资源简介

课题
生态系统的稳定性
设计教师
时间
课型
新授课
课时
1
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、阐述提高生态系统稳定性的措施。
重点
难点
重点：阐明生态系统的自我调节能力。
难点：抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。
教法
讲授法及演示归纳法
教具
多媒体
教学过程设计
教材处理
师生活动
第一课时：
第五章 第5节 生态系统的稳定性
引言：
一、自主学习
一、生态系统稳定性的概念
1、概念：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。
2、生态系统能维持相对稳定，由于生态系统具有 自我调节能力
二．生态系统的自我调节能力
1．生态系统自我调节能力的基础： 负反馈调节
2、生态系统的自我调节能力主要表现在3个方面：
是同种生物的种群密度的调控
是异种生物种群之间的数量调控
是生物与环境之间的相互调控。
三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
（一）抵抗力稳定性 （抵抗干扰，保持原状）
1、概念：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。
学生自学完成
填空
教学过程设计
教材处理
师生活动
2、规律 成分越单纯、营养结构越简单，自动调节能力 越弱 、抵抗力稳定性 越低
生物种类越多、营养结构越复杂，自动调节能力 越强 、抵抗力稳定性 越高
（二）恢复力稳定性 （遭到破坏，恢复原状）
1、概念：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
一般环境越好，恢复力稳定性越高，反之，越低
2、与抵抗力稳定性的关系：
（1）相反关系，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性差，反之亦然。
（2）二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，他们相互作用，共同维持生态系统的稳定。
四、提高生态系统的稳定性
措施：1、控制对生态系统的干扰程度。
2、实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调关系。
五、实验：设计并制作生态缸，观察其稳定性
（1）目的要求：探究生态系统保持相对稳定的条件。
（2）设计要求及分析
设计要求
相关信息
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（ 生产者、消费者、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（ ）；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
自学完成填空
教师再讲解
教学过程设计
教材处理
师生活动
二、合作探究、解惑答疑：
P114技能训练
三、变式训练：
1、粘虫在麦田里大量繁殖，造成小麦严重减产，引起该后果的原因可能是（ A ）
A青蛙被大量捕杀，破坏了食物链 B大量清除杂草
C大量捕杀田鼠 D大量捕杀黄鼬
2．在一个具有稳定性的生态系统中，一个种群的数量变化曲线最可能是图中（ D ）
3．天然森林中的马尾松很少发生虫害，而人工马尾林却常发生严重的松毛虫危害，从生态学上分析，主要原因是（ A ）
A．人工马尾林的营养结构简单 B．人工马尾林的适应性差
C．人工马尾林的抗虫害能力差 D．人工马尾林适应松毛虫繁殖
4．林木在低浓度范围内能吸收有毒气体，使空气得到净化，这个现象说明（ B ）
A．植物具有应激性 B．生态系统具有自动调节能力
C．生物具有适应性 D．生物具有遗传性
四、总结升华
1．下图是河流生态系统受到生活污水（含大量有机物）轻度污染后的净化过程示意图。
请根据图回答：
在该河段的AB段上，溶解氧大量减少的主要原因是什么？
大量的有机物排入河流后，引起需氧型细菌大量繁殖，有机物被需氧细菌大量分解，导致溶解氧大量减少。
藻类大量繁殖的主要原因是什么？
有机物分解后形成的大量的NH4+等无机盐离子有利于藻类的大量繁殖。
学生完成，教师检测
小组讨论决定
教师指导
教学过程设计
教材处理
师生活动
水中溶氧含量的逐渐恢复的主要原因是什么？
一是藻类通过光合作用释放氧气，二是有机物减少，需氧细菌数量下降，对溶解氧的消耗量减少。
（4）若酿造厂或味精厂将大量含有机物的废水排入该河流，对河流生态系统可能造成的最严重后果是什么？请用生态平衡的原理分析造成这种后果原因？
河流中的生物大量死亡，生态平衡遭到破坏。原因是生态系统的自我调节能力是有一定限度的当外来干扰超过这个限度时，生态平衡就会遭到破坏。
2．生物圈稳态是因为生物圈具有多层次的自我调节能力，其调节能力的基础是（ B ）
A．生物之间的食物链 B．生态系统的营养结构
C．生物的多样性 D．生物的适应性
