高二生物教案：《生態(tài)系統的穩定性》教學(xué)設計（一）

　　教學(xué)目標：

　　1、識記生態(tài)系統穩定性的概念。

　　2、了解生態(tài)系統的自我 調節能力。

　　3、舉例說(shuō)明抵抗力穩定性和恢復力穩定性。

　　4、簡(jiǎn)述提高生態(tài)系統穩定性的措施。

　　教學(xué)重難點(diǎn)：

　　教學(xué)重點(diǎn)：

　　闡明生態(tài)系統的自我調節能力。

　　教學(xué)難點(diǎn)

　　抵抗力穩定性和恢復力穩定性的概念。

　　教學(xué)工具：

　　教學(xué)課件

　　教學(xué)過(guò)程

　　(一)、引入新課

　　少量砍伐森林中的樹(shù)木，森林的結構功能不會(huì )破壞。

　　草原上適量放養牲畜，草原不至于破壞。

　　適度捕捉生態(tài)系統中的動(dòng)物，也不會(huì )導致種群嚴重減小，更不會(huì )滅絕。

　　生態(tài)系統中的生物既有出生也有死亡，既有遷入也有遷出；陽(yáng)光、溫度、水分等無(wú)機環(huán)境因素也在不斷地改變。生態(tài)系統在不斷地發(fā)展變化生態(tài)系統的發(fā)展趨勢：生物種類(lèi)多樣化；結構復雜化；功能完善化著(zhù)。但對于一個(gè)相對成熟的生態(tài)系統來(lái)說(shuō)，系統中的各種變化只要不超出一定限度，生態(tài)系統的結構與功能就不會(huì )發(fā)生大的改變。

　�。ǘ�）、生態(tài)系統穩定性的概念

　　生態(tài)系統具有保持或恢復自身結構和功能相對穩定的能力，叫生態(tài)系統的穩定性（穩態(tài)）。

　　為什么生態(tài)系統能維持相對穩定？

　　設問(wèn)：生態(tài)系統在受到干擾后，為何仍能保持或恢復相對穩定呢？

　�。ㄈ�）、生態(tài)系統的自我調節能力

　　1、實(shí)例闡述：請同學(xué)們看課本

　�、佼敽恿魇艿捷p微的污染時(shí)，能通過(guò)物理沉降、化學(xué)分解和微生物的分解，很快消除污染，河流中的生物種類(lèi)和數量不會(huì )受到明顯的影響。

　�、谠谏�林中，當害蟲(chóng)數量增加時(shí)，食蟲(chóng)鳥(niǎo)類(lèi)由于食物豐富，數量也會(huì )增多，這樣，害蟲(chóng)種群的增長(cháng)就會(huì )受到抑制。

　　教師歸納：以上列舉的實(shí)例，都說(shuō)明生態(tài)系統之所以能維持相對穩定，是由于生態(tài)系統具有自我調節的能力。

　　2、原因：自我調節能力

　　講述：生態(tài)系統的自我調節能力主要表現在3個(gè)方面：

　　第一，是同種生物的種群密度的調控，這是在有限空間內比較普遍存在的種群變化規律，即種內斗爭。

　　第二，是異種生物種群之間的數量調控，多出現于植物與動(dòng)物或動(dòng)物與動(dòng)物之間，常有食物鏈關(guān)系。

　　第三，是生物與環(huán)境之間的相互調控，即環(huán)境容納量。

　　生態(tài)系統總是隨著(zhù)時(shí)間的變化而變化的，并與周?chē)�的環(huán)境有著(zhù)很密切的關(guān)系。并且這種自我調節能力是建立在一定基礎之上的。

　　展示PPT課件：草原生態(tài)系統兔與草的數量存在什么關(guān)系呢？根據學(xué)生回答出“負反饋”的概念。

　　講述：大家剛才列舉的實(shí)例中，在調節機制上有很多與此類(lèi)似，調節的結果都是抑制和減弱最初發(fā)生的變化，這種調節機制叫做負反饋調節。負反饋調節在生態(tài)系統中普遍存在，通過(guò)它的作用能使生態(tài)系統達到和保持穩定，因此我們說(shuō)負反饋調節生態(tài)系統自我調節能力的基礎。

　　3、基礎：負反饋調節

　�。ㄔO問(wèn)）：剛才講了負反饋調節它是維持生態(tài)系統穩定性的基礎，那么在生態(tài)系統中這種自我調節的能力是不是無(wú)限大呢？

　　實(shí)例分析：

　�、冱S土高原由于植被被長(cháng)期濫采濫伐造成水土流失

　�、诓菰�放牧過(guò)量造成植被啃食過(guò)量草場(chǎng)退化嚴重

　　【講述】：這說(shuō)明生態(tài)系統的自動(dòng)調節是以?xún)炔可�物群落為核心的，有�?zhù)一定的承載力，因此生態(tài)系統的自我調節能力是有一定限度的。例如，有一個(gè)湖泊受到了過(guò)度的污染，超出了自身調節能力范圍，魚(yú)類(lèi)的數量就會(huì )大量死亡，魚(yú)類(lèi)死亡的尸體腐爛，又會(huì )進(jìn)一步加重污染，引起更多的魚(yú)類(lèi)的死亡。這就生態(tài)系統的正反饋調節。

