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生态系统稳定性教案
生态系统稳定性教案
【篇一：
生物学③必修5.5《生态系统的稳定性》教案】
第5节生态系统的稳定性
【教学目标】
一、阐明生态系统的自我调节能力。
二、举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
三、简述提高生态系统稳定性的措施。
四、设计并制作生态缸，观察其稳定性。
五、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。
【教学重点和难点】
一、教学重点
阐明生态系统的自我调节能力。
二、教学难点
抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。
【教学方法】
探究法、对比法、讲述法。
【课时安排】
1课时。
【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。
板书：
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。
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：
第一，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第三段至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。
小结：
略。
作业：
练习一、二。
提示：
基础题
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。
【篇二：
生态系统的稳定性教案.doc】
第5节生态系统的稳定性
一、知识结构
生态系统的稳定性抵抗力稳定性
恢复力稳定性
二、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。
三、教学重点、难点及解决方法
1、教学重点及解决方法
[教学重点]
阐明生态系统的自我调节能力。
[解决方法]
以具体的实例来说明生物群落内部负反馈调节的存在，进而阐明生态系统的自我调节能力。
2、教学难点及解决方法
[教学难点]
抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。
[解决方法]
通过生态系统的自我调节能力的教学，已为学生理解抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念打下了伏笔，再借实例说明之。
四、课时安排
2课时。
五、教学方法
讲解法。
六、教具准备
图片、动画。
七、学生活动
1、问题探讨、思考与讨论。
2、设计并制作生态缸。
八、教学程序
（一）明确目标
（二）重点、难点的学习与目标完成过程
第1课时
导入：
[问题探讨]教材p109，引导学生从群落的种间关系，生态系统的结构与功能讨论生态系统具有稳定性；再设问：
“人类能否在生物圈之外建造一个适于人类长期生活的生态系统呢？
”引出“生物圈2号”实验，引导学生思考生物圈2号失败的原因。
上述正反两个实例，可以说明自然界中生态具有相对稳定性，稳定的生态系统对于生物生存至关重要。
那么，什么是生态系统的稳定性呢？
学生阅读教材p109相关内容。
教师指出：
只有生态系统发展到一定阶段，它的生产者、消费者和分解者三大功能类群齐全，能量的输入保持稳定，物质的输入和输出相对平衡时才表现出来。
稳定性表现在结构相对稳定和功能相对稳定上。
例如，原始森林生态系统是经过千百年来形成的，尽管其中的生物生生死死，迁入迁出，无机环境也不断变化，但从某一阶段来看，该系统内各种生物的种类和数量总是大体相同的。
生态系统的稳定性指的是生态系统的一种能力或特性，而不是一种状态。
它包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性两个方面。
设问：
为什么生态系统具有稳定性？
学生阅读教材p109——110相关内容，动画模拟演示兔种群与植物种群之间的负反馈示意图。
设置下列问题：
1、草原中生活着野兔和狼，由于狼的捕食，野兔数量减少，分析草、野兔、狼的种群数量是如何逐步达到稳定的？
2、为什么森林中害虫数量不会持续大幅度增长？
3、适度捕捞后，池塘中鱼的种群数量为什么不会减少？
4、森林局部大火过后，为什么植株能较快生长？
5、生态系统的自我调节能力是无限的吗？
教师总结归纳。
学生阅读教材p110——111相关内容，思考回答下列问题：
1、什么是抵抗力稳定性和恢复力稳定性？
2、抵抗力稳定性和恢复力稳定性的核心分别是什么？
3、草原、北极苔原、森林生态系统，抵抗力稳定性谁强谁弱？
恢复力稳定性谁高谁低？
4、抵抗力稳定性与生态系统自身的组分和营养结构关系如何？
恢复力稳定性呢？
5、抵抗力稳定性与恢复力稳定性关系如何？
教师总结归纳：
“抵抗力稳定性”要强调其核心是“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”要强调其核心是“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”是指外界因素消除了，生态系统重新建立稳定状态。
1、自动调节能力取决于生态系统自身的净化作用和完善的营养结构。
净化作用包括物理沉降、化学分解和微生物的分解三个方面，它是河流生态系统抵抗环境污染的有效途径。
完善的营养结构使生态系统具有一种反馈调节机制，进而抵抗外界干扰，维持自身稳定。
反馈调节是生态系统自动调节能力的基础，如在森林中，当害虫数量增加时，食虫鸟类由于食物丰富，数量也会增加，害虫种群数量增加时，食虫鸟类由于食物丰富，数量也会增加，害虫种群的增长就会受到抑制。
生态系统的自动调节主要依靠群落内种间关系（主要是捕食）和种群内的种内斗争而实现的。
