内容正文:
2.5 生态系统的稳定性(教学设计)
年级
九年级
授课时间
课题
2.5生态系统的稳定性
教学
目标
科学观念:①了解生态系统具有一定的自我调节能力,理解生态系统稳定性的概念,了解处于生态平衡的生态系统的特点;②了解影响生态系统稳定性的自然和人为因素。
科学思维:获取外界信息和获得新知识的能力。
探究实践:通过分析生态系统的相关案例和生态瓶的制作等活动,描述生态系统的稳定性。
态度责任:关注影响生态系统稳定性的因素,提高保护生态环境的意识,形成自然和谐发展的生态观念。
教学
重难点
重点:生态系统维持稳定性、自动调节能力及影响因素
难点:生态系统自我调节能力
学情
分析
本节课是第二章的第五节内容。本节课安排1课时完成。在学习了生态系统的结构和功能的基础上,再深入了解生态系统的自我调节能力,维持生态系统的稳定性。生态系统所具有的自我调节能力是生态系统稳定性的保障机制,生态系统的稳定性实质上是一种适应能力,生态系统的结构是生态系统的自我调节能力的载体。本节内容正是紧紧围绕这两个方面展开的教学,既是对上一节内容(生态系统结构和功能)的深化和拓展,同时也是后续生物学内容的基础。故本节内容具有十分重要的地位。
教学
准备
课件、课本等
教学过程
教师活动
学生活动
新
课
导
入
导入:观看视频:重庆山火,以火攻火 。决战火的那一夜,灯光终究战胜了火光。但是大火过后到处都是黑炭,很多动物失去了生命,什么时候被大火燃烧过的森林才能让各生物的数量恢复如初?
思考:森林、草原、苔原等许多生态系统,尽管经常遭受干旱、洪涝、虫害等自然灾害,也遭受人类的砍伐与放牧等活动,但是只要不是过度破坏,经过一段时间后,仍然能维系生态系统的正常功能。为什么这些生态系统受到干扰后,仍然能保持相对稳定呢?
思考:为什么这些生态系统受到干扰后,仍然能保持相对稳定呢?
新 知 讲 授
1、 生态系统的自动调节能力
1. 生态系统的稳定性
生态系统所具有的保持和恢复自身结构和功能相对稳定的能力。
(1) 生态系统的动态变化
生态系统中生物个体的数量在不断地变化,生物个体也会从一个种群迁出或迁入。物质和能量不断地从无机环境进入生物群落内部,又从生物群落内部回到无机环境中去。
思考:当鼠类数量大量增加时,哪些生物的数量可能会发生变化?会发生怎样的变化?
在草原上,当鼠类数量大量增加时,鼠食植物就会减少,同时鼠类的增多也为食鼠动物提供了丰富的食物,又会引起食鼠动物数量的增多。这样,鼠类的数量又会下降,从而使草原上的植物也逐渐得到恢复。
(2) 生态系统具有一定的自动调节能力
请用文字、箭头构建一个亚马逊森林中食虫鸟种群和害虫种群之间调节关系的概念模型。
结果:抑制或减弱了最初发生的变化,使生态系统达到或保持稳定。
思考与讨论:
森林生态系统和沙漠生态系统比较,哪种生态系统自动调节能力强? 为什么?
森林生态系统的自动调节能力强。因为森林生态系统成分复杂,生物种类繁多,如某种次级消费者可以以三种或更多种初级消费者为食,当某一种初级消费者减少或消失时,对这种次级消费者影响不是很大,故森林生态系统自动调节能力强。
(3) 生态系统的自动调节能力有一定限度
不同的生态系统,自动调节的能力有强有弱,生态系统的稳定性也有高有低。一般来说,生态系统中的成分越复杂,生物种类越多,自动调节能力就越强,生态系统的稳定性就越高。
思考与讨论
森林生态系统比农田生态系统的稳定性高。但是,当遭到严重破坏, 要想再恢复原来的结构和功能,哪一种生态系统更难恢复?
森林生态系统更难恢复
生态系统的自动调节能力都有一定的限度,如果人为干预或自然因素的变化超过了这个限度,生态系统的稳定状态就会被破坏。
2. 自然因素对生态系统的影响
(1) 自然因素的种类
地震、火山喷发、海啸、滑坡、泥石流、水灾、台风、火灾、雷电。
(2) 自然因素的特点
引起环境变化的频率不高,而且在地理分布上有一定的局限性和特定性
(3) 自然因素的危害性
可使生态系统在短时间内遭到破坏,甚至毁灭
思考与讨论
在你的家乡,常见的自然灾害有哪些?灾害的发生对当地的自然环境、 人民生活产生了怎样的影响?
