高二生物教案：《生態系統的穩定性》教學設計（一）

　　教學目標：

　　1、識記生態系統穩定性的概念。

　　2、了解生態系統的自我 調節能力。

　　3、舉例說明抵抗力穩定性和恢復力穩定性。

　　4、簡述提高生態系統穩定性的措施。

　　教學重難點：

　　教學重點：

　　闡明生態系統的自我調節能力。

　　教學難點

　　抵抗力穩定性和恢復力穩定性的概念。

　　教學工具：

　　教學課件

　　教學過程

　　(一)、引入新課

　　少量砍伐森林中的樹木，森林的結構功能不會破壞。

　　草原上適量放養牲畜，草原不至于破壞。

　　適度捕捉生態系統中的動物，也不會導致種群嚴重減小，更不會滅絕。

　　生態系統中的生物既有出生也有死亡，既有遷入也有遷出；陽光、溫度、水分等無機環境因素也在不斷地改變。生態系統在不斷地發展變化生態系統的發展趨勢：生物種類多樣化；結構復雜化；功能完善化著。但對于一個相對成熟的生態系統來說，系統中的各種變化只要不超出一定限度，生態系統的結構與功能就不會發生大的改變。

　　（二）、生態系統穩定性的概念

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

　　為什么生態系統能維持相對穩定？

　　設問：生態系統在受到干擾后，為何仍能保持或恢復相對穩定呢？

　　（三）、生態系統的自我調節能力

　　1、實例闡述：請同學們看課本

　　①當河流受到輕微的污染時，能通過物理沉降、化學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量不會受到明顯的影響。

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

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

　　2、原因：自我調節能力

　　講述：生態系統的自我調節能力主要表現在3個方面：

　　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，多出現于植物與動物或動物與動物之間，常有食物鏈關系。

　　第三，是生物與環境之間的相互調控，即環境容納量。

　　生態系統總是隨著時間的變化而變化的，并與周圍的環境有著很密切的關系。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：草原生態系統兔與草的數量存在什么關系呢？根據學生回答出“負反饋”的概念。

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

　　3、基礎：負反饋調節

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

　　實例分析：

　　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重

　　【講述】：這說明生態系統的自動調節是以內部生物群落為核心的，有著一定的承載力，因此生態系統的自我調節能力是有一定限度的。例如，有一個湖泊受到了過度的污染，超出了自身調節能力范圍，魚類的數量就會大量死亡，魚類死亡的尸體腐爛，又會進一步加重污染，引起更多的魚類的死亡。這就生態系統的正反饋調節。

　　過渡：那么生態系統的自我調節能力的大小與什么因素有關呢？

　　實例分析：草原生態系統和森林生態系統的比較

　　學生思考回答：與生物種類有關，與無機環境有關

　　教師總結：草原生態系統中生物種類少，營養結構簡單，食物鏈單一，一種生物的死亡就會影響下一個營養級生物的生存，而森林生態系統食物網復雜，一種生物的死亡可以有同一營養級的其它生物代替，這樣就不會影響下一個營養級生物的生存，因而穩定性就強。同時環境越好這種自動調節能力就越強。

　　4、自我調節能力的大小：與生態系統的物種組成成正相關

　　【過渡】：在生態系統中，只要干擾和破壞不超過自我調節能力，生態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

　　（四）、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

　　過渡：下面我們通過實例來理解抵抗力穩定性內含指的是什么。

　　實例分析：

　　①當河流受到輕微的污染時

　　②在森林中，當害蟲數量增加時

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

　　學生回答：

　　（１）、生物的種類、數量多，一定外來干擾造成的變化占總量的比例小。

　　（２）、能量流動與物質循環的途徑多，一條途徑中斷后還有其他途徑來代替。

　　教師總結：一般來說，生態系統的成分越單純，營養結構越簡單，自動調節能力就越小，抵抗力穩定性就越低；反之，生態系統各個營養的生物種類越繁多，營養結構越復雜，自動調節能力就越大，抵抗力穩定性就越高。所以生態系統自動調節能力的大小有一定限度。

