内容正文:
7.2.1 生态系统的自我调节(导学案)
【生命观念】
理解生态系统具有自我调节能力,形成“生态系统是动态平衡的统一整体”的生命观念。
【科学思维】
通过分析草、兔、狼数量变化曲线图,培养归纳、概括和逻辑推理能力;运用生态系统自我调节规律,分析和解释生态系统被破坏的现象。
【探究实践】
通过收集和交流生态系统被破坏的实例,探究自我调节能力的有限性;尝试对受损生态系统的恢复提出合理化建议。
【态度责任】
关注三江源等生态保护案例,认同科学放牧、休渔禁捕等措施的重要性;树立保护生态环境、合理利用自然资源的责任意识,形成人与自然和谐共生的理念。
【学习重点】
1.生态系统自我调节能力的实现过程。
2.自我调节能力的有限性及其影响因素。
3.保护生态系统的重要意义。
【学习难点】
1.理解生物种类、数量与自我调节能力的关系。
2.分析人类活动如何突破生态系统的承载力,导致生态危机。
1. 正是由于这种动态自我调节机制的存在,生态系统才能在一定时间内保持动态平衡。
2. 如果外界干扰超过它的承载力,这种自我调节能力就会受到破坏,造成生态危机。
3. 生态系统具有一定的自我调节能力。
4. 生态系统中生物种类越多,食物网越复杂,自我调节能力就越强;反之,生态系统中生物种类越少,食物网越简单,自我调节能力就越弱。
5. 在草原采取限定放牧量、夏季进行转场放牧等措施,通过用养结合的方法合理利用自然资源,保证生态系统的生机和活力。
一、寻证据.阅读→某草原生态系统的动态平衡
1.阅读:生物学家根据某草原生态系统中草、兔、狼三种生物10年间的数量变化绘制了曲线图(图7-2-1)。分析图中信息,重点关注草、兔、狼之间的数量关系。
2.观看相关视频,思考讨论以下问题:
(1)草、兔、狼数量变化有什么关联?
答:草的数量先变化,兔的数量随草的数量变化而变化,狼的数量随兔的数量变化而变化,三者数量呈先后波动的关联。
(2)三种生物之间是怎样相互影响的?3.生态系统的相对稳定是怎样实现的?
答:三种生物通过食物链(草→兔→狼)相互依存、相互制约;生态系统通过生物之间的相互制约实现自我调节,维持数量和比例的动态平衡,维持相对稳定。
2、 探究新知→生态系统的动态平衡机制
1. 食物链关系
(1)生产者:草
(2)初级消费者:兔
(3)次级消费者:狼
(4)食物链:草→兔→狼
2.数量规律:草的数量最多;兔的数量居中;狼的数量最少。即生产者数量最多,顶级消费者数量最少。
3.数量变化的先后顺序:草的数量先变化;兔的数量随后变化;狼的数量变化最后出现。
4.思考讨论:
(1)如果兔的数量下降,则草与狼的数量会如果变化?
答:兔的数量下降,则草的数量会上升,狼的数量会下降。
(2) 如果兔的数量下降,则狼的数量会一直下降吗?
