《生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)》教案(共7頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)第一課時(shí)一、教學(xué)目的1.以碳循環(huán)為例，分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)。2.嘗試探究土壤微生物的分解作用。3.說明能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。4.關(guān)注碳循環(huán)平衡失調(diào)與溫室效應(yīng)的關(guān)系。5.舉例說出生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞。6.說出信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。7.描述信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用8.掌握生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)。9.了解研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義。二、教學(xué)重點(diǎn)1.分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)。2.說出信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用3生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)。三、教學(xué)難點(diǎn) 1說明能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。2生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)及其形成原因。四、教學(xué)過程：復(fù)習(xí)

2、：生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是什么？（回答：是食物鏈和食物網(wǎng)。）     復(fù)習(xí)：如果我們寫一個(gè)一般的食物鏈，就是：生產(chǎn)者初級消費(fèi)者次級消費(fèi)者，這么寫的意思是什么？     學(xué)生：是后一營養(yǎng)級以前一營養(yǎng)級為食的現(xiàn)象，后一營養(yǎng)級從前一營養(yǎng)級獲得了物質(zhì)和能量，物質(zhì)和能量就從前一營養(yǎng)級流動到后一營養(yǎng)級。我們現(xiàn)在就學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量是怎樣流動的。     提問：那么，能量是怎樣輸入生態(tài)系統(tǒng)的？能量流動的渠道是什么？能量流動的過程是怎樣的？請同學(xué)們閱讀教材“能量流動的過程”一段，并思考這些問題。

3、     （在同學(xué)們閱讀后，分別請幾位同學(xué)總結(jié)這幾個(gè)問題。）     講述：生態(tài)系統(tǒng)流動的能量來自太陽能，即生態(tài)系統(tǒng)中能量的源頭是太陽。但并不是所有的太陽能都參與生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動，必須是輸入到生態(tài)系統(tǒng)的第一營養(yǎng)級的能量才能開始在生態(tài)系統(tǒng)中流動。怎樣輸入？依賴于生產(chǎn)者的光合作用把太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能。生產(chǎn)者固定的太陽能總量就是流經(jīng)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。它沿著食物鏈流動。     提問：輸入生態(tài)系統(tǒng)的能量是怎樣流動的？或者說，生產(chǎn)者固定的太陽能流向什么方向？ 

4、0;   講述：生產(chǎn)者固定的太陽能有三個(gè)去處：一部分被自身的生命活動消耗了，即被呼吸作用分解了；儲存在體內(nèi)的能量一部分被初級消費(fèi)者攝食同化流入下一營養(yǎng)級，沒被初級消費(fèi)者利用的枯枝落葉和初級消費(fèi)者攝食未消化而排出的糞便中的這一部分被分解者釋放出來。簡單他說，生產(chǎn)者固定的太陽能的三個(gè)去處是：呼吸消耗，下一營養(yǎng)級同化，分解者分解。對于初級消費(fèi)者所同化的能量，也是這三個(gè)去處。并且可以認(rèn)為，一個(gè)營養(yǎng)級所同化的能量呼吸散失的能量十分解者釋放的能量十被下一營養(yǎng)級同化的能量。但對于最高營養(yǎng)級的情況有所不同。     提問：生態(tài)系統(tǒng)中能量流動有什么特點(diǎn)

5、？形成這些特點(diǎn)的原因是什么？相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率是多少？教材107頁也有兩個(gè)問題，請同學(xué)們帶著這些問題閱讀教材“能量流動的特點(diǎn)”一段，閱讀完后，可以討論一下這些問題。     （待同學(xué)們閱讀完后）現(xiàn)在請一位同學(xué)概括一下能量流動的特點(diǎn)。     是單向流動和逐級遞減。為什么是這樣呢？請繼續(xù)回答。講述：對于單向流動來講，是說能量只能從前一營養(yǎng)級流向后一營養(yǎng)級，而不能反向流動，可以理解為肉食動物以植食動物為食，植食動物不能以肉食動物為食。植物與植食動物的關(guān)系也是如此。   

