小學(xué)信息技術(shù)的教案
發(fā)表時間:2021-05-27專題十七生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、信息傳遞。
專題十七生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、信息傳遞
1.舉例說出生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞、抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。
2.說出信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。
3.描述信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。
4.闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力及提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施。
5.設(shè)計并制作生態(tài)缸,觀察其穩(wěn)定性并認同生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要性,關(guān)注人類活動對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。
1說出信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。
2闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。
抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的概念。
一、相關(guān)知識
(一)基本概念
信息、物理信息、化學(xué)信息、行為信息、信息素;化學(xué)防治、生物防治、機械防治;生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、自我調(diào)節(jié)能力、物理沉降、化學(xué)分解、微生物分解;抵抗力穩(wěn)定性、恢復(fù)力穩(wěn)定性
(二)知識網(wǎng)絡(luò)
(三)疑難解析
1.生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的主要方式
生態(tài)系統(tǒng)中的各個組成成分相互聯(lián)系成為一個統(tǒng)一體,它們之間的聯(lián)系除了能量流動和物質(zhì)交換之外,還有一種非常重要的聯(lián)系,那就是信息傳遞。生物之間交流的信息是生態(tài)系統(tǒng)中的重要內(nèi)容,通過它可以把同一物種之間,以及不同物種之間的“意愿”表達給對方,從而在客觀上達到自己的目的。其主要方式有:
(1)物理信息包括聲、光、顏色等。這些物理信息往往表達了吸引異性、種間識別、威嚇和警告等作用。比如,毒蜂身上斑斕的花紋、猛獸的吼叫都表達了警告、威脅的意思;螢火蟲通過閃光來識別同伴;紅三葉草花的色彩和形狀就是傳遞給當(dāng)?shù)赝练浜推渌ハx的信息。
(2)化學(xué)信息生物依靠自身代謝產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì),如酶、生長素、性誘激素等來傳遞信息。非洲草原上的豺用小便劃出自己的領(lǐng)地范圍,正是小便中獨有的氣味警告同類:“小心,別進來,這是我的地盤?!痹S多動物平常都是分散居住,在繁殖期依靠雌性動物身上發(fā)出的特別氣息——性誘激素聚集到一起繁殖后代。值得一提的是有些“肉食性”植物也是這樣,如生長在我國南方的豬籠草就是利用葉子中脈頂端的“罐子”分泌密汁,來引誘昆蟲進行捕食的。
(3)營養(yǎng)信息食物和養(yǎng)分的供應(yīng)狀況也是一種信息。老鷹以田鼠為食,田鼠多的地方能夠吸引饑餓的老鷹前來捕食。再如,加拿大哈德遜是一家歷史悠久的大皮毛公司,由于地理位置關(guān)系,他們收購的多是亞寒帶針葉林中動物的皮毛。該公司歷年收購皮毛的種類和數(shù)量的詳盡統(tǒng)計(見附圖)說明了猞猁與雪兔是食物鏈中上下級的關(guān)系,當(dāng)雪兔數(shù)量減少時,這種營養(yǎng)缺乏狀況就會直接影響到猞猁的生存。猞猁數(shù)量的減少,也就是雪兔的天敵減少,又促進了雪兔數(shù)量的回升……循環(huán)往復(fù)就形成了周期性數(shù)量的變化。
(4)行為信息行為信息是動物為了表達識別、威嚇、挑戰(zhàn)和傳遞情況,采用特有的動作行為表達的信息。比如地鵏鳥發(fā)現(xiàn)天敵后,雄鳥急速起飛,扇動翅膀為雌鳥發(fā)出信號;蜜蜂可用獨特的“舞蹈動作”將食物的位置、路線等信息傳遞給同伴等。
2.生態(tài)平衡
(1)含義
在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部,生產(chǎn)者、消費者、分解者以及非生物環(huán)境之間,在一定條件下保持著能量與物質(zhì)輸入、輸出動態(tài)的相對穩(wěn)定,叫做生態(tài)平衡。任何一個生態(tài)系統(tǒng)都遵循著由低級向高級,由簡單向復(fù)雜的演變規(guī)律,因而形成有層次的相對穩(wěn)定的動態(tài)平衡。穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)有如下特征:能量的輸入和輸出之間達到相對平衡;動物和植物在數(shù)量上保持相對穩(wěn)定;生產(chǎn)者、消費者構(gòu)成完整的營養(yǎng)結(jié)構(gòu),并具有一定的食物鏈網(wǎng)。生態(tài)系統(tǒng)有一種內(nèi)部的自動調(diào)節(jié)的能力,以保持自己的穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)平衡是一種相對穩(wěn)定的動態(tài)平衡,又是一種發(fā)展中的平衡。
(2)保持生態(tài)平衡的意義
一個生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力無論多么強,也總有一定的限度。若外來干擾超過了這個限度,生態(tài)平衡就會遭到破壞。生態(tài)平衡破壞的因素包括自然因素和人為因素兩類。這兩類因素往往是共同作用的,人為因素可以導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的強化。人類改造自然過程中,保持生態(tài)平衡的原則是任何生產(chǎn)活動都要放在生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動的普遍聯(lián)系中,放在立體交叉的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中,放在生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)平衡過程中加以考察;尊重生態(tài)系統(tǒng)自身的規(guī)律,實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán),使生態(tài)系統(tǒng)朝著最有益于人類的方向發(fā)展。
(3)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的保護