五、当堂测试：
1、如图为某一生态系统稳定性图解。
对此理解不正确的是（D）
A、a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性
B、a为恢复力稳定性，b为抵抗力稳定性
C、恢复力稳定性与营养结构呈相反关系
D、抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈相反关系
2、据调查，目前我国四分之一以上的国土荒漠化，每年因荒漠化造成的直接经济损失达到500亿元。为治理国土荒漠化，我国在全国范围内实施了“退耕还林、还草、还湖”措施，其生态学原理是（ D ）
A、增加生产者的种类和数量
B、增加生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性
C、增加食物链中的营养级
D、增加生物种类，提高生态系统的自我调节能力
3、（2008宁夏理综6）有一山区由于开采露天小铁矿等活动，自然生态系统完全被破坏，成为一片废墟，为尽快使该山区恢复到原有自然生态系统状态，应采取的最好措施是在这片废墟上（ D ）
A、回填土壤，引进多种外来物种，重建新的生态系统
B、撤出人类全部活动，实行全面封闭，等待自然恢复
C、回填土壤，栽培当地经济农作物，发展农业生产
D、回填土壤，栽种多种当地原有的植物，实行封山育林
4、下列有关干旱区域的生物与环境之间关系的叙述，正确的是 （ B ）
A、干旱区域的生态系统食物链少，抵抗力稳定性强
B、干旱区域的生态系统自我调节能力弱，恢复力稳定性强
学生自主完成
小组讨论解决
教学过程设计
教材处理
师生活动
C、经干旱环境长期诱导，生物体往往发生耐旱突变
D、种群密度是限制干旱区域生物种群数量增长的关键生态因素
5、如果将一处原始森林开辟为一个森林公园，为了继续维持森林生态系统的稳定性，应当采取的措施是 ( D )
A在森林中引入一些稀奇的野生动物，把生产者的能量尽量多的积蓄起来
B在森林里放入一些珍奇的野生动物，增加食物网的复杂性
C定期清理小型灌木、杂草和枯枝落叶， 便于有人观赏珍贵树种
D对森林适量采伐，使该生态系统处于长期相对稳定状态
六、推荐作业：练习册相关内容
教学日记： 板书设计：
第五章第5节 生态系统的稳定性
一、教材分析
本节课是生物必修三第五章《生态系统及其稳定性》第五节《生态系统的稳定性》的内容，课中讲述了什么是生态系统稳定性、如何才能维持生态系统的稳定性——生态系统的自我调节能力以及破坏生态系统稳定性的因素这三方面内容，主要的教学目的是培养学生爱护环境的环保意识。
本节内容既涉及前面所学的生态系统相关部分的知识，又是对教材始终贯穿的精神——人与自然和谐发展的终结诠释。目的在于培养人们尊重自然发展规律，寻求人与自然和谐发展的途径。因此，上好本节课的知识，对学生、乃至环境的发展都起到至关重要的作用。
二、教学目标
1．知识目标：
（1）说出什么是生态系统的稳定性；
（2）通过分析生态瓶、草原生态系统的稳定性，概述生态系统具有一定的自我调节能力；
（3）简述生态系统稳定性破坏的原因。
2．能力目标：
（1）培养“自主、合作、探究”的学习方法，初步具有收集和利用课内外图文资料及信息的能力；
（2）解读生态系统的自动调节曲线图，培养处理信息和获得新知识的能力；
（3）养成相互合作、自主学习的能力；
（4）锻炼学生的知识迁移的能力。
3．情感、态度和价值观目标：
（1）形成对影响生态系统稳定性的因素关注，养成尊重生态系统自身规律的习惯，树立社会可持续发展的观点
（2）形成生命科学价值观，树立人与自然和谐统一、协调发展的观点
三、教学重点难点
重点：破坏生态系统稳定性的因素。
难点：生态系统维持稳定性的原因。
四、学情分析
学生已经接触过一些生态学知识，如今在原有知识的基础上学习新的内容，为本节授课提供一定的知识基础。但课中的一些知识点如：生态系统的具有自我调节能力等比较抽象，需要学生进行知识迁移和综合分析，因此在知识的掌握上还存在很大的难度。
高二年级学生已开始从具体思维向抽象思维的过渡，喜欢接受新鲜事物，在一定生物学的经验基础上，能充分完成课前的准备工作，能够找寻到周围存在有关生态学的现象。本节课应从学生的主体性出发，创造充分机会让学生拥有成功的喜悦，在和谐的氛围中探究并完成教学任务，让学生主动学习，学有所获。
五、教学方法
1．讲述与学生练习、讨论相结合
2．学案导学：见后面的学案。
3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
学生：制作生态瓶、观察记录其中生物的生活时间，用数码相机拍下相关照片；收集有关“生物圈2号”的资料并分析失败原因;收集有关人为破坏环境的资料。
教师：提前制作好生态系统的“生物数量变化示意图”的动画及课堂内容相关的ppt,并准备好剪贴画(包括草、鼠和蛇) 。
七、课时安排：1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
