　　) 4．在設計和制作小生態(tài)瓶，探究保持生態(tài)系統相對穩(wěn)定的條件時，應遵循一定的原理，下列設計中不合理的是(　　) A．瓶內各種生物之間應有營養(yǎng)關系 B．瓶內各種生物的數量搭配應合理 C．瓶口應敞開以保證生物有氧呼吸 D．應給予瓶內生態(tài)系統適當的光照 5．一森林生態(tài)系統中有甲、乙兩種昆蟲，原來這兩種昆蟲的密度長期在一定范圍內波動，保持動態(tài)平衡。后來在時間T點，對森林施放了一種鄰近林區(qū)曾多次使用的化學殺蟲劑，這一生態(tài)系統就發(fā)生了變化。如下圖所示： (1)甲昆蟲是________食性昆蟲，乙昆蟲是________食性昆蟲，甲、乙兩種昆蟲之間的關系為________關系。施放化學殺蟲劑后，甲昆蟲密度上升的原因是________________________，乙昆蟲密度下降的原因是________________________________。 (2)施藥前，該生態(tài)系統保持________的狀態(tài)，這體現了生態(tài)系統具有________穩(wěn)定性；施藥后生態(tài)系統受到破壞，說明生態(tài)系統的________________能力具有一定的限度。 (3)預測施藥后相當長的一段時間，該生態(tài)系統中的兩種昆蟲密度和森林光合作用產物量會發(fā)生怎樣的變化？________________________________________。這說明生態(tài)系統具有何種穩(wěn)定性？________________________________________。 答案精析 一、知識梳理 1．(1)保持　恢復　能力　(2)自我調節(jié)能力 2．(1)①物理　微生物　種類和數量　②豐富　受到抑制　(2)有限　一定限度 問題探究 1．保持或恢復　相對穩(wěn)定 2．(1)如圖所示 (2)如圖所示 3．加速　正反饋　是有一定限度的 活學活用 1．(1)　(2)√　(3)√　(4)　(5)√ 2．D 二、知識梳理 1．抵抗　保持原狀　破壞　恢復到原狀　復雜　越強　凈化作用　恢復力 2．(1)適度　自我調節(jié)能力　(2)實施相應的物質、能量投入 問題探究 1．(1)河流生態(tài)系統具有一定的自我調節(jié)能力。這反映了河流生態(tài)系統有抵抗外界干擾并使自身的結構和功能保持原狀的能力，即抵抗力穩(wěn)定性。 (2)眾多染坊廢水流入虎丘外圍的河流，遠遠超出了它的自我調節(jié)能力，河流生態(tài)系統被破壞，說明生態(tài)系統的自我調節(jié)能力是有一定限度的。當外界干擾因素的強度超過一定限度時，生態(tài)系統的自我調節(jié)能力會迅速喪失。染坊停止排污后，被破壞的河流生態(tài)系統恢復到原狀，說明河流生態(tài)系統具有恢復力穩(wěn)定性。 (3)由材料二看出：生態(tài)系統中的組分越多，營養(yǎng)結構越復雜，自我調節(jié)能力越強，抵抗力穩(wěn)定性就越高。相反，生態(tài)系統中的組分越少，營養(yǎng)結構越簡單，自我調節(jié)能力越差，抵抗力穩(wěn)定性就越低。 2．不是。引進新物種是對原有系統穩(wěn)定性的一種干擾，只有在保證不破壞原有穩(wěn)態(tài)的前提下，才能起到應有的作用。 3．不一定，如北極苔原生態(tài)系統的抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性都很低。 活學活用 3．A 4．D　[在森林中引入一些珍奇的野生動物，將會改變原有的營養(yǎng)結構，破壞森林生態(tài)系統的穩(wěn)定性。定期清理灌木、雜草和殘枝落葉，這些人為因素的干擾會破壞原有生態(tài)系統的穩(wěn)定性。森林屬于可再生性資源，適量采伐、合理利用，并不會破壞森林生態(tài)系統的穩(wěn)定性，反而會促進物質的循環(huán)，使該生態(tài)系統長期處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。] 三、知識梳理 1．(2)為食的動物　非生物物質 問題探究 封閉　生產者　消費者和分解者　能量流動　透明 活學活用 5．B　[生態(tài)系統在能量來源上不能自給自足，必須依賴太陽能，因此設計的生態(tài)瓶要有穩(wěn)定的能量來源；生態(tài)瓶內可實現物質的循環(huán)利用，但為維持其穩(wěn)定性，生產者、消費者和分解者的數量要遵循能量流動規(guī)律；瓶底放一些鵝卵石并不是設計生態(tài)瓶所必需的。] 6．D 課堂小結　食物鏈、食物網　物質　抵抗力　恢復力　自我調節(jié) 當堂檢測 1．C　[生態(tài)系統的成分越復雜，營養(yǎng)結構越復雜，其自我調節(jié)能力就越大，生態(tài)平衡越不易被破壞。] 2．B　[生態(tài)系統自我調節(jié)能力的大小取決于生態(tài)系統中所包含的生物種類的多少和營養(yǎng)結構的復雜程度，生物種類越多，營養(yǎng)結構越復雜，則其自我調節(jié)能力越大。] 3．C 4．C　[在設計和制作小生態(tài)瓶時，應模擬穩(wěn)定的自然生態(tài)系統的條件，既要滿足各種生物之間有營養(yǎng)關系，又要滿足各種生物的數量搭配合理。由于能量沿食物鏈是單向流動、逐級遞減的，故設計生態(tài)瓶時要給予適當的光照，以滿足能量的需求。在設計和制作生態(tài)瓶時，瓶口應密封，與外界環(huán)境隔開。] 5．(1)植　肉　捕食　具有抗藥性　沒有抗藥性　(2)相對穩(wěn)定　抵抗力　自我調節(jié)　(3)逐漸恢復　恢復力穩(wěn)定性 解析　觀察圖解T點之前甲乙兩種昆蟲的波動情況，可以判斷出乙捕食甲。T點之后，乙數量減少，甲失去了天敵的控制，數量增多，導致森林生物量下降。