你想過沒有,假如整個生物圈也像“生物圈Ⅱ號”實驗室那樣,變得不再適合人類居住,人類將面臨怎樣的命運?這不是杞人憂天。人類的活動正在改變著自然界中各種生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,導(dǎo)致出現(xiàn)了全球性的環(huán)境危機,如酸雨、溫室效應(yīng)等。人類在發(fā)展經(jīng)濟的同時,應(yīng)當(dāng)針對各種生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性特點,采取相應(yīng)的保護對策,保護各種生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定,這樣才能使人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展,才能避免自毀家園的惡運。例如,草原生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性較低,在草原上適當(dāng)栽種防護林,可以有效地防止風(fēng)沙的侵蝕,提高草原生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。再比如避免對森林過量砍伐,控制污染物的排放,等等,都是保護生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的有效措施。
三考點例析
例1下列生產(chǎn)實踐措施不是利用生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的是()
A.人工合成性外激素制劑,干擾害蟲的正常交尾
B.控制日照時間以控制開花時問
C.利用“黑光燈”集中捕殺棉鈴蟲
D.利用生長素類似物殺死單子葉植物田地中的雙子葉雜草
[解析]生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞一般包括5個環(huán)節(jié),其模型一般表示為:
性外激素的重要作用是引誘異性個體交尾,生產(chǎn)中常用性外激素
制劑干擾害蟲正常交尾,降低害蟲種群度。植物的開花需要一定時間的光照。分長日照植物、短日照植物等。黑光燈可以發(fā)出較大劑量的紫外線,殺死一些對紫外線敏感的害蟲。D項中生長素類似物如2,4D等是人工合成的具有一定生長素效應(yīng)的物質(zhì).原理是雙子葉植物較單子葉植物敏感.高濃度時可將其殺死,而對單子葉植物卻促進生長。雖然2.4一D是化學(xué)物質(zhì),但不是生物體自身產(chǎn)生的.不屬于信息傳遞。
答案D
例2(2004年高考上海卷)當(dāng)一條蛇捕食了一只青蛙后,從生態(tài)學(xué)角度看,下列敘述正確的是()
A.完成了物質(zhì)循環(huán)B.蛇破壞了生態(tài)平衡
C.青蛙不能適應(yīng)環(huán)境D.青蛙的能量流向了蛇
[解析]本題考查了生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。能量沿食物鏈從低營養(yǎng)級向高營養(yǎng)級流動。能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
答案D
四自我檢測
1.下列不屬于生態(tài)系統(tǒng)的行為信息的是()
A.雄孔雀在雌孔雀面前的頻頻開屏
B.工蜂中偵察蜂所跳的“圓圈舞”
C.某些鳥類的求偶炫耀
D.看家狗在外出時的頻頻撒尿
2.生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性是指()
A.生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者和消費者之間的平衡
B.生態(tài)系統(tǒng)中各種成分和數(shù)量保持不變
C.生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動長時間保持不變
D.生態(tài)系統(tǒng)中所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力
3.在一陰濕洼草叢中,有一堆長滿苔蘚的腐木,其中聚集著螞蟻、蚯蚓、蜘蛛、老鼠等動物。它們共同構(gòu)成了一個
A.種群B.群落C.食物網(wǎng)D.生態(tài)系統(tǒng)
4.生態(tài)系統(tǒng)之所以能夠保持生態(tài)平衡,主要是由于生態(tài)系統(tǒng)具有
A.物質(zhì)和能量B.食物鏈和食物網(wǎng)C.自動調(diào)節(jié)平穩(wěn)能力D.分解者
5.生物圈中占統(tǒng)治地位的成員是()
A.綠色植物B.各種動物C.人類D.微生物
6.?dāng)?shù)百年前我國黃土高原有茂密的森林,后來成了荒山禿嶺,主要原因是()
A.北方寒流長期侵襲B.過度開發(fā)破壞了生態(tài)平衡
C.長期旱災(zāi),赤地千里D.地殼變動頻繁
7.一只黑脊鷗的親鳥對小鳥發(fā)出報警嗚叫時,小鳥作出隱蔽反應(yīng)。從信息分類角度分析,親鳥的報警嗚叫屬于()
A.物理信息B.化學(xué)信息C.行為信息D.對信號刺激的反應(yīng)
8.某池塘生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能由于污染物的排放遭到破壞,停止排放污染物后,由于自身的作用,逐步恢復(fù)原狀,這是由于生態(tài)系統(tǒng)具有()
A.抵抗力穩(wěn)定性B.恢復(fù)力穩(wěn)定性C.抗污染能力D.抗干擾能力
9.如果留心觀察就會發(fā)現(xiàn)身邊的貓、狗等動物的生活離不開息的傳遞,其中既有物理信息.又有化學(xué)信息和行為信息,下列信息屬于物理信息的是()
A.生態(tài)系統(tǒng)中生物代謝產(chǎn)生的生長素、抗生素
B.蜜蜂發(fā)現(xiàn)蜜源時.就會通過“舞蹈動作”“告訴”同伴去采蜜
C.花朵鮮艷的色彩
D.松鼠數(shù)量的消長依從于云杉種子的豐歉情況
10.某地區(qū)初級消費者和次級消費者的總能量分別是W1和W2,當(dāng)下列哪種情況發(fā)生時,可能使生態(tài)平衡遭到破壞()。
A.W110W2B.W15W2C.W110W2D.W15W2
11.下列有關(guān)熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的敘述,正確的一項是()
A.抵抗力穩(wěn)定性大,恢復(fù)力穩(wěn)定性大B.抵抗力穩(wěn)定性大,恢復(fù)力穩(wěn)定性小
C.抵抗力穩(wěn)定性小,恢復(fù)力穩(wěn)定性大D.抵抗力穩(wěn)定性小,恢復(fù)力穩(wěn)定性小
12.煙草和萵苣的種子,在萌發(fā)時必須要有光信息。這些種子常稱“需光種子”;另一類植物,如瓜類、番茄等的種子萌發(fā),見光則受到抑制,這類種子稱為“嫌光種子”。圖示的試驗是用一種半休眠狀態(tài)的萵苣種子進行的,這種種子在黑暗中的發(fā)芽率
為50%。請分析回答:
(1)圖中表明,在600~690nm紅光照射下,種子發(fā)芽率,這表明紅光這種光波信號對種子萌發(fā)有,但是,種子一旦接受720—780nm遠紅光照射,萌發(fā)便受到.
(2)光作為信息對同一植物種子的萌發(fā)作用有性。
(3)陽光是生態(tài)系統(tǒng)重要的之一.它發(fā)出的信息對各類生物都產(chǎn)生深遠的影響。
13.將煮稻草所得的液汁放人大果醬瓶A中,放于野外一段時間后,發(fā)現(xiàn)瓶中出現(xiàn)細菌、綠藻、絲狀藍藻、原生動物和一種小蟲。持續(xù)觀察兩個月,發(fā)現(xiàn)瓶中的這些生物個體數(shù)幾乎沒有變化。另取一只大果醬瓶B.內(nèi)含有多種無機鹽和蛋白質(zhì)水解物的溶液,從A瓶中吸取數(shù)滴液體加入B瓶中,定期在顯微鏡下檢查B瓶內(nèi)生物數(shù)量變化,結(jié)果如圖所示。在第50天時滴入數(shù)滴一定濃度的DDT,繼續(xù)觀察,發(fā)現(xiàn)生物個體數(shù)開始變化。開始小蟲死亡,繼而原生動物死亡,不久藍藻和綠藻開始減少。請回答:
(1)持續(xù)觀察兩個月后的A瓶可看作是一個處于____________系統(tǒng),其中的各種生物組成__________,它們之間通過_______相互聯(lián)系。
(2)據(jù)圖分析,B瓶中細菌在最初幾天數(shù)量劇增的原因是____________________。這幾種生物中兩者間存在著取食和被食關(guān)系的是__________________________.
(3)滴入DDT后,體內(nèi)DDT濃度最高的生物是________,這是由于__________________________________.