学生演示他们制作的生态瓶图片，交流生态瓶的制作过程，随后说明其中的生物存活的时间。由此复习旧课：组成生态系统需要有哪些成分、生态系统的结构和功能又是什么？ （非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者） （食物链和食物网） （物质循环和能量流动）
引导学生思考：为什么有的生态瓶中的生物存活时间较长，有的生态瓶中生物就很快死亡了，（目的是让学生了解维持生态系统稳定的基本条件） 从而进入新课：生态系统都具有一定的稳定性，一旦受到内在或外来因素的影响，这种稳定性会发生一定变化，从而影响到生物的生活。
（三）合作探究、精讲点拨。
探究一：生态系统稳定性
1、生态系统稳定性的概念
通过图片，引导学生分析森林生态系统进行适当的砍伐、草原生态系统的适当放牧、海洋生态系统的适当捕捉动物不会破坏生态系统的结构和功能。
1、学生概括出生态系统的稳定性的概念。
2、教师剖析概念的三层含义：
①它是生态系统发到一定阶段的所具有的一种综合能力
②结构和功能即是生物的种类和数量、能量的输入和输出、物质的输入和输出的相对稳定
③它包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性两部分。
3、联系种群的数量变化，请学生回忆“适当”的具体含义，即对于一个数量已经处于稳定时期的种群，应该捕猎（或者砍伐）多少才能保证种群的可持续发展。
2、抵抗力稳定性
概念：生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能维持原状的能力。
来源：
１、生物的种类、数量多，一定外来干扰造成的变化占总量的比例小。
２、能量流动与物质循环的途径多，一条途径中断后还有其他途径来代替。
３、生物代谢旺盛，能通过代谢消除各种干扰造成的不利影响。
抵抗力稳定性高的生态系统特征：
１、各营养级的生物数量多，占有的能量多。（分别出示不同生态系统的图片讲解）
２、各营养级的生物种类多，食物网结构复杂。（分别出示不同生态系统的图片讲解）
出示图片给学生分析：
1、思考比较北极苔原生态系统与热带雨林生态系统抵抗力稳定性的不同
2、人造林抵抗力稳定性
教师剖析：一般来说，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自动调节能力就越小，抵抗力稳定性就越低；反之，生态系统各个营养的生物种类越繁多，营养结构越复杂，自动调节能力就越大，抵抗力稳定性就越高。所以生态系统自动调节能力的大小有一定限度。
出示外秦淮河图片，说明如果超出自动调节能力的限度，生态系统的抵抗力稳定性就会被破坏，引出恢复力稳定性。
3、恢复力稳定性
概念：生态系统受到外界干扰使自身结构功能破坏后恢复原状的能力。
来源：
１、生物繁殖的速度快，产生后代多，能迅速恢复原有的数量。
２、物种变异能力强，能迅速出现适应新环境的新类型。
３、生态系统结构简单，生物受到的制约小。
恢复力稳定性高的生态系统特征：（分别出示不同生态系统的图片加以说明）
１、各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快。
２、生物种类较少，物种扩张受到的制约小。
３、各营养级生物能以休眠方式渡过不利时期或产生适应新环境的新类型。
探究二：抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系
对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性存在相反关系。（利用曲线图说明）
(a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性)
思考：为什么要提高生态系统的稳定性？
出示圆明园湖底清淤工程的图片，讲解清淤前后圆明园湖中植被的变化，引出提高生态系统稳定性的重要意义。
探究三：提高生态系统稳定性的意义和措施
1、意义：
人类的生存离不开一个适宜稳定的环境。
人类的发展离不开一个适宜稳定的环境。走持续发展的道路需要一个适宜稳定的环境。
教师剖析: ①自然生态系统是人类生存的基本环境；
②人类活动的干扰正在全球范围内使生态系统偏离稳态；
③人类生存与发展的命运就掌握在自己手中,但又受到自然规律的制约。
2、学生思考讨论提高生态系统稳定性的措施
例如：保持与提高生物的数量，保护生物的多样性，提高生态系统的抵抗力稳定性。保护草本、苔藓、地衣等耐性强，繁殖快的小植物和各种小型动物，提高生态系统的恢复力稳定性。保护和建设多种不同类型的局部生态系统，形成互补生态。提高生态系统的综合稳定性。
（四）反思总结，当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。（课堂实录）
（五）发导学案、布置预习。
我们已经学习了生态系统的稳定性，那么，生态系统的各种功能之间的关系是怎样的呢？在下一节课我们一起来学习这一方面的内容。这节课后大家可以先预习这一部分，着重分析他们之间的关系。并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。
