【学案设计】2014高中生物北师大版必修3：4.1.5 生态系统的稳定性和生物圈 课件(北师大版必修

主目录学习导航知识储备学习探究自我检测主目录学习导航知识储备学习探究自我检测2013年7月19日，安徽巢湖东半湖蓝细菌爆发，双桥河入湖口、巢湖湿地及孙村、温村一带湖岸沿线蓝细菌聚集，水体发出阵阵腥臭，部分水域蓝细菌粘稠，几成冻湖。如何让巢湖恢复它的结构和功能呢？课堂导入主目录学习导航知识储备学习探究自我检测本节目录生态系统的稳定性和生物圈学习导航自我检测学习探究知识储备探究点一生态系统的稳定性与生物多样性的关系探究点二生态系统的反馈调控探究点三生物圈第一节生态系统是一个相对稳定的系统第5课时生态系统的稳定性和生物圈主目录学习导航知识储备学习探究自我检测学习导航1.阅读教材P103～104，结合P104图4－20、4－21，分析生态系统稳定性的概念，了解两种稳定性的含义和关系。2.结合教材P104～105的模拟实验，探究生物多样性和稳定性的关系，结合教材P106图4－24、4－25，进一步探讨生态系统的反馈调控。3.阅读教材P106～108，认识生物圈的组成和特点，了解人类活动对生物圈的影响。两种稳定性的含义和关系、生态系统的反馈调控。主目录学习导航知识储备学习探究自我检测1．生态系统的结构包括组成成分、食物链和食物网，组成成分有、、、，食物网的复杂程度取决于。2．生态系统的功能包括、、，其中单向流动的是，循环流动的是，双向传递的是。3．人体就像一个精密的自动控制系统(如图)。知识储备控制受控感受器调节中枢效应器非生物成分生产者消费者分解者有食物联系的生物的种类能量流动物质循环信息传递能量流动物质循环信息传递主目录学习导航知识储备学习探究自我检测自动控制系统由、、和等装置构成闭合回路。输出信息被监测装置检测后，发出输送回控制装置；控制装置对和进行比较，并调整自身的活动状态，从而使受控装置的功能状态得到精确的调节，这种调节方式称为。如果反馈信息使输出进一步，称为正反馈；如果反馈信息使输出，称为。4．面对各种干扰，群落都有自我维持能力，这种自我维持也称，包括对干扰的抵抗能力和复原能力两个方面。如果一个群落能够抵抗住干扰，那么就不会发生。如果一个群落具有复原能力，那么在受到干扰后，它就会借助于过程恢复稳定的平衡。知识储备接收控制受控监测反馈信息反馈信息输入信息反馈调节增强减弱负反馈群落稳定性演替演替主目录学习导航知识储备学习探究自我检测探究点一生态系统的稳定性与生物多样性的关系开放的生态系统受到各种因素的干扰，生态系统可以通过自我调节和恢复能力来保持稳定，这种稳定性与生物多样性有关。1．生态系统的稳定性分析下面的材料，完成下面的问题：材料话说乾隆下江南时，到了苏州一水乡，看到小桥流水人家，别有风致。水乡人家上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，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，于是他立即下令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，从此以后虎丘重现绿水青山。学习探究主目录学习导航知识储备学习探究自我检测(1)水乡人在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解，很快消除污染，像这样生态系统能在受到干扰时，通过、而抵抗变化、保持状态，这就是生态系统的相对稳定性。(2)像苏州水乡的河水那样，生态系统干扰和维持自身的结构和功能能力，叫做抵抗力稳定性。(3)众多染坊废水流入虎丘外围的河流，远远超出了它的自我调节能力，河流生态系统被破坏，这说明。(4)染坊停止排污后，虎丘的河流恢复原状，这种生态系统受后，自身恢复到状态的能力，叫做稳定性。(5)上述的两种稳定性在同一生态系统中会不会表现出相同的强度？。探究点一自我调节自我修复平衡抵抗不受破坏的生态系统的自我调节能力破坏平衡恢复力一般不会。抵抗力稳定性较强的生态系统往往恢复力稳定性较弱有一定的限度主目录学习导航知识储备学习探究自我检测2．生态系统的稳定性与生物多样性的关系(1)制作并观察生态瓶①制作小生态瓶的目的：探究生态系统的条件。