答:兔的数量下降,狼的数量会先下降后上升。
5.归纳总结:生态系统具有自我调节能力。正是由于这种动态自我调节机制的存在,生态系统才能在一定时间内保持动态平衡。
三、探究新知→生态系统的自我调节
1. 生态系统的承载力
(1)承载力概念:生态系统能承受的最大干扰限度。
(2)特点:生态系统的自我调节能力有一定限度,当外界干扰超过承载力时,调节能力会被破坏。
2.生态系统自我调节能力的影响因素:生态系统中生物种类越多,食物网越复杂,自我调节能力就越强;反之,生态系统中生物种类越少,食物网越简单,自我调节能力就越弱。
四、探究新知→生态保护的科学措施
1. 在草原采取限定放牧量、夏季进行转场放牧等措施,通过用养结合的方法合理利用自然资源,保证生态系统的生机和活力。
2.设定休渔期,使鱼、虾等生物有充足的时间繁殖生长,保证渔业资源得以恢复,实现生态系统的可持续发展。
五、开眼界→“中华水库”——三江源
播放相关视频,介绍三江源生态保护案例,讲解我国在生态修复中的科学举措。
1.地球上的生态系统类型多样,下列生态系统中,自我调节能力最强的是( )
A.农田生态系统 B.北极苔原生态系统
C.温带草原生态系统 D.热带雨林生态系统
【答案】D
【知识点】生态系统的类型、生态系统具有一定的自动调节能力
【分析】生态系统的自我调节能力取决于生物多样性和营养结构的复杂性;生物种类和数量越多,生态系统越稳定,自我调节能力越强;反之则越弱。
【详解】A.农田生态系统是人工生态系统,生物种类单一,营养结构简单,自我调节能力弱,A不符合题意。
B.北极苔原生态系统温度极低,生物种类稀少,营养结构简单,自我调节能力弱,B不符合题意。
C.温带草原生态系统生物多样性中等,营养结构较简单,生物种类和数量相对较多,自我调节能力不是最强,C不符合题意。
D.热带雨林生态系统在这四个生态系统中,生物种类和数量最多,营养结构最复杂,自我调节能力最强,D符合题意。
故选D。
2.关于生态系统的自动调节能力,下列说法正确的是( )
A.生态系统的自动调节能力是无限的
B.生物种类越多,自动调节能力越强
C.生态系统遭到破坏后,一定能自动恢复
D.生产者数量越多,自动调节能力越弱
【答案】B
【知识点】生态系统具有一定的自动调节能力
【分析】生态系统是指在一定地域内生物与环境形成的统一的整体,生态系统的组成包括非生物部分和生物部分。 非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤(泥沙)等;生物部分包括生产者、消费者、分解者。
【详解】A.生态系统的自动调节能力是有一定限度的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的自我调节功能就会受到损害,从而引起生态失调,甚至导致生态危机。生态系统的自动调节能力不是无限的,A错误。
B.生态系统中生物的种类和数量越多,营养结构越复杂,自动调节能力就越强。因为生物种类多,食物链和食物网就复杂,一种生物数量的变化对其他生物的影响相对较小,生态系统就越稳定。生物种类越多,自动调节能力越强,B正确。
C.生态系统遭到破坏后,不一定能自动恢复。如前所述,当外界干扰超过生态系统的自动调节能力限度时,生态系统就会遭到严重破坏,难以自动恢复到原来的状态,C错误。
D.生产者是生态系统的基础,生产者数量越多,为其他生物提供的食物和能量就越多,生态系统的营养结构可能更复杂,自动调节能力通常会越强,而不是越弱,D错误。
故选B。
3.下列关于生物和生态系统的说法不正确的是( )
A.光照会影响植物的分布,如小麦喜欢生活在光照充足处,而人参喜欢生活在阴暗处
B.“落红不是无情物,化作春泥更护花”,在这一过程中起主要作用的是分解者
C.州河里的所有动物、植物构成了一个完整的生态系统
D.甲乙丙丁四种生物因捕食关系构成了一条食物链:乙→丁→丙→甲,若因某种原因导致丙大量减少,则短时间内丁会大量增加,甲会大量减少
【答案】C
【知识点】非生物因素对生物的影响、生态系统的组成成分及各成分的功能、食物链和食物网、生态系统具有一定的自动调节能力
【分析】生态系统由生物部分(生产者、消费者、分解者)和非生物部分组成。分解者能将动植物遗体中的有机物分解为无机物,归还无机环境。食物链反映的是生产者与消费者、消费者与消费者之间吃与被吃的关系。在食物链中,某种生物数量发生变化,会影响其他生物数量。
【详解】A.光照是影响植物分布的关键生态因素,小麦为阳生植物需充足光照,人参为阴生植物适应阴暗环境,故A正确。
B.“落红”被分解者(如细菌、真菌)分解为无机物,供植物吸收利用,分解者起主要作用,故B正确。
C.生态系统包括生物部分(生产者、消费者、分解者)和非生物部分(如水、阳光)。州河里的动物、植物仅为消费者和生产者,缺少分解者和非生物部分,不能构成完整生态系统,故C错误。