九、板书设计
第3节 生态系统的稳定性
一、什么是生态系统的稳定性
含义：生态系统经过长期的发展过程，逐步形成了生物与非生物物质、能量之间、生物与生物之间相对稳定平衡的状态。
二、生态系统具有一定的自我调节能力
三、生态系统稳定性的破坏
1、自然因素
2、人为因素
十、教学反思
本节课的有关内容在考纲中是比较重要的一个考点，所以在学习过程中应引起足够的重视，在教学设计中我做了以下安排：
第一、充分挖掘学科教材中的教学因素来全面拓展学生的思维能力，通过实际事例让学生充分理解抵抗力稳定性和恢复力稳定性，让学生感悟、体验学习的乐趣。
第二、充分体现学生自主学习的理念，大胆把一些通过学生讨论能解决的问题留给学生自己，让学生主体通过观察、思考、讨论、分析、归纳以及总结等等过程主动地构建新知识。比如：抵抗力稳定性和恢复力稳定性与生态系统营养结构的关系。
第三、既关注了学生的能力培养，又关注了学生的生存发展，以小组为单位的活动增强了学生的参与意识，充分调动了学生积极性，体现了新课标中学生互助学习的要求，使学生情绪高涨，激发了学生的学习兴趣。
第四、课堂达标检测的应用能及时反馈学生的课堂掌握情况，便于教师及时调控，了解学生的动态，对提高教学质量起着举足轻重的作用。
《生态系统的稳定性》教案
一、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。
二、教学重点和难点
1.教学重点：阐明生态系统的自我调节能力。
2.教学难点：抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。
三、教学方法
探究法、对比法、讲述法
四、教学课时
1课时
五、教学过程
〖引入〗以“问题探讨”引入，学生思考回答老师提示。
〖提示〗生态系统具有自我调节能力。
生态系统的稳定性：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，
〖板书〗一、生态系统的自我调节能力
生态系统的自我调节能力的基础：负反馈调节在生态系统中普遍存在。
〖讲述〗生态系统的自我调节能力主要表现在3个方面：
是同种生物的种群密度的调控，这是在有限空间内比较普遍存在的种群变化规律；
第二，是异种生物种群之间的数量调控，多出现于植物与动物或动物与动物之间，常有食物链关系；
第三，是生物与环境之间的相互调控。
生态系统总是随着时间的变化而变化的，并与周围的环境有着很密切的关系。生态系统的自我调节能力是以内部生物群落为核心的，有着一定的承载力，因此生态系统的自我调节能力是有一定范围的。
〖旁栏思考题〗学生思考回答老师提示。
〖提示〗如果草原上的食草动物因为迁入而增加，植物就会因为受到过度啃食而减少；而植物数量减少以后，反过来就会抑制动物的数量，从而保证了草原生态系统中的生产者和消费者之间的平衡。
〖讲述〗在生态系统中关于正反馈的例子不多，例如，有一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼类死亡的尸体腐烂，又会进一步加重污染，引起更多的鱼类的死亡。
不同生态系统的自我调节能力是不同的。一个生态系统的物种组成越复杂，结构越稳定，功能越健全，生产能力越高，它的自我调节能力也就越高。因为物种的减少往往使生态系统的生产效率下降，抵抗自然灾害、外来物种入侵和其他干扰的能力下降。而在物种多样性高的生态系统中，拥有着生态功能相似而对环境反应不同的物种，并以此来保障整个生态系统可以因环境变化而调整自身以维持各项功能的发挥。因此，物种丰富的热带雨林生态系统要比物种单一的农田生态系统的自我调节能力强。
〖板书〗二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
〖学生活动〗阅读P110第三段～P111第三段。
〖讲述〗“抵抗力稳定性”的核心是“抵抗干扰，保持原状”。“干扰”是指破坏稳定状态的外界因素；“保持”是指与干扰同时表现的系统内在的自动调节能力。“恢复力稳定性”的核心是“遭到破坏，恢复原状”。“破坏”是指受外界因素影响使生态系统较远地偏离了原来的稳定范围；“恢复”是指外界因素消除后，生态系统重新建立稳定状态。
以往认为，抵抗力稳定性与恢复力稳定性是相关的，抵抗力稳定性高的生态系统，其恢复力稳定性低。也就是说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般呈相反的关系。但是，这一看法并不完全合理。例如，热带雨林大都具有很强的抵抗力稳定性，因为它们的物种组成十分丰富，结构比较复杂；然而，在热带雨林受到一定强度的破坏后，也能较快地恢复。相反，对于极地苔原（冻原），由于其物种组分单一、结构简单，它的抵抗力稳定性很低，在遭到过度放牧、火灾等干扰后，恢复的时间也十分漫长。因此，直接将抵抗力稳定性与恢复力稳定性比较，可能这种分析本身就不合适。如果要对一个生态系统的两个方面进行说明，则必须强调它们所处的环境条件。环境条件好，生态系统的恢复力稳定性较高，反之亦然。
〖板书〗三、提高生态系统的稳定性
〖讲述〗我们要明确以下观点：