6、60; 對于逐級遞減來講，也是教材的第二個(gè)問題，一個(gè)營養(yǎng)級同化的能量，不能百分之百流向下一營養(yǎng)級，除了自身呼吸消耗外，還有一部分未被下一營養(yǎng)級利用。這就決定了能量越流越少。     在賽達(dá)伯格湖，第二營養(yǎng)級只獲得第一營養(yǎng)級同化能量的135，第三營養(yǎng)級只獲得第二營養(yǎng)級同化能量的20，能量在相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級間的傳遞效率只有1020，那么，其余8090的能量哪里去了？請一位同學(xué)回答這個(gè)問題。     講述：對，被呼吸消耗，被分解者釋放，還有一大部分未被利用。未被利用的，可以理解為后一營養(yǎng)級不能利用的（如荒地中的草根）和后一

7、營養(yǎng)級能利用而未利用的（如羊不可能將草地的草吃凈。這些未利用的能量除少量被分解者分解釋放外，它們或者進(jìn)入別的生態(tài)系統(tǒng)，如被河水沖向海洋，或者沉積在湖底成為有機(jī)質(zhì)沉積物，或者仍然是前一營養(yǎng)級的生存?zhèn)€體，保持了前一營養(yǎng)級的生產(chǎn)能力。     提問：在賽達(dá)伯格湖一個(gè)營養(yǎng)級所同化的能量，是怎樣分配的？     是未利用的>呼吸的>下一營養(yǎng)級同化的>分解者釋放的。     提問：能量金字塔是什么含義？如以生物個(gè)體數(shù)量表示有無例外？（請一位同學(xué)回答） 

8、0;   講述：研究能量流動的意義在于使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠?。比如草原怎樣放牧產(chǎn)畜量高而草原又不退化？農(nóng)作物怎樣才能給人類提供更多的產(chǎn)品？教材中提到的辦法就是一個(gè)好辦法。假如給你一個(gè)池塘，你該怎樣經(jīng)營，才能最大獲益？請大家討論。     （討論后請幾個(gè)同學(xué)闡述他們的結(jié)論）     現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)一種叫做“生態(tài)農(nóng)業(yè)”的農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式。這種經(jīng)營模式可以最小投入，得到最大收益。比如?；鶟O塘就是一例。（在此稍作解釋）     總結(jié)：通過學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量

9、流動，我們知道生態(tài)系統(tǒng)必須不斷地從外界獲取能量。能量是一切生命的動力，是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。能量流動維持各個(gè)營養(yǎng)級的生命和繁殖后代，使得一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)得以存在和發(fā)展。一、生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)概念和特點(diǎn) 1、概念：生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)又稱為生物地球化學(xué)循環(huán)，是指在生態(tài)系統(tǒng)中，組成生物體的C、H、O、N、P、Ca等化學(xué)元素，不斷進(jìn)行著從無機(jī)環(huán)境到生物群落，又從生物群落回到無機(jī)環(huán)境的循環(huán)過程。2、特點(diǎn)：循環(huán)流動，反復(fù)出現(xiàn)二、生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關(guān)系 物質(zhì)循環(huán)的動力來自能量，而物質(zhì)又是能量的載體，以保證能量從一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。因此，在生態(tài)系統(tǒng)中二者是緊密相連的。三、生物圈中水、碳和氮的循

10、環(huán)過程 1、生物圈中水循環(huán)的主要過程如下圖所示 大氣環(huán)流大氣中的水蒸氣大氣中的水蒸氣 蒸發(fā)等蒸騰作用降水蒸發(fā)蒸發(fā)降水動物植物吸收吸收地表徑流 陸地水（含河流、湖泊等）海洋水生物圈中水循環(huán)的主要過程2、生物圈中碳循環(huán)過程如下圖所示大氣中的CO2光合作用呼吸作用呼吸作用燃 燒微生物的分解作用動物植物動物攝食泥炭、石油、煤等動、植物的遺體和排泄物 生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程 3、生物圈中的氮循環(huán)主要過程如下圖所示大氣中的N2反硝化細(xì)菌轉(zhuǎn)化工業(yè)固氮光電固氮生物固氮NH4+ NO3等NH3硝化細(xì)菌氧化吸收微生物分解植物體內(nèi)蛋白質(zhì)等含氮有機(jī)物攝食動物體內(nèi)含N有機(jī)物尿素及動、植物遺體或遺物中的含氮有機(jī)物第四章 生態(tài)

