高二生物教案：《生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性》教學(xué)設(shè)計(jì)（一）

　　教學(xué)目標(biāo)：

　　1、識記生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念。

　　2、了解生態(tài)系統(tǒng)的自我 調(diào)節(jié)能力。

　　3、舉例說明抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。

　　4、簡述提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)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(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。

　　教學(xué)難點(diǎn)

　　抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的概念。

　　教學(xué)工具：

　　教學(xué)課件

　　教學(xué)過程

　　(一)、引入新課

　　少量砍伐森林中的樹木，森林的結(jié)構(gòu)功能不會破壞。

　　草原上適量放養(yǎng)牲畜，草原不至于破壞。

　　適度捕捉生態(tài)系統(tǒng)中的動物，也不會導(dǎo)致種群嚴(yán)重減小，更不會滅絕。

　　生態(tài)系統(tǒng)中的生物既有出生也有死亡，既有遷入也有遷出；陽光、溫度、水分等無機(jī)環(huán)境因素也在不斷地改變。生態(tài)系統(tǒng)在不斷地發(fā)展變化生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢：生物種類多樣化；結(jié)構(gòu)復(fù)雜化；功能完善化著。但對于一個相對成熟的生態(tài)系統(tǒng)來說，系統(tǒng)中的各種變化只要不超出一定限度，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能就不會發(fā)生大的改變。

　　（二）、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念

　　生態(tài)系統(tǒng)具有保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力，叫生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（穩(wěn)態(tài)）。

　　為什么生態(tài)系統(tǒng)能維持相對穩(wěn)定？

　　設(shè)問：生態(tài)系統(tǒng)在受到干擾后，為何仍能保持或恢復(fù)相對穩(wěn)定呢？

　　（三）、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力

　　1、實(shí)例闡述：請同學(xué)們看課本

　　①當(dāng)河流受到輕微的污染時，能通過物理沉降、化學(xué)分解和微生物的分解，很快消除污染，河流中的生物種類和數(shù)量不會受到明顯的影響。

　　②在森林中，當(dāng)害蟲數(shù)量增加時，食蟲鳥類由于食物豐富，數(shù)量也會增多，這樣，害蟲種群的增長就會受到抑制。

　　教師歸納：以上列舉的實(shí)例，都說明生態(tài)系統(tǒng)之所以能維持相對穩(wěn)定，是由于生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)的能力。

　　2、原因：自我調(diào)節(jié)能力

　　講述：生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力主要表現(xiàn)在3個方面：

　　第一，是同種生物的種群密度的調(diào)控，這是在有限空間內(nèi)比較普遍存在的種群變化規(guī)律，即種內(nèi)斗爭。

　　第二，是異種生物種群之間的數(shù)量調(diào)控，多出現(xiàn)于植物與動物或動物與動物之間，常有食物鏈關(guān)系。

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

　　生態(tài)系統(tǒng)總是隨著時間的變化而變化的，并與周圍的環(huán)境有著很密切的關(guān)系。并且這種自我調(diào)節(jié)能力是建立在一定基礎(chǔ)之上的。

　　展示PPT課件：草原生態(tài)系統(tǒng)兔與草的數(shù)量存在什么關(guān)系呢？根據(jù)學(xué)生回答出“負(fù)反饋”的概念。

　　講述：大家剛才列舉的實(shí)例中，在調(diào)節(jié)機(jī)制上有很多與此類似，調(diào)節(jié)的結(jié)果都是抑制和減弱最初發(fā)生的變化，這種調(diào)節(jié)機(jī)制叫做負(fù)反饋調(diào)節(jié)。負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，通過它的作用能使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到和保持穩(wěn)定，因此我們說負(fù)反饋調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)。

　　3、基礎(chǔ)：負(fù)反饋調(diào)節(jié)

　　（設(shè)問）：剛才講了負(fù)反饋調(diào)節(jié)它是維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)，那么在生態(tài)系統(tǒng)中這種自我調(diào)節(jié)的能力是不是無限大呢？