（1）自然生态系统是人类生存的基本环境；
（2）人类活动的干扰正在全球范围内使生态系统偏离稳定状态；
（3）人类生存与发展的命运就掌握在自己手中，但又受到自然规律的制约。
〖作业〗练习一二
〖提示〗基础题
1.（1）√；（2）×；（3）√。
2.自我调节能力最强的两个生态系统是（1、8），
人的作用突出的生态系统有（6、7、9、11），
陆地生态系统中抵抗力稳定性较强的是（1、2），
较弱的是（3、5、6、7、11），
水域生态系统在遭到较严重的破坏后，恢复较快的是（4、9），
恢复较慢的是（8）。
拓展题
生态系统中的生物种类越多，食物链越复杂，系统的自我调节能力就越强；反之，生物种类越少，食物链越简单，则调节平衡的能力越弱。例如在马尾松纯林中，松毛虫常常会产生爆发性的危害；如果是针阔混交林，单一的有害种群不可能大发生，因为多种树混交，害虫的天敌种类和数量随之增加，进而限制了该种害虫的扩展和蔓延。
《生态系统的稳定性》教案
一、教学目标：
1．知识方面：阐明生态系统的自我调节能力。举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。简述提高生态系统稳定性的措施。
2．能力方面：设计并制作生态缸，观察其稳定性
3．情感态度与价值观：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。
二、教学重难点：
教学重点：阐明生态系统的自我调节能力。
教学难点：抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。
三、教学方法：
利用多媒体课件，引用一些直观的图片，创设形象生动的教学氛围，指导学生分析实例，总结规律，得出结论，运用实践的能力。同时应用讲述法、比较法、讨论法等，引导学生思考和分析一些实践中的问题，使他们积极主动参与到教学中，在获取知识的同时，培养学生观察、分析、比较、总结和应用的能力。指导学生探究生态瓶制作方法，以及各种生态因素对生态系统稳定性的影响。
四、教学过程：
[导入]：实物投影展示制作好的生态瓶
[讲述]：现在同学们看到的是老师在几天前制作好的生态瓶。
[提问]：你能结合已有的知识，尝试分析一下这个生态瓶中含有哪些成分吗？它们彼此间存在着什么样的联系？
[回答]：在这个密封的小型生态瓶中，有生产者水草，消费者小鱼，还有分解者真菌和细菌，它们之间相生相克、相辅相成，构成了完整和谐的物质循环：水草通过光合作用为自身和小鱼提供了营养物质，也提供了呼吸作用所需的氧。水草、小鱼呼吸放出的二氧化碳以及它们的残落物被微生物分解，产生的二氧化碳又被植物利用。（学生上讲台结合投影画面，进行讲解）
[讲述]：精彩的解说，掌声鼓励一下。看来，在这个小小的生态瓶中也同样进行着物质循环和能量流动。但是，人工生态系统自我调节能力差，如果我们不加以呵护，它最终会因为某种成分的不适应而打破生态平衡，使生态系统毁灭。
[设疑]：我们的自然生态系统也会遭受这样的厄运吗？
[讲述]：地球上，亚马逊森林、欧亚大陆草原以及北极苔原，都已经存在至少上千万年了，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，但是现在仍能基本保持原有的景观，维持生态系统的正常功能。
我们把生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫做生态系统的稳定性。
[板书]：一、生态系统稳定性的概念
[提问]：生态系统在受到干扰后，为何仍能保持或恢复相对稳定呢？你能举例说明吗？现在，我给大家两分钟时间，前后四人一组讨论。
[学生活动]：四人一组，讨论列举生态系统通过自我调节保持或恢复生态系统稳定的实例。
注意：1、每组要能列举两个或两个以上的实例，并对实例进行分析。
2、每组要推举一位代表，阐述本组的讨论结果。
[学生展示]：学生列举出了很多实例，如：
①当河流受到轻微的污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解，很快消除污染，河流中的生物种类和数量不会受到明显的影响。
②在森林中，当害虫数量增加时，食虫鸟类由于食物丰富，数量也会增多，这样，害虫种群的增长就会受到抑制。
③野火烧不尽，春风吹又生。
[教师归纳]：同学们列举的这么多实例，都说明生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有自我调节的能力。
[板书]：二、原因：自我调节能力
[讲述]：老师也列举了两个生态系统通过自我调节能力维持稳定的实例，我们共同来分析一下，好吗？
[屏幕出示]：
实例一：
[师生共同分析]：草原上，牛、羊等食草动物过度放牧，直接导致草的数量减少。紧接着由于食物短缺，食草动物数量也会减少，从而使得食草动物的数量维持相对的稳定。
[讲述]：大家刚才列举的实例中，在调节机制上有很多与此类似，调节的结果都是抑制和减弱最初发生的变化，这种调节机制叫做负反馈调节。负反馈调节在生态系统中普遍存在，通过它的作用能使生态系统达到和保持稳定，因此我们说负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。