14.圖示人工建立的農(nóng)牧業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)的部分途徑,請分析回答:
(1)該生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)相比,_________穩(wěn)定性小,________穩(wěn)定性大。
(2)②過程是指大氣中的氮氣轉(zhuǎn)變?yōu)橥寥乐蠳H3的過程,試列舉兩
種參與此過程的生物________________________.
(3)能將土壤中的NH3轉(zhuǎn)化為易被植物吸收的硝酸鹽的微生物代謝類型是________________。
(4)建立該生態(tài)系統(tǒng)的目的是獲得肉、奶等產(chǎn)品。有生態(tài)學(xué)家提出,人消費1kg牛肉,相當(dāng)于消費了至少5Kg植物。請你說出這一觀點的生態(tài)學(xué)原理:_______________。
15.水族箱是一個人工生態(tài)系統(tǒng),請運用已學(xué)知識說明水族箱的設(shè)計原理。
(1)水族箱至少有一面由透明材料制成,這是為什么?_____________________.
(2)水族箱中應(yīng)包括哪些生物類群?_______________________________.
(3)水族箱一般在較長時間內(nèi)不需要喂食和通氧,請說明其原因。
________________________.
16.夏季是魚類攝食與生長的旺季,又是昆蟲大量滋生的季節(jié)。有些養(yǎng)魚專業(yè)戶發(fā)明了一種夜間在魚塘水面上方安裝黑光燈誘集昆蟲喂魚的好方法。
(1)安裝黑光燈誘集昆蟲的方法是利用了昆蟲的什么特性?
(2)給昆蟲傳遞的是什么信息?
17.夏天,黃昏以后,我們常??梢钥匆婒鹪诳罩械惋w,捕捉蚊、蠅等昆蟲。
⑴在黑暗中蝙蝠怎么可以看見昆蟲?
⑵是它的視力特別發(fā)達嗎?如果不是,那是為什么呢?
參考答案
1.D,提示:動物的特殊行為,對于同種或異種生物能夠傳遞某種信息
2.D,提示:生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力成為生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
3.D,提示:本題要考查生態(tài)系統(tǒng)要領(lǐng)和成分等有關(guān)的知識,同時必須明確四個選項概念的實質(zhì)。生態(tài)系統(tǒng)是在空間和時間內(nèi),各種生物之間以及生物與無機環(huán)境之間,通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)相互作用訴一個自然系統(tǒng)。它的范圍可大可小。陰濕山洼的草叢中,堆放著長滿苔蘚的腐木并生活著多種動物,它們通過能量流動和物質(zhì)循環(huán),構(gòu)成了一個生態(tài)系統(tǒng)。
4.C,提示:本題要求學(xué)生正確理解生態(tài)平衡的含義。所以,必須從生態(tài)平衡的特點出發(fā)。在長期的進化過程中,生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的各成分之間建立起相互協(xié)作、相互制約和相互補償?shù)年P(guān)系,使生態(tài)系統(tǒng)保持一種穩(wěn)定狀態(tài)。一個生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段它的生產(chǎn)者、消費者和分解者之間,能夠較長時間保持著一種動態(tài)平衡,是因為生態(tài)系統(tǒng)具有自動調(diào)節(jié)能力。生態(tài)平衡是一種相對平衡,不是一成不變的。生態(tài)系統(tǒng)之所以能夠保持平衡,主要是由于生態(tài)系統(tǒng)具有自動調(diào)節(jié)能力。
5.C,提示:本題主要考查有關(guān)人類與自然關(guān)系方面的知識。生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng),它包括了地球上的全部生物及其無機環(huán)境。人類與其他生物一樣,亦是生物圈中的一員,然而,人類與其他生物不一樣。其他生物只能被動適應(yīng)環(huán)境而生存,并通過自己的行為影響環(huán)境。而人類能主動地去利用和改造自然,為人類服務(wù)。但人類在利用和改造自然過程中,必須按自然規(guī)律進行。因此,人類是在生物圈中占統(tǒng)治地位的成員。
6.B,提示:本題使學(xué)生明確,引起生態(tài)平衡的因素有自然和人為兩類因素,而人為因素可以導(dǎo)致自然因素的強化。具有茂密森林的黃土高原變成了荒山禿嶺,是由于過度開發(fā)破壞了生態(tài)平衡造成的。自然因素有臺風(fēng)、地震、火山爆發(fā)、水旱災(zāi)害等,以及人類對自然的不合理利用和工農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來的環(huán)境污染。而我國黃土高原的茂密森林,經(jīng)過幾百年掠奪式的砍伐,造成水土嚴重流失,成為荒山禿嶺。
7.C,提示:動物的特殊行為,對于同種或異種生物能夠傳遞某種信息,親鳥的報警嗚是對小鳥傳遞的信息。
8.B,提示:池塘生態(tài)系統(tǒng)受到污染物的排放遭到破壞后具有恢復(fù)到原狀的能力,這就是恢復(fù)力穩(wěn)定性。
9.C,提示:生態(tài)系統(tǒng)的光、聲、溫度、濕度等,通過物理過程傳遞的信息稱為物理信息。
10.D,提示:生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點是單向的逐級遞減的,能量傳遞效率約為10%—20%,當(dāng)W15W2可能使生態(tài)平衡遭到破壞。
11.B,提示:熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)生物的種類和數(shù)量多,其抵抗力穩(wěn)定性強,而恢復(fù)力穩(wěn)定性較弱。
12.⑴最高促進作用抑制
⑵兩重
⑶生態(tài)因素物理
13.(1)平衡的生態(tài)(穩(wěn)定的生態(tài))生物群落食物鏈
(2)培養(yǎng)液中含有大量有機物,使細菌分裂繁殖加快原生動物和細菌,小蟲和原生動物,小蟲和綠藻
(3)小瓶中DDT通過食物鏈的富集作用,使處于營養(yǎng)級高位的生物中濃度最高(或生物富集作用)。
14.(1)抵抗力恢復(fù)力
(2)根瘤菌圓褐固氮菌
(3)自養(yǎng)需氧型
(4)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向流動,逐級遞減的,傳遞效率只有10%~20%
15.(1)因為水族箱內(nèi)的綠色植物需要光,所以水族箱透光,植物才能正常生活
(2)水生綠色植物、水生動物、腐生生物
(3)綠色植物的光合作用可以合成有機物,釋放02為分解者提供有機物;消費者和分解者又為生產(chǎn)者提供無機物。這樣的物質(zhì)循環(huán)可以維持較長時間
16.⑴利用了昆蟲的趨光性
⑵光是通過物理過程傳遞的信息,所以給昆蟲傳遞的是物理。
17.⑴實踐證明,蝙蝠的視力很差,如果將它的雙眼蒙住,它仍能自由飛翔,所以蝙蝠感知昆蟲不是靠視覺。
⑵不是。如果將它的雙耳堵住,那它就會到處碰壁,蝙蝠感知周圍的物體是靠自身喉部發(fā)出的超聲波,碰到周圍物體后便反射回來,被雙耳接受,經(jīng)大腦分析,它能分辨出該物體的方位、大小和性質(zhì),即“回聲定位”。
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程引入:以“問題探討”引入,學(xué)生思考回答老師提示。
〖提示〗生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力。
生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性:生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力。
一、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力
生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ):負反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在。
〖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;
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。