D.食物链乙→丁→丙→甲中,丙减少导致丁(天敌减少)短期内增加,甲(依赖丙为食)减少,符合食物链动态规律,故D正确。
故选C。
4.在某森林生态系统中,存在食物链“植物→鹿→狼”,此外还有豹、山狮等捕食者。若人们大量捕杀狼,鹿群的数量变化趋势最符合下列哪幅图?( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】生态系统具有一定的自动调节能力
【分析】在食物链“植物→鹿→狼”中,植物是生产者,鹿是初级消费者,以植物为食;狼是次级消费者,以鹿为食。此外还有豹、山狮等捕食者也会捕食鹿。狼、豹、山狮等捕食者的存在对鹿的数量起着一定的调控作用。当人们大量捕杀狼时,鹿的天敌数量减少,鹿所受到的捕食压力减小。在短时间内,鹿会因为天敌减少而获得更多的生存机会,其数量会迅速增加。然而,随着鹿群数量的不断增加,对植物(鹿的食物)的需求也会大幅上升,会导致植物数量减少。当植物数量减少到一定程度时,鹿会因为食物不足而出现种内斗争加剧的情况,部分鹿会因食物短缺而死亡,鹿群数量又会逐渐减少。
【详解】AC.该图呈现鹿群数量持续快速上升,没有体现出因食物等因素限制而数量下降的过程,不符合实际情况,AC不符合题意。
B.此图显示鹿群数量先上升后下降,并在一定范围内波动,这符合上述分析中鹿群数量先因天敌减少而增加,后因食物不足而减少并趋于相对稳定的变化趋势,B符合题意。
D.该图表示鹿群数量一直持续下降,而实际情况是大量捕杀狼后,鹿群数量在短时间内会增加,D不符合题意。
故选B。
5.如图是某生态农业的结构示意图,下列说法正确的是( )
A.该生态系统中的生产者有小麦、玉米、蔬菜和香菇
B.该生态系统中的能量最终来源于小麦、玉米
C.在该生态系统中存在这条食物链:小麦→香菇→人
D.该生态系的自动调节能力是有限的
【答案】D
【知识点】生态系统具有一定的自动调节能力、生态系统中能量流动的过程及特点、食物链和食物网、生态系统的组成成分及各成分的功能
【分析】(1)生态系统的组成包括非生物部分和生物部分。非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤(泥沙)等;生物部分包括生产者(绿色植物)、消费者(动物)、分解者(细菌和真菌)。
(2)生态系统具有一定的自动调节能力。但生态系统的调节能力是有限的。如果外界的干扰超过了调节能力,生态系统就会遭到破坏。
【详解】A.生产者是指能够进行光合作用,为本身和其他生物提供有机物和能量的绿色植物,所以该生态系统中的生产者有小麦、玉米、蔬菜,香菇属于分解者,A错误。
B.能量是生态系统的动力,是一切生命活动的基础。在生态系统中,能量流动一般是从生产者固定太阳能开始的,B错误。
C.食物链中只包含生产者和消费者,不包括分解者和非生物部分;食物链以生产者开始,以最高营养级结束;食物链中的箭头由被捕食者指向捕食者。香菇是真菌属于分解者,C错误。
D.生态系统具有一定的自动调节能力。但生态系统的调节能力是有限的。如果外界的干扰超过了调节能力,生态系统就会遭到破坏,D正确。
故选D。
6.我校生物兴趣小组同学对某农田生态系统进行了调查分析,并绘出了如图所示的食物网。请据图回答:
(1)上图中一共几条食物链 。
(2)在这个生态系统中,蛇、鸟等生物进行生命活动所需要的能量最终来源于 。生态系统中能量流动的特点 。
(3)上图中草原生态系统中,当草原鼠类数量由A发展到B时,植物数量会 ,从而限制鼠群数量的继续增长;同时,食鼠动物的数量会 ,使鼠群数量由B变化到C,从而使草原植被逐渐得到恢复。这说明,生态系统具有一定的 能力。
(4)为减少害虫对农作物的危害,请你从生态学角度提出一个科学的防治措施 。
【答案】(1)5条
(2) 太阳能/光能 单向流动、逐级递减
(3) 减少 增加 自我调节/自动调节
(4)引入害虫的天敌(或采用生物防治的方法)
【知识点】生态系统具有一定的自动调节能力、生态系统中能量流动的过程及特点、食物链和食物网、生态系统的组成成分及各成分的功能
【分析】(1)食物链是生态系统中生物之间由于食物关系而形成的一种链状结构,每条食物链的起点都是生产者,箭头指向初级消费者,初级消费者箭头指向次级消费者,直到最高级消费者。
(2)在生态系统中,能量流动一般是从生产者固定太阳能开始的。能量流经生态系统各个营养级时是单向流动、逐级递减的。
(3)生态系统具有一定的自我调节能力,生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,自我调节能力就越大。
(4)生物防治就是利用生物来防治病虫害,大致可以分为以虫治虫、以鸟治虫和以菌治虫三大类。
