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(共33张PPT)
——生态系统的自我调节
第3单元 第8章 第1节
通过讨论和调查活动，理解生态系统通过自我调节维持相对稳定，阐述生态系统的自我调节能力有一定的限度。
通过对素材和案例材料的分析，以及生态瓶的制作，培养学生分析与解决问题、归纳总结的能力，建模思维，尊重生态系统的自身规律。
通过制作生态瓶，培养学生动手操作能力和跨学科实践能力，培养团队合作精神。
通过设计并制作生态瓶，认同生态系统的自我调节能力有一定的限度，形成保护生态系统的意识。
生命观念
科学思维
探究实践
态度责任
素养目标
情境导入
我居住的茂密森林，经历一场大火后，到处焦黑，但它有种再生的
“超能力”，让家园里的各种生物恢复如常……
这种“超能力”叫什么呢？
新知探索
一、生态系统通过自我调节维持稳定
问题二：热带雨林生态系统是如何维持自身的相对稳定的？
素材1：
热带雨林生态系统中，生物种类繁多，食物网结构较复杂，即使其中的某种生物数量减少，该生物的位置也会被其他生物取代，热带雨林生态系统仍然能进行正常的物质循环和能量流动。
1.从素材分析，热带雨林生态系统能够维持相对稳定的原因是什么？
生物的种类繁多
食物网结构较复杂
新知探索
一、生态系统通过自我调节维持稳定
问题三：草原生态系统是如何维持自身的相对稳定的？
素材2：
草原生态系统中，生物种类相对较少，主要为多年生草本植物，食物网结构相对较简单。适度放牧，有利于维持该生态系统的相对稳定。如果过度放牧，就可能破坏食物网，甚至导致草原荒漠化。
1.从素材分析，草原雨林生态系统能够维持相对稳定的原因是什么？
生物的种类
食物网的复杂程度
适度放牧
问题四：比较热带雨林和草原两种生态系统，总结哪些因素会影响生态系统的自我调节能力？这两种生态系统哪个自我调节能力强呢？
生态系统的类型 影响生态系统自我调节能力因素
热带雨林生态系统
草原生态系统
生物的种类和
数量
食物链和食物
网的结构
其他因素
繁多
较少
复杂
简单
砍伐、占用
放牧、干旱
自我调节能力
热带雨林生态系统>草原生态系统
新知探索
一、生态系统通过自我调节维持稳定
比较下列生态系统的自我调节能力的大小：
北方针叶林生态系统 热带雨林生态系统
海洋生态系统 河流生态系统
草原生态系统 农田生态系统
淡水生态系统 湿地生态系统
>
>
<
<
新知探索
一、生态系统通过自我调节维持稳定
问题五：从表格的比较，你可以得出什么结论？
新知探索
二、生态系统具有一定的自我调节能力
亚马逊雨林持续大火……
亚马逊雨林经历持续的大火之后，火灾适应能力弱，要历经20年的恢复后，只能再看到原始森林的三分之一的重要植被，彻底恢复物种多样性包括珍稀物种，则需要百年之多，森林很难恢复到原来100%的模样，这说明什么呢？
生态系统的自我调节能力有一定的限度
二、生态系统具有一定的自我调节能力
自然因素
火山喷发
地震
海啸
洪涝
干旱
泥石流
新知探索
人为因素
盲目扩大工程建设
过量使用农药
过量使用化肥
过度放牧
过度砍伐
各小组汇报记录的实例调查情况：
生态系统类型 破坏因素 生态系统受到破坏的实例
河流生态系统 污水、垃圾 河里看不到鱼，河边没有鸟，水体发黑
农田生态系统
化肥、农药
土壤酸化、板结；周围水源污染严重，鱼虾死亡
城市生态系统
过量扩大工程建设
空气质量下降，出现雾霾，人等呼吸疾病增加
新知探索
二、生态系统具有一定的自我调节能力
跨学科实践
设计并制作能较长时间维持平衡的生态瓶
用生态瓶模拟真实的生态系统，探究生态系统维持相对稳定的原因，需要综合运用生物学、物理、数学、技术和工程学的知识和方法。
1.生态瓶作为一种生态模型，应该体现生态系统的本质特征，如生物成分、非生物环境、系统的自我调节能力等。
2.生物成分的种类和数量、生态瓶的材料和空间大小，以及非生物环境的物质组成和能量来源等，都会影响生态瓶的稳定性和持久性。
