内容正文:
生态系统的稳态及其调节
尝试分析一下这个生态瓶中含有哪些成分吗?
它们彼此间存在着什么样的联系?
【学生分析】:在这个密封的小型生态瓶中,有生产者水草,消费者小鱼,还有分解者真菌和细菌,它们之间相生相克、相辅相成,构成了完整和谐的物质循环:水草通过光合作用为自身和小鱼提供了营养物质,也提供了呼吸作用所需的氧。水草、小鱼呼吸放出的二氧化碳以及它们的残落物被微生物分解,产生的二氧化碳又被植物利用。
【讲述】:看来,在这个小小的生态瓶中也同样进行着物质循环和能量流动。人工生态系统如果我们不加以呵护,它最终会因为某种成分的不适应而打破生态平衡,使生态系统毁灭。
【设疑】:我们的自然生态系统也会遭受这样的厄运吗?
生态系统的稳态
生态系统所内部所有成分彼此相互协调,保持稳定,通过自我调节形成。
结构
功能
非生物环境
生物群落
生产者
消费者
分解者
物质循环
能量流动
【讲述】亚马逊森林,欧亚大陆草原,北极苔原,这些自然生态系统尽管经常遭受洪涝、火烧、虫害,也遭受人类的砍伐与放牧等活动的干扰,但是现在仍能基本保持原有的景观,维持生态系统的正常功能。
【结构相对稳定】生态系统中动、植物种类及数量不是不变的,而是在一定范围内波动,但不会变化太大
【功能相对稳定】生物群落能量的输入量与输出量保持相对平衡,物质的输入与输出保持相对平衡。
【提问】生态系统在受到干扰后,为何仍能保持或恢复相对稳定呢?你能举例说明吗?
讨论:生态系统在受到干扰后,为何仍能保持或恢复相对稳定呢?你能举例说明吗?
兔数量增加
兔数量减少
植物减少
植物增多
兔吃植物量增加
兔吃植物量减少
兔食物增加
兔因饥饿死亡
负反馈调节
【讲述】同学们列举的这么多实例,都说明生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节的能力。在调节机制上有很多与此类似,调节的结果都是抑制和减弱最初发生的变化,这种调节机制叫做负反馈调节。负反馈调节在生态系统中普遍存在,通过它的作用能使生态系统达到和保持稳定,因此我们说负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。
【过渡】在生态系统中有没有哪种调节是加速最初发生的变化?
正反馈
湖泊受到了污染
鱼类死亡大量死亡
死鱼腐烂
(+)
【总结】由于生态系统具有自我调节功能,所以生态系统会保持稳定。在自然条件下,生态系统总是朝着物种多样化,结构复杂化和功能完善化的方向发展。
【承接】不同生态系统的调节能力是不是一样呢?
【屏幕展示】:北极苔原生态系统图片
【设疑】你认为该生态系统的生物种类多吗?营养结构如何?
(种类稀少,营养结构简单。其中生产者主要是地衣,其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。 )
【提问】:假设地衣大面积死亡,将产生什么结果?
(整个生态系统就会崩溃。)
【提问】:该生态系统的自动调节能力如何?
(自动调节能力小)
【屏幕展示】:热带雨林生态系统图片
【提问】你认为该生态系统的生物种类多吗?营养结构如何 ?
(热带雨林生态系统的生物种类多,营养结构复杂 )
【提问】:该生态系统的自动调节能力如何? (强)为什么?
(热带雨林中,动植物种类繁多,营养结构非常复杂,假如其中的某种植食性动物大量减少,它在食物网中的位置还可以由这个营养级的多种生物来代替,整个生态系统的结构和功能仍然能够维持在相对稳定的状态。)
【承接】生态系统的调节能力是无限的吗?
[资料分析]:苏州—江南水乡,小桥流水人家。话说乾隆下江南时,就到了苏州。水乡人上游淘米洗菜,下游洗澡洗衣,可是即便如此,水仍然很清澈。这番景象让乾隆大为惊奇。可是,他也发现苏州虎丘外围的河流被众多染坊流出的废水污染得肮脏不堪、臭气熏天,他亲自过问,追查此事。苏州官衙立即颁发了布告,严禁商贾平民在虎丘一带开设染坊,迫于官府的法令,虎丘一带原有的数十家染坊不得不搬迁至远离虎丘的苏州远郊,从此后虎丘重现绿水青山。
[思考讨论]:
1.水乡人在河流中淘米洗菜洗澡洗衣河水为何仍能保持清澈?
2.虎丘外围的河流在染坊废水的污染下,还能保持稳定性吗?这又说明了什么问题?
3.染坊停止排污后,虎丘外围的河流出现了什么变化,这说明了什么?
【答案1】河流受到轻微的污染时,能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解,很快消除污染。 说明生态系统在受到外界轻度干扰时,具有抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状的能力 。
【答案2】不能,这说明一个生态系统的自动调节能力是有一定限度的,如果外界因素的干扰超过了这个限度,生态系统的相对稳定状态就会遭到破坏。
【答案3】又恢复了原状。说明外界因素的干扰消除后,生态系统具有重建稳态的能力。
【提问】这里提到什么因素会破坏生态系统的自我调节能力?
(人为因素,废水废弃物的排放,