[过渡]：接下来，我们再来看看实例二。
[资料分析]：苏州——江南水乡，小桥流水人家。话说乾隆下江南时，就到了我们苏州。水乡人上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，可是即便如此，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，他亲自过问，追查此事。苏州官衙立即颁发了布告，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，从此后虎丘重现绿水青山。
[思考讨论]：
水乡人在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水为何仍能保持清澈？
[回答]：河流受到轻微的污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解，很快消除污染。
[归纳概念]：这说明生态系统在受到外界轻度干扰时，具有抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状的能力，我们把生态系统的这种能力，称之为抵抗力稳定性。
[屏幕出示]：抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。
虎丘外围的河流在染坊废水的污染下，还能保持稳定性吗？这又说明了什么问题？
[回答]：不能，这说明一个生态系统的自动调节能力是有一定限度的，如果外界因素的干扰超过了这个限度，生态系统的相对稳定状态就会遭到破坏。
染坊停止排污后，虎丘外围的河流出现了什么变化，这说明了什么？
[回答]：有恢复了原状。说明外界因素的干扰消除后，生态系统具有重建稳态的能力。
[归纳概念]：我们把生态系统在遭到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力，叫做恢复力稳定性。
[屏幕出示]：恢复力稳定性：生态系统在遭到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
[提问]：抵抗力稳定性和恢复力稳定性是生态系统稳定性的两个重要方面。现在就请大家分分类，看看刚才列举的实例中，哪些主要体现了生态系统具有抵抗力稳定性？哪些又主要体现了生态系统具有恢复力稳定性？
[学生分类]：①②为抵抗力稳定性
③为恢复力稳定性
[提问]：很好，看来大家对这两个概念把握的不错。那，你能分别用8个字来概括抵抗力稳定性和恢复力稳定性的核心吗？
[回答]：抵抗力稳定性：抵抗干扰、保持原状
恢复力稳定性：受到破坏、恢复原状
[过渡]：不同生态系统的稳定性是不同的。
[屏幕展示]：北极苔原生态系统图片
[提问]：结合书上的相关介绍，你认为该生态系统的生物种类多吗？营养结构如何？
[回答]：种类稀少，营养结构简单。其中生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。
[提问]：假设地衣大面积死亡，将产生什么结果？
[回答]：整个生态系统就会崩溃。
[提问]：由此可见，该生态系统的自动调节能力如何？抵抗力稳定性又如何？
[回答]：自动调节能力小，抵抗力稳定性低。
[师生共同归纳]：看来，一个生态系统的生物种类越少，营养结构越简单，自我调节能力越小，抵抗力稳定性越低。
[屏幕展示]：热带雨林生态系统图片
[提问]：你能以相同的方式，归纳一下热带雨林生态系统的情况吗？
[回答]：与北极苔原生态系统相比，热带雨林生态系统的生物种类多，营养结构复杂，自我调节能力大，抵抗力稳定性高。
[提问]：热带雨林生态系统的生物种类多，营养结构复杂，是众所周知的事实。但，为什么说它的自我调节能力大，抵抗力稳定性高呢？
[回答]：热带雨林中，动植物种类繁多，营养结构非常复杂，假如其中的某种植食性动物大量减少，它在食物网中的位置还可以由这个营养级的多种生物来代替，整个生态系统的结构和功能仍然能够维持在相对稳定的状态。
[提问]：没错。如果将两个生态系统放在一起比较，显然北极苔原生态系统的抵抗力稳定性低，热带雨林生态系统的抵抗力稳定性高。那么，恢复力稳定性又是谁高谁低呢？为什么？
[回答]：要点①生态系统在受到不同程度的破坏后，其恢复速度与恢复时间是不一样的。②一般情况下，生态系统的生物种类少，营养结构简单，如果遭到破坏，比较容易恢复。③但是，还要考虑生态系统所处的环境条件。如，当受到一定强度的破坏后，热带雨林由于所处的环境高温多雨，气候适宜，故能够较快地恢复；但极地苔原由于寒冷，天气恶劣而须较长时间才能恢复。说明热带雨林的恢复力稳定性比后者高。
[小结]：看来，比较恢复力稳定性时，除了考虑营养结构的复杂程度外，营养结构简单，遭到破坏后比较容易恢复，还生态系统所处的环境条件也是一个重要的考量因素。
[课堂巩固]：1、比较热带雨林和人工林抵抗力稳定性的高低？
2、比较同等强度干扰下，草原生态系统和沙漠生态系统恢复力稳定性的高低？
