2024-2025學(xué)年高中生物第5章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性教案新人教版必修3

PAGE9-第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)整實(shí)力2.舉例說明反抗力穩(wěn)定性和復(fù)原力穩(wěn)定性3.簡述提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施4.設(shè)計(jì)并制作生態(tài)缸，視察其穩(wěn)定性5.認(rèn)同生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要性，關(guān)注人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響1.通過分析生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，建立生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)觀2.通過分析生態(tài)系統(tǒng)的反抗力穩(wěn)定性、復(fù)原力穩(wěn)定性與總穩(wěn)定性的關(guān)系曲線，培育運(yùn)用科學(xué)思維分析問題、解決問題的實(shí)力3.通過“設(shè)計(jì)并制作生態(tài)缸，視察其穩(wěn)定性”的試驗(yàn)，提高試驗(yàn)設(shè)計(jì)、動(dòng)手操作及視察、分析實(shí)力4.通過學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要性等學(xué)問，關(guān)注人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響一、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1．概念生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或復(fù)原自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的實(shí)力。2．緣由生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)整實(shí)力。3．生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)整實(shí)力(1)基礎(chǔ)：負(fù)反饋調(diào)整。(2)表現(xiàn)：生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和功能穩(wěn)定性。(3)特點(diǎn)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)整實(shí)力是有限的，當(dāng)外界干擾因素的強(qiáng)度超過肯定限度時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)整實(shí)力會(huì)快速丟失，生態(tài)系統(tǒng)就難以復(fù)原。4．類型(1)反抗力穩(wěn)定性①概念生態(tài)系統(tǒng)反抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀的實(shí)力。②特點(diǎn)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分越多，食物網(wǎng)越困難，其自我調(diào)整實(shí)力越強(qiáng)，反抗力穩(wěn)定性越高。(2)復(fù)原力穩(wěn)定性①概念生態(tài)系統(tǒng)在受到不同干擾因素的破壞后復(fù)原到原狀的實(shí)力。②特點(diǎn)生態(tài)系統(tǒng)的成分越簡潔，一般越簡潔復(fù)原；反之越難。5．提高穩(wěn)定性的措施(1)限制對(duì)生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)當(dāng)適度；不應(yīng)超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)整實(shí)力。(2)對(duì)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)。二、設(shè)計(jì)并制作生態(tài)缸，視察其穩(wěn)定性1．目的要求：設(shè)計(jì)一個(gè)生態(tài)缸，視察人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2．基本原理eq\a\vs4\al(生態(tài)系,統(tǒng)原理)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)原理，將生態(tài)系統(tǒng)具有的基本成分進(jìn)行組織,在設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮系統(tǒng)內(nèi)不同養(yǎng)分級(jí)生物之間的合適比例))3．方法步驟(1)鋪土：沙土在上，花土在下?！?2)倒水：在缸內(nèi)低處倒進(jìn)水?！?3)放置生物：依據(jù)生物生活習(xí)性合理放置?！?4)放置生態(tài)缸：封上生態(tài)缸蓋，將生態(tài)缸置于室內(nèi)通風(fēng)、光線良好的地方，但要避開陽光干脆照耀。推斷對(duì)錯(cuò)(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)1．一般地說，生態(tài)系統(tǒng)的成分越單一，養(yǎng)分結(jié)構(gòu)越簡潔，自我調(diào)整實(shí)力就越小，反抗力穩(wěn)定性就越低。 ()2．生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)整實(shí)力表現(xiàn)在自身凈化作用、群落內(nèi)部的負(fù)反饋調(diào)整和生物群落與無機(jī)環(huán)境之間的負(fù)反饋調(diào)整等方面。 ()3．物種多樣性比較高的生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定。 ()4．生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)，可以提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。 ()5．在一塊牧草地上栽種喬木樹林后，其復(fù)原力穩(wěn)定性下降。 ()6．就生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而言，生態(tài)瓶的穩(wěn)定性取決于物種數(shù)。 ()提示：1.√2.√3.√4.√5.√6．×生態(tài)瓶的穩(wěn)定性主要取決于生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者的合理搭配，并非物種數(shù)目越多越穩(wěn)定。生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)整實(shí)力[問題探究]1．亞馬遜森林已經(jīng)存在至少上千萬年了，中間盡管常常遭遇洪澇、火燒、蟲害，也遭遇人類的砍伐與放牧等活動(dòng)的干擾，但現(xiàn)在依舊保持著森林景觀。(1)分析以上可知，該生態(tài)系統(tǒng)具有穩(wěn)定性的緣由是什么？提示：該生態(tài)系統(tǒng)具有肯定的自我調(diào)整實(shí)力。(2)請(qǐng)思索并總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)中生物種類與其自我調(diào)整實(shí)力及穩(wěn)定性的關(guān)系。提示：生物種類繁多，養(yǎng)分結(jié)構(gòu)困難?自我調(diào)整實(shí)力強(qiáng)?反抗力穩(wěn)定性高。2．傳聞當(dāng)年乾隆下江南來到蘇州，發(fā)覺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。他親自追查此事，嚴(yán)禁商賈平民在此處開設(shè)染坊，原有的數(shù)十家染坊搬遷至遠(yuǎn)離虎丘的蘇州遠(yuǎn)郊，從今虎丘重現(xiàn)綠水青山。虎丘外圍的河流中污染被消退的緣由是什么？提示：原有的污染通過物理沉降、化學(xué)分解和微生物的分解使河流中污染被消退。[歸納總結(jié)](1)自我調(diào)整實(shí)力的大小生態(tài)系統(tǒng)的組分越多，食物網(wǎng)越困難，自我調(diào)整實(shí)力就越強(qiáng)，反之則越弱。(2)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的理解①結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定：結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定體現(xiàn)在各組成成分的相對(duì)穩(wěn)定和生物種間關(guān)系的相對(duì)穩(wěn)定。②功能的相對(duì)穩(wěn)定：生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量的輸入與輸出達(dá)到平衡。(3)生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)整①作用：生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)整實(shí)力的基礎(chǔ)，能使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到并保持平衡狀態(tài)。②結(jié)果：抑制和減弱最初發(fā)生改變的那種成分所發(fā)生的改變。③實(shí)例：一個(gè)草原生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)生的負(fù)反饋調(diào)整如圖所示。1．當(dāng)河流受到輕度污染時(shí)，能通過物理沉降、化學(xué)分解、微生物分解，很快消退污染，河流中的生物種類和數(shù)量不會(huì)受到明顯的影響。這個(gè)事例說明()A．生態(tài)系統(tǒng)具有相對(duì)穩(wěn)定的物質(zhì)循環(huán)B．生態(tài)系統(tǒng)具有肯定的自我調(diào)整實(shí)力C．生態(tài)系統(tǒng)具有穩(wěn)定的能量來源D．生態(tài)系統(tǒng)具有大量的生產(chǎn)者和消費(fèi)者B[題中信息“河流中的生物種類和數(shù)量不會(huì)受到明顯的影響”顯示，河流生態(tài)系統(tǒng)具有肯定的穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)之所以能維持相對(duì)穩(wěn)定，是由于生態(tài)系統(tǒng)具有肯定的自我調(diào)整實(shí)力。]2．生物個(gè)體的穩(wěn)態(tài)和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)都是通過反饋調(diào)整來實(shí)現(xiàn)的，據(jù)此回答下列問題。(1)生命系統(tǒng)普遍存在著反饋現(xiàn)象，其穩(wěn)定性的維持主要是通過__________(填“正”或“負(fù)”)反饋來實(shí)現(xiàn)的。請(qǐng)以文字、箭頭分別構(gòu)建一個(gè)個(gè)體穩(wěn)態(tài)和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)反饋調(diào)整的概念模型。①個(gè)體穩(wěn)態(tài)反饋調(diào)整的概念模型(以血糖調(diào)整為例)。②生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)反饋調(diào)整的概念模型(生態(tài)系統(tǒng)以水稻田生態(tài)系統(tǒng)為例，水稻田中的主要生物有水稻、食蟲鳥與害蟲)。(2)某大型湖泊藻類植物大量繁殖，水質(zhì)快速惡化，呈何種反饋狀態(tài)？解析：(1)生命系統(tǒng)普遍存在的反饋現(xiàn)象是負(fù)反饋。個(gè)體穩(wěn)態(tài)的反饋調(diào)整有血糖的穩(wěn)態(tài)、甲狀腺激素的分泌、水鹽平衡的調(diào)整(抗利尿激素的分泌)等。