水灾、旱灾、台风、滑坡、泥石流等自然灾害破坏了当地的生态环境,对人类的生活产生了很大的影响。
2、 影响生态系统稳定性的因素
1. 人类活动对生态系统的影响(人为因素)
(1) 人类活动对生态系统的消极影响
过度砍伐森林、污水污染河流、过量开采资源、过度放牧草原沙化、盗猎动物、废气排放。
人类活动对生态系统稳定性的干预和调控越来越强烈。人为因素可以导致自然因素的强化或弱化。
思考与讨论
1 森林遭到过度砍伐后,原来生活在森林中的动植物将受到什么影响? 当地居民的生存环境将会发生哪些变化?
会使许多植物减少或衰亡;同时,动物失去了栖息地和食物,一些动物种类数量急剧减少,以致濒临灭绝,森林砍伐后,当地居民的生存环境会发生改变,易造成水灾或旱灾,从森林中获取的资源量减少。
2 你能列举你周围造成环境破坏的事例吗?
乱砍滥伐,过度放牧,生产、生活污水的任意排放等。
2. 生态环境破坏对人类的影响
水土流失严重、大气污染、森林被破坏、动植物资源枯竭、农业生态环境严重恶化、外来物种、土壤遭到污染。
地球环境已受到一定程度的损害,必然会破坏工农业生产的基础,影响人类的健康,从而阻碍社会和经济的发展。
3. 人类活动可以改善生态环境
人类的生产活动也可打破原来的自然生态系统的稳定状态,建立更新、更合理、生产力更高的生态系统。
4. 人类对生态环境的保护
(1) 建设林业生态体系
(2) 建立自然保护区
保护珍贵、稀有的野生动植物资源,是十分有效的手段。已建立各级自然保护区2588 处(未计台、港、澳),其面积约占国土面积的14.72%。
(3) 颁布相关法律法规
为控制和防止我国野生生物资源的减少和保护环境提供了法律依据。
(4) 保护环境,人人有责
树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,节约资源,保护环境,建设美丽家园。
(5) 建立环境保护机构和监察站
“以防为主,防治结合”
思考与讨论
我们该为保护环境做些什么?
积极投入到保护环境的活动中去,从小事做起,不乱扔垃圾,节约用水,对破坏环境的行为提出劝告和制止,进行保护环境的宣传活动等。
5. 制作生态球
讨论:
1 试管已密封,除阳光、热能外,任何物质都无法进入管内,那么,管内动植物维持生存所必需的物质是怎样获得的?
是生态球中的水草通过光合作用制造的
2 在设计和制作生态球时,要考虑的生态系统的成分有哪些?
非生物的物质和能量、生产者、消费者及分解者
3 若管内多增加些生产者,减少消费者,能否使该生态系统保持稳定的时间更长些?
