四川省成都市高中生物 第五章 生态系统及其稳定性 5.5 生态系统的稳定性1教案 新人教版必修3.doc

第5节生态系统的稳定性目标导读 1.通过对教材P109110的实例分析，理解生态系统的自我调节能力。2.阅读教材P110111，区分抵抗力稳定性和恢复力稳定性，并简述提高生态系统稳定性的措施。3.设计并制作生态缸，观察其稳定性。重难点击1.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。3.设计并制作生态缸，观察其稳定性。一、生态系统的稳定性和自我调节能力1生态系统的稳定性(1)概念：生态系统所具有的_或_自身结构和功能相对稳定的_。(2)原因：生态系统具有_。2生态系统的自我调节能力(1)实例受轻微污染的河流结果：生物的_不会受到明显的影响。森林结果：鸟类、害虫的数量趋于稳定。(2)特点生态系统的自我调节能力是_的，当外界干扰因素的强度超过_时，生态系统的自我调节能力会迅速丧失，生态系统就难以恢复。(3)基础：负反馈调节。问题探究1材料1亚马逊森林已经存在至少上千万年了，中间尽管经常遭受洪涝、火烧、虫害，也遭受人类的砍伐与放牧等活动的干扰，但现在依然保持着森林景观。材料2森林火灾(左)和火烧后的恢复(右)。从材料1、2看出，生态系统所具有的_自身结构和功能_的能力，叫做生态系统的稳定性。2生物个体的稳态和生态系统的稳态都是通过反馈调节来实现的，请以文字、箭头分别构建一个个体稳态和生态系统稳态反馈调节的概念模型。(1)个体稳态反馈调节的概念模型(以血糖调节为例)。(2)生态系统稳态反馈调节的概念模型(生态系统以水稻田生态系统为例，水稻田中的主要生物有水稻、食虫鸟与害虫)。3已经污染的湖泊中污染状况加剧，如下图：从材料看出，该生态系统具有_最初发生变化的那种成分所发生的变化的能力，这种能力称为_调节，该实例说明生态系统的自我调节能力_。1判断正误(1)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()(2)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()(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)森林中，害虫数量增加时，食虫鸟也会增多，害虫种群的增长就受到抑制，这不属于负反馈调节()(5)当外界干扰强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力将会丧失()2生态系统自我调节能力的基础是负反馈。下列哪项不属于负反馈调节()A草原鼠的数量上升引起蛇的数量上升，使得鼠的增加受到抑制B草原被蝗虫采食后，草原植物增强再生能力，减缓植物种群数量的下降C森林局部着火破坏了部分植被，但空地土壤肥沃光照充足，幸存植物能迅速萌发生长D池塘被倾倒入大量污水后，水生生物大量死亡，进一步引起水质变差易混辨析生态系统的负反馈调节和正反馈调节的比较比较负反馈调节正反馈调节作用是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统最初发生的那种变化向相反的方向发展，使生态系统达到并保持相对稳定加速生态系统最初所发生的变化，使生态系统向着更好或更坏的方向发展，即人们常说的良性循环或恶性循环结果抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化加速最初发生变化的那种成分所发生的变化二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性1比较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概念生态系统_外界干扰并使自身的结构与功能_的能力生态系统在受到外界干扰因素的_后_的能力特点生态系统的组分越多，食物网越_，自我调节能力就_，抵抗力稳定性就越高生态系统在受到不同的干扰(破坏)后，其恢复速度和恢复时间不同实例热带雨林中假若某种植食性动物大量减少，将由这个营养级的多种生物来代替，使整个生态系统维持相对稳定河流与土壤若被有毒物质轻微破坏，通过自身_，可以很快恢复；若被重度污染，河流或土壤的_稳定性就被破坏了2.提高生态系统稳定性的措施(1)对森林生态系统的利用，要有计划地采伐，防止过度采伐，并且要伐种兼顾。由此说明提高生态系统的稳定性要控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该_，不应超过生态系统的_。(2)农田生态系统需要不断地施肥、灌溉，控制病虫害，并且推广秸秆还田，以减少农田的输出。由此说明提高生态系统的稳定性，要对人类利用强度较大的生态系统_，以保证生态系统内部结构与功能的协调。