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。生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是以內(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)能力是有一定范圍的。
〖旁欄思考題〗學(xué)生思考回答老師提示。
〖提示〗如果草原上的食草動物因為遷入而增加,植物就會因為受到過度啃食而減少;而植物數(shù)量減少以后,反過來就會抑制動物的數(shù)量,從而保證了草原生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者和消費者之間的平衡。
〖講述〗在生態(tài)系統(tǒng)中關(guān)于正反饋的例子不多,例如,有一個湖泊受到了污染,魚類的數(shù)量就會因為死亡而減少,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。
不同生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是不同的。一個生態(tài)系統(tǒng)的物種組成越復(fù)雜,結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,功能越健全,生產(chǎn)能力越高,它的自我調(diào)節(jié)能力也就越高。因為物種的減少往往使生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率下降,抵抗自然災(zāi)害、外來物種入侵和其他干擾的能力下降。而在物種多樣性高的生態(tài)系統(tǒng)中,擁有著生態(tài)功能相似而對環(huán)境反應(yīng)不同的物種,并以此來保障整個生態(tài)系統(tǒng)可以因環(huán)境變化而調(diào)整自身以維持各項功能的發(fā)揮。因此,物種豐富的熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)要比物種單一的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力強。
二、抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性
〖學(xué)生活動〗閱讀P110第三段~P111第三段。
〖講述〗“抵抗力穩(wěn)定性”的核心是“抵抗干擾,保持原狀”?!案蓴_”是指破壞穩(wěn)定狀態(tài)的外界因素;“保持”是指與干擾同時表現(xiàn)的系統(tǒng)內(nèi)在的自動調(diào)節(jié)能力?!盎謴?fù)力穩(wěn)定性”的核心是“遭到破壞,恢復(fù)原狀”?!捌茐摹笔侵甘芡饨缫蛩赜绊懯股鷳B(tài)系統(tǒng)較遠地偏離了原來的穩(wěn)定范圍;“恢復(fù)”是指外界因素消除后,生態(tài)系統(tǒng)重新建立穩(wěn)定狀態(tài)。
以往認為,抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性是相關(guān)的,抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng),其恢復(fù)力穩(wěn)定性低。也就是說,抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性一般呈相反的關(guān)系。但是,這一看法并不完全合理。例如,熱帶雨林大都具有很強的抵抗力穩(wěn)定性,因為它們的物種組成十分豐富,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜;然而,在熱帶雨林受到一定強度的破壞后,也能較快地恢復(fù)。相反,對于極地苔原(凍原),由于其物種組分單一、結(jié)構(gòu)簡單,它的抵抗力穩(wěn)定性很低,在遭到過度放牧、火災(zāi)等干擾后,恢復(fù)的時間也十分漫長。因此,直接將抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性比較,可能這種分析本身就不合適。如果要對一個生態(tài)系統(tǒng)的兩個方面進行說明,則必須強調(diào)它們所處的環(huán)境條件。環(huán)境條件好,生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性較高,反之亦然。
三、提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
〖講述〗我們要明確以下觀點:
(1)自然生態(tài)系統(tǒng)是人類生存的基本環(huán)境;
(2)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)定狀態(tài);
(3)人類生存與發(fā)展的命運就掌握在自己手中,但又受到自然規(guī)律的制約。
典型例題
〖例1〗生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,其生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力越大的原因不包括
A.處在同一營養(yǎng)級的生物種類繁多
B.能量可以通過其他食物鏈傳遞到頂級
B.某營養(yǎng)級的一些生物消失,可由其他營養(yǎng)級的生物替代
D.能量流經(jīng)各營養(yǎng)級時,是逐級遞減的
解析:一般來說,生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,其生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力越大,因為營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,食物鏈中各營養(yǎng)級的生物種類就越多,如果某營養(yǎng)級的一些生物消失,就會由該營養(yǎng)級的其他生物來代替,用其他食物鏈來代替這一食物鏈,維持了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。D屬于能量流動的特點,不是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的原因。
答案:D
〖例2〗某研究所對一個河流生態(tài)系統(tǒng)進行了幾年的跟蹤調(diào)查,請根據(jù)相關(guān)調(diào)查材料回答問題。
(1)下圖表示某種魚遷入此生態(tài)系統(tǒng)后的種群數(shù)量增長率隨時間變化曲線。請分析回答:
種
群
增
長
率
t1t2t3t8時間
①下圖中能反映魚種群數(shù)量的變化曲線是
種群數(shù)量種群數(shù)量種群數(shù)量種群數(shù)量
時間時間時間時間
ABCD
②該魚在t3時期后,種群數(shù)量變化是,主要原因是和。
③在t1時該種群的年齡組成可能為型。
④該魚種群數(shù)量的變化規(guī)律體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)
⑵這個河流生態(tài)系統(tǒng)的生物群落和無機環(huán)境之間通過和,能夠較長時間的保持相對穩(wěn)定,如果此時遇到輕度污染則對此生態(tài)系統(tǒng)不產(chǎn)生明顯的影響,這是因為該生態(tài)系統(tǒng)具有;如果遇到嚴重污染,將導(dǎo)致大多數(shù)植物死亡,使河流內(nèi)的氧濃度降低,其原因是;最終水質(zhì)惡化,水生動物也大量死亡,在這種條件下,異化作用類型為的微生物大量繁殖,將動植物尸體中的等有機物分解產(chǎn)生硫化氫、氨等氣體。
解析:⑴種群增長率與時間的關(guān)系曲線表明:在一定時間范圍內(nèi),種群增長率隨時間的推移逐漸增加,超過這個時間范圍,種群增長率隨時間的推移會下降,直到種群增長率為零。即單位時間種群個體數(shù)量不再增長,其原因是種群密度增大,種內(nèi)斗爭加劇,同時捕食者的數(shù)量增多,限制了種群個體數(shù)量的增加,也就是負反饋調(diào)節(jié)。
⑵生態(tài)系統(tǒng)之所以能保持相對穩(wěn)定是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動達到一種動態(tài)平衡狀態(tài)。這樣的生態(tài)系統(tǒng)本身具有自動調(diào)節(jié)能力,能夠抵抗一定限度的外來干擾。但是外來干擾超過一定的限度,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性就會遭到破壞
答案:⑴①B.②不再增長種內(nèi)斗爭加劇捕食者數(shù)量增多③增長④負反饋