　　實(shí)例分析：

　　①黃土高原由于植被被長期濫采濫伐造成水土流失

　　②草原放牧過量造成植被啃食過量草場退化嚴(yán)重

　　【講述】：這說明生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)是以內(nèi)部生物群落為核心的，有著一定的承載力，因此生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有一定限度的。例如，有一個湖泊受到了過度的污染，超出了自身調(diào)節(jié)能力范圍，魚類的數(shù)量就會大量死亡，魚類死亡的尸體腐爛，又會進(jìn)一步加重污染，引起更多的魚類的死亡。這就生態(tài)系統(tǒng)的正反饋調(diào)節(jié)。

　　過渡：那么生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)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(tǒng)和森林生態(tài)系統(tǒng)的比較

　　學(xué)生思考回答：與生物種類有關(guān)，與無機(jī)環(huán)境有關(guān)

　　教師總結(jié)：草原生態(tài)系統(tǒng)中生物種類少，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，食物鏈單一，一種生物的死亡就會影響下一個營養(yǎng)級生物的生存，而森林生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)復(fù)雜，一種生物的死亡可以有同一營養(yǎng)級的其它生物代替，這樣就不會影響下一個營養(yǎng)級生物的生存，因而穩(wěn)定性就強(qiáng)。同時環(huán)境越好這種自動調(diào)節(jié)能力就越強(qiáng)。

　　4、自我調(diào)節(jié)能力的大小：與生態(tài)系統(tǒng)的物種組成成正相關(guān)

　　【過渡】：在生態(tài)系統(tǒng)中，只要干擾和破壞不超過自我調(diào)節(jié)能力，生態(tài)系統(tǒng)就能夠維持相對穩(wěn)定，這種穩(wěn)定性表現(xiàn)為抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性

　　（四）、抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性

　　1、抵抗力穩(wěn)定性：抵抗干擾、保持原狀

　　過渡：下面我們通過實(shí)例來理解抵抗力穩(wěn)定性內(nèi)含指的是什么。

　　實(shí)例分析：

　　①當(dāng)河流受到輕微的污染時

　　②在森林中，當(dāng)害蟲數(shù)量增加時

　　提問：抵抗力穩(wěn)定性穩(wěn)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(tǒng)與熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性的不同

　　學(xué)生回答：

　　（１）、生物的種類、數(shù)量多，一定外來干擾造成的變化占總量的比例小。

　　（２）、能量流動與物質(zhì)循環(huán)的途徑多，一條途徑中斷后還有其他途徑來代替。

　　教師總結(jié)：一般來說，生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單，自動調(diào)節(jié)能力就越小，抵抗力穩(wěn)定性就越低；反之，生態(tài)系統(tǒng)各個營養(yǎng)的生物種類越繁多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自動調(diào)節(jié)能力就越大，抵抗力穩(wěn)定性就越高。所以生態(tài)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)能力的大小有一定限度。

　　抵抗力穩(wěn)定性的大小：與生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)成正相關(guān)

　　[過渡]：下面我們再來了解什么叫恢復(fù)力穩(wěn)定性。

　　2、恢復(fù)力穩(wěn)定性：遭到破壞、恢復(fù)原狀

　　實(shí)例分析：

　　①野火燒不盡，春風(fēng)吹又生

　　②河流遭到嚴(yán)重污染后

　　[提問]：恢復(fù)力穩(wěn)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(tǒng)與熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力穩(wěn)定性的不同

　　學(xué)生回答：

　　(１)、各營養(yǎng)級的生物個體小，數(shù)量多，繁殖快。

　　(２)、生物種類較少，物種擴(kuò)張受到的制約小。

　　教師總結(jié)：一般來說，生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單，自動調(diào)節(jié)能力就越小，恢復(fù)力穩(wěn)定性就越高；反之，生態(tài)系統(tǒng)各個營養(yǎng)的生物種類越繁多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自動調(diào)節(jié)能力就越大，恢復(fù)力穩(wěn)定性就越低。

　　恢復(fù)力穩(wěn)定性的大小：一般與生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)成負(fù)相關(guān)

　　3、抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性的關(guān)系

　　對一個生態(tài)系統(tǒng)來說，抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性存在相反關(guān)系。（利用曲線圖說明）