2、自动调节能力与生态系统成分和营养结构的关系
生态系统的自动调节能力与其自身的成分和营养结构成正比。
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，反之就越大。
3、生态系统的自动调节能力与抵抗力稳定性的关系
生态系统抵抗力稳定性的强弱取决于自动调节能力的大小，它们之间呈正相关，即生态系统的抵抗力稳定性与其自身的成分和营养结构的复杂程度成正比关系。
4、生态系统的自动调节能力与恢复力稳定性的关系
生态系统的自动调节能力是有限度的，当外界干扰超过了这一限度时，生态系统原有的稳定性遭到破坏，抵抗力稳定性不能发挥作用于，恢复力稳定性得以充分体现，最终使其恢复接近原状或代之以另一全新的生态系统，并且重新具备抵抗力稳定性，又表现出自动调节
能力。
一方面，不同的生态系统表现出的稳定性是不一样的；另一方面，生态系统的稳定性也取决于外界因素的影响程度。
我们如何提高生态系统的稳定性呢？
学生阅读教材p111相关内容。
教师指出：
自然生态系统是人类生存的基本环境；人类活动的干扰正在全球范围内使生态系统偏离状态；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。
（三）总结
生态系统的自我调节能力，抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
（四）作业布置
教材p112练习。
（五）板书设计
第5节生态系统的稳定性
一、生态系统稳定性的概念和自我调节能力
1、生态系统稳定性
2、反馈调节
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
概念
1原因
规律
2、恢复力稳定性
3、二者的关系
三、提高生态系统的稳定性
第2课时
一、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。
二、基本原理
在生态缸的生态系统中，浮萍、水草、蕨类植物、杂草、仙人掌、仙人球等植物能在光照下进行光合作用，释放o2，除供自身呼吸以外，还可供蚯蚓、蜗牛、小乌龟等动物的呼吸。
同时还给这些动物提供了食物。
植物的残枝落叶和动物的粪便被其中的微生物分解，分解产物又可作为生产者的养料。
植物、动物和微生物呼吸放出的co2，也为植物进行光合作用提供了原料。
由此可以看出，在生态缸中，由于既有生产者，消费者和分解者，又有非生物的物质和能量，既有物质循环又有能量流动，因此该生态缸能保持较长时间的相对稳定。
三、实验材料
蚯蚓8——10条，蜗牛5——7个，小乌龟2——3只。
浮萍、水草、蕨类植物和一些低矮杂草，仙人掌或仙人球2——3株。
玻璃板4——5m2，粘胶足量；沙土8——10kg，含腐殖质较多的花土40——50kg，自来水足量。
四、方法步骤
在生态缸内底部铺垫沙土和花土，花土在下，一边高，一边低；沙土在上，沙土层厚5——10cm。
在缸内低处倒进水。
将收集或购买的动物和植物放在生态缸中，其中浮萍，水草与小乌龟放在水中，仙人掌或仙人球移值到沙土上，蕨类植物和杂草移植到花土上，蚯蚓与蜗牛也放置在花土上。
封上生态缸盖。
将生态缸放置于室内通风光线良好的地方，但要避免阳光直接照射。
每一个星期观察一次生态缸内的生物种类与数量的变化，并且进行记录。
⑴生态缸可制作成封闭型，也可制作成开放型（即不加盖）。
前者对生态系统的基本成分及其比例有着更严格的要求。
⑵生态缸中放置的生物学必须具有较强的生活力，放置的生物数量要合适。
⑶为了使生态缸内的沙土保持干燥，可在沙土下铺垫一张塑料布，以防止缸中水（气）渗透上来。
⑷生态缸制作完毕后，应该贴上标签，在上面写上制作者的姓名与制作日期。
五、观察记录
⑴让学生设计一份观察记录表，内容包括植物、动物的生活情况，水质情况（由颜色变化进行判别）及基质变化等。
⑵定期观察，同时做好观察记录。
⑶如果发现生态缸中的生物已经全部死亡，说明此时生态缸系统的稳定性已破坏，记录下发现的时间。
⑷依据观察记录，对不同生态缸进行比较、分析，说明生态缸中生态系统稳定性差异的原因。
六、结果和结论
根据观察结果完成实验报告。
（三）总结]
制作生态缸的要点。
（四）作业布置
教材p114技能训练和教材p115自我检测。
（五）板书设计
设计并制作生态缸，观察其稳定性
目的要求
↓
基本原理
↓
实验材料
↓
方法步骤
↓
观察记录
↓
结果和结论
【篇三：
高中生物生态系统的稳定性教案新人教版必修3】
《生态系统的稳定性》
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、教学重点：
阐明生态系统的自我调节能力。
三、教学难点：
抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。
四、教学方法：
利用多媒体课件，引用一些直观的图片，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，培养学生观察、分析、比较、总结和应用的能力。
五、课时安排：
1课时
六、教学课件：
多媒体课件
七、教学过程：
导入：
同学们在小学的时候就学习过一首古诗：
“野火烧不尽，春风吹又生”
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它。
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
【提问】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．由于土壤中的微生物分解有机物消耗掉大量的氧气同时释放出大量的二氧化碳，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％。
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。
?