11、系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)第二節(jié) 生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)（第二課時(shí)）一、教學(xué)目標(biāo)1、闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。2、舉例說明抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。3、簡述提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施。4、設(shè)計(jì)并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性。5、認(rèn)同生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要性，關(guān)注人類活動對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決方法1、教學(xué)重點(diǎn)及解決方法教學(xué)重點(diǎn)闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。解決方法以具體的實(shí)例來說明生物群落內(nèi)部負(fù)反饋調(diào)節(jié)的存在，進(jìn)而闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。2、教學(xué)難點(diǎn)及解決方法教學(xué)難點(diǎn)抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的概念。解決方法通過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力的教學(xué)，已為學(xué)生理解抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的概念打下了伏筆

12、，再借實(shí)例說明之。三、板書設(shè)計(jì)：一、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 （一）生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念（二）抵抗力穩(wěn)定性1抵抗力穩(wěn)定性的概念2生態(tài)系統(tǒng)具有抵抗力穩(wěn)定性的原因3不同生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力不同 （三）恢復(fù)力穩(wěn)定性1恢復(fù)力穩(wěn)定性的概念2抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性的相互關(guān)系 二、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的保護(hù)四、教學(xué)過程引言：前面我們學(xué)習(xí)了生態(tài)系統(tǒng)的類型、結(jié)構(gòu)和功能。既然人類弄清了各種生態(tài)系統(tǒng)的成分，結(jié)構(gòu)，也知道了它們?nèi)绾瓮ㄟ^能量流動和物質(zhì)循環(huán)建立起有機(jī)的聯(lián)系，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。那么，人類能否在生物圈之外建造一個(gè)適于人類長期生活的生態(tài)系統(tǒng)呢？美國的科學(xué)家們做了這樣的實(shí)驗(yàn)。教師分發(fā)“生物圈II號”實(shí)驗(yàn)資料（教師應(yīng)對教

13、材有關(guān)的內(nèi)容加以補(bǔ)充，如：建造的時(shí)間、占地面積、空間大小、投入研究的資金、實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和方法、出現(xiàn)的問題、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析），指導(dǎo)學(xué)生閱讀，安排學(xué)生順序思考。討論下列問題：問題一，科學(xué)家們?yōu)槭裁匆ㄔ臁吧锶I號”并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)兀浚ɑ卮穑荷钊胙芯可鷳B(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，并試驗(yàn)人類離開地球能否生存。）問題二，在“生物圈II號”中模擬生物圈建立了哪些生態(tài)系統(tǒng)？里面有哪些成分？（回答：有微型的森林、沙漠、農(nóng)田、海洋、溪流；里面有土壤、水源、空氣、太陽光，多種多樣的動植物和微生物等成分。非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者應(yīng)有盡有。）問題三，八位科學(xué)家原打算在“生物圈II號”中自給自足生活兩年，為什

14、么中途撤出了？這個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)了什么問題？（回答：1由于土壤中的碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，部分二氧化碳又與建“生物圈II號”的混凝土中的鈣反應(yīng)生成碳酸鈣，導(dǎo)致氧氣含量由21下降到14，二氧化碳含量猛增。2昆蟲中除了白蟻、蟑螂和蟈蟈外基本死亡，食物鏈等營養(yǎng)結(jié)構(gòu)聯(lián)系中斷。3靠花粉傳播繁殖的植物都滅絕了，糧食嚴(yán)重減產(chǎn)。 ）問題四，生物圈1號出現(xiàn)這些問題了嗎？“生物圈II號”實(shí)驗(yàn)失敗說明了什么問題？（回答：生物圈1號沒有出現(xiàn)這樣的問題，整個(gè)生物圈保持相對穩(wěn)定。該實(shí)驗(yàn)的失敗表明，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，人類還無法建造一個(gè)脫離地球自然環(huán)境而又能讓人類休養(yǎng)生息的生態(tài)系統(tǒng)。）教師講述：原因是這樣的，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