水稻田中水稻、害蟲、食蟲鳥組成食物鏈，害蟲增多使得食蟲鳥增多，食蟲鳥增多又使害蟲削減，害蟲削減又使水稻增多。(2)大型湖泊藻類植物大量繁殖，水質(zhì)快速惡化，水質(zhì)惡化加劇了藻類的死亡，形成惡性循環(huán)，這屬于正反饋調(diào)整。答案：(1)負(fù)①②(2)呈正反饋狀態(tài)(1)若水稻田中害蟲數(shù)量增多，則水稻和食蟲鳥數(shù)量會(huì)如何改變？提示：害蟲數(shù)量增多，使水稻數(shù)量削減，食蟲鳥數(shù)量增多；由于食蟲鳥數(shù)量增多，又會(huì)使害蟲數(shù)量削減，從而導(dǎo)致水稻數(shù)量復(fù)原正常。(2)為減緩湖泊受到的污染，應(yīng)當(dāng)限制哪些污染源？提示：應(yīng)當(dāng)限制含N、P等的污染物的排放：如處理生活垃圾、生活污水、生產(chǎn)廢水等；對(duì)農(nóng)藥、化肥進(jìn)行合理運(yùn)用。易錯(cuò)提示：(1)負(fù)反饋調(diào)整是自我調(diào)整實(shí)力的基礎(chǔ)，在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在。(2)正反饋調(diào)整往往具有極大的破壞作用，常具有爆發(fā)性，歷時(shí)較短。反抗力穩(wěn)定性和復(fù)原力穩(wěn)定性[問題探究]1．蘇州某一水鄉(xiāng)人家在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水仍舊很澄澈，說明生態(tài)系統(tǒng)具有什么實(shí)力？這種實(shí)力反映生態(tài)系統(tǒng)的哪種穩(wěn)定性？提示：生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)整實(shí)力，這種實(shí)力反映生態(tài)系統(tǒng)的反抗力穩(wěn)定性。2．一塊管理良好的棉田和內(nèi)蒙古草原上的草場(chǎng)相比，其反抗力穩(wěn)定性哪個(gè)高？試說明推斷理由。提示：內(nèi)蒙古草原上的草場(chǎng)的反抗力穩(wěn)定性高于棉田。因?yàn)槊尢锏某煞謫我弧B(yǎng)分結(jié)構(gòu)簡潔。3．對(duì)同一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來講，反抗力穩(wěn)定性與復(fù)原力穩(wěn)定性呈什么關(guān)系？全部的生態(tài)系統(tǒng)都這樣嗎？舉例說明。提示：一般來說，對(duì)同一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來講，反抗力穩(wěn)定性與復(fù)原力穩(wěn)定性呈相反關(guān)系且同時(shí)存在。但對(duì)于一些特別的生態(tài)系統(tǒng)比如極地苔原生態(tài)系統(tǒng)，由于物種組分單一，養(yǎng)分結(jié)構(gòu)簡潔，它的反抗力穩(wěn)定性和復(fù)原力穩(wěn)定性都較低。4．對(duì)于單一的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，要想保持其相對(duì)穩(wěn)態(tài)，需實(shí)行哪些措施？(至少寫兩條)提示：須要不斷施肥、澆灌，以及限制蟲害等。[歸納總結(jié)]反抗力穩(wěn)定性和復(fù)原力穩(wěn)定性的比較(1)區(qū)分(如圖示)(2)聯(lián)系(如圖示)①一般二者呈負(fù)相關(guān)，養(yǎng)分結(jié)構(gòu)越困難的生態(tài)系統(tǒng)，反抗力穩(wěn)定性(a)越強(qiáng)，而復(fù)原力穩(wěn)定性(b)一般越弱。②二者是同時(shí)存在于同一系統(tǒng)中的兩種迥然不同的實(shí)力，它們相互作用共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。1．下圖為某一生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性圖解，對(duì)此理解不正確的是()A．a(chǎn)為反抗力穩(wěn)定性，b為復(fù)原力穩(wěn)定性B．a(chǎn)為復(fù)原力穩(wěn)定性，b為反抗力穩(wěn)定性C．復(fù)原力穩(wěn)定性與養(yǎng)分結(jié)構(gòu)困難程度呈相反關(guān)系D．反抗力穩(wěn)定性與復(fù)原力穩(wěn)定性呈相反關(guān)系B[生物種類越多、養(yǎng)分結(jié)構(gòu)越困難，反抗力穩(wěn)定性就越強(qiáng)，復(fù)原力穩(wěn)定性就越弱。因此，一般狀況下復(fù)原力穩(wěn)定性與養(yǎng)分結(jié)構(gòu)困難程度呈負(fù)相關(guān)，且一般狀況下，反抗力穩(wěn)定性與復(fù)原力穩(wěn)定性呈相反關(guān)系。]2．下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，錯(cuò)誤的是()A．在一塊牧草地上播種雜草形成雜草地后，其反抗力穩(wěn)定性提高B．在一塊牧草地上通過管理提高某種牧草的產(chǎn)量后，其反抗力穩(wěn)定性提高C．在一塊牧草地上栽種喬木形成樹林后，其復(fù)原力穩(wěn)定性下降D．一塊棄耕后的牧草地上形成灌木林后，其反抗力穩(wěn)定性提高B[生態(tài)系統(tǒng)的反抗力穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)的成分和養(yǎng)分結(jié)構(gòu)的困難程度有關(guān)，成分和養(yǎng)分結(jié)構(gòu)越困難，其反抗力穩(wěn)定性越高，相應(yīng)地，其復(fù)原力穩(wěn)定性就越低，題中A、C、D選項(xiàng)中的生態(tài)系統(tǒng)，都是向著成分和養(yǎng)分結(jié)構(gòu)困難化的方向發(fā)展，而B選項(xiàng)中生態(tài)系統(tǒng)是趨向單一化(只讓牧草生長)發(fā)展，其反抗力穩(wěn)定性降低。][課堂小結(jié)]知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心語句歸納1.