[过渡]：大家掌握的不错。通过今天的学习，我们知道了生态系统具有保持和恢复自身结构和功能相对稳定的能力。可是，这种能力也是有限的。如今，我们的生态系统怎么样了呢？
[视频播放]：人类乱砍滥伐、滥捕乱杀的视频
[讲述]：视频中的画面给大家留下了深刻的印象，看来提高生态系统的稳定性势在必行。
[提问]：思考:如果你是环保局长，将采取什么措施来提高生态系统的稳定性？
[回答]：各抒己见。
[小结]：措施：1.控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自我调节能力。
2.对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
[过渡]：为了进一步加深对生态系统稳定性的了解，我们可以自制生态瓶,观察其稳定性。
[实验设计]：设计制作生态瓶,观察其稳定性 （引导学生在课后动手开展）
目标：通过动手自制小型生态瓶，认真观察记录这一人工生态系统的稳定性。
实验材料:灌头瓶（透明的饮料瓶等 ），柳条鱼，小田螺，小虾，水草，浮萍，砂土，池塘水足量。
[提问]：凡事预则利，不预则废。我们不妨先来讨论一下，如何制作小型生态瓶，才能使它在较长时间内维持相对稳定?制作时我们应该注意哪些问题？
[学生讨论，最后共同小结]：
提示步骤：在灌头瓶或透明的饮料瓶下边放上沙子，植入水草，装进池塘水（里边有小型动物和藻类植物）放进健康的小鱼。最后，封上生态瓶盖。
注意：
1.瓶中生物的生活力要强,并且数量不能过多。
2.生态瓶要放在有充足阳光照射的地方（如窗台上）。
3.瓶中水量不能超过容积的4/5。
[拓展延伸]：
1.提出与维持生态瓶内稳定性相关的问题,例如：
A.生态系统的稳定性与生物种类的多少有关吗？
B.生态系统的稳定性与阳光有关系吗？
2.根据提的问题作出假设
3.小组讨论，设计探究方案
[结语]：大家可以把制作好的生态瓶拍成照片和制作过程中的体会发给我，我们共同交流。
5.5 生态系统的稳定性 教案 （新人教版必修3）
一、教学目标
知识目标：
1、理解生态系统稳定性的概念。
2、理解抵抗力稳定性和恢复力稳定性概念，二者区别、联系。具有抵抗力稳定性的原因。
3、理解生态系统稳定性的保护。
能力目标：通过指导学生分析生态系统稳定性的概念，培养学生分析问题的思维能力。
情感态度价值观：通过理解各种人为因素对生态系统稳定性的影响和破坏，渗透人与自然和谐发展的生态观点。
二、教学重点和难点
1.教学重点：
（1）生态系统稳定性的概念
（2）抵抗力稳定性和恢复力稳定性的区别及相互联系。
2.教学难点：
（1）生态系统稳定性的概念
（2）抵抗力稳定性和恢复力稳定性的区别及相互联系
三、课时安排：1课时
四、教学方法：观察法、讲述法、比较法、指导读书法、讨论法等相结合
五、教学用具：
六、教学过程
导入：
同学们在小学的时候就学习过一首古诗：《草》
提问：其中“野火烧不尽，春风吹又生”这句诗展示的是小草的个体又“死而复生”了吗？如果不是“生”的又是什么呢？
（是整个草原的生态系统复苏了）这首诗蕴含了生物学知识：草原生态系统具有一定的稳定性。即使经历了大火，这个生态系统仍然复苏了。那么为了证明生态系统确实具有这样的稳定性科学家们做了很多实验来证明他。其中很著名的一个是美国的科学家们做的实验。
课件展示“生物圈II号”实验资料（对教材有关的内容加以补充，如：建造的时间、占地面积、空间大小、投入研究的资金、实验的时间和方法、出现的问题、实验结果及其分析），指导学生阅读，安排学生顺序思考。
讨论下列问题：
1、科学家们为什么要建造“生物圈II号”并进行实验呢？
（提示：深入研究生态系统的结构和功能，并试验人类离开地球能否生存。）
2、在“生物圈II号”中模拟生物圈建立了哪些生态系统？里面有哪些成分？
（提示：有微型的森林、沙漠、农田、海洋、溪流；有土壤、水源、空气、太阳光，多种多样的动植物和微生物等成分。非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者应有尽有。）
3、八位科学家原打算在“生物圈II号”中自给自足生活两年，为什么中途撤出了？这个实验过程中出现了什么问题？
（提示：1．由于土壤中的碳与氧气反应生成二氧化碳，部分二氧化碳又与建“生物圈II号”的混凝土中的钙反应生成碳酸钙，导致氧气含量由21％下降到14％，二氧化碳含量猛增。2．昆虫中除了白蚁、蟑螂和蝈蝈外基本死亡，食物链等营养结构联系中断。3．靠花粉传播繁殖的植物都灭绝了，粮食严重减产。 ……）
4、生物圈1号出现这些问题了吗？“生物圈II号”实验失败说明了什么问题？
（提示：生物圈1号没有出现这样的问题，整个生物圈保持相对稳定。该实验的失败表明，在现有技术条件下，人类还无法建造一个脱离地球自然环境而又能让人类休养生息的生态系统。）
教师讲述：原因是这样的，生态系统的结构和功能难以像真正的生物圈那样，长期保持相对稳定，说明生态系统确实具有一定的稳定性。
<一>、生态系统稳定性的概念
通过图片，引导学生分析森林生态系统进行适当的砍伐、草原生态系统的适当放牧、海洋生态系统的适当捕捉动物不会破坏生态系统的结构和功能。