　　過(guò)渡：那么生態(tài)系統的自我調節能力的大小與什么因素有關(guān)呢？

　　實(shí)例分析：草原生態(tài)系統和森林生態(tài)系統的比較

　　學(xué)生思考回答：與生物種類(lèi)有關(guān)，與無(wú)機環(huán)境有關(guān)

　　教師總結：草原生態(tài)系統中生物種類(lèi)少，營(yíng)養結構簡(jiǎn)單，食物鏈單一，一種生物的死亡就會(huì )影響下一個(gè)營(yíng)養級生物的生存，而森林生態(tài)系統食物網(wǎng)復雜，一種生物的死亡可以有同一營(yíng)養級的其它生物代替，這樣就不會(huì )影響下一個(gè)營(yíng)養級生物的生存，因而穩定性就強。同時(shí)環(huán)境越好這種自動(dòng)調節能力就越強。

　　4、自我調節能力的大�。号c生態(tài)系統的物種組成成正相關(guān)

　　【過(guò)渡】：在生態(tài)系統中，只要干擾和破壞不超過(guò)自我調節能力，生態(tài)系統就能夠維持相對穩定，這種穩定性表現為抵抗力穩定性和恢復力穩定性

　�。ㄋ模�、抵抗力穩定性和恢復力穩定性

　　1、抵抗力穩定性：抵抗干擾、保持原狀

　　過(guò)渡：下面我們通過(guò)實(shí)例來(lái)理解抵抗力穩定性?xún)群�指的是什么�?br />
　　實(shí)例分析：

　�、佼敽恿魇艿捷p微的污染時(shí)

　�、谠谏�林中，當害蟲(chóng)數量增加時(shí)

　　提問(wèn)：抵抗力穩定性穩定性的大小與什么因素有關(guān)呢？思考比較北極苔原生態(tài)系統與熱帶雨林生態(tài)系統抵抗力穩定性的不同

　　學(xué)生回答：

　�。ǎ保�、生物的種類(lèi)、數量多，一定外來(lái)干擾造成的變化占總量的比例小。

　�。ǎ玻�、能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的途徑多，一條途徑中斷后還有其他途徑來(lái)代替。

　　教師總結：一般來(lái)說(shuō)，生態(tài)系統的成分越單純，營(yíng)養結構越簡(jiǎn)單，自動(dòng)調節能力就越小，抵抗力穩定性就越低；反之，生態(tài)系統各個(gè)營(yíng)養的生物種類(lèi)越繁多，營(yíng)養結構越復雜，自動(dòng)調節能力就越大，抵抗力穩定性就越高。所以生態(tài)系統自動(dòng)調節能力的大小有一定限度。

　　抵抗力穩定性的大�。号c生態(tài)系統的營(yíng)養結構成正相關(guān)

　　[過(guò)渡]：下面我們再來(lái)了解什么叫恢復力穩定性。

　　2、恢復力穩定性：遭到破壞、恢復原狀

　　實(shí)例分析：

　�、僖盎馃�不盡，春風(fēng)吹又生

　�、诤恿髟獾絿乐匚廴竞�

　　[提問(wèn)]：恢復力穩定性的大小與什么因素有關(guān)呢？思考比較北極苔原生態(tài)系統與熱帶雨林生態(tài)系統恢復力穩定性的不同

　　學(xué)生回答：

　　(１)、各營(yíng)養級的生物個(gè)體小，數量多，繁殖快。

　　(２)、生物種類(lèi)較少，物種擴張受到的制約小。

　　教師總結：一般來(lái)說(shuō)，生態(tài)系統的成分越單純，營(yíng)養結構越簡(jiǎn)單，自動(dòng)調節能力就越小，恢復力穩定性就越高；反之，生態(tài)系統各個(gè)營(yíng)養的生物種類(lèi)越繁多，營(yíng)養結構越復雜，自動(dòng)調節能力就越大，恢復力穩定性就越低。

　　恢復力穩定性的大�。阂话闩c生態(tài)系統的營(yíng)養結構成負相關(guān)

　　3、抵抗力穩定性與恢復力穩定性的關(guān)系

　　對一個(gè)生態(tài)系統來(lái)說(shuō)，抵抗力穩定性與恢復力穩定性存在相反關(guān)系。（利用曲線(xiàn)圖說(shuō)明）

　　(a為抵抗力穩定性，b為恢復力穩定性)

　　[提問(wèn)]：如果將兩個(gè)生態(tài)系統放在一起比較，顯然北極苔原生態(tài)系統的抵抗力穩定性低，熱帶雨林生態(tài)系統的抵抗力穩定性高。那么，恢復力穩定性又是誰(shuí)高誰(shuí)低呢？為什么？

