4.2生态系统的稳态第4课时学案苏教版必修三

4.2生态系统的稳态第4课时学案苏教版必修三［目标导读］1•分析生态系统稳定性的概念，了解两种稳定性的含义和关系。

2•探究生物多样性和稳定性的关系，进一步探讨生态系统的反馈调控。

3•认识生物圈的组成和特点，了解人类活动对生物圈的影响。

［重难点击］ 两种稳定性的含义和关系、生态系统的反馈调控。

知识，储备区1. _________________________________________________________________________ 生态系统的结构包括组成成分、食物链和食物网，组成成分有非生物成分、生产者、消 _________________ 费者、分解者，食物网的复杂程度取决于有食物联系的生物的种类。

2 .生态系统的功能包括能量流动、物质循环、信息传递，其中单向流动的是能量流动，循 环流动的是物质循环，双向传递的是信息传递。

3 .人体就像一个精密的自动控制系统（如图）。

自动控制系统由接收、控制、受控和监测等装置构成闭合回路。

输出信息被监测装置检测后，发出反馈信息输送回控制装置;控制装置对反馈信息和输入信息进行比较, 并调整自身的活动状态， 从而使受控装置的功能状态得到 精确的调节，这种调节方式称为反馈调节。

如果反馈信息使输出进一步增强，称为正反馈; 如果反馈信息使输出减弱，称为负反馈。

徽发信与---- J 接收毂捏输人悄总［曲酬卜—'押制伯H4.面对各种干扰，群落都有自我维持能力，这种自我维持也称群落稳定性，包括对干扰的抵抗能力和复原能力两个方面。

如果一个群落能够抵抗住干扰，那么就不会发生演替。

如果一个群落具有复原能力，那么在受到干扰后，它就会借助于演替过程恢复稳定的平衡。

课堂导入2013年7月19日安徽巢湖东半湖蓝细菌爆发，双桥河入湖口、巢湖湿地及孙村、温村一 带湖岸沿线蓝细菌聚集， 水体发出阵阵腥臭， 部分水域蓝细菌粘稠，几成冻湖。

如何让巢湖 恢复它的结构和功能呢？今天我们共同学习生态系统的稳定性，探讨解决巢湖污染的方法。

监测熾宜动的感射蟲故追本碉遽 推陈方可知新传人信克生理敕应传出信息学习'探究区基础自学落实畫点互动探究探究点一生态系统的稳定性与生物多样性的关系开放的生态系统受到各种因素的干扰，生态系统可以通过自我调节和恢复能力来保持稳定，这种稳定性与生物多样性有关。

1. 生态系统的稳定性分析下面的材料，完成下面的问题：材料话说乾隆下江南时，到了苏州一水乡，看到小桥流水人家，别有风致。

水乡人家上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，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，于是他立即下令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，从此以后虎丘重现绿水青山。

(1) 水乡人在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解，很快消除污染，像这样生态系统能在受到干扰时，通过自我调节、自我修复而抵抗变化、保持平衡状态，这就是生态系统的相对稳定性。

(2) 像苏州水乡的河水那样，生态系统抵抗干扰和维持自身的结构和功能不受破坏的能力，叫做抵抗力稳定性。

(3) 众多染坊废水流入虎丘外围的河流，远远超出了它的自我调节能力，河流生态系统被破坏，这说明生态系统的自我调节能力有一定的限度。

(4) 染坊停止排污后，虎丘的河流恢复原状，这种生态系统受破坏后,上身恢复到平衡状态—的能力，叫做恢复力稳定性。

⑸上述的两种稳定性在同一生态系统中会不会表现出相同的强度？答案一般不会。

抵抗力稳定性较强的生态系统往往恢复力稳定性较弱。

2. 生态系统的稳定性与生物多样性的关系(1) 制作并观察生态瓶①制作小生态瓶的目的：探究生态系统保持相对稳定的条件。

四个学习小组设计的四个生态瓶的组成和条件如下表，发现甲生态系统存在时间最长，请分析:a. 乙瓶中，藻类的种群密度变化趋势为下降一原因是在缺乏_________ 作用，不能生长。

b. 丙瓶比甲瓶有较多的有机物，原因是缺乏泥沙，分解者数量少。

c. 丁瓶与甲瓶相比，氧气含量少，原因是消费者多，消耗较多的氧气。

d •因此，要延长生态瓶的存活时间，需注意：生态系统应该具有生产者、消费者和分解者以及非生物成分；生产者、消费者以及分解者之间应保持适宜的比例。

e. 一段时间后，甲瓶中的生物也会死亡，生态系统崩溃，原因是生物多木_________ 能力差，抵抗力稳定性低。

(2) 根据实验结论，分析生物多样性与抵抗力稳定性和恢复力稳定性之间的关系：①生态系统的成分越多，食物链和食物网越复杂，生态系统的自我调节能力越强，抵抗力稳定性就越高，恢复力稳定性就越低。

—②生态系统的成分越少，食物链和食物网越简单，牛态系统的自我调节能力越弱，抵抗力稳定性就越彳低，恢复力稳定性就越高。

_小贴士 辨析生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系(1) 图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。

(2) y 表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定 量指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱；反之，抵抗力稳定性强。

(3) x 可以表示恢复到原状态所需的时间， x 越大，表示恢复力稳定性越弱；反之，恢复力稳定性越强。

，4 TS 表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为总稳定性的定量指标， 这一面积越大，则说明这个生态系统的总稳定性越弱。

