高中生物 第4章 生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展 第1節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)是一個相對穩(wěn)定的系統(tǒng) 第5課時課件 北師大版必修3.ppt

第5課時生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性和生物圈 第4章第1節(jié)生態(tài)系統(tǒng)是一個相對穩(wěn)定的系統(tǒng) 目標導讀 1 閱讀教材p103 104 結(jié)合圖4 20和圖4 21 分析生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念 了解兩種穩(wěn)定性的含義和關(guān)系 2 結(jié)合教材p104 105的模擬實驗 探究生物多樣性和穩(wěn)定性的關(guān)系 結(jié)合教材p106圖4 24和圖4 25 進一步探討生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)控 3 閱讀教材p106 108 認識生物圈的組成和特點 了解人類活動對生物圈的影響 重難點擊 1 兩種穩(wěn)定性的含義和關(guān)系 2 生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)控 一生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與生物多樣性的關(guān)系 三生物圈 二生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)控 當堂檢測 內(nèi)容索引 一生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與生物多樣性的關(guān)系 開放的生態(tài)系統(tǒng)受到各種因素的干擾 生態(tài)系統(tǒng)可以通過自我調(diào)節(jié)和恢復能力來保持穩(wěn)定 這種穩(wěn)定性與生物多樣性有關(guān) 1 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析下面的材料 完成下面的問題 材料話說乾隆下江南時 到了蘇州一水鄉(xiāng) 看到小橋流水人家 別有風致 水鄉(xiāng)人家上游淘米洗菜 下游洗澡洗衣 即便如此 水仍然很清澈 這番景象讓乾隆大為驚奇 可是 他也發(fā)現(xiàn) 蘇州虎丘外圍的河流被眾多染坊流出的廢水污染得骯臟不堪 臭氣熏天 于是他立即下令嚴禁商賈平民在虎丘一帶開設(shè)染坊 迫于官府的法令 虎丘一帶原有的數(shù)十家染坊不得不搬遷至遠離虎丘的蘇州遠郊 從此以后虎丘重現(xiàn)綠水青山 1 水鄉(xiāng)人在河流中淘米洗菜 洗澡洗衣 河水能通過物理沉降 化學分解和微生物的分解 很快消除污染 像這樣生態(tài)系統(tǒng)能在受到干擾時 通過 而抵抗變化 保持狀態(tài) 這就是生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性 2 像蘇州水鄉(xiāng)的河水那樣 生態(tài)系統(tǒng)干擾和維持自身的結(jié)構(gòu)和功能的能力 叫做抵抗力穩(wěn)定性 3 眾多染坊廢水流入虎丘外圍的河流 遠遠超出了它的自我調(diào)節(jié)能力 河流生態(tài)系統(tǒng)被破壞 這說明 自我調(diào)節(jié) 自我修復 平衡 抵抗 不受破壞 生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力有一定的限度 4 染坊停止排污后 虎丘的河流恢復原狀 這種生態(tài)系統(tǒng)受后 自身恢復到狀態(tài)的能力 叫做穩(wěn)定性 5 上述的兩種穩(wěn)定性在同一生態(tài)系統(tǒng)中會不會表現(xiàn)出相同的強度 答案一般不會 抵抗力穩(wěn)定性較強的生態(tài)系統(tǒng)往往恢復力穩(wěn)定性較弱 答案 破壞 平衡 恢復力 2 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與生物多樣性的關(guān)系 1 制作并觀察生態(tài)瓶 制作小生態(tài)瓶的目的 探究生態(tài)系統(tǒng)的條件 小生態(tài)瓶的設(shè)計要求及分析 保持相對穩(wěn)定 封閉 生活力 齊全 透明 4 5 散射 結(jié)果分析四個學習小組設(shè)計的四個生態(tài)瓶的組成和條件如下表 