生態系統的自我調節能力

2021-07-12 17:23:01 字數 3124 閱讀 4488

請學生比較草原、北極苔原、森林生態系統,抵抗力穩定性誰強誰弱?恢復力穩定性誰高誰低?引導學生認識:

一方面,不同的生態系統表現出的穩定性是不一樣的;另一方面,生態系統的穩定性也取決於外界因素的影響程度。

進行「提高生態系統的穩定性」的教學時,主要明確以下觀點:(1)自然生態系統是人類生存的基本環境;(2)人類活動的干擾正在全球範圍內使生態系統偏離穩定狀態;(3)人類生存與發展的命運就掌握在自己手中,但又受到自然規律的制約。在教學中,應盡可能通過**、**、錄影片等,豐富學生的感性認識,拉近與現實生活的距離。

四、製作指導

課題:設計並製作生態缸,觀察其穩定性。

1.在指導學生製作生態缸時,除了參考教材中的方法步驟外,還要注意以下幾點。

(1)生態缸可製作成封閉型,也可製作成開放型(即不加蓋)。前者對生態系統的基本成分及其比例有著更嚴格的要求。

(2)生態缸中放置的生物必須具有較強的生活力,放置生物的數量要合適。

(3)為了使生態缸內的沙地保持乾燥,可在沙土下鋪墊一張塑料布,以防止缸中水(氣)滲透上來。

(4)生態缸製作完畢後,應該貼上標籤,在上面寫上製作者的姓名與製作日期。

2.在指導學生觀察生態缸的穩定性時,要注意以下幾點。

(1)讓學生設計乙份觀察記錄表,內容包括植物、動物的生活情況,水質情況(由顏色變化進行判別)及基質變化等。

(2)定期觀察,同時做好觀察記錄。

(3)如果發現生態缸中的生物已經全部死亡,說明此時該生態系統的穩定性已被破壞,記錄下發現的時間。

(4)依據觀察記錄,對不同生態缸進行比較、分析,說明生態缸中生態系統穩定性差異的原因。

五、答案和提示

練習基礎題

1.(1)√;(2)×;(3)√。

2.自我調節能力最強的兩個生態系統是(1、8);人的作用突出的生態系統有(6、7、9、11);陸地生態系統中抵抗力穩定性較強的是(1、2),較弱的是(3、5、6、7、11);水域生態系統在遭到較嚴重的破壞後,恢復較快的是(4、9),恢復較慢的是(8)。

拓展題提示:生態系統中的生物種類越多,食物鏈越複雜,系統的自我調節能力就越強;反之,生物種類越少,食物鏈越簡單,則調節平衡的能力越弱。例如在馬尾松純林中,松毛蟲常常會產生爆發性的危害;如果是針闊混交林,單一的有害種群不可能大發生,因為多種樹混交,害蟲的天敵種類和數量隨之增加,進而限制了該種害蟲的擴充套件和蔓延。

六、參考資料

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,多出現於植物與動物或動物與動物之間,常有食物鏈關係;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,並與周圍的環境有著很密切的關係。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範圍的。

生態系統的調節能力主要是通過反饋(feedback)來完成的。反饋又分為正反饋(positive feedback)和負反饋(negative feedback)兩種。負反饋對生態系統達到和保持平衡是必不可少的。

正負反饋的相互作用和轉化,保證了生態系統可以達到一定的穩態。例如,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;而植物數量減少以後,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。在生態系統中關於正反饋的例子不多,例如,有乙個湖泊受到了汙染,魚類的數量就會因為死亡而減少,魚類死亡的屍體腐爛,又會進一步加重汙染,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。乙個生態系統的物種組成越複雜,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,並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。

2.生態系統的抵抗力穩定性和恢復力穩定性

生態系統的穩定性不僅與生態系統的結構、功能和進化特徵有關,而且與外界干擾的強度和特徵有關,是乙個比較複雜的概念。生態系統的穩定性是指生態系統保持正常動態的能力,主要包括抵抗力穩定性和恢復力穩定性。

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係。但是,這一看法並不完全合理。

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,結構比較複雜;然而,在熱帶雨林受到一定強度的破壞後,也能較快地恢復。相反,對於極地苔原(凍原),由於其物種組分單

一、結構簡單,它的抵抗力穩定性很低,在遭到過度放牧、火災等干擾後,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。如果要對乙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。

自我檢測的答案和提示

一、概念檢測

1.(1)×;(2)√;(3)√;(4)×;(5)√。

2.(1)b;(2)c。

3.(1)舉例:

圖5-10 生態系統的資訊傳遞

4.略二、知識遷移

1.這是一道開放性非常大的題,可以讓學生充分發揮創造力去設計。

2.提示:

(1)藻類數量減少;需氧型細菌大量繁殖,溶解氧隨有機物被細菌分解而大量消耗。

(2)有機物分解後形成的大量的nh+4等無機鹽離子,有利於藻類的大量繁殖。

(3)藻類通過光合作用釋放氧氣;有機物減少,需氧型細菌數量下降,因而對溶解氧的消耗量減少。

(4)河流中生物大量死亡,該生態系統的穩定性遭到破壞。

三、技能應用

1.略2.放養赤眼蜂。

因為噴灑高效農藥,在消滅棉鈴蟲的同時,也會殺死大量的棉鈴蟲的天敵。棉鈴蟲失去了天敵的控制,就容易再度大發生。在棉田中放養赤眼蜂,由於棉鈴蟲和赤眼蜂在數量上存在相互制約的關係,因此,能夠將棉鈴蟲的數量長期控制在較低水平。

從這個角度看,這個方案有利於提高農田生態系統的穩定性。

四、思維拓展

(1)屬於自養生物。

(2)一般生態系統的能量來自太陽,由綠色植物進行光合作用固定,但深海熱泉生態系統中的能量卻是來自硫化物,由硫細菌通過氧化硫化物獲得。

(3)對於研究生命的起源和演化,研究地球上生態系統的結構、規律具有重要的意義。

生態系統的自我調節 學案

班級姓名 第20課時生態系統的自我調節 學習目標 認同生態系統具有一定的自我調節能力 說出自我調節能力的決定因素。學習重點 理解不同生態系統的自我調節能力有大有小,在一定限度內可以開發利用生態系統,但生態系統的調節能力又是有限的,不可過度開發利用。學習難點 用座標曲線圖或直方圖來表示分析幾種生態因素...

《生態系統的自我調節》參考教案

課題第3節生態系統的自我調節 1 描述生態系統的自我調節能力。教學目標 2 理解生態系統的自我調節能力是有一定限度的,超過限度將會破壞生態平衡。3 學會愛護環境,理解人與自然和諧發展的意義。教學重點理解生態系統的自我調節能力是有限的。教學難點學會用直方圖 食物鏈分析幾種生物因素之間的關係。教學過程 ...

第3節生態系統的自我調節教案

教學目標 知識目標 1 認同生態系統具有一定的自我調節能力 2 描述生態系統的相對穩定和生態平衡 3 概述生態系統的自我調節能力是有限的。能力目標 1 培養學生收集 分析資料和交流的能力 2 學會將所學知識與生活 環境 社會等實際問題相聯絡,並運用到生活中去 3 嘗試用座標 曲線圖或直方圖來表示並分...