1、学生概括出生态系统的稳定性的概念。
2、教师剖析概念的三层含义：
①它是生态系统发到一定阶段的所具有的一种综合能力
②结构和功能即是生物的种类和数量、能量的输入和输出、物质的输入和输出的相对稳定
③它包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性两部分。
3、联系种群的数量变化，请学生回忆“适当”的具体含义，即对于一个数量已经处于稳定时期的种群，应该捕猎（或者砍伐）多少才能保证种群的可持续发展。
<二>、抵抗力稳定性
概念：生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能维持原状的能力。
来源：
１、生物的种类、数量多，一定外来干扰造成的变化占总量的比例小。
２、能量流动与物质循环的途径多，一条途径中断后还有其他途径来代替。
３、生物代谢旺盛，能通过代谢消除各种干扰造成的不利影响。
抵抗力稳定性高的生态系统特征：
１、各营养级的生物数量多，占有的能量多。（分别出示不同生态系统的图片讲解）
２、各营养级的生物种类多，食物网结构复杂。（分别出示不同生态系统的图片讲解）
出示图片给学生分析：
1、思考比较北极苔原生态系统与热带雨林生态系统抵抗力稳定性的不同
2、人造林抵抗力稳定性
教师剖析：一般来说，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自动调节能力就越小，抵抗力稳定性就越低；反之，生态系统各个营养的生物种类越繁多，营养结构越复杂，自动调节能力就越大，抵抗力稳定性就越高。所以生态系统自动调节能力的大小有一定限度。
出示外秦淮河图片，说明如果超出自动调节能力的限度，生态系统的抵抗力稳定性就会被破坏，引出恢复力稳定性。
〈三〉、恢复力稳定性
概念：生态系统受到外界干扰使自身结构功能破坏后恢复原状的能力。
来源：
１、生物繁殖的速度快，产生后代多，能迅速恢复原有的数量。
２、物种变异能力强，能迅速出现适应新环境的新类型。
３、生态系统结构简单，生物受到的制约小。
恢复力稳定性高的生态系统特征：（分别出示不同生态系统的图片加以说明）
１、各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快。
２、生物种类较少，物种扩张受到的制约小。
３、各营养级生物能以休眠方式渡过不利时期或产生适应新环境的新类型。
（四）抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系
对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性存在相反关系。（利用曲线图说明）
(a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性)
思考：为什么要提高生态系统的稳定性？
出示圆明园湖底清淤工程的图片，讲解清淤前后圆明园湖中植被的变化，引出提高生态系统稳定性的重要意义。
（五）提高生态系统稳定性的意义和措施
1、意义：
人类的生存离不开一个适宜稳定的环境。
人类的发展离不开一个适宜稳定的环境。
走持续发展的道路需要一个适宜稳定的环境。
教师剖析: ①自然生态系统是人类生存的基本环境；
②人类活动的干扰正在全球范围内使生态系统偏离稳态；
③人类生存与发展的命运就掌握在自己手中,但又受到自然规律的制约。
2、学生思考讨论提高生态系统稳定性的措施
例如：保持与提高生物的数量，保护生物的多样性，提高生态系统的抵抗力稳定性。保护草本、苔藓、地衣等耐性强，繁殖快的小植物和各种小型动物，提高生态系统的恢复力稳定性。保护和建设多种不同类型的局部生态系统，形成互补生态。提高生态系统的综合稳定性。
小结：生态系统的稳定性对于人类的生存与发展具有重要的意义。现在人们的生存面临了许多的危机，要求学生将知识和实际联系起来，尝试解决两个问题：
1．北京市作为中国的首都有很好的城市建设，但是他却面临一个日益严重的问题：沙尘暴。用什么方法可以从根本解决这个问题？
2．食品安全已经成为现在人们最关心的问题，其中蔬菜的农药残留成为人们最关心的问题之一。那用什么方法可以保护蔬菜，同时尽可能少的使用农药呢？
〖作业〗练习一二
七、板书设计
第五节 生态系统的稳定性
一、生态系统的稳定性概念
生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，
二、抵抗力稳定性
概念：生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能维持原状的能力。
来源：
特征：
三、恢复力稳定性
概念：生态系统受到外界干扰使自身结构功能破坏后恢复原状的能力。
来源：
特征：
四、抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系
五、提高生态系统稳定性的意义和措施

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