發(fā)現(xiàn)甲生態(tài)系統(tǒng)存在時間最長 請分析 注 表示有該成分 表示沒有 a 乙瓶中 藻類的種群密度變化趨勢為 原因是 b 丙瓶比甲瓶有較多的有機物 原因是 c 丁瓶與甲瓶相比 氧氣含量 原因是 d 因此 要延長生態(tài)瓶的存活時間 需注意 下降 在缺乏光照情況下 藻類不能進行光合作用 不能生長 缺乏泥沙 分解者數(shù)量少 少 消費者多 消耗較多的氧氣 生態(tài)系統(tǒng)應該具有生產(chǎn)者 消費者和分解者以及非生物成分 生產(chǎn)者 消費者以及分解者之間應保 持適宜的比例 e 一段時間后 甲瓶中的生物也會死亡 生態(tài)系統(tǒng)崩潰 原因是 2 根據(jù)實驗結(jié)論 分析生物多樣性與抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性之間的關(guān)系 生態(tài)系統(tǒng)的成分越多 食物鏈和食物網(wǎng)越 生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力 抵抗力穩(wěn)定性就越 恢復力穩(wěn)定性就越 生態(tài)系統(tǒng)的成分越少 食物鏈和食物網(wǎng)越 生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力 抵抗力穩(wěn)定性就越 恢復力穩(wěn)定性就越 生物多 樣性低 自我調(diào)節(jié)能力差 抵抗力穩(wěn)定性低 復雜 越強 高 低 簡單 越弱 低 高 小貼士 辨析生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性 恢復力穩(wěn)定性和總穩(wěn)定性的關(guān)系 1 圖中兩條虛線之間的部分表示生態(tài)系統(tǒng)功能正常的作用范圍 2 y表示一個外來干擾使之偏離這一范圍的大小 偏離的大小可以作為抵抗力穩(wěn)定性的定量指標 偏離大說明抵抗力穩(wěn)定性弱 反之 抵抗力穩(wěn)定性強 3 x可以表示恢復到原狀態(tài)所需的時間 x越大 表示恢復力穩(wěn)定性越弱 反之 恢復力穩(wěn)定性越強 4 ts表示曲線與正常范圍之間所圍成的面積 可作為總穩(wěn)定性的定量指標 這一面積越大 則說明這個生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越弱 抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性的比較 1 判斷下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性敘述的正誤 1 森林生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性都比草原生態(tài)系統(tǒng)高 答案 解析 解析一般地說 生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純 營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單 自我調(diào)節(jié)能力就越小 抵抗力穩(wěn)定性就越低 抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性一般呈相反的關(guān)系 牧草地上通過管理提高某種牧草的產(chǎn)量 可能會使雜草等其他植物的種類和數(shù)量減少 導致抵抗力穩(wěn)定性降低 2 在一塊牧草地上播種雜草形成雜草地后 其抵抗力穩(wěn)定性提高 3 在一塊牧草地上通過管理提高某種牧草的產(chǎn)量后 其抵抗力穩(wěn)定性一定提高 4 在一塊牧草地上栽種喬木形成樹林后 其恢復力穩(wěn)定性下降 5 一塊棄耕后的牧草地上形成灌木林后 其抵抗力穩(wěn)定性提高 答案 二生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)控 生態(tài)系統(tǒng)是一個具有穩(wěn)態(tài)機制的自動控制系統(tǒng) 其穩(wěn)定性是通過系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的 閱讀教材 試結(jié)合下面的材料分析其反饋調(diào)控的機理 1 當生態(tài)系統(tǒng)中的某一成分發(fā)生變化的時候 它必然會引起其他成分出現(xiàn)一系列的變化 這些變化反過來又會影響 這個過程就叫反饋 最初發(fā)生變化的那種成分 2 負反饋 1 圖中當兔數(shù)量下降時 狼因為數(shù)量也下降 