?
）
【讲述】：
在现有的技术条件下，人工制作的生态系统都难以长期维持稳定，因此人类应当很好地保护自己的唯一家园。
那么现有的生物圈为什么能够自我长期维持稳定呢?
应该怎样保护呢？
今天我们共同来探讨这些问题。
[板书]：
一、生态系统稳定性的概念
1．概念：
见课本109页
【讲述】：
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。
[设问]：
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？
（学生讨论：
略）
[实例阐述]：
请同学们看课本
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。
[教师归纳]：
以上列举的实例，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]：
2、原因：
自我调节能力
[讲述]：
生态系统的自我调节能力主要表现在3个方面：
第一，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，即种内斗争。
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，即环境容纳量。
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。
并且这种自我调节能力是建立在一定基础之上的。
展示ppt课件：
草原生态系统兔与草的数量存在什么关系呢？
根据学生回答出“负反馈”的概念
[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生态系统自我调节能力的基础。
【板书】3、基础：
负反馈调节
（设问）：
刚才讲了负反馈调节它是维持生态系统稳定性的基础，那么在生态系统中这种自我调节的能力是不是无限大呢？
实例分析：
①黄土高原由于植被被长期滥采滥伐造成水土流失
②草原放牧过量造成植被啃食过量草场退化严重
【讲述】：
这说明生态系统的自动调节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限度的。
例如，有一个湖泊受到了过度的污染，超出了自身调节能力范围，鱼类的数量就会大量死亡，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。
这就生态系统的正反馈调节。
过渡：
那么生态系统的自我调节能力的大小与什么因素有关呢？
实例分析：
草原生态系统和森林生态系统的比较
学生思考回答：
与生物种类有关，与无机环境有关
教师总结：
草原生态系统中生物种类少，营养结构简单，食物链单一，一种生物的死亡就会影响下一个营养级生物的生存，而森林生态系统食物网复杂，一种生物的死亡可以有同一营养级的其它生物代替，这样就不会影响下一个营养级生物的生存，因而稳定性就强。
同时环境越好这种自动调节能力就越强。
【板书】4、自我调节能力的大小：
与生态系统的物种组成成正相关
【过渡】：
在生态系统中，只要干扰和破坏不超过自我调节能力，生态系统就能够维持相对稳定，这种稳定性表现为抵抗力稳定性和恢复力稳定性
【板书】二、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
过渡：
下面我们通过实例来理解抵抗力稳定性内含指的是什么。
实例分析：
①当河流受到轻微的污染时
②在森林中，当害虫数量增加时
[提问]：
抵抗力稳定性稳定性的大小与什么因素有关呢？
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
学生回答：
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。
教师总结：
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。
【板书】抵抗力稳定性的大小：
与生态系统的营养结构成正相关
[过渡]：
下面我们再来了解什么叫恢复力稳定性。
【板书】
（二）恢复力稳定性：
遭到破坏、恢复原状
实例分析：
①野火烧不尽，春风吹又生
②河流遭到严重污染后
[提问]：
恢复力稳定性的大小与什么因素有关呢？
思考比较北极苔原生态系统与热带雨林生态系统恢复力稳定性的不同
学生回答：
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。
教师总结：
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，恢复力稳定性就越高；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，恢复力稳定性就越低。
【板书】恢复力稳定性的大小：
一般与生态系统的营养结构成负相关
（三）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）
[提问]：
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？
[学生回答]：
略
教师归纳：
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]：
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。
因而我们要把所学的知识应用到实际生活中去解决一些实际问题
【板书】三、提高生态系统稳定性的和措施
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。
提问：
谁能够举出两个方面的例子？
学生：
合理放牧，合理砍伐，合理捕鱼等；建立自然保护区，兴修水利，建防护林等。
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，将知识和实际联系起来，才是最有意义的事。
【作业】练习一二
八、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
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、原因：
自我调节能力
3、基础：
负反馈调节
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
升级会员 