　　(a為抵抗力穩(wěn)定性，b為恢復(fù)力穩(wěn)定性)

　　[提問]：如果將兩個生態(tài)系統(tǒng)放在一起比較，顯然北極苔原生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性低，熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性高。那么，恢復(fù)力穩(wěn)定性又是誰高誰低呢？為什么？

　　[學(xué)生回答]：略

　　教師歸納：

　　①生態(tài)系統(tǒng)在受到不同程度的破壞后，其恢復(fù)速度與恢復(fù)時間是不一樣的。

　　②一般情況下，生態(tài)系統(tǒng)的生物種類少，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，如果遭到破壞，比較容易恢復(fù)。

　　③但是，還要考慮生態(tài)系統(tǒng)所處的環(huán)境條件。如，當(dāng)受到一定強(qiáng)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(fù)；但極地苔原由于寒冷，天氣惡劣而須較長時間才能恢復(fù)。說明熱帶雨林的恢復(fù)力穩(wěn)定性比后者高。

　　[小結(jié)]：看來，比較恢復(fù)力穩(wěn)定性時，除了考慮營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度外，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，遭到破壞后比較容易恢復(fù)，還生態(tài)系統(tǒng)所處的環(huán)境條件也是一個重要的考量因素。

　　討論：

　　（1）比較熱帶雨林和人工林抵抗力穩(wěn)定性的高低？

　　（2）比較同等強(qiáng)度干擾下，草原生態(tài)系統(tǒng)和沙漠生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力穩(wěn)定性的高低？

　　[過渡]：通過今天的學(xué)習(xí)，我們知道了生態(tài)系統(tǒng)具有保持和恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力。可是，這種能力也是有限的。因而我們要把所學(xué)的知識應(yīng)用到實(shí)際生活中去解決一些實(shí)際問題

　　（五）、提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的和措施

　　1.破壞生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)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：過度采伐、放牧、捕獵、環(huán)境污染等

　　2.提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施

　　（1）控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度,對生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)該適度,不應(yīng)超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。

　　（2）對人類利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的物質(zhì)、能量投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)。

　　提問：誰能夠舉出兩個方面的例子？

　　學(xué)生：合理放牧，合理砍伐，合理捕魚等；建立自然保護(hù)區(qū)，興修水利，建防護(hù)林等。

　　3. 提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的意義

　　人類的生存離不開一個適宜穩(wěn)定的環(huán)境。

　　人類的發(fā)展離不開一個適宜穩(wěn)定的環(huán)境

　　走持續(xù)發(fā)展的道路需要一個適宜穩(wěn)定的環(huán)境。

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

　　（六）、設(shè)計(jì)制作生態(tài)瓶(缸),觀察其穩(wěn)定性

　　目標(biāo)：通過動手自制小型生態(tài)瓶(缸)，認(rèn)真觀察記錄這一人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

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

　　討論：如何制作小型生態(tài)瓶，才能使它在較長時間內(nèi)維持相對穩(wěn)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（里邊有小型動物和藻類植物）放進(jìn)健康的小魚。最后，封上生態(tài)瓶蓋。

　　1.瓶中生物的生活力要強(qiáng),并且數(shù)量不能過多。

　　2.生態(tài)瓶要放在有充足陽光照射的地方（如窗臺上）。

　　3.瓶中水量不能超過容積的4/5。

　　課后小結(jié)

　　我們一起來總結(jié)這節(jié)課內(nèi)容。生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能總是處于不斷變化的過程中，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定只是相對的穩(wěn)定。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是生態(tài)系統(tǒng)所具有的一種自我調(diào)節(jié)能力，而這種能力的基礎(chǔ)是負(fù)反饋調(diào)節(jié)。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。生物圈是人類生存的唯一環(huán)境，而人類活動的干擾正在全球范圍內(nèi)使生態(tài)系統(tǒng)偏離穩(wěn)態(tài)，我們要保護(hù)并提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

　　板書

　　第五章

　　第5節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

　　一．生態(tài)系統(tǒng)的概念

　　二．生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力

　　三．抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性

　　四．提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的和措施

　　五．設(shè)計(jì)制作生態(tài)瓶(缸),觀察其穩(wěn)定性