15、和功能難以像真正的生物圈那樣，長期保持相對穩(wěn)定，具備生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。出示簡單草原生態(tài)系統(tǒng)模型（草羊狼）提問：當(dāng)該草原遷入一群羊后，將發(fā)生什么樣的變化？讓學(xué)生利用模型演示（回答：羊群遷入后，一方面吃草增多，草在短期內(nèi)數(shù)量減少，造成羊群食物相對短缺；另一方面狼的食物充足，在一定時(shí)間內(nèi)繁殖增多，兩方面的結(jié)果使羊的數(shù)量又減少。隨著羊的數(shù)量減少，狼食物短缺，種內(nèi)斗爭加劇，數(shù)量也減少，而草的數(shù)量由于羊的減少而逐漸增多，最后三者的數(shù)量保持在一定范圍內(nèi)。）講述：由于生態(tài)系統(tǒng)中生物的遷入，遷出及其它變化使生態(tài)系統(tǒng)總是在發(fā)展變化的，當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段時(shí)，它的結(jié)構(gòu)和功能能夠保持相對穩(wěn)定，我們就把：生態(tài)系統(tǒng)具

16、有保持和恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力，稱為生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。提問：你們都到哪旅游過？（回答：北京香山、頤和園、龍慶峽薊縣盤山。）提問：在薊縣有一片原始森林，那里樹木郁郁蔥蔥，百鳥爭鳴，風(fēng)景秀麗迷人，名字也好聽，叫“八仙桌子”，（學(xué)生笑，略停頓）你們?nèi)ミ^嗎？（回答：沒有。）講述：我去“八仙桌子”做過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)那里害蟲種類非常多，它們以林木為食，但是在那里從未出現(xiàn)害蟲的大發(fā)生，也從未造成大的傷害。提問：這又是什么原因呢？（回答：害蟲數(shù)量增加時(shí)，食蟲鳥類由于食物豐富，數(shù)量也會增多，這樣害蟲種群就會受到抑制。）講述：答得非常好，正是由于生態(tài)系統(tǒng)調(diào)整本身各成分的數(shù)量，抵抗了外界的干擾。在生物學(xué)上就把

17、生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)和功能保持原狀的能力，稱之為抵抗力穩(wěn)定性。提問：你們還能舉出一些能證明生態(tài)系統(tǒng)具有抵抗力穩(wěn)定性的實(shí)例嗎？（回答：“氣候干旱時(shí)，森林中的動植物種類和數(shù)量一般不會有大的變化。”“池塘生態(tài)系統(tǒng)受到輕度污染（例洗衣服的泡沫）后，第二天消失了?！苯M織學(xué)生討論：（1）抵抗力穩(wěn)定性的本質(zhì)（核心）是什么？“抵抗干擾、保持原狀”；（2）判斷同學(xué)們所舉的例子是不是屬于抵抗力穩(wěn)定性。利用學(xué)生所舉的抵抗力穩(wěn)定性實(shí)例提問：這些生態(tài)系統(tǒng)是怎樣保持這種穩(wěn)定性的？（回答：調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)和功能。）提問：是誰去調(diào)整的？（回答：生態(tài)系統(tǒng)自身。）講述：生態(tài)系統(tǒng)之所以具有抵抗力穩(wěn)定性，就是因?yàn)?/p>

18、生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部具有一定的自動調(diào)節(jié)能力。展示北極苔原生態(tài)系統(tǒng)圖片及食物網(wǎng)簡圖。提問：該生態(tài)系統(tǒng)生物種類多嗎？（回答：略。）（以下同）提問：該生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)如何？提問：假如地衣大面積死亡，將產(chǎn)生什么結(jié)果？提問：該生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力如何？講述：生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單，自動調(diào)節(jié)能力越小，抵抗力穩(wěn)定性越低。展示熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)圖片及食物網(wǎng)簡圖，按相同步驟由學(xué)生總結(jié)出：生態(tài)系統(tǒng)中各個(gè)營養(yǎng)級的生物種類越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自動調(diào)節(jié)能力越大，抵抗力穩(wěn)定性就越高。播放淮河流域（或大湖）污染及治理錄像。提問：這些水域在環(huán)境污染下，還能保持穩(wěn)定性嗎？說明了什么問題？（回答：不能，一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力是有一定限度的，如果外界因素的干擾超過了這個(gè)限度，生態(tài)系統(tǒng)的相對定狀態(tài)就會遭到破壞。）提問：停止排污后，這些水域又出現(xiàn)什么變化，說明了什么？（回答：又恢復(fù)了原狀。外界因素的干擾消除后，生態(tài)系統(tǒng)具有重建穩(wěn)