⑵物質(zhì)循環(huán)能量流動一定的自動調(diào)節(jié)能力植物大量死亡,光合作用產(chǎn)生的氧氣減少,需氧型微生物通過呼吸作用消耗大量的氧氣厭氧型蛋白質(zhì)
●基礎(chǔ)題
1.自然林區(qū)內(nèi)的馬尾松林一般不容易發(fā)生蟲害,但在一些人工馬尾松林中卻常會發(fā)生嚴重的松毛蟲危害,其主要原因是()
A.松毛蟲繁殖力強B.馬尾松抗蟲害能力差
C.人工林營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單D.當(dāng)時氣候適宜松毛蟲生長
2.下列各種生態(tài)系統(tǒng)種維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性自動調(diào)節(jié)能力最大的是(?。?br>
A.池塘生態(tài)系統(tǒng)B.北極凍原生態(tài)系統(tǒng)
C.熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)D.溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)
3.某牧草留種區(qū),為了預(yù)防鳥啄食草籽,用網(wǎng)把留種區(qū)罩起來。后來發(fā)現(xiàn),留種區(qū)草的種子幾乎被蟲吃光了。發(fā)生這種現(xiàn)象的根本原因是()
A.蟲害過度繁殖B.干旱缺水引起蟲害
C.食物鏈被破壞D.害蟲產(chǎn)生變異新類型
4.假定在一個由草原、鹿和狼組成相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中,把狼殺絕,鹿群的數(shù)量會()
A.迅速上升B.緩慢上升
C.保持相對穩(wěn)定D.先上升后下降又趨于穩(wěn)定
5.在某一湖泊中,由于水體富營養(yǎng)化,使得水體中藻類生物生長過剩,下列哪一種方法能夠在較短的時間內(nèi)大量減少這些藻類()
A.大量引進肉食性魚類B.盡量捕撈植食性魚類
C.大量引入捕食浮游生物的魚D.完全除去捕食浮游動物的魚
6.在我國西部大開發(fā)的戰(zhàn)略中,“保護天然林”和“退耕還林(草)”是兩項重要內(nèi)容,采取這兩項措施的首要目標(biāo)是()
A.開發(fā)旅游業(yè)B.發(fā)展畜牧業(yè)C.增加木材生產(chǎn)D.改善生態(tài)環(huán)境
7.什么措施能提高一個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性()
A.減少捕食者和寄生生物的數(shù)量B.使生產(chǎn)者和消費者的數(shù)量保持穩(wěn)定
C.增加物種的數(shù)量D.限制一個演替系列的演替過程
8.下列生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的說法正確的是()
A.生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力
B.森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性較高
C.草原生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性比森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性高
D.在草原上適當(dāng)栽種防護林,可以有效的提高草原生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性
9.池塘養(yǎng)魚,若要穩(wěn)定和長期保持較高的魚產(chǎn)量,應(yīng)采取的最佳措施是()
A.及時、適量的捕撈成魚B.大量的投入魚的餌料
C.大量的增加育苗的投入量D.大量的增加池塘水量.
10.對于一個處于穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng),下列說法不正確的是()
A.由幼年向成熟過渡階段出現(xiàn)穩(wěn)定的狀態(tài)
B.有一定生物組成、數(shù)量比例及典型的食物鏈
C.物質(zhì)和能量的輸入和輸出大體相等
D.能量的收支隨氣候周期性變化而波動
●拓展題
11.某農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中主要種植水稻等農(nóng)作物,人們?yōu)榫S持農(nóng)作物的正常生長發(fā)育,進行除草、治蟲、施肥、灌溉等生產(chǎn)活動,以達到增產(chǎn)豐收的目的。請從生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的角度分析回答下列問題:
⑴該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的簡單,因此它的自動調(diào)節(jié)能力。
⑵及時進行除草、治蟲,就是設(shè)法調(diào)整能量流動關(guān)系,使能量流向?qū)θ祟惖牟糠帧?br>
⑶若不進行除草、治蟲、施肥、灌溉等生產(chǎn)活動,該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)就會很快退化。這說明農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)在一定程度上是受控制的生態(tài)系統(tǒng)。
⑷若大肆捕捉青蛙,水稻害蟲會大量繁殖,引起農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性破壞。造成這種現(xiàn)象的根本原因是破壞了生態(tài)系統(tǒng)中的。
12.請利用下面提供的材料和用品建立一個人工微型生態(tài)系統(tǒng),并使其維持一定時間的運轉(zhuǎn)。材料用品:小魚、水藻、水草、池泥、池水、廣口瓶、橡皮塞、培養(yǎng)皿、吸管、小魚網(wǎng)和凡士林。請完成下列各步并回答:
⑴方法步驟:
第一步:在廣口瓶底部鋪上一層約10mm厚的池泥。
第二步:向廣口瓶中加池水至瓶口40mm處。
第三步:。
第四步:。
第五步:。
⑵此生態(tài)系統(tǒng)分解者存在于中。
⑶在小魚大小的選擇上應(yīng)選擇體型的,原因是。
⑷該生態(tài)系統(tǒng)能建立起物質(zhì)和能量的暫時平衡,原因是。
⑸若要證明生產(chǎn)者在生態(tài)系統(tǒng)的作用,應(yīng)如何設(shè)計試驗?。
參考答案:1—10、CCCDADCDAA11、⑴營養(yǎng)結(jié)構(gòu)?、朴幸姊侨斯あ仁澄镦?br>
12、⑴向廣口瓶中加幾根健壯的水草,適量水蚤,一條活動能力強的體型相對小的魚;將廣口瓶用橡皮塞塞緊后用凡士林嚴密封口;將廣口瓶放在溫度適宜、光照強度適宜的地方培養(yǎng)⑵池泥和池水⑶?。豢蓽p少氧氣和養(yǎng)料的消耗,容易建立起生態(tài)平衡⑷有穩(wěn)定的能量來源,生產(chǎn)者為消費者、分解者提供有機物、能量、氧氣,消費者、分解者為生產(chǎn)者提供光合作用所需要的二氧化碳、礦物質(zhì)等。⑸設(shè)計一個廣口瓶內(nèi)無水草,其他條件均與上述廣口瓶條件相同,觀察水蚤、小魚存活時間。
作
生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性導(dǎo)學(xué)案
古人云,工欲善其事,必先利其器。高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是高中教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓學(xué)生們充分體會到學(xué)習(xí)的快樂,幫助高中教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。我們要如何寫好一份值得稱贊的高中教案呢?以下是小編收集整理的“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性導(dǎo)學(xué)案”,歡迎您參考,希望對您有所助益!
生物導(dǎo)學(xué)案
第5章第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
1.闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。
2.舉例說明抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。
抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的概念。
(閱讀P109——P110內(nèi)容回答)
什么是生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性?
