第5節 生態系統的穩定性
一、目標
知識目標：
1、理解生態系統穩定性的概念。
2、理解抵抗力穩定性和恢復力穩定性概念，二者區別、聯系。具有抵抗力穩定性的原因。
3、理解生態系統穩定性的保護。
能力目標：通過指導學生分析生態系統穩定性的概念，培養學生分析問題的思維能力。
情感態度價值觀：通過理解各種人為因素對生態系統穩定性的影響和破壞，滲透人與自然和諧發展的生態觀點。
二、重點和難點
1.教學重點：
（1）生態系統穩定性的概念
（2）抵抗力穩定性和恢復力穩定性的區別及相互聯系。
2.教學難點：
（1）生態系統穩定性的概念
（2）抵抗力穩定性和恢復力穩定性的區別及相互聯系
三、時安排：1時
四、教學方法：觀察法、講述法、比較法、指導讀書法、討論法等相結合
五、教學用具：
六、教學過程
導入：
同學們在小學的時候就學習過一首古詩：《草》
提問：其中“野火燒不盡，春風吹又生”這句詩展示的是小草的個體又“死而復生”了嗎？如果不是“生”的又是什么呢？
（是整個草原的生態系統復蘇了）這首詩蘊含了生物學知識：草原生態系統具有一定的穩定性。即使經歷了大火，這個生態系統仍然復蘇了。那么為了證明生態系統確實具有這樣的穩定性科學家們做了很多實驗證明他。其中很著名的一個是美國的科學家們做的實驗。
展示“生物圈II號”實驗資料（對教材有關的內容加以補充，如：建造的時間、占地面積、空間大小、投入研究的資金、實驗的時間和方法、出現的問題、實驗結果及其分析），指導學生閱讀，安排學生順序思考。
討論下列問題：
1、科學家們為什么要建造“生物圈II號”并進行實驗呢？
（提示：深入研究生態系統的結構和功能，并試驗人類離開地球能否生存。）
2、在“生物圈II號”中模擬生物圈建立了哪些生態系統？里面有哪些成分？
（提示：有微型的森林、沙漠、農田、海洋、溪流；有土壤、水、空氣、太陽光，多種多樣的動植物和微生物等成分。非生物的物質和能量、生產者、消費者和分解者應有盡有。）
3、八位科學家原打算在“生物圈II號”中自給自足生活兩年，為什么中途撤出了？這個實驗過程中出現了什么問題？
（提示：1．由于土壤中的碳與氧氣反應生成二氧化碳，部分二氧化碳又與建“生物圈II號”的混凝土中的鈣反應生成碳酸鈣，導致氧氣含量由21％下降到14％，二氧化碳含量猛增。2．昆蟲中除了白蟻、蟑螂和蟈蟈外基本死亡，食物鏈等營養結構聯系中斷。3．靠花粉傳播繁殖的植物都滅絕了，糧食嚴重減產。 ……）
4、生物圈1號出現這些問題了嗎？“生物圈II號”實驗失敗說明了什么問題？
（提示：生物圈1號沒有出現這樣的問題，整個生物圈保持相對穩定。該實驗的失敗表明，在現有技術條下，人類還無法建造一個脫離地球自然環境而又能讓人類休養生息的生態系統。）
教師講述：原因是這樣的，生態系統的結構和功能難以像真正的生物圈那樣，長期保持相對穩定，說明生態系統確實具有一定的穩定性。
<一>、生態系統穩定性的概念
通過圖片，引導學生分析森林生態系統進行適當的砍伐、草原生態系統的適當放牧、海洋生態系統的適當捕捉動物不會破壞生態系統的結構和功能。
1、學生概括出生態系統的穩定性的概念。
2、教師剖析概念的三層含義：
①它是生態系統發到一定階段的所具有的一種綜合能力
②結構和功能即是生物的種類和數量、能量的輸入和輸出、物質的輸入和輸出的相對穩定
③它包括抵抗力穩定性和恢復力穩定性兩部分。
3、聯系種群的數量變化，請學生回憶“適當”的具體含義，即對于一個數量已經處于穩定時期的種群，應該捕獵（或者砍伐）多少才能保證種群的可持續發展。
<二>、抵抗力穩定性
概念：生態系統抵抗外界干擾使自身結構功能維持原狀的能力。
：
１、生物的種類、數量多，一定外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代替。
３、生物代謝旺盛，能通過代謝消除各種干擾造成的不利影響。
抵抗力穩定性高的生態系統特征：
１、各營養級的生物數量多，占有的能量多。（分別出示不同生態系統的圖片講解）
２、各營養級的生物種類多，食物網結構復雜。（分別出示不同生態系統的圖片講解）
出示圖片給學生分析：
1、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
2、人造林抵抗力穩定性
教師剖析：一般說，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。
出示外秦淮河圖片，說明如果超出自動調節能力的限度，生態系統的抵抗力穩定性就會被破壞，引出恢復力穩定性。
〈三〉、恢復力穩定性
概念：生態系統受到外界干擾使自身結構功能破壞后恢復原狀的能力。
：
１、生物繁殖的速度快，產生后代多，能迅速恢復原有的數量。
２、物種變異能力強，能迅速出現適應新環境的新類型。
３、生態系統結構簡單，生物受到的制約小。
恢復力穩定性高的生態系統特征：（分別出示不同生態系統的圖片加以說明）
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。
３、各營養級生物能以休眠方式渡過不利時期或產生適應新環境的新類型。
（四）抵抗力穩定性與恢復力穩定性的關系
對一個生態系統說，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)
思考：為什么要提高生態系統的穩定性？
出示圓明園湖底清淤工程的圖片，講解清淤前后圓明園湖中植被的變化，引出提高生態系統穩定性的重要意義。
（五）提高生態系統穩定性的意義和措施
1、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。
教師剖析: ①自然生態系統是人類生存的基本環境；
②人類活動的干擾正在全球范圍內使生態系統偏離穩態；
③人類生存與發展的命運就掌握在自己手中,但又受到自然規律的制約。
2、學生思考討論提高生態系統穩定性的措施
例如：保持與提高生物的數量，保護生物的多樣性，提高生態系統的抵抗力穩定性。保護草本、苔蘚、地衣等耐性強，繁殖快的小植物和各種小型動物，提高生態系統的恢復力穩定性。保護和建設多種不同類型的局部生態系統，形成互補生態。提高生態系統的綜合穩定性。
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，要求學生將知識和實際聯系起，嘗試解決兩個問題：
1．北京市作為中國的首都有很好的城市建設，但是他卻面臨一個日益嚴重的問題：沙塵暴。用什么方法可以從根本解決這個問題？
2．食品安全已經成為現在人們最關心的問題，其中蔬菜的農藥殘留成為人們最關心的問題之一。那用什么方法可以保護蔬菜，同時盡可能少的使用農藥呢？
〖作業〗練習一二

七、板書設計
第五節 生態系統的穩定性
一、生態系統的穩定性概念
生態系統所具有的保持或恢復自身結構和功能相對穩定的能力，
二、抵抗力穩定性
概念：生態系統抵抗外界干擾使自身結構功能維持原狀的能力。
：
特征：
三、恢復力穩定性
概念：生態系統受到外界干擾使自身結構功能破壞后恢復原狀的能力。
：
特征：
四、抵抗力穩定性與恢復力穩定性的關系
五、提高生態系統穩定性的意義和措施

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