【详解】(1)该食物网共有5条食物链,分别是:①农作物→昆虫→鸟,②农作物→昆虫→蜘蛛→鸟,③农作物→昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇,④农作物→昆虫→青蛙→蛇,⑤农作物→鼠→蛇。
(2)在生态系统中只有绿色植物才能进行光合作用固定太阳能。绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水合成有机物,并储存能量,同时释放出氧气,有机物中储存着来自阳光的能量。所以蛇、鸟等生物进行生命活动所需要的能量最终来源于太阳能(或光能)。
生态系统中能量流动的特点是单向流动、逐级递减,即能量只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向后面的各个营养级,不可逆转,也不能循环流动,并且能量在流动过程中逐级减少。
(3)当草原鼠类数量由A发展到B时,鼠类增加,进而大量啃食植物,植物数量会减少,从而限制鼠群数量的继续增长;同时,食鼠动物因为食物(鼠)增多,其数量会增加,使鼠群数量由B变化到C,鼠群数量减少,从而使草原植被逐渐得到恢复。这说明,生态系统具有一定的自我调节能力,但这种调节能力是有一定限度的。
(4)为减少害虫对农作物的危害,从生态学角度考虑,可采用生物防治的方法,如引入害虫的天敌,这样可以减少化学农药的使用,保护环境,维持生态平衡。
1.回顾与反思
回顾生态系统具有自我调节能力,形成“生态系统是动态平衡的统一整体”的生命观念,关注三江源等生态保护案例,认同科学放牧、休渔禁捕等措施的重要性;树立保护生态环境、合理利用自然资源的责任意识,形成人与自然和谐共生的理念。
2. 拓展延伸
通过网络或走访当地环保部门等途径,收集生态系统遭受破坏的实例,认识生态系统的自我调节能力是有限的。
3.能力提升
以“保护生态系统,从我做起”为主题,设计一份宣传海报或短视频脚本,向身边的人宣传生态保护的重要性。
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7.2.1 生态系统的自我调节(导学案)
【生命观念】
理解生态系统具有自我调节能力,形成“生态系统是动态平衡的统一整体”的生命观念。
【科学思维】
通过分析草、兔、狼数量变化曲线图,培养归纳、概括和逻辑推理能力;运用生态系统自我调节规律,分析和解释生态系统被破坏的现象。
【探究实践】
通过收集和交流生态系统被破坏的实例,探究自我调节能力的有限性;尝试对受损生态系统的恢复提出合理化建议。
【态度责任】
关注三江源等生态保护案例,认同科学放牧、休渔禁捕等措施的重要性;树立保护生态环境、合理利用自然资源的责任意识,形成人与自然和谐共生的理念。
【学习重点】
1.生态系统自我调节能力的实现过程。
2.自我调节能力的有限性及其影响因素。
3.保护生态系统的重要意义。
【学习难点】
1.理解生物种类、数量与自我调节能力的关系。
2.分析人类活动如何突破生态系统的承载力,导致生态危机。
1. 正是由于这种动态自我调节机制的存在,生态系统才能在一定时间内保持____________平衡。
2. 如果外界干扰超过它的承载力,这种自我调节能力就会受到____________,造成生态危机。
3. 生态系统具有一定的____________能力。
4. 生态系统中生物种类越多,食物网越复杂,自我调节能力就越____________;反之,生态系统中生物种类越____________,食物网越简单,自我调节能力就越弱。
5. 在草原采取限定放牧量、夏季进行转场放牧等措施,通过____________结合的方法合理利用自然资源,保证生态系统的生机和活力。
一、寻证据.阅读→某草原生态系统的动态平衡
1.阅读:生物学家根据某草原生态系统中草、兔、狼三种生物10年间的数量变化绘制了曲线图(图7-2-1)。分析图中信息,重点关注草、兔、狼之间的数量关系。
2.观看相关视频,思考讨论以下问题:
(1)草、兔、狼数量变化有什么关联?
(2) 三种生物之间是怎样相互影响的?3.生态系统的相对稳定是怎样实现的?
2、 探究新知→生态系统的动态平衡机制
1. 食物链关系
(1)生产者:____________
(2)初级消费者:____________
(3)次级消费者:____________
(4)食物链:____________
2.数量规律:____________的数量最多;____________的数量居中;____________的数量最少。即____________数量最多,顶级消费者数量最少。
3.数量变化的先后顺序:____________的数量先变化;____________的数量随后变化;____________的数量变化最后出现。
4.思考讨论:
(1)如果兔的数量下降,则草与狼的数量会如果变化?
