生物生態系統的課程教案

時間：2023-05-05 21:33:27 生物教案我要投稿

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生物生態系統的課程教案

　　一、生態系統的穩態

生物生態系統的課程教案

　　1.穩態的原因：生態系統具有自我調節能力。

　　2.調節方式：反饋調節。

　　（1）反饋調節：當生態系統中的某一成分發生變化的時候，它必然會引起其他成分出現一系列的相應變化，這些變化最終又反過來影響最初發生變化的那種成分，這個過程叫反饋調節。

　　（2）類型

　　①負反饋：最常見，反饋的結果是抑制和減弱最初發生變化的那種成分所發生的變化。

　　②正反饋：很少見，加速最初所發生的變化，其作用常常使生態系統遠離穩態。

　　思考：我國薊縣盤山有一片原始森林，那里樹木郁郁蔥蔥，百鳥爭鳴，風景秀麗迷人，當地人稱之為“八仙桌子”。科學家去“八仙桌子”調查過，發現那里害蟲種類非常多，但是那里卻從未出現害蟲的大發生，也未造成大的傷害。試分析其原因。

　　提示：該地生物種類繁多，營養結構復雜，生態系統的抵抗力穩定性強，各種生物能夠保持相對穩定，因此不會發生害蟲的大爆發。

　　3.生態系統的發展趨勢：向物種多樣化、結構復雜化和功能完善化的方向發展。

　　二、正確處理人與自然的關系

　　1.人類生存和發展的基礎：保持生態系統結構和功能的穩定。

　　2.人類的活動與穩態的關系：人類的活動除了要講究經濟效益和社會效益外，還必須特別注意生態效益和生態后果，以便利用自然的同時能基本保持生物圈的穩態。

　　思考：我國的黃土高原最初是一個森林茂密、郁郁蔥蔥、山清水秀之處，后來由于人們亂砍濫伐，使生態系統遭到破壞，變成了不毛之地。近十幾年來，政府不斷對黃土高原進行治理，生態環境有所改善。但還沒有完全恢復原貌。試分析以上現象說明了什么問題。

　　提示：生態系統的自我調節能力是有限度的，當外界干擾因素超過這個限度時，生態系統的相對穩定狀態就遭到破壞；森林生態系統的恢復力穩定性較差。

　　合作探究

　　探究一：正確理解生態系統穩定性的概念

　　生態系統和穩定性是生態系統發展到一定階段，它的結構和功能能夠保持相對穩定時，表現出來的保持或恢復自身結構和功能相對穩定的能力。可從以下幾個方面分析：

　　1.穩定性的前提條件

　　只有當生態系統發展到一定階段，它的生產者、消費者和分解者三大功能類群齊全，能量的輸入和輸出保持穩定，物質的輸入和輸出相對平衡時才表現出來。這一階段就是生態系統的成熟階段。

　　2.穩定性的表現

　　（1）結構相對穩定：生態系統中動植物種類及數量一般不會有太大的變化，一般相關種群數量呈現周期性變化，可用下圖曲線表示：

　　（2）功能相對穩定：生物群落的能量輸入與輸出相對平衡，物質的輸入與輸出保持相對平衡。

　　3.穩定性的兩個方面

　　（1）保持自身結構和功能的相對穩定，即抵抗力穩定性。其核心是抵抗干擾，保持原狀的能力。

　　（2）恢復自身結構和功能的相對穩定，即恢復力穩定性。其核心是遭到破壞，恢復原狀的能力。

　　（3）任何一個成熟的生態系統，都同時具備抵抗力穩定性和恢復力穩定性，且它們之間呈相反的關系。

　　（4）生態系統的穩定性指的是生態系統的一種能力或特性，而不是一種狀態。

　　探究二：生態系統的自我調節能力

　　生態系統能保持動態平衡，是因為生態系統具有一定的自我調節能力。這種能力的基礎是負反饋調節。

　　生態系統的反饋調節是指當生態系統某一成分發生變化的時候，它必然會引起其他成分出現一系列的相應變化，這種變化又反過來影響最初發生變化的那種成分的現象。其中包括正反饋和負反饋，負反饋調節在生態系統中普遍存在。

　　（1）負反饋調節

　　①作用：是生態系統自我調節能力的基礎，能使最初發生的那種變化向相反的方向發展，使生態系統達到和保持相對穩定。

　　②實例：森林中的食蟲鳥和害蟲的數量變化

　　（2）正反饋調節

　　①作用：加速生態系統最初所發生的變化，使生態系統向著更好或更壞的方向發展，即人們常說的良性循環和惡性循環。

　　②實例：

　　探究三：生態系統的結構、功能與其穩定性的關系

　　生態系統的穩定程度，取決于它的物種組成、營養結構和非生物因素之間的協調關系。

　　生態系統的營養結構是能量流動和物質循環的渠道，完善的營養結構是保障能量流動和物質循環暢通運行的結構基礎；而能量流動和物質循環又能使生態系統的四種成分緊密地聯系在一起，有利于形成典型的食物鏈關系，推動生態系統的生存與發展。當生態系統發展到一定階段時，它的結構與功能能夠保持相對穩定。系統內各種生物的種類和數量雖有波動，但總是大體相同的，表現為生物的種類組成、數量比例保持相對穩定。

