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    高中人教版 (2019)第3章 生态系统及其稳定性第5节 生态系统的稳定性优质课ppt课件

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    这是一份高中人教版 (2019)第3章 生态系统及其稳定性第5节 生态系统的稳定性优质课ppt课件,文件包含35生态系统的稳定性课件高中生物人教版2019选择性必修二pptx、35生态系统的稳定性教案高中生物人教版2019选择性必修二docx等2份课件配套教学资源,其中PPT共28页, 欢迎下载使用。

    3.5 生态系统的稳定性

    教案

    一、教学目标

    1.概述生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。

    2.通过分析生态系统中的反馈调节过程,阐明生态系统具有维持或恢复生态平衡的能力。

    3.举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。

    4.通过设计提高生态系统稳定性的方案,关注人类活动对生态系统稳定性的影响。

    5.设计并制作生态缸,观察其稳定性。

    二、教学重难点

    1.教学重点

    (1)分析生态系统中的反馈调节过程,阐明生态系统具有维持或恢复生态平衡的能力。

    (2)举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。

    2.教学难点

    (1)举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。

    (2)设计提高生态系统稳定性的方案。

    三、教学过程

    【本节聚焦】

    1. 什么是生态平衡?
    2. 生态系统如何自我调节?
    3. 怎样理解生态系统的稳定性?
    4. 怎样提高生态系统的稳定性?

    【导入】问题探讨:紫茎泽兰原分布于中美洲,传入我国后,先是在云南疯长蔓延,现已扩散至广西、贵州、四川等多个省份,对当地林木、牧草和农作物造成严重危害,在《中国第一批外来入侵物种名单》中名列榜首。

    讨论:1.紫茎泽兰在原产地没有大肆繁殖,为什么在入侵地可以疯长蔓延?

    提示:繁殖、适应能力很强,没有天敌等制约因素

    2.我国曾引入紫茎泽兰专食性天敌——泽兰实蝇来防治紫茎泽兰。泽兰实蝇也是一种外来生物,对这种方法,你怎么看?

    提示:泽兰实蝇可以抑制紫茎泽兰的生长,但是泽兰实蝇是一种外来物种,也有可能影响入侵地的生态系统,因此在释放泽兰实蝇之前,应做好相关研究,如泽兰实蝇的生物安全性研究,野外如何布点释放泽兰实蝇,定点释放的虫量应当为多少等等,即在确保利用泽兰实蝇的安全性后,再利用它进行防治。

    【过渡】像紫茎泽兰这样的入侵种,由于它的繁殖、适应的能力很强,而且没有天敌等制约因素,因此一旦蔓延,就会严重干扰入侵地的生态系统,破坏生态平衡。

    【一、生态平衡与生态系统的稳定性】

    1.生态平衡

    生态系统的结构和功能处于相对稳定的状态,就是生态平衡。

    思考: 从群落演替的角度分析,如果气候条件没有剧烈变化,也并没有过多的人类活动干扰,下图所示生态系统未来还会发生显著的变化吗?为什么?

    提示:不会。 两个生态系统都是处于生态平衡的系统。在处于平衡的生态系统中,物质和能量的输入与输出平衡,生物种类的组成稳定。

    2. 处于生态平衡的生态系统具有以下特征:

    (1)结构平衡:生态系统的各组分保持相对稳定。

    (2)功能平衡:生产—消费—分解的生态过程正常进行,保证了物质总在循环,能量不断流动,生物个体持续发展和更新。

    (3)收支平衡:如,在某生态系统中,植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量,处于比较稳定的状态。

    由此可见,生态平衡并不是指生态系统一成不变,而是一种动态的平衡。

    【过渡】这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢?

    3. 生态平衡的调节机制 —— 负反馈调节

    实例1:详见课件

    实例2:详见课件

    负反馈调节

    ①概念:在一个系统中,系统工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,并且使系统工作的效果减弱或受到限制,它可使系统保持稳定。

    ②意义:负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统具备自我调节能力的基础。

    补充:正反馈调节

    实例:有一个湖泊受到了严重污染,鱼类的数量就会因死亡而减少,鱼类死亡的尸体腐烂,又会进一步加重污染,引起更多的鱼类死亡,活鱼就更少了。

    结果:使生态系统远离平衡状态

    4.生态系统的稳定性

    (1)概念:生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。强调的是生态系统维持生态平衡的能力。

    (2)原因:生态系统具有一定的自我调节能力

    ①生态系统的自我调节能力的基础是___________;

    ②生态系统的自我调节能力是_____的;

    当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的稳定性急剧下降,生态平衡就会遭到严重的破坏。

    (3)类型:抵抗力稳定性、恢复力稳定性

    【二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性】

    1.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(不受损害)的能力。

    2.恢复力稳定性: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。

    特点:生态系统在受到不同的干扰(破坏)后,其恢复速度与恢复时间是不一样的。

    河流受到轻微的污染时,能通过自身净化(如物理沉降、化学分解和微生物分解),可以很快恢复到接近原来的状态。

    如果被有毒物质重度污染,自身的净化作用已不足以消除大部分有毒物质,恢复力稳定性被破坏,恢复原状的时间漫长,难度极大!

    3.抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较

    旁栏思考:在个体水平稳态的维持上,有没有类似生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的情况?

    提示:人体在遇到病原体入侵时,免疫系统会抵抗病原体的入侵,这与生态系统的抵抗力稳定性相似;人体也有恢复稳态的机制和趋势,在大病初愈时,有些功能需要恢复到正常水平,这与恢复力稳定性相似。

    【三、提高生态系统的稳定性】

    1.控制对生态系统的干扰强度,在不超过生态系统的自我调节能力的范围内,合理适度利用。

    2.对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质、能量的投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。

    思考•讨论:设计提高生态系统稳定性的方案

    桉树林是我国西南地区重要的经济林。大面积种植桉树林的生态问题已引起广泛关注。例如,结构单一的同龄纯林对环境变化的抵抗力差;人工桉树林下植被稀少,出现水土流失等问题;有的桉树林里鸟类绝迹。研究发现,在某地人工桉树林中,乔木层桉树占绝对优势;灌木层、草本层的物种丰富度则与桉树密度有关:桉树密度为750株/hm2时,灌木层有17个物种,草本层物种也较丰富;桉树密度高达1 000株/hm2时,灌木层和草本层物种均减少。

    1. 结合上述信息,并查阅有关资料,与小组同学讨论提高人工桉树林稳定性的措施。讨论时,应重点考虑如何提高生态系统的物种多样性、结构复杂性,并兼顾人工林的经济效益与当地生态保护之间的平衡。

    提示:物种多样性及经济效益角度:可以间种其他树种及一些经济作物,适当增加草本和灌木数量;例如,从考虑经济效益的角度,可以混种其他树种,如相思树,或间种西瓜、山毛豆等其他经济作物;

    从保持土壤肥力角度:土壤中接种固氮菌。

    探究实践:设计制作生态缸,观察其稳定性

    目的要求:设计一个生态缸,观察这一人工生态系统的稳定性。

    基本原理:在有限的空间内,依据生态系统原理,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。要使人工微生态系统正常运转,在设计时还要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。应该注意,人工生态系统的稳定性是有条件的,也可能是短暂的。

    1.小型生态缸(瓶)实验流程:

     

    2.设计和制作生态缸的要求(见课件)

    3.结论:

    (1)人工生态系统可以保持较长时间的相对稳定但不是永久;

    (2)人工生态系统的稳定性是有条件的。

    【本章小结】


     

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