②小生态瓶的设计要求及分析探究点一设计要求相关分析生态瓶必须是的防止外界生物或非生物因素的干扰生态瓶中投放的几种生物必须具有很强的，成分(具有生产者、消费者和分解者以及非生物成分)生态瓶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瓶的材料必须为光合作用提供光能；保持生态瓶内温度；便于观察生态瓶宜小不宜大，瓶中的水量应占其容积的左右，要留出一定的空间便于操作；瓶内储备一定量的空气生态瓶的采光用较强的光防止水温过高导致水生植物死亡保持相对稳定封闭生活力齐全透明4/5散射主目录学习导航知识储备学习探究自我检测③结果分析四个学习小组设计的四个生态瓶的组成和条件如下表，发现甲生态系统存在时间最长，请分析：探究点一生态系统组成光水草藻类浮游动物小鱼泥沙生态瓶编号甲＋＋＋＋－＋乙－＋＋＋－＋丙＋＋＋＋－－丁＋＋＋＋＋＋注：“＋”表示有该成分，“－”表示没有。a．乙瓶中，藻类的种群密度变化趋势为，原因是。b．丙瓶比甲瓶有较多的有机物,原因是。c．丁瓶与甲瓶相比，氧气含量，原因是。下降在缺乏光缺乏泥沙,分解者数量少少消费者多，消耗较多的氧气照情况下藻类不能进行光合作用，不能生长主目录学习导航知识储备学习探究自我检测d．因此，要延长生态瓶的存活时间，需注意：。e．一段时间后，甲瓶中的生物也会死亡，生态系统崩溃，原因是。(2)根据实验结论，分析生物多样性与抵抗力稳定性和恢复力稳定性之间的关系：①生态系统的成分越多，食物链和食物网越，生态系统的自我调节能力，抵抗力稳定性就越，恢复力稳定性就越。②生态系统的成分越少，食物链和食物网越，生态系统的自我调节能力，抵抗力稳定性就越，恢复力稳定性就越。探究点一有生产者、消费者和分解者以及非生物成分；生产者、消费者以及分解者之间应保持适宜的比例生物多样性低，自我调节能力差，抵抗力稳定性低杂越强高简单越弱低高生态系统应该具复低主目录学习导航知识储备学习探究自我检测辨析生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。(2)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱；反之，抵抗力稳定性强。(3)x可以表示恢复到原状态所需的时间，x越大，表示恢复力稳定性越弱；反之，恢复力稳定性越强。（4）TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为总稳定性的定量指标，这一面积越大，则说明这个生态系统的总稳定性越弱。探究点一主目录学习导航知识储备学习探究自我检测探究点一抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质保持自身结构和功能相对稳定恢复自身结构和功能相对稳定核心抵抗干扰、保持原状遭到破坏、恢复原状影响因素一般地说，生态系统中物种多样性越大，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越高一般地说，生态系统中物种多样性越小，营养结构越简单，恢复力稳定性越高联系①一般呈相反关系，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生态系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定。③二者之间及与营养结构的关系，如图所示：主目录学习导航知识储备学习探究自我检测探究点一1．判断下列关于生态系统稳定性叙述的正误：(1)森林生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比草原生态系统高()(2)在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提高()(3)在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力稳定性一定提高()(4)在一块牧草地上栽种乔木形成树林后，其恢复力稳定性下降()(5)一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力稳定性提高()×√×√√主目录学习导航知识储备学习探究自我检测探究点二探究点二生态系统的反馈调控学习探究生态系统是一个具有稳态机制的自动控制系统，其稳定性是通过系统的反馈调节来实现的。