问题探究1阅读材料分析问题：材料一话说乾隆下江南时，到了苏州一水乡，看到小桥流水人家，别具风情。水乡人家上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，即便如此，水仍然很清澈。这番景象让乾隆大为惊奇。可是，他也发现苏州虎丘外围的河流被众多染坊流出的废水污染得肮脏不堪、臭气熏天，于是他立即下令严禁商贾平民在虎丘一带开设染坊。迫于官府的法令，虎丘一带原有的数十家染坊不得不搬迁至远离虎丘的苏州远郊，从此以后虎丘重现绿水青山。材料二在北极苔原生态系统中，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。假如地衣受到大面积破坏，整个生态系统就会崩溃。相反，在热带雨林中，动植物种类繁多，营养结构非常复杂，假如其中的某种植食性动物大量减少，它在食物网中的位置还可以由这个营养级的多种生物来代替，整个生态系统的结构和功能仍然能够维持在相对稳定的状态。(1)水乡人家在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水仍然很清澈，说明生态系统具有什么能力？这种能力反映生态系统的哪种稳定性？(2)众多染坊废水使河流臭气熏天说明了什么？染坊停止排污后虎丘重现绿水青山说明河流生态系统具有哪种稳定性？(3)材料二可以说明什么？2要增加生态系统的抵抗力稳定性，是不是引进的物种越多越好？3一个生态系统的抵抗力稳定性很低，其恢复力稳定性就一定很高吗？3下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是()负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础“遭到破坏，恢复原状”属于抵抗力稳定性人类对自然生态系统的“干扰”不应超过其承受能力热带雨林遭到严重砍伐后，其恢复力稳定性仍很强提高生态系统稳定性的措施之一是随意增加生物种类，改变其营养结构A BC D4如果将一处受到外来干扰后恢复到原状态的森林开发为一个森林公园，为了提高该森林生态系统的稳定性，应当采取的措施是()A在森林中引入一些珍奇的野生动物，把生产者的能量尽量多地积蓄起来B在森林里引入一些珍奇的野生动物，增加食物网的复杂性C定期清理小型灌木、杂草和枯枝落叶，便于游人观赏珍贵树种D对森林适量采伐，使该生态系统处于长期相对稳定状态易混辨析有关生态系统稳定性的两点提示(1)不能说“热带雨林的稳定性大于草原生态系统”，只能说“热带雨林的抵抗力稳定性大于草原生态系统”。(2)抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系并不一定都是相反的，如苔原生态系统的两种稳定性都较小。三、设计并制作生态缸，观察其稳定性1实验原理(1)生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素都有密切的关系。(2)将少量植物，以这些植物_和其他_放入一个密封的玻璃缸中，便形成一个人工模拟的微型生态系统生态缸。(3)观察生态缸中生物的生存状况和存活时间的长短，了解生态系统的稳定性及影响稳定性的因素。2实验流程问题探究试分析生态缸的设计要求，完善下表：设计要求相关分析生态缸必须_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命力，成分齐全(具有_、_)生态缸中能够进行物质循环和_，在一定时期内保持稳定生态缸的材料必须_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；缸内储备一定量的空气生态缸的采光用较强的散射光防止水温过高导致水生植物死亡5某同学设计了一个小生态瓶，要想较长时间保持稳态，一定要做到的是()要有稳定的能量来源生产者、消费者、分解者的数量要搭配合理植物的光合作用能满足动物对氧气和养料的需要动物产生的CO2能满足植物进行光合作用瓶底应放一些鹅卵石A BC D6设计制作生态缸应该遵循一定的原理和要求，下面列举的原理或要求中合理的是()A应该将生态缸放在阳光能够直接照射的地方，以保证获得足够的能量B应该经常向生态缸中通气，从而保证缸中生物的呼吸C生态缸中投放的生物必须有很强的生命力，投放的动物数量要多一些D生态缸的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特别提醒生态缸内的生物只能保持一定时间的活性生态缸中虽然成分齐全，生产者、消费者和分解者之间可以进行能量流动和物质循环，但由于生态缸中的生态系统极为简单，自我调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。