答:兔的数量下降,则草的数量会____________,狼的数量会____________。
(2) 如果兔的数量下降,则狼的数量会一直下降吗?
答:兔的数量下降,狼的数量会____________。
5.归纳总结:生态系统具有____________能力。正是由于这种动态自我调节机制的存在,生态系统才能在一定时间内保持动态平衡。
三、探究新知→生态系统的自我调节
1. 生态系统的承载力
(1)承载力概念:生态系统能承受的____________干扰限度。
(2)特点:生态系统的____________有一定限度,当外界干扰超过承载力时,调节能力会被破坏。
2.生态系统自我调节能力的影响因素:生态系统中生物种类越____________,食物网越复杂,自我调节能力就越____________;反之,生态系统中生物种类越少,食物网越____________,自我调节能力就越弱。
四、探究新知→生态保护的科学措施
1. 在草原采取限定放牧量、夏季进行转场放牧等措施,通过____________的方法合理利用自然资源,保证生态系统的生机和活力。
2.设定____________,使鱼、虾等生物有充足的时间繁殖生长,保证渔业资源得以恢复,实现生态系统的可持续发展。
五、开眼界→“中华水库”——三江源
播放相关视频,介绍三江源生态保护案例,讲解我国在生态修复中的科学举措。
1.地球上的生态系统类型多样,下列生态系统中,自我调节能力最强的是( )
A.农田生态系统 B.北极苔原生态系统
C.温带草原生态系统 D.热带雨林生态系统
2.关于生态系统的自动调节能力,下列说法正确的是( )
A.生态系统的自动调节能力是无限的
B.生物种类越多,自动调节能力越强
C.生态系统遭到破坏后,一定能自动恢复
D.生产者数量越多,自动调节能力越弱
3.下列关于生物和生态系统的说法不正确的是( )
A.光照会影响植物的分布,如小麦喜欢生活在光照充足处,而人参喜欢生活在阴暗处
B.“落红不是无情物,化作春泥更护花”,在这一过程中起主要作用的是分解者
C.州河里的所有动物、植物构成了一个完整的生态系统
D.甲乙丙丁四种生物因捕食关系构成了一条食物链:乙→丁→丙→甲,若因某种原因导致丙大量减少,则短时间内丁会大量增加,甲会大量减少
4.在某森林生态系统中,存在食物链“植物→鹿→狼”,此外还有豹、山狮等捕食者。若人们大量捕杀狼,鹿群的数量变化趋势最符合下列哪幅图?( )
A. B.
C. D.
5.如图是某生态农业的结构示意图,下列说法正确的是( )
A.该生态系统中的生产者有小麦、玉米、蔬菜和香菇
B.该生态系统中的能量最终来源于小麦、玉米
C.在该生态系统中存在这条食物链:小麦→香菇→人
D.该生态系的自动调节能力是有限的
6.我校生物兴趣小组同学对某农田生态系统进行了调查分析,并绘出了如图所示的食物网。请据图回答:
(1)上图中一共几条食物链 。
(2)在这个生态系统中,蛇、鸟等生物进行生命活动所需要的能量最终来源于 。生态系统中能量流动的特点 。
(3)上图中草原生态系统中,当草原鼠类数量由A发展到B时,植物数量会 ,从而限制鼠群数量的继续增长;同时,食鼠动物的数量会 ,使鼠群数量由B变化到C,从而使草原植被逐渐得到恢复。这说明,生态系统具有一定的 能力。
(4)为减少害虫对农作物的危害,请你从生态学角度提出一个科学的防治措施 。
1.回顾与反思
回顾生态系统具有自我调节能力,形成“生态系统是动态平衡的统一整体”的生命观念,关注三江源等生态保护案例,认同科学放牧、休渔禁捕等措施的重要性;树立保护生态环境、合理利用自然资源的责任意识,形成人与自然和谐共生的理念。
2. 拓展延伸
通过网络或走访当地环保部门等途径,收集生态系统遭受破坏的实例,认识生态系统的自我调节能力是有限的。
3.能力提升
以“保护生态系统,从我做起”为主题,设计一份宣传海报或短视频脚本,向身边的人宣传生态保护的重要性。
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