第5節 生態系統的穩定性

第5節 生態系統的穩定性
一、教學目標
1.闡明生態系統的自我調節能力。
2.舉例說明抵抗力穩定性和恢復力穩定性。
3.簡述提高生態系統穩定性的措施。
4.設計并制作生態缸，觀察其穩定性。
5.認同生態系統穩定性的重要性，關注人類活動對生態系統穩定性的影響。
二、教學重點和難點
1.教學重點
闡明生態系統的自我調節能力。
2.教學難點
抵抗力穩定性和恢復力穩定性的概念。
三、教學方法
探究法、對比法、講述法
四、教學課時
1
五、教學過程
〖引入〗以“問題探討”引入，學生思考回答老師提示。
〖提示〗生態系統具有自我調節能力。
〖板書〗生態系統的穩定性：生態系統所具有的保持或恢復自身結構和功能相對穩定的能力，
一、生態系統的自我調節能力
生態系統的自我調節能力的基礎：負反饋調節在生態系統中普遍存在。
〖講述〗生態系統的自我調節能力主要表現在3個方面：
第一， 是同種生物的種群密度的調控，這是在有限空間內比較普遍存在的種群變化規律；
第二，是異種生物種群之間的數量調控，多出現于植物與動物或動物與動物之間，常有食物鏈關系；
第三，是生物與環境之間的相互調控。
生態系統總是隨著時間的變化而變化的，并與周圍的環境有著很密切的關系。生態系統的自我調節能力是以內部生物群落為核心的，有著一定的承載力，因此生態系統的自我調節能力是有一定范圍的。
〖旁欄思考題〗學生思考回答老師提示。
〖提示〗如果草原上的食草動物因為遷入而增加，植物就會因為受到過度啃食而減少；而植物數量減少以后，反過來就會抑制動物的數量，從而保證了草原生態系統中的生產者和消費者之間的平衡。
〖講述〗在生態系統中關于正反饋的例子不多，例如，有一個湖泊受到了污染，魚類的數量就會因為死亡而減少，魚類死亡的尸體腐爛，又會進一步加重污染，引起更多的魚類的死亡。
不同生態系統的自我調節能力是不同的。一個生態系統的物種組成越復雜，結構越穩定，功能越健全，生產能力越高，它的自我調節能力也就越高。因為物種的減少往往使生態系統的生產效率下降，抵抗自然災害、外來物種入侵和其他干擾的能力下降。而在物種多樣性高的生態系統中，擁有著生態功能相似而對環境反應不同的物種，并以此來保障整個生態系統可以因環境變化而調整自身以維持各項功能的發揮。因此，物種豐富的熱帶雨林生態系統要比物種單一的農田生態系統的自我調節能力強。
〖板書〗二、抵抗力穩定性和恢復力穩定性
〖學生活動〗閱讀p110第三段～p111第三段。
 〖講述〗“抵抗力穩定性”的核心是“抵抗干擾，保持原狀”。“干擾”是指破壞穩定狀態的外界因素；“保持”是指與干擾同時表現的系統內在的自動調節能力。“恢復力穩定性”的核心是“遭到破壞，恢復原狀”。“破壞”是指受外界因素影響使生態系統較遠地偏離了原來的穩定范圍；“恢復”是指外界因素消除后，生態系統重新建立穩定狀態。
以往認為，抵抗力穩定性與恢復力穩定性是相關的，抵抗力穩定性高的生態系統，其恢復力穩定性低。也就是說，抵抗力穩定性與恢復力穩定性一般呈相反的關系。但是，這一看法并不完全合理。例如，熱帶雨林大都具有很強的抵抗力穩定性，因為它們的物種組成十分豐富，結構比較復雜；然而，在熱帶雨林受到一定強度的破壞后，也能較快地恢復。相反，對于極地苔原（凍原），由于其物種組分單一、結構簡單，它的抵抗力穩定性很低，在遭到過度放牧、火災等干擾后，恢復的時間也十分漫長。因此，直接將抵抗力穩定性與恢復力穩定性比較，可能這種分析本身就不合適。如果要對一個生態系統的兩個方面進行說明，則必須強調它們所處的環境條件。環境條件好，生態系統的恢復力穩定性較高，反之亦然。