　　完善的營養結構使生態系統具有一種反饋調節機制，進而抵抗外界干擾，維持自身穩定。例如，在森林生態系統中，當害蟲數量增加時，林木的生長自然受到危害，但食蟲鳥類由于食物豐富數量增多，這樣害蟲種群增長就會受到抑制，出現了“有蟲不成災”的現象。生態系統的自我調節能力有大有小，因此抵抗力穩定性有高有低。生態系統抵抗力穩定性的高低，是由它的成分和營養結構所決定的。一般地說，生態系統的成分越單純，營養結構越簡單，自我調節能力就越小，抵抗力穩定性就越低；相反，生態系統中各個營養級的生物種類越多，營養結構越復雜，自我調節能力就越大，抵抗力穩定性就越高。

　　題例領悟

　　【例題1】 2007四川卷，3 社會主義新農村建設中，四川某地通過新建沼氣池和植樹造林，構建了新型農業生態系統（如下圖所示）。下列敘述錯誤的是（）

　　A.該生態系統中，處于第二營養級的生物有人和家禽家畜

　　B.該生態系統中人的作用非常關鍵，植物是主要成分

　　C.該生態系統的建立，提高了各營養級間的能量傳遞效率

　　D.沼氣池的建造和植樹造林，提高了該生態系統的穩定性

　　解析：該農業生態系統實現了能量的多級利用，從而大大提高了能量的利用率，而不是傳遞效率，相鄰兩營養級間能量傳遞效率約為10%，因此C選項錯誤。此生態系統是人工生態系統，人的作用非常關鍵，主要成分仍然是生產者，B選項正確。一般來說，生態系統的組分越多，食物網越復雜，其自我調節能力越強，抵抗穩定性越高，所以D選項正確。

　　答案：C

　　領悟：生態系統的主要成分是生產者，生態農業的建設人的作用非常重要。要提高生態系統的穩定性，就要增加生態系統的生物種類和構建復雜的食物鏈和食物網。

　　【例題2】 2007江蘇卷，11 內蒙古呼倫貝爾草原上的牧民以養羊為主業。近年來的過度放牧致使草原退化，也使分布在這里的野生黃羊種群密度大幅度下降，面臨瀕危。針對這一事實，下列觀點不正確的是（）

　　A.過度放牧降低了草原生態系統的自我調節能力

　　B.家羊是草原生態系統的外來入侵物種

　　C.野生黃羊與家羊之間是競爭關系

　　D.草原生態保護與牧業發展之間產生了矛盾

　　解析：本題重點考查生態系統的穩定性。過度放牧，使草原植被遭到破壞，使其自我調節能力降低，抵抗力穩定性下降，家羊是牧民從草原原有物種中馴化而來的，并不能算是外來物種，所以就不能稱為外來入侵物種（外來入侵物種一般是本地生態系統中沒有的，而從別的生態系統進入的物種）。草原生態系統中的黃羊與家羊在食物、空間等方面都存在競爭關系，一個生態系統的自我調節能力是有限的，控制過度放牧，保護草原生態是必需的，二者之間存在一定矛盾，但是可以有效調控的。

　　答案：B

　　領悟：生態系統的自我調節能力決定于生態系統的營養結構，營養結構越簡單，自我調節能力越小，營養結構越復雜，自我調節能力越大。

　　【例題3】能提高一個生態系統的穩定性的措施是（）

　　A.減少捕食者和寄生物數量 B.使生產者和消費者的數量保持平衡

　　C.增加物種的數目 D.限制一個演替過程

　　解析：A項減少捕食者和寄生物數量不僅減少了生態系統的物種數目，而且干擾甚至破壞了所有的生態系統，增加了生態系統的不穩定性。B項使生產者和消費者的數量保持平衡，只能保持生態系統的原有平衡，不能使穩定性進一步提高。D項限制一個演替過程，干擾了生態系統的演替規律，反而降低了穩定性。這是因為演替過程會增加生態系統的物種多樣性。C項增加物種數目，使生態系統能量流動和物質循環的渠道——食物鏈、食物網增多，才能增強生態系統的自我調節能力，從而進一步提高該生態系統的穩定性。

　　答案：C

　　領悟：生態系統的發展趨勢是向物種多樣化、結構復雜化和功能完善化的方向發展。

　　課堂反饋

　　1.下列生態系統中自我調節能力最強的是（）

　　A.溫帶闊葉林 B.熱帶雨林 C.寒帶針葉林 D.溫帶草原

　　解析：在給出的四個生態系統中，熱帶雨林的組分最多，食物網最復雜，所以自我調節能力最強。

　　答案：B

　　2.農田生態系統比自然生態系統穩定性差的原因是（）

　　A.人為的作用非常突出

　　B.需要不斷地播種、施肥、灌溉、田間管理等人類的作用

　　C.種植的植物種類少，營養結構簡單

　　D.其產品運輸到系統以外