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是其保持或復(fù)原自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的實(shí)力。2.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括反抗力穩(wěn)定性和復(fù)原力穩(wěn)定性。3.負(fù)反饋調(diào)整是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)整實(shí)力的基礎(chǔ)。4.一般來說，生態(tài)系統(tǒng)的組分越多，食物網(wǎng)越困難，其自我調(diào)整實(shí)力越強(qiáng)，反抗力穩(wěn)定性就越高，復(fù)原力穩(wěn)定性越低。1．生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指其()A．所具有的保持自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的實(shí)力B．所具有的復(fù)原自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的實(shí)力C．所具有的自我調(diào)整實(shí)力D．所具有的保持或復(fù)原自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的實(shí)力D[生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或復(fù)原自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的實(shí)力。]2．一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的平衡遭到破壞，合理的說明是()A．這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)沒有自我調(diào)整實(shí)力B．這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)整實(shí)力肯定很弱C．這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)植物種類肯定很少D．外來干擾超過了這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)整實(shí)力D[一般狀況下，生態(tài)系統(tǒng)中各種生物的數(shù)量及所占的比例總是維持在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，即生態(tài)平衡，這說明生態(tài)系統(tǒng)具有肯定的自我調(diào)整實(shí)力，但這種調(diào)整實(shí)力有肯定限度的。當(dāng)外界干擾超過了這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)整實(shí)力，生態(tài)系統(tǒng)的平衡就會(huì)遭到破壞。]3．森林遭到持續(xù)干旱，樹木往往擴(kuò)展根系的分布空間，保證獲得足夠水分，維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。這反映了森林生態(tài)系統(tǒng)()A．復(fù)原力穩(wěn)定性較強(qiáng) B．反抗力穩(wěn)定性較強(qiáng)C．復(fù)原力穩(wěn)定性較弱 D．反抗力穩(wěn)定性較弱B[森林生態(tài)系統(tǒng)具有受到外界干擾后，保持原狀的實(shí)力，這是生態(tài)系統(tǒng)的反抗力穩(wěn)定性。]4．設(shè)計(jì)制作生態(tài)缸應(yīng)當(dāng)遵循肯定的原理和要求，下面列舉的原理或要求中，合理的是()A．應(yīng)當(dāng)將生態(tài)缸放在陽光能夠干脆照耀的地方，以保證獲得足夠的能量B．應(yīng)當(dāng)常常向生態(tài)缸中通氣，從而保證缸中生物的呼吸C．生態(tài)缸中投放的生物必需有很強(qiáng)的生命力，投放的動(dòng)物數(shù)量要多一些D．生態(tài)缸的各種生物之間以及生物與無機(jī)環(huán)境之間，必需能夠進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流淌D[生態(tài)缸的采光用較強(qiáng)的散射光，既可為水生植物的光合作用供應(yīng)光能，又可防止生態(tài)缸中水溫過高，導(dǎo)致水生植物死亡，A項(xiàng)錯(cuò)誤；生態(tài)缸必需是封閉的，目的是防止外界生物或非生物因素的干擾，B項(xiàng)錯(cuò)誤；投放的不同養(yǎng)分級(jí)的生物比例要合適，C項(xiàng)錯(cuò)誤；生態(tài)缸相當(dāng)于微型的生態(tài)系統(tǒng)，其中的各種生物之間以及生物與無機(jī)環(huán)境之間，必需能夠進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流淌及信息傳遞，D項(xiàng)正確。]5．連續(xù)三年，我國西南地區(qū)發(fā)生了特大旱災(zāi)。災(zāi)難還留下森林火災(zāi)及泥石流等次生災(zāi)難隱患。(1)森林中苗木大量被旱死，意味著食物鏈中被破壞的成分是________。(2)這次受災(zāi)的地區(qū)是我國林業(yè)森林資源最豐富的地區(qū)，在受災(zāi)之前這里的森林生態(tài)系統(tǒng)處于____________________狀態(tài)，請(qǐng)從生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的角度簡要分析保持這種狀態(tài)的緣由：_____________________________________________________________________________________________。(3)請(qǐng)給本次受災(zāi)的南方省份提出兩條復(fù)原森林生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的建議。_______________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)