阅读教材P106，试结合下面的材料分析其反馈调控的机理。1．当生态系统中的某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的变化，这些变化反过来又会影响，这个过程就叫反馈。最初发生变化的那种成分主目录学习导航知识储备学习探究自我检测探究点二2．负反馈(1)图中当兔数量下降时，狼因为数量也下降，狼减少后，对兔的减少，兔的数量。像这样，一系列变化的结果是最初发生变化的那种成分所发生的变化，称为负反馈。(2)负反馈的作用结果：使生态系统。(3)该种调节方式只在生态系统中存在吗？。食物减少捕食增加抑制和减弱达到并保持平衡或稳态不是，在生命系统的各个层次上均有体现主目录学习导航知识储备学习探究自我检测探究点二3．正反馈(1)图中，鱼类死亡的结果，使更多的鱼类死亡，像这样，一系列变化的结果，使最初发生变化的那种成分所产生的变化加速，称为正反馈。(2)正反馈的作用结果：使生态系统。(3)正反馈调节一定向坏的方面发展吗？。4．反馈调控是否只发生在生物群落内部？生物和无机环境之间有没有反馈调控？试举例说明。。远离稳态和原有的平衡，最终走向崩溃不是，它还会使好的方面更好反馈调控不只发生在生物群落内部，在生物和无机环境之间也有反馈调控。如一场火灾后，森林的树木密度降低，但由于阳光充足，土壤中无机养料增多，许多种子萌发后，迅速长成新植株。主目录学习导航知识储备学习探究自我检测探究点二生态系统的负反馈调节和正反馈调节的比较比较负反馈调节正反馈调节作用结果是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统最初发生的那种变化向相反的方向发展，使生态系统达到并保持相对稳定加速生态系统最初所发生的变化，使生态系统向着更好或更坏的方向发展，即人们常说的良性循环或恶性循环抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化加速最初发生变化的那种成分所发生的变化主目录学习导航知识储备学习探究自我检测探究点二2.判断下列关于负反馈调节的叙述的正误：(1)负反馈调节在生物群落中普遍存在，但在生物群落与无机环境之间不存在()(2)当农田里蚜虫的数量增多时，七星瓢虫的数量也会增多，这样蚜虫种群数量的增长就会受到抑制，这属于生物群落内的负反馈调节()(3)负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础()(4)森林中，害虫数量增加时食虫鸟也会增多，害虫种群的增长就受到抑制，这不属于负反馈调节()(5)当外界干扰强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力将会丧失()×√√×√主目录学习导航知识储备学习探究自我检测探究点二探究点三生物圈学习探究有人曾做过这样的比喻“如果把地球比做一个苹果，生物圈就相当于苹果表面一层薄薄的苹果皮”。阅读教材P106～108，完成对生物圈有关知识的探索。1．生物圈的概念(1)概念：生物圈指地球上的和一切适合于生物。可以理解为：凡是有生物生活的地方，都可以被包含在生物圈的“疆域”之内。全部生物栖息的场所主目录学习导航知识储备学习探究自我检测探究点三(2)范围：一般来说，生物圈包括、和。①：由多种气体组成，其中最主要的气体是。生命主要集中在，也就是与岩石圈和水圈的交界处。②：是一切陆生生物的立足点，主要包括和土壤上层几十厘米的范围，少数植物的根系能够深入到地下十几米甚至几十米。岩石圈中最深的生命极限可以达到2500～3000m，在那里的石油中有细菌生存。③：在整个水圈中都有生命存在。在中，最主要的生物都集中在海平面以下150m的范围内，即便在没有光线的海底，也有鱼类生存，甚至在10000m以下的海底，仍有海葵、海参和甲壳类等动物存在。大气圈的下层岩石圈的上层整个水圈大气圈最下层岩石圈上层陆地的表面水圈海洋生态系统N2、O2和CO2主目录学习导航知识储备学习探究自我检测探究点三2．生物圈是一个开放的生态系统生物圈中的各种生态系统都是的系统，相互之间存在着一定的。整个生物圈无论在结构上还是功能上都是，它是地球上最大的生态系统。3．人类对生物圈的影响(1)人类对生物圈的破坏：人类地开采各种自然资源，并向环境中排放各种，严重地影响了各种生物的生存