　　[學(xué)生回答]：略

　　教師歸納：

　�、偕鷳B(tài)系統在受到不同程度的破壞后，其恢復速度與恢復時(shí)間是不一樣的。

　�、谝话闱闆r下，生態(tài)系統的生物種類(lèi)少，營(yíng)養結構簡(jiǎn)單，如果遭到破壞，比較容易恢復。

　�、鄣�是，還要考慮生態(tài)系統所處的環(huán)境條件。如，當受到一定強度的破壞后，熱帶雨林由于所處的環(huán)境高溫多雨，氣候適宜，故能夠較快地恢復；但極地苔原由于寒冷，天氣惡劣而須較長(cháng)時(shí)間才能恢復。說(shuō)明熱帶雨林的恢復力穩定性比后者高。

　　[小結]：看來(lái)，比較恢復力穩定性時(shí)，除了考慮營(yíng)養結構的復雜程度外，營(yíng)養結構簡(jiǎn)單，遭到破壞后比較容易恢復，還生態(tài)系統所處的環(huán)境條件也是一個(gè)重要的考量因素。

　　討論：

　�。�1）比較熱帶雨林和人工林抵抗力穩定性的高低？

　�。�2）比較同等強度干擾下，草原生態(tài)系統和沙漠生態(tài)系統恢復力穩定性的高低？

　　[過(guò)渡]：通過(guò)今天的學(xué)習，我們知道了生態(tài)系統具有保持和恢復自身結構和功能相對穩定的能力�？墒�，這種能力也是有限的。因而我們要把所學(xué)的知識應用到實(shí)際生活中去解決一些實(shí)際問(wèn)題

　�。ㄎ澹�、提高生態(tài)系統穩定性的和措施

　　1.破壞生態(tài)系統穩定性的因素：

　　自然因素：地震、海嘯、火山、泥石流、流行病等。

　　人為因素：過(guò)度采伐、放牧、捕獵、環(huán)境污染等

　　2.提高生態(tài)系統穩定性的措施

　�。�1）控制對生態(tài)系統干擾的程度,對生態(tài)系統的利用應該適度,不應超過(guò)生態(tài)系統的自我調節能力。

　�。�2）對人類(lèi)利用強度較大的生態(tài)系統，應實(shí)施相應的物質(zhì)、能量投入，保證生態(tài)系統內部結構與功能的協(xié)調。

　　提問(wèn)：誰(shuí)能夠舉出兩個(gè)方面的例子？

　　學(xué)生：合理放牧，合理砍伐，合理捕魚(yú)等；建立自然保護區，興修水利，建防護林等。

　　3. 提高生態(tài)系統的穩定性的意義

　　人類(lèi)的生存離不開(kāi)一個(gè)適宜穩定的環(huán)境。

　　人類(lèi)的發(fā)展離不開(kāi)一個(gè)適宜穩定的環(huán)境

　　走持續發(fā)展的道路需要一個(gè)適宜穩定的環(huán)境。

　　小結：生態(tài)系統的穩定性對于人類(lèi)的生存與發(fā)展具有重要的意義�，F在人們的生存面臨了許多的危機，將知識和實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，才是最有意義的事。

　�。�六）、設計制作生態(tài)瓶(缸),觀(guān)察其穩定性

　　目標：通過(guò)動(dòng)手自制小型生態(tài)瓶(缸)，認真觀(guān)察記錄這一人工生態(tài)系統的穩定性。

　　實(shí)驗材料:罐頭瓶（透明的飲料瓶等 ），棕色瓶，柳條魚(yú)，小田螺，小蝦，水草，浮萍，砂土，池塘水足量,自來(lái)水足量。

　　討論：如何制作小型生態(tài)瓶，才能使它在較長(cháng)時(shí)間內維持相對穩定?

　　提示：在罐頭瓶或透明的飲料瓶下邊放上沙子，植入水草，裝進(jìn)池塘水（里邊有小型動(dòng)物和藻類(lèi)植物）放進(jìn)健康的小魚(yú)。最后，封上生態(tài)瓶蓋。

　　1.瓶中生物的生活力要強,并且數量不能過(guò)多。

　　2.生態(tài)瓶要放在有充足陽(yáng)光照射的地方（如窗臺上）。

　　3.瓶中水量不能超過(guò)容積的4/5。

　　課后小結

　　我們一起來(lái)總結這節課內容。生態(tài)系統的結構和功能總是處于不斷變化的過(guò)程中，生態(tài)系統的穩定只是相對的穩定。生態(tài)系統的穩定性是生態(tài)系統所具有的一種自我調節能力，而這種能力的基礎是負反饋調節。生態(tài)系統的穩定性包括抵抗力穩定性和恢復力穩定性。生物圈是人類(lèi)生存的唯一環(huán)境，而人類(lèi)活動(dòng)的干擾正在全球范圍內使生態(tài)系統偏離穩態(tài)，我們要保護并提高生態(tài)系統的穩定性。

　　板書(shū)

　　第五章

　　第5節 生態(tài)系統的穩定性

　　一．生態(tài)系統的概念

　　二．生態(tài)系統的自我調節能力

　　三．抵抗力穩定性和恢復力穩定性

　　四．提高生態(tài)系統穩定性的和措施

　　五．設計制作生態(tài)瓶(缸),觀(guān)察其穩定性