1、概念:生態(tài)系統(tǒng)所具有的_________________自身結(jié)構(gòu)和功能___________________的能力。
2、原因:生態(tài)系統(tǒng)具有_________________能力。
3、基礎(chǔ):________________________調(diào)節(jié)
閱讀P109思考與討論,研究并回答下列內(nèi)容:
一、生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)
1、含義:當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)某一成分發(fā)生變化的時候,它必然會引起其他成分出現(xiàn)一系列的相應(yīng)變化,這種變化又反過來又反過來影響最初發(fā)生變化的那種成分的現(xiàn)象。其中包括正反饋和負反饋,____________調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在。
2、負反饋調(diào)節(jié)
作用:是生態(tài)系統(tǒng)_______________能力的基礎(chǔ),能使生態(tài)系統(tǒng)達到和保持_______和________
結(jié)果:_________和__________最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化。
實例:森林中的食蟲鳥和害蟲的數(shù)量變化(用箭頭連接)
鳥數(shù)量增加
鳥數(shù)量下降
鳥食物增加鳥因饑餓死亡鳥吃少量害蟲鳥吃大量害蟲
害蟲減少
害蟲增加
3、正反饋調(diào)節(jié)
作用:使生態(tài)系統(tǒng)____________平衡狀態(tài).
結(jié)果:_________最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化.
實例:若一個湖泊受到了污染,魚類的數(shù)量就會因為死亡而減少,魚體死亡腐爛后又會進一步加重污染并引起更多的魚類死亡。因此,由于正反饋的作用,污染會越來越重,魚類的死亡速度也會越來越快。
二、自我調(diào)節(jié)能力的大小
生態(tài)系統(tǒng)的成分食物網(wǎng)自我調(diào)節(jié)能力
越多
越少
注意:
生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力_________無限的。外界干擾因素的強度超過_____________,
其___________________會喪失,生態(tài)系統(tǒng)難以恢復(fù)。
三、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性(閱讀P110—P111內(nèi)容回答)
抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性
概念指生態(tài)系統(tǒng)_________外界干擾并使自身的_______和_______保持原狀的能力指生態(tài)系統(tǒng)在受到外界因素的________后_______到原狀的能力
影響
因素
生態(tài)系統(tǒng)的________越____,抵抗力穩(wěn)定性越______.生態(tài)系統(tǒng)的_______越_______,則越容易________,與自身_______能力有關(guān)。
聯(lián)
系
生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)系:
非生物環(huán)境無機環(huán)境
結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分解者
生態(tài)系統(tǒng)決定生產(chǎn)者消費者生物群落
穩(wěn)定性功能穩(wěn)定能量流動
渠道食物鏈(網(wǎng))生物物理化學(xué)
物質(zhì)循環(huán)降解降解降解
凈化作用
構(gòu)成抵抗力決定自我調(diào)節(jié)能力
恢復(fù)力決定
凈化作用:包括_______________、_____________和_____________三個方面,它是河流生態(tài)
系統(tǒng)抵抗環(huán)境污染的有效途徑,生物分解主要以___________為主。
第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
一、教學(xué)目標(biāo)
1.闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。
2.舉例說明抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)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)計并制作生態(tài)缸,觀察其穩(wěn)定性。
5.認同生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要性,關(guān)注人類活動對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。
二、教學(xué)重點和難點
1.教學(xué)重點
闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。
2.教學(xué)難點
抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的概念。
三、教學(xué)方法
探究法、對比法、講述法
四、教學(xué)課時
1
五、教學(xué)過程
〖引入〗以“問題探討”引入,學(xué)生思考回答老師提示。
〖提示〗生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力。
〖板書〗生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性:生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力,
一、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力
生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ):負反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在。
〖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;
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。
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。生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是以內(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)能力是有一定范圍的。
〖旁欄思考題〗學(xué)生思考回答老師提示。
〖提示〗如果草原上的食草動物因為遷入而增加,植物就會因為受到過度啃食而減少;而植物數(shù)量減少以后,反過來就會抑制動物的數(shù)量,從而保證了草原生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者和消費者之間的平衡。
〖講述〗在生態(tài)系統(tǒng)中關(guān)于正反饋的例子不多,例如,有一個湖泊受到了污染,魚類的數(shù)量就會因為死亡而減少,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。
不同生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是不同的。一個生態(tài)系統(tǒng)的物種組成越復(fù)雜,結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,功能越健全,生產(chǎn)能力越高,它的自我調(diào)節(jié)能力也就越高。因為物種的減少往往使生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率下降,抵抗自然災(zāi)害、外來物種入侵和其他干擾的能力下降。而在物種多樣性高的生態(tài)系統(tǒng)中,擁有著生態(tài)功能相似而對環(huán)境反應(yīng)不同的物種,并以此來保障整個生態(tài)系統(tǒng)可以因環(huán)境變化而調(diào)整自身以維持各項功能的發(fā)揮。因此,物種豐富的熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)要比物種單一的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力強。
〖板書〗二、抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性
〖學(xué)生活動〗閱讀P110第三段~P111第三段。
〖講述〗“抵抗力穩(wěn)定性”的核心是“抵抗干擾,保持原狀”?!案蓴_”是指破壞穩(wěn)定狀態(tài)的外界因素;“保持”是指與干擾同時表現(xiàn)的系統(tǒng)內(nèi)在的自動調(diào)節(jié)能力。“恢復(fù)力穩(wěn)定性”的核心是“遭到破壞,恢復(fù)原狀”?!捌茐摹笔侵甘芡饨缫蛩赜绊懯股鷳B(tài)系統(tǒng)較遠地偏離了原來的穩(wěn)定范圍;“恢復(fù)”是指外界因素消除后,生態(tài)系統(tǒng)重新建立穩(wěn)定狀態(tài)。
以往認為,抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性是相關(guān)的,抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng),其恢復(fù)力穩(wěn)定性低。也就是說,抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性一般呈相反的關(guān)系。但是,這一看法并不完全合理。例如,熱帶雨林大都具有很強的抵抗力穩(wěn)定性,因為它們的物種組成十分豐富,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜;然而,在熱帶雨林受到一定強度的破壞后,也能較快地恢復(fù)。相反,對于極地苔原(凍原),由于其物種組分單一、結(jié)構(gòu)簡單,它的抵抗力穩(wěn)定性很低,在遭到過度放牧、火災(zāi)等干擾后,恢復(fù)的時間也十分漫長。因此,直接將抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性比較,可能這種分析本身就不合適。如果要對一個生態(tài)系統(tǒng)的兩個方面進行說明,則必須強調(diào)它們所處的環(huán)境條件。環(huán)境條件好,生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性較高,反之亦然。
〖板書〗三、提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
〖講述〗我們要明確以下觀點:
(1)自然生態(tài)系統(tǒng)是人類生存的基本環(huán)境;
(2)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)定狀態(tài);
