人教版高中生物必修三 第五章第五节生《态系统的稳定性》教案

人教版高中生物必修三 第五章第五节

生态系统的稳定性

教学过程

一、导入

使用建议:可以从正反两方面的实例来引入《生态系统的稳定性》一节的教学。教材中“问题探讨”的素材是从正面说明生态系统具有稳定性，引导学生对群落的种间关系、生态系统的结构与功能等相关内容进行讨论。也可以设问：“人类能否在生物圈之外建造一个适于人类长期生活的生态系统呢？”引出“生物圈2号”实验，引导学生思考生物圈2号失败的原因。上述正反两个实例，可以说明自然界中生态系统具有相对稳定性，稳定的生态系统对于生物的生存至关重要。

适用学科 高中生物 适用年级 高二 适用区域 人教版区域

课时时长（分钟）

2课时

知识点 1. 生态系统的自我调节能力和生态系统的稳定性 2. 设计并制作生态缸，观察其稳定性

教学目标

1. 阐明生态系统的自我调节能力

2. 举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性

3. 简述提高生态系统稳定性的措施

4. 设计并制作生态缸，观察其稳定性

5. 认同生态系统稳定性的重要性，关注人类活动对生态系统稳定性的影响 教学重点 1. 阐明生态系统的自我调节能力 教学难点 1. 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。

地球上，亚马逊森林，欧亚大陆草原，以及极地附近的苔原，都已经存在至少千万年了，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，但是现在依然基本保持着正常的森林、草原与苔原景观，仍能维系生态系统的正常功能。

讨论：为什么这些生态系统在受到干扰后，仍能保持相对稳定呢？

二、知识讲解

考点1 生态系统的自我调节能力和生态系统的稳定性

使用建议：教师可以提出数个实例，让学生讨论生态系统是如何通过自我调节达到稳定状态的。例如，草原中生活着野兔和狼，由于狼的捕食，野兔数量减少，分析草、野兔、狼的数量种群是如何达到稳定的？为什么森林中害虫数量不会持续大幅度增长？适度捕捞后，池塘中的鱼的种类数量为什么不会减少？森林局部大火过后，为什么植株能较快生长？使他们理解负反馈调节的机制。教师也要说明，生态系统的自我调节能力有限。

1．生态系统的自我调节能力

生态系统具有一定的自我调节能力，这种能力是通过生态系统内部的反馈调节来实现的，反馈调节的形式如下表：

生物多样性的理解和分析

类型

项目

负反馈调节正反馈调节

作用是生态系统自我调节能力的基础，能

使生态系统达到并保持平衡和稳态

使生态系统远离平衡状态

结果抑制和减弱最初发生变化的那种成分

所发生的变化

加速最初发生变化的那种

成分所发生的变化

实例

注：“＋”表示促进，“－”表示抑制

生态系统自我调节能力的基础———负反馈调节

①森林：翠微峰国家森林公园属于亚热带气候，雨量充沛，适合植物和野生动物栖息繁衍。当害虫数量增加时，食虫鸟由于食物丰富，数量也会增多，这样害虫种群数量就会受到抑制。

②生态系统中是否还存在正反馈调节呢？如果有，请举例说明？并指出这两种反馈对于生态系统稳定性的影响是否相同？

学生针对正反馈调节举例：湖泊受到污染导致鱼类死亡，鱼类尸体堆积导致湖泊污染程度加剧，引起更多鱼类死亡。

通过对比正负两种反馈调节的实例得出结论：正反馈调节通常使生态系统远离稳态。负反馈调节通常有利于生态系统保持相对稳定，因此是生态系统自我调节的主要方式。

(1)生态系统的自我调节能力不是无限的。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能力会迅速丧失。

(2)在生态系统的各种结构层次中，都存在反馈调节。反馈调节不仅存在于

生态系统中，还存在于人体内环境稳态的调节、激素调节、神经调节等过程中。

(3)生态系统的组分越多，食物网越复杂，自我调节能力就越强，反之则越弱。

2．抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较

类型抵抗力稳定性恢复力稳定性

区

别

实质保持自身结构和功能的相对稳定恢复自身结构和功能的相对稳定核心抵抗干扰，保持原状遭到破坏，恢复原状

影响

因素

生态系统中物种丰富度越大，营养

结构越复杂，抵抗力稳定性越强

生态系统中物种丰富度越小，营

养结构越简单，恢复力稳定性越

强

联系

(1)相反的关系：抵抗力稳定性(a)强的生态系统，恢复力稳定性(b)弱

(2)二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的能力，它们相互作

用共同维持生态系统的稳定

有关生态系统稳定性的两点提示

(1)不能说“热带雨林的稳定性大于草原生态系统”，只能说“热带雨林的

抵抗力稳定性大于草原生态系统”。

(2)抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系并不一定都是相反的，如苔原生态系统的两种稳定性都较小。

考点2 设计并制作生态缸，观察其稳定性

使用说明：生态缸可制作成封闭型，也可制作成开放型。前者对生态系统的基本成分及其比例有着更严格的要求。生态缸中放置的生物必须具有较强的生活力，放置的生物数量要合适。为了使生态缸中的沙地保持干燥，可在沙土下铺垫一种塑料布，以防止缸中水渗透上来。

1．实验原理

(1)生态系统的稳定性是其结构与功能发展协调的重要标志。

(2)生态系统的稳定程度，取决于它的物种组成、营养结构和非生物因素之间的协调关系。

(3)观察生态缸中生物的生存状况和存活时间的长短，了解生态系统的稳定性及影响稳定性的因素。

2．实验流程

制作生态缸框架→缸底部的铺垫→注入水→放入动、植物→密封生态缸→移置生态缸→观察记录

3．生态缸的设计要求及分析

设计要求相关分析

生态缸必须是封闭的防止外界生物或非生物因素的干扰

生态缸中投放的几种生物必须具有很

强的生活力，成分齐全(具有生产者、

消费者和分解者)

生态缸中能够进行物质循环和能量流

动，在一定时期内保持稳定

生态缸的材料必须透明

为光合作用提供光能；保持生态缸内温

度；便于观察

生态缸宜小不宜大，缸中的水量应占其

容积的4/5，要留出一定的空间

便于操作；缸内储备一定量的空气

生态缸的采光用较强的散射光防止水温过高导致水生植物死亡