1生态系统自我调节能力越大，则表明()生态系统的成分越复杂生态系统的成分越简单营养结构越复杂营养结构越简单生态平衡容易被破坏生态平衡不易被破坏A BC D2在下列四种措施中，能提高区域生态系统自我调节能力的是()A减少该生态系统内的捕食者和寄生生物的数量B增加该生态系统内各营养级生物的种类C使生态系统内生产者和消费者在数量上保持平衡D减少该生态系统内生物的种类3下列曲线表示四个不同自然生态系统在受到同等程度的外来干扰后，初级消费者和次级消费者的数量变化情况。其中抵抗力稳定性最高的生态系统是()4在设计和制作小生态瓶，探究保持生态系统相对稳定的条件时，应遵循一定的原理，下列设计中不合理的是()A瓶内各种生物之间应有营养关系B瓶内各种生物的数量搭配应合理C瓶口应敞开以保证生物有氧呼吸D应给予瓶内生态系统适当的光照5一森林生态系统中有甲、乙两种昆虫，原来这两种昆虫的密度长期在一定范围内波动，保持动态平衡。后来在时间T点，对森林施放了一种邻近林区曾多次使用的化学杀虫剂，这一生态系统就发生了变化。如下图所示：(1)甲昆虫是_食性昆虫，乙昆虫是_食性昆虫，甲、乙两种昆虫之间的关系为_关系。施放化学杀虫剂后，甲昆虫密度上升的原因是_，乙昆虫密度下降的原因是_。(2)施药前，该生态系统保持_的状态，这体现了生态系统具有_稳定性；施药后生态系统受到破坏，说明生态系统的_能力具有一定的限度。(3)预测施药后相当长的一段时间，该生态系统中的两种昆虫密度和森林光合作用产物量会发生怎样的变化？_。这说明生态系统具有何种稳定性？_。答案精析一、知识梳理1(1)保持恢复能力(2)自我调节能力2(1)物理微生物种类和数量丰富受到抑制(2)有限一定限度问题探究1保持或恢复相对稳定2(1)如图所示(2)如图所示3加速正反馈是有一定限度的活学活用1(1)(2)(3)(4)(5)2D二、知识梳理1抵抗保持原状破坏恢复到原状复杂越强净化作用恢复力2(1)适度自我调节能力(2)实施相应的物质、能量投入问题探究1(1)河流生态系统具有一定的自我调节能力。这反映了河流生态系统有抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力，即抵抗力稳定性。(2)众多染坊废水流入虎丘外围的河流，远远超出了它的自我调节能力，河流生态系统被破坏，说明生态系统的自我调节能力是有一定限度的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力会迅速丧失。染坊停止排污后，被破坏的河流生态系统恢复到原状，说明河流生态系统具有恢复力稳定性。(3)由材料二看出：生态系统中的组分越多，营养结构越复杂，自我调节能力越强，抵抗力稳定性就越高。相反，生态系统中的组分越少，营养结构越简单，自我调节能力越差，抵抗力稳定性就越低。2不是。引进新物种是对原有系统稳定性的一种干扰，只有在保证不破坏原有稳态的前提下，才能起到应有的作用。3不一定，如北极苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低。活学活用3A4D在森林中引入一些珍奇的野生动物，将会改变原有的营养结构，破坏森林生态系统的稳定性。定期清理灌木、杂草和残枝落叶，这些人为因素的干扰会破坏原有生态系统的稳定性。森林属于可再生性资源，适量采伐、合理利用，并不会破坏森林生态系统的稳定性，反而会促进物质的循环，使该生态系统长期处于相对稳定状态。三、知识梳理1(2)为食的动物非生物物质问题探究封闭生产者消费者和分解者能量流动透明活学活用5B生态系统在能量来源上不能自给自足，必须依赖太阳能，因此设计的生态瓶要有稳定的能量来源；生态瓶内可实现物质的循环利用，但为维持其稳定性，生产者、消费者和分解者的数量要遵循能量流动规律；瓶底放一些鹅卵石并不是设计生态瓶所必需的。6D课堂小结食物链、食物网物质抵抗力恢复力自我调节当堂检测1C生态系统的成分越复杂，营养结构越复杂，其自我调节能力就越大，生态平衡越不易被破坏。2B生态系统自我调节能力的大小取决于生态系统中所包含的生物种类的多少和营养结构的复杂程度，生物种类越多，营养结构越复杂，则其自我调节能力越大。3C4C在设计和制作小生态瓶时，应模拟稳定的自然生态系统的条件，既要满足各种生物之间有营养关系，又要满足各种生物的数量搭配合理。由于能量沿食物链是单向流动、逐级递减的，故设计生态瓶时要给予适当的光照，以满足能量的需求。在设计和制作生态瓶时，瓶口应密封，与外界环境隔开。5(1)植肉捕食具有抗药性没有抗药性(2)相对稳定抵抗力自我调节(3)逐渐恢复恢复力稳定性解析观察图解T点之前甲乙两种昆虫的波动情况，可以判断出乙捕食甲。T点之后，乙数量减少，甲失去了天敌的控制，数量增多，导致森林生物量下降。