(3)人類生存與發(fā)展的命運就掌握在自己手中,但又受到自然規(guī)律的制約。
〖小結(jié)〗略。
〖作業(yè)〗練習(xí)一二
〖提示〗基礎(chǔ)題
1.(1)√;(2)×;(3)√。
2.自我調(diào)節(jié)能力最強的兩個生態(tài)系統(tǒng)是(1、8);
人的作用突出的生態(tài)系統(tǒng)有(6、7、9、11);
陸地生態(tài)系統(tǒng)中抵抗力穩(wěn)定性較強的是(1、2),
較弱的是(3、5、6、7、11);
水域生態(tài)系統(tǒng)在遭到較嚴重的破壞后,恢復(fù)較快的是(4、9),
恢復(fù)較慢的是(8)。
拓展題
生態(tài)系統(tǒng)中的生物種類越多,食物鏈越復(fù)雜,系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力就越強;反之,生物種類越少,食物鏈越簡單,則調(diào)節(jié)平衡的能力越弱。例如在馬尾松純林中,松毛蟲常常會產(chǎn)生爆發(fā)性的危害;如果是針闊混交林,單一的有害種群不可能大發(fā)生,因為多種樹混交,害蟲的天敵種類和數(shù)量隨之增加,進而限制了該種害蟲的擴展和蔓延。
5.5生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
一、知識結(jié)構(gòu)
抵抗力穩(wěn)定性
恢復(fù)力穩(wěn)定性
二、教學(xué)目標(biāo)
1、闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。
2、舉例說明抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)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)計并制作生態(tài)缸,觀察其穩(wěn)定性。
5、認同生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要性,關(guān)注人類活動對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。
三、教學(xué)重點、難點及解決方法
1、教學(xué)重點及解決方法
[教學(xué)重點]
闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。
[解決方法]
以具體的實例來說明生物群落內(nèi)部負反饋調(diào)節(jié)的存在,進而闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。
2、教學(xué)難點及解決方法
[教學(xué)難點]
抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的概念。
[解決方法]
通過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力的教學(xué),已為學(xué)生理解抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的概念打下了伏筆,再借實例說明之。
四、課時安排
2課時。
五、教學(xué)方法
講解法。
六、教具準(zhǔn)備
圖片、動畫。
七、學(xué)生活動
1、問題探討、思考與討論。
2、設(shè)計并制作生態(tài)缸。
八、教學(xué)程序
(一)明確目標(biāo)
(二)重點、難點的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程
第1課時
導(dǎo)入:[問題探討]教材P109,引導(dǎo)學(xué)生從群落的種間關(guān)系,生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能討論生態(tài)系統(tǒng)具有穩(wěn)定性;再設(shè)問:人類能否在生物圈之外建造一個適于人類長期生活的生態(tài)系統(tǒng)呢?引出生物圈2號實驗,引導(dǎo)學(xué)生思考生物圈2號失敗的原因。上述正反兩個實例,可以說明自然界中生態(tài)具有相對穩(wěn)定性,穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)對于生物生存至關(guān)重要。那么,什么是生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性呢?
學(xué)生閱讀教材P109相關(guān)內(nèi)容。教師指出:只有生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段,它的生產(chǎn)者、消費者和分解者三大功能類群齊全,能量的輸入保持穩(wěn)定,物質(zhì)的輸入和輸出相對平衡時才表現(xiàn)出來。穩(wěn)定性表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定和功能相對穩(wěn)定上。例如,原始森林生態(tài)系統(tǒng)是經(jīng)過千百年來形成的,盡管其中的生物生生死死,遷入遷出,無機環(huán)境也不斷變化,但從某一階段來看,該系統(tǒng)內(nèi)各種生物的種類和數(shù)量總是大體相同的。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性指的是生態(tài)系統(tǒng)的一種能力或特性,而不是一種狀態(tài)。它包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性兩個方面。
設(shè)問:為什么生態(tài)系統(tǒng)具有穩(wěn)定性?
學(xué)生閱讀教材P109110相關(guān)內(nèi)容,動畫模擬演示兔種群與植物種群之間的負反饋示意圖。設(shè)置下列問題:
1、草原中生活著野兔和狼,由于狼的捕食,野兔數(shù)量減少,分析草、野兔、狼的種群數(shù)量是如何逐步達到穩(wěn)定的?
2、為什么森林中害蟲數(shù)量不會持續(xù)大幅度增長?
3、適度捕撈后,池塘中魚的種群數(shù)量為什么不會減少?
4、森林局部大火過后,為什么植株能較快生長?
5、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是無限的嗎?
教師總結(jié)歸納。
學(xué)生閱讀教材P110111相關(guān)內(nèi)容,思考回答下列問題:
1、什么是抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性?
2、抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的核心分別是什么?
3、草原、北極苔原、森林生態(tài)系統(tǒng),抵抗力穩(wěn)定性誰強誰弱?恢復(fù)力穩(wěn)定性誰高誰低?
4、抵抗力穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)自身的組分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)關(guān)系如何?恢復(fù)力穩(wěn)定性呢?
5、抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性關(guān)系如何?
教師總結(jié)歸納:抵抗力穩(wěn)定性要強調(diào)其核心是抵抗干擾,保持原狀。干擾是指破壞穩(wěn)定狀態(tài)的外界因素;保持是指與干擾同時表現(xiàn)的系統(tǒng)內(nèi)在的自動調(diào)節(jié)能力?;謴?fù)力穩(wěn)定性要強調(diào)其核心是遭到破壞,恢復(fù)原狀。破壞是指受外界因素影響使生態(tài)系統(tǒng)較遠地偏離了原來的穩(wěn)定范圍;恢復(fù)是指外界因素消除了,生態(tài)系統(tǒng)重新建立穩(wěn)定狀態(tài)。
1、自動調(diào)節(jié)能力取決于生態(tài)系統(tǒng)自身的凈化作用和完善的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。凈化作用包括物理沉降、化學(xué)分解和微生物的分解三個方面,它是河流生態(tài)系統(tǒng)抵抗環(huán)境污染的有效途徑。
完善的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)使生態(tài)系統(tǒng)具有一種反饋調(diào)節(jié)機制,進而抵抗外界干擾,維持自身穩(wěn)定。反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ),如在森林中,當(dāng)害蟲數(shù)量增加時,食蟲鳥類由于食物豐富,數(shù)量也會增加,害蟲種群數(shù)量增加時,食蟲鳥類由于食物豐富,數(shù)量也會增加,害蟲種群的增長就會受到抑制。生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)主要依靠群落內(nèi)種間關(guān)系(主要是捕食)和種群內(nèi)的種內(nèi)斗爭而實現(xiàn)的。
2、自動調(diào)節(jié)能力與生態(tài)系統(tǒng)成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的關(guān)系
生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力與其自身的成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)成正比。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,反之就越大。
3、生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力與抵抗力穩(wěn)定性的關(guān)系
生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性的強弱取決于自動調(diào)節(jié)能力的大小,它們之間呈正相關(guān),即生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性與其自身的成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度成正比關(guān)系。
4、生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力與恢復(fù)力穩(wěn)定性的關(guān)系
生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力是有限度的,當(dāng)外界干擾超過了這一限度時,生態(tài)系統(tǒng)原有的穩(wěn)定性遭到破壞,抵抗力穩(wěn)定性不能發(fā)揮作用于,恢復(fù)力穩(wěn)定性得以充分體現(xiàn),最終使其恢復(fù)接近原狀或代之以另一全新的生態(tài)系統(tǒng),并且重新具備抵抗力穩(wěn)定性,又表現(xiàn)出自動調(diào)節(jié)能力。
一方面,不同的生態(tài)系統(tǒng)表現(xiàn)出的穩(wěn)定性是不一樣的;另一方面,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性也取決于外界因素的影響程度。
我們?nèi)绾翁岣呱鷳B(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性呢?