3.运用“尺度、比例和数量”“系统与模型”的跨学科概念，仔细观察原理（如一个池塘生态系统），概括其本质特征，结合工程设计原理，设计生态瓶的制作方案。
4.运用“稳定与变化”的跨学科概念，通过控制单一变量，探究其对生态瓶较长时间维持平衡的影响。
一、实践原理:
在有限的空间，依据生态系统的原理，将生态系统的基本成分进行组织，构建一个人工微生态系统是可能的。
二、实践操作:
根据本小组的实践方案，设计制作生态瓶，探究影响生态瓶较长时间维持平衡的因素。
提出问题:
？
作出假设:
。
影响生态瓶较长时间维持平衡的因素有哪些
影响生态瓶较长时间维持平衡的因素有光照
设计并制作能较长时间维持平衡的生态瓶
二、实践操作:
1.选择材料
蚯蚓
蜗牛、乌龟
浮萍、水草等植物
水、土壤、阳光等
注意：选择材料时，应选择合适的生物种类，还应考虑各种生物之间要有取食和被食的关系。
生态瓶中投放的生物应具有较强的生命力，成分齐全，还要考虑生态瓶中生物成分的数量和比例。
分解者
消费者
生产者
非生物成分
具体来说，生态瓶模拟生态系统的结构与功能主要体现在以下几个方面：
1.生物组成 ：生态瓶中包含了生产者（如植物）、消费者（如以植物为食的动物）和分解者（如微生物）。这些生物在瓶内形成了一个食物链和食物网。
2.物质循环 ：在生态瓶中，植物通过光合作用产生氧气，为动物提供呼吸所需的氧气；动物通过吃食植物或植物残骸来获取能量，同时产生排泄物；微生物则参与分解这些排泄物和其他有机物，将其转化为无机物供植物再次利用。这样，生态瓶内的物质实现了循环利用 。
3.能量流动 ：阳光（或灯光）是生态瓶中的能量来源。植物通过光合作用将光能转化为化学能储存在有机物中，这些有机物随后被动物食用，这样，能量在生态瓶内沿着食物链流动 。
此外，生态瓶还模拟了自然生态系统中的一些非生物环境，如温度、湿度、光照等。
（1）选择作为生态瓶的容器
密封性要好
防止外界生物或非生物因素干扰
透明度要高
能透光，进行光照，便于观察生态瓶内生物状态
大小要合适
为便于操作，一般宜小不宜大
二、实践操作:
2.步骤
新知探索
二、生态系统具有一定的自我调节能力
选材
根据本小组的实践方案，选择合适的生物种类。注意选择时，应该考虑各种生物之间要有取食和被食的关系。
制作生态瓶
1.选择大小相同冲洗干净的2个透明容器，贴上标号为1、2的标签；
2.在两个瓶底分别装入一层等量淘洗干净的沙石，再沿容器壁缓缓加入等量的池塘水，水量为容器容积的4/5左右。
3.然后再容器中放入准备好的各种生物（如果植物有根的，还应该用镊子将它的根固定在砂石中）
4.将制作好的生态瓶一个放在光照适宜处（光线不能太强），另一个放在暗处。
根据本小组绘制的设计图，制作两个生态瓶。
注意：生态瓶必须是封闭的，以模拟一个独立的生态系统，只与外界进行能量交换而不进行物质交换。
实验装置参考：
光
泥土
水草
1号
暗处
光照适宜处
2号
光照适宜处
光照适宜处
3号
4号
3.观察记录
日期
植物情况 1号
2号
动物情况 1号
2号
水的情况 1号
2号
其他情况 1号
2号
二、实践操作:
4.反思、撰写报告
二、实践操作:
三、展示与评价：
1.各小组将小组实践报告在班级内展示交流，也可以上传到校园网
进行分享；
2.各小组通过相互质疑和评价，填写实践评价量表(见课本表8-3)
四、迁移与运用：
生态系统能否维持平衡，不仅与生态系统自身的结构和功能有关，
还与外界因素有关。尝试设计生态瓶，探究生态系统受到一定程度
破坏后，怎样通过人为干预，使生态系统恢复相对平衡的状态。
生态系统通过独特的“超能力”——自我调节，维持自身的稳定与平衡。不过，这种能力是有限的，当外界干扰超出限度，生态系统就会受到破坏。
为了生态系统的 “超能力” 能够长久发挥，我们每个人都应该成为“超能力”守护者，珍惜每一份生态资源，守护我们共同的家园。