归纳提炼抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较1. 判断下列关于生态系统稳定性叙述的正误：(1) 森林生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比草原生态系统咼(生态系饶的功能(2) 在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提高((3) 在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力稳定性一定提高()(4) 在一块牧草地上栽种乔木形成树林后，其恢复力稳定性下降(5) —块弃耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力稳定性提高答案⑴X ⑵V ⑶X ⑷V ⑸V解析一般地说，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，稳定性就越低。

抵抗力稳定性和恢复力稳定性一般呈相反的关系。

种牧草的产量，可能会使杂草等其他植物的种类和数量减少，导致抵抗力稳定性降低。

探究点二生态系统的反馈调控生态系统是一个具有稳态机制的自动控制系统，其稳定性是通过系统的反馈调节来实现的。

阅读教材P106，试结合下面的材料分析其反馈调控的机理。

1 .当生态系统中的某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的变化，这些变化反过来又会影响最初发生变化的那种成分，这个过程就叫反馈。

2 •负反馈兔囊物减少兔世物增生兔取伐增加⑴图中当兔数量下降时，狼因为食物减少数量也下降，狼减少后，对兔的捕食减少，兔的数量增加。

像这样，一系列变化的结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化, 称为负反馈。

(2) 负反馈的作用结果：使生态系统达到并保持平衡或稳态。

(3) 该种调节方式只在生态系统中存在吗？答案不是，在生命系统的各个层次上均有体现。

3 •正反馈(1) 图中，鱼类死亡的结果，使更多的鱼类死亡，像这样，一系列变化的结果，使最初发生变化的那种成分所产生的变化加速，称为正反馈。

(2) 正反馈的作用结果：使牛态系统远离稳态和原有的平衡，最终走向崩溃。

(3) 正反馈调节一定向坏的方面发展吗？答案不是，它还会使好的方面更好。

自我调节能力就越小，抵抗力牧草地上通过管理提高某狼伐物减少狼食物塔峯态统槪4•反馈调控是否只发生在生物群落内部？生物和无机环境之间有没有反馈调控？试举例说明。

答案反馈调控不只发生在生物群落内部，在生物和无机环境之间也有反馈调控。

如一场火灾后，森林的树木密度降低，但由于阳光充足，土壤中无机养料增多，许多种子萌发后，迅速长成新植株。

归纳提炼生态系统的负反馈调节和正反馈调节的比较活学活用2. 判断下列关于负反馈调节的叙述的正误：(1) 负反馈调节在生物群落中普遍存在，但在生物群落与无机环境之间不存在()(2) 当农田里蚜虫的数量增多时，七星瓢虫的数量也会增多，这样蚜虫种群数量的增长就会受到抑制，这属于生物群落内的负反馈调节()(3) 负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础()(4) 森林中，害虫数量增加时食虫鸟也会增多，害虫种群的增长就受到抑制，这不属于负反馈调节()(5) 当外界干扰强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力将会丧失()答案⑴X (2) V (3) V ⑷X (5) V解析负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统达到和保持平衡及稳定，它不仅存在于生态系统的生物群落之间，也存在于生物群落与无机环境之间，它的特点是通过自我调节能力，使生态系统内的种群数量保持相对平衡，这种调节往往是通过生物与生物之间的捕食关系来实现的。

探究点三生物圈有人曾做过这样的比喻“如果把地球比做一个苹果，生物圈就相当于苹果表面一层薄薄的苹果皮”。

阅读教材P106〜108，完成对生物圈有关知识的探索。

1.生物圈的概念(1)概念：生物圈指地球上的全部生物和一切话合于生物栖息的场所。

可以理解为：凡是有生物生活的地方，都可以被包含在生物圈的“疆域”之内。

⑵范围：一般来说，生物圈包括大气圈的下层、岩石圈的上层和整个水____________①大气圈:由多种气体组成，其中最主要的气体是N2、O2和CO2。

生命主要集中在最下层，也就是与岩石圈和水圈的交界处。

②岩石圈上层：是一切陆生生物的立足点，主要包括陆地的表面和土壤上层几十厘米的范围,少数植物的根系能够深入到地下十几米甚至几十米。

岩石圈中最深的生命极限可以达到2 500〜3 000 m，在那里的石油中有细菌生存。

③水圈:在整个水圈中都有生命存在。

在海洋生态系统中, 最主要的生物都集中在海平面以下150 m的范围内，即便在没有光线的海底，也有鱼类生存，甚至在10 000 m以下的海底，仍有海葵、海参和甲壳类等动物存在。

2. 生物圈是一个开放的生态系统生物圈中的各种生态系统都是开放的系统，相互之间存在着一定的联系。

整个生物圈无论在结构上还是功能上都是一个整体，它是地球上最大的生态系统。

3. 人类对生物圈的影响(1) 人类对生物圈的破坏：人类无限制地开采各种自然资源，并向环境中排放各种有毒有害_____________ 物质,严重地影响了各种生物的生存，破坏了生态环境，使整个生态系统向着越来越不利于人类和各种其他生物生存的方向发展，严重威胁着整个生物圈。

(2) 人类对生物圈的保护：我国是“人与生物圈”(MAB)的理事国，在研究和保护生物圈方面做了大量的工作，建立了大量的自然保护区，其中部分国家级自然保护区已经加入了世界 _____________ 生物圈保护区网。