學(xué)生閱讀教材P111相關(guān)內(nèi)容。
教師指出:自然生態(tài)系統(tǒng)是人類生存的基本環(huán)境;人類活動的干擾正在全球范圍內(nèi)使生態(tài)系統(tǒng)偏離狀態(tài);人類生存與發(fā)展的命運就掌握在自己手中,但又受到自然規(guī)律的制約。
(三)總結(jié)
生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力,抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。
(四)作業(yè)布置
教材P112練習(xí)。
(五)板書設(shè)計
第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
一、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念和自我調(diào)節(jié)能力
1、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性
2、反饋調(diào)節(jié)
二、抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性
概念
1、抵抗力穩(wěn)定性原因
規(guī)律
2、恢復(fù)力穩(wěn)定性
3、二者的關(guān)系
三、提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
第2課時
一、目的要求
設(shè)計一個生態(tài)缸,觀察這一人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
二、基本原理
生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與它的物種組成,營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和非生物因素等有密切的關(guān)系。在有限的空間內(nèi),依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)原理將生態(tài)系統(tǒng)具有的基本成分進行組織,設(shè)計時考慮系統(tǒng)內(nèi)不同營養(yǎng)級生物之間的合適比例,構(gòu)建一個正常運轉(zhuǎn)的人工微生態(tài)系統(tǒng)是可能的,將少量的植物(如浮萍、水草、蕨類植物和一些低矮雜草、仙人掌、仙人球等),以這些植物為食的動物(如蚯蚓、蝸牛、小烏龜?shù)龋┖臀⑸铮ㄈ缁ㄍ林械奈⑸锏龋┖头巧锏奈镔|(zhì)和能量(如陽光、花土、沙土、水分、礦物質(zhì)、二氧化碳、含氮有機物等)放在一個玻璃缸(大小約:100cm70cm50cm)內(nèi),密封,就形成了一個人工模擬的微生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)缸。
在生態(tài)缸的生態(tài)系統(tǒng)中,浮萍、水草、蕨類植物、雜草、仙人掌、仙人球等植物能在光照下進行光合作用,釋放O2,除供自身呼吸以外,還可供蚯蚓、蝸牛、小烏龜?shù)葎游锏暮粑?。同時還給這些動物提供了食物。植物的殘枝落葉和動物的糞便被其中的微生物分解,分解產(chǎn)物又可作為生產(chǎn)者的養(yǎng)料。植物、動物和微生物呼吸放出的CO2,也為植物進行光合作用提供了原料。
由此可以看出,在生態(tài)缸中,由于既有生產(chǎn)者,消費者和分解者,又有非生物的物質(zhì)和能量,既有物質(zhì)循環(huán)又有能量流動,因此該生態(tài)缸能保持較長時間的相對穩(wěn)定。
三、實驗材料
蚯蚓810條,蝸牛57個,小烏龜23只。
浮萍、水草、蕨類植物和一些低矮雜草,仙人掌或仙人球23株。
玻璃板45m2,粘膠足量;沙土810kg,含腐殖質(zhì)較多的花土4050kg,自來水足量。
四、方法步驟
按100cm70cm50cm的標(biāo)準(zhǔn)制作生態(tài)缸框架。
在生態(tài)缸內(nèi)底部鋪墊沙土和花土,花土在下,一邊高,一邊低;沙土在上,沙土層厚510cm。在缸內(nèi)低處倒進水。將收集或購買的動物和植物放在生態(tài)缸中,其中浮萍,水草與小烏龜放在水中,仙人掌或仙人球移值到沙土上,蕨類植物和雜草移植到花土上,蚯蚓與蝸牛也放置在花土上。
封上生態(tài)缸蓋。將生態(tài)缸放置于室內(nèi)通風(fēng)光線良好的地方,但要避免陽光直接照射。每一個星期觀察一次生態(tài)缸內(nèi)的生物種類與數(shù)量的變化,并且進行記錄。
⑴生態(tài)缸可制作成封閉型,也可制作成開放型(即不加蓋)。前者對生態(tài)系統(tǒng)的基本成分及其比例有著更嚴格的要求。
⑵生態(tài)缸中放置的生物學(xué)必須具有較強的生活力,放置的生物數(shù)量要合適。
⑶為了使生態(tài)缸內(nèi)的沙土保持干燥,可在沙土下鋪墊一張塑料布,以防止缸中水(氣)滲透上來。
⑷生態(tài)缸制作完畢后,應(yīng)該貼上標(biāo)簽,在上面寫上制作者的姓名與制作日期。
五、觀察記錄
⑴讓學(xué)生設(shè)計一份觀察記錄表,內(nèi)容包括植物、動物的生活情況,水質(zhì)情況(由顏色變化進行判別)及基質(zhì)變化等。
⑵定期觀察,同時做好觀察記錄。
⑶如果發(fā)現(xiàn)生態(tài)缸中的生物已經(jīng)全部死亡,說明此時生態(tài)缸系統(tǒng)的穩(wěn)定性已破壞,記錄下發(fā)現(xiàn)的時間。
⑷依據(jù)觀察記錄,對不同生態(tài)缸進行比較、分析,說明生態(tài)缸中生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性差異的原因。
六、結(jié)果和結(jié)論
根據(jù)觀察結(jié)果完成實驗報告。
(三)總結(jié)]
制作生態(tài)缸的要點。
(四)作業(yè)布置
教材P114技能訓(xùn)練和教材P115自我檢測。
(五)板書設(shè)計
設(shè)計并制作生態(tài)缸,觀察其穩(wěn)定性
目的要求
基本原理
實驗材料
方法步驟
觀察記錄
結(jié)果和結(jié)論