课堂小结
生态系统的自我调节能力
维持生态系统的相对稳定
关系
有一定的限度
生物多样性、食物量和食物网复杂程度
作用
自然因素和人为因素
含义
抵御或消除一定程度的外界干扰，保持或恢复自身的相对稳定。
随堂练习
1、荷兰花海里的河流非常清澈，水网密布、水草丰茂，
河面上还经常能看到白鹭。要提高一个生态系统的自我
调节能力，最有效的方法是（ ）
A、改变非生物因素
B、减少消费者的数量
C、增加生物的种类和数量
D、减少分解者的数量
C
生态系统的自我调节能力与生物种类、食物链和食物网有关。
2、如表为某科研人员对①、②、③、④四个生态系统中生物种类和数量的调查统计结果，据此可推断自我调节能力最强的生态系统是（　　）
A、① B、② C、③ D、④
C
物种1 物种2 物种3 物种4 物种5 物种6 物种7
① 0 90 0 0 30 30 40
② 200 350 0 0 30 0 40
③ 150 250 100 800 40 30 1
④ 300 200 0 0 0 0 50
生物种类最丰富
3、下列生态系统中自我调节能力最强的是（ ）
A、草原生态系统 B、农田生态系统
C、湿地生态系统 D、森林生态系统
4、粘虫在麦田里大量繁殖，造成小麦严重减产。造成该
农田生态系统生态平衡失调的原因可能是（ ）
A、大量捕杀黄鼬
B、大量捕杀田鼠
C、大量清除杂草
D、青蛙被大量捕捉
D
生物种类、食物链和食物网最复杂。
D
1、某生物兴趣小组通过制作生态瓶来探究生态系统的组成及其稳定性。实验装置如图所示（甲、乙瓶置于有光的条件下，丙瓶用不透光的盒子罩住）。下列说法正确的是（ ）
A．为探究“光对生态系统的影响”，应选择甲、丙两瓶进行对照
B．在甲、乙、丙三个生态瓶中，维持时间最长的是丙瓶
C．在乙生态瓶中，通过食物链传递的能量最终来自太阳能
D．要想使甲瓶更加完善，还需要补充的成分是空气
C
巩固提高
2、（2024·河北）发展生态农业，助力乡村振兴。某地积极开发低洼盐碱地渔农综合利用模式，如下图所示。
回答下列问题。
(1)低洼盐碱地种植的紫花苜蓿不仅长势良好，而且能降低土壤盐碱度，增加土壤肥力。这说明它既能适应环境，也能______环境。
影响
(2)台田上的小麦和紫花苜蓿，属于该生态系统组成成分中的 。它们固定的太阳光能，通过 在生物之间传递。
(3)池塘中，鲢鱼主要以浮游植物为食，生活在水体上层；鳙鱼主要以浮游动物为食，生活在水体上层或中上层。鲢鱼和鳙鱼的种间关系是 。养殖时发现，鲢鱼和鳙鱼的配比为3：7时，池塘生态系统保持平衡；鲢鱼和鳙鱼的配比为1：1时，水质受污染程度较高，池塘生态系统失去平衡。这说明生态系统的 有一定限度。
(4)此模式使种植和养殖有机结合，实现了对该生态系统 和能量的充分利用。加工厂对农副产品进行深加工，满足了 的生活需求，提升了低洼盐碱地的生态效益和经济效益。
生产者
竞争
自我调节
人们
食物链和食物网
物质
3、首先科研所的工作人员向同学们介绍了所内采用的“桑基鱼塘”生态循环模式，如图所示，请利用所学知识回答：
(1)请将食物链补充完整： →家蚕。
桑树
巩固提高
(2)该生态系统中，家蚕生命活动所需能量最终来源于 。
(3)塘泥中含有大量的 ，能够将鱼排泄物中的有机物分解成二氧化碳、水和 等物质，这些物质又被桑树吸收利用，进而制造有机物。
(4)与森林生态系统相比，你认为该生态系统的自动调节能力较
（填“强”或“弱”），理由是 。
光能
分解者
无机盐
弱
生物种类较少
生态系统的自我调节
该生态系统中，当植食动物数量由A发展到B时，植物数量会 ，从而限制植食动物数量的继续增长；同时，肉食动物的数量会 ，使植食动物数量由B变化到C，从而使植被逐渐得到恢复。这说明，生态系统具有一定的 能力。
减少
增加
自我调节

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