生态系统的稳定性受多种因素的影响,一般来说,生态系统中的成分越复杂,生物种类越多,自动调节能力就越强,生态系统的稳定性就越高。相反,生态系统的成分越单纯,生物种类越少,自动调节能力就越弱,稳定性也就越低。
课
堂
练
习
典例1.如图是一种农田生态系统模式图,下列有关叙述错误的是( )
A.该生态系统中的能量最终来自太阳能
B.作为分解者的微生物主要是指细菌和真菌
C.因该生态系统营养结构简单,故自动调节能力较弱。
D.图中的食物链可表示为:水稻→杂草→昆虫→鸭
【答案】D
【解析】A、 该生态系统中固定的能量是通过光合作用进行的,所以能量最终来自太阳能,故说法正确。
B、作为分解者的微生物主要是指细菌和真菌,故说法正确。
C、生态系统的成分越单纯,生物种类越少,自动调节能力就越弱,因该生态系统营养结构简单,所以自动调节能力较弱,故说法正确。
D、水稻和杂草都属于生产者,不存在食物关系,故说法错误。
故答案为:D
典例2.水晶球样的生态球(如图)常作为家庭摆设,该球密封,内装有水、2一3条小鱼,底部有泥沙,并生长着一些水藻。妙在小鱼、水藻都是活的。下列关于生态球的说法不正确的是( )
A.该生态球中起主导作用的是水草
B.该生态球与外界隔绝,所以小鱼、水藻一直能繁衍下去
C.该生态球必须放在有光照的地方才能使小鱼、水藻存活
D.该生态球食物链简单,较易遭到破坏
【答案】B
【解析】A、 该生态球中起主导作用的是水草 ,水草的光合作用是食物和氧气的来源,说法正确,A错误;
B、 该生态球与外界隔绝,球内空间小植物的生长受到限制,能提供的食物少,所以小鱼、水藻不能一直繁衍下去,说法不正确,B正确;
C、水草的光合作用是球内生物食物和氧气的来源,所以必须放在有光照的地方,说法正确,C错误;
D、 该生态球食物链简单,较易遭到破坏 ,生物只有水藻和小鱼,说法正确,D错误。
典例3.下列对如图曲线的分析,不合理的是( )
A.若y表示肺泡内的压强,则ac曲线表示呼气过程
B.若y表示人体血液中氧气含量的变化,则bd段表示的是血液流过肺泡处毛细血管
C.若y表示某温室二氧化碳浓度,则b点表示凌晨时分
D.若y表示某一封闭草原系统(食物链:草→兔→狼),若大量捕杀狼群,则可以用abc段表示在最初一段时间内兔的数量变化
【答案】B
【解析】A:若y表示肺泡内的压强,由于吸气的原因,肺泡内的压强逐渐增大,由于呼气的原因,肺泡内的压强逐渐减小,因此则ab曲线是吸气过程,bc曲线表示呼气过程,A不符合题意。
B、bd段表示的是血液流过肺泡处毛细血管,血液经过此处时,血液中的二氧化碳扩散到肺泡,肺泡中的氧气扩散到血液,这是血液中氧的含量增加,B符合题意。
C、晚上只进行呼吸作用,不进行光合作用,凌晨二氧化碳积累到最高值,若y表示某温室二氧化碳浓度变化,则b点是凌晨时分,C不符合题意。
D、在某封闭草原,食物链:草→兔→狼,若大量捕杀狼群,兔由于天敌大量减少,食物充足就会大量繁殖,导致兔的数量短期内会增多,当兔的数量过多时,由于食物不足,兔的数量又大量减少,D不符合题意。
典例4.如图是生态系统几种生物的关系图,下列说法正确的是( )
A.①②③④共同构成了生态系统
B.该生态系统中各种生物的种类和数量保持不变
C.图中有3条食物链
D.太阳能是图中所有生物生命活动能量的根本来源
【答案】D
【解析】A、 ①②③④ 是生态系统的生物部分,而完整的生态系统还包含了非生物因素;故A错误;
B、生态系统中生物的种类和数量处于动态的平衡中;故B错误;
C、图中只有 ①②③ 一条食物链,食物链不包含分解者;故C错误;
D、生态系统的能量都是来源太阳能;故D正确;
故答案为:D。
课
堂
小
结
1.生态系统的自动调节能力
(1)生态系统的稳定性:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,叫生态系统的稳定性。
(2)生态系统的自动调节能力
① 生态系统能够保持相对稳定,主要依赖于生态系统的自动调节能力。
② 一般来说,生态系统的成分越复杂,生物种类越多,自动调节能力越强,生态系统的稳定性就越高。
③ 生态系统的自动调节能力都有一定的限度,如果人为干预或自然因素的变化超过了这个限度,生态系统的稳定状态就会被破坏。
2.影响生态系统稳定性的因素
(1)自然因素
① 自然因素主要是指自然界发生的异常变化,如火山喷发、地震、山洪、海啸、泥石流和雷电、火灾。
② 减少自然灾害发生的措施:植树造林,筑坝修堤、建水库、对自然灾害进行预测、预报等。
(2)人为因素
① 自然因素与人为因素往往是共同作用的,人为因素可以导致自然因素的强化或弱化。
② 人类活动对生态系统稳定性的影响更大、更广泛、更直接,这是生态系统遭破坏的主要因素,主要表现在破坏植被导致生态系统稳定性的破坏,环境污染破坏生态系统的稳定性。
③ 保护生态环境的措施:建立林业生态体系,建立自然保护区,颁布相关法律法规,综合治理各种环境污染等。
板
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