　　抵抗力穩定性的大小：與生態系統的營養結構成正相關

　　[過渡]：下面我們再來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

　　實例分析：

　　①野火燒不盡，春風吹又生

　　②河流遭到嚴重污染后

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

　　學生回答：

　　(１)、各營養級的生物個體小，數量多，繁殖快。

　　(２)、生物種類較少，物種擴張受到的制約小。

　　教師總結：一般來說，生態系統的成分越單純，營養結構越簡單，自動調節能力就越小，恢復力穩定性就越高；反之，生態系統各個營養的生物種類越繁多，營養結構越復雜，自動調節能力就越大，恢復力穩定性就越低。

　　恢復力穩定性的大小：一般與生態系統的營養結構成負相關

　　3、抵抗力穩定性與恢復力穩定性的關系

　　對一個生態系統來說，抵抗力穩定性與恢復力穩定性存在相反關系。（利用曲線圖說明）

　　(a為抵抗力穩定性，b為恢復力穩定性)

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

　　[學生回答]：略

　　教師歸納：

　　①生態系統在受到不同程度的破壞后，其恢復速度與恢復時間是不一樣的。

　　②一般情況下，生態系統的生物種類少，營養結構簡單，如果遭到破壞，比較容易恢復。

　　③但是，還要考慮生態系統所處的環境條件。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，天氣惡劣而須較長時間才能恢復。說明熱帶雨林的恢復力穩定性比后者高。

　　[小結]：看來，比較恢復力穩定性時，除了考慮營養結構的復雜程度外，營養結構簡單，遭到破壞后比較容易恢復，還生態系統所處的環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定性的高低？

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

　　[過渡]：通過今天的學習，我們知道了生態系統具有保持和恢復自身結構和功能相對穩定的能力。可是，這種能力也是有限的。因而我們要把所學的知識應用到實際生活中去解決一些實際問題

　　（五）、提高生態系統穩定性的和措施

　　1.破壞生態系統穩定性的因素：

　　自然因素：地震、海嘯、火山、泥石流、流行病等。

　　人為因素：過度采伐、放牧、捕獵、環境污染等

　　2.提高生態系統穩定性的措施

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

　　（2）對人類利用強度較大的生態系統，應實施相應的物質、能量投入，保證生態系統內部結構與功能的協調。

　　提問：誰能夠舉出兩個方面的例子？

　　學生：合理放牧，合理砍伐，合理捕魚等；建立自然保護區，興修水利，建防護林等。

　　3. 提高生態系統的穩定性的意義

　　人類的生存離不開一個適宜穩定的環境。

　　人類的發展離不開一個適宜穩定的環境

　　走持續發展的道路需要一個適宜穩定的環境。

　　小結：生態系統的穩定性對于人類的生存與發展具有重要的意義。現在人們的生存面臨了許多的危機，將知識和實際聯系起來，才是最有意義的事。

　　（六）、設計制作生態瓶(缸),觀察其穩定性

　　目標：通過動手自制小型生態瓶(缸)，認真觀察記錄這一人工生態系統的穩定性。

　　實驗材料: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：如何制作小型生態瓶，才能使它在較長時間內維持相對穩定?

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

　　1.瓶中生物的生活力要強,并且數量不能過多。

　　2.生態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

　　我們一起來總結這節課內容。生態系統的結構和功能總是處于不斷變化的過程中，生態系統的穩定只是相對的穩定。生態系統的穩定性是生態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。生物圈是人類生存的唯一環境，而人類活動的干擾正在全球范圍內使生態系統偏離穩態，我們要保護并提高生態系統的穩定性。

　　板書

　　第五章

　　第5節 生態系統的穩定性

　　一．生態系統的概念

　　二．生態系統的自我調節能力

　　三．抵抗力穩定性和恢復力穩定性

　　四．提高生態系統穩定性的和措施

　　五．設計制作生態瓶(缸),觀察其穩定性