狼減少后 對兔的減少 兔的數(shù)量 像這樣 一系列變化的結(jié)果是 最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化 稱為負反饋 食物減少 捕食 增加 抑制和減 弱 2 負反饋的作用結(jié)果 使生態(tài)系統(tǒng) 3 該種調(diào)節(jié)方式只在生態(tài)系統(tǒng)中存在嗎 答案不是 在生命系統(tǒng)的各個層次上均有體現(xiàn) 答案 達到并保持平衡或穩(wěn)態(tài) 3 正反饋 1 圖中 魚類死亡的結(jié)果 使更多的魚類死亡 像這樣 一系列變化的結(jié)果 使最初發(fā)生變化的那種成分所產(chǎn)生的變化 稱為正反饋 2 正反饋的作用結(jié)果 使生態(tài)系統(tǒng) 加速 遠離穩(wěn)態(tài)和原有的平衡 最終走向 崩潰 3 正反饋調(diào)節(jié)一定向壞的方面發(fā)展嗎 答案不是 它還會使好的方面更好 4 反饋調(diào)控是否只發(fā)生在生物群落內(nèi)部 生物和無機環(huán)境之間有沒有反饋調(diào)控 試舉例說明 答案反饋調(diào)控不只發(fā)生在生物群落內(nèi)部 在生物和無機環(huán)境之間也有反饋調(diào)控 如一場火災后 森林的樹木密度降低 但由于陽光充足 土壤中無機養(yǎng)料增多 許多種子萌發(fā)后 迅速長成新植株 答案 生態(tài)系統(tǒng)的負反饋調(diào)節(jié)和正反饋調(diào)節(jié)的比較 2 判斷下列關(guān)于負反饋調(diào)節(jié)的敘述的正誤 1 負反饋調(diào)節(jié)在生物群落中普遍存在 但在生物群落與無機環(huán)境之間不存在 答案 解析負反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ) 能使生態(tài)系統(tǒng)達到和保持平衡及穩(wěn)定 它不僅存在于生態(tài)系統(tǒng)的生物群落之間 也存在于生物群落與無機環(huán)境之間 它的特點是通過自我調(diào)節(jié)能力 使生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的種群數(shù)量保持相對平衡 這種調(diào)節(jié)往往是通過生物與生物之間的捕食關(guān)系來實現(xiàn)的 解析 2 當農(nóng)田里蚜蟲的數(shù)量增多時 七星瓢蟲的數(shù)量也會增多 這樣蚜蟲種群數(shù)量的增長就會受到抑制 這屬于生物群落內(nèi)的負反饋調(diào)節(jié) 3 負反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在 它是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ) 4 森林中 害蟲數(shù)量增加時食蟲鳥也會增多 害蟲種群的增長就受到抑制 這不屬于負反饋調(diào)節(jié) 5 當外界干擾強度超過一定限度時 生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力將會喪失 答案 三生物圈 有人曾做過這樣的比喻 如果把地球比做一個蘋果 生物圈就相當于蘋果表面一層薄薄的蘋果皮 閱讀教材p106 108 完成對生物圈有關(guān)知識的探索 1 生物圈的概念和范圍 1 概念 生物圈指地球上的和一切適合于生物 可以理解為 凡是有生物生活的地方 都可以被包含在生物圈的 疆域 之內(nèi) 全部生物 棲息的場所 2 范圍 一般來說 生物圈包括 和 由多種氣體組成 其中最主要的氣體是 和 生命主要集中在 也就是與巖石圈和水圈的交界處 是一切陸生生物的立足點 主要包括和土壤上層幾十厘米的范圍 少數(shù)植物的根系能夠深入到地下十幾米甚至幾十米 巖石圈中最深的生命極限可以達到2500 3000m 在那里的石油中有細菌生存 大氣圈的下層 巖石圈的上層 整個 水圈 大氣圈 n2 o2 co2 最下層 巖石圈上層 陸地的表面 在整個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的范圍內(nèi) 即便在沒有光線的海底 也有魚類生存 甚至在10000m以下的海底 仍有?？?海參和甲殼類等動物存在 2 生物圈是一個開放的生態(tài)系統(tǒng)生物圈中的各種生態(tài)系統(tǒng)都是的系統(tǒng) 相互之間存在著一定的 整個生物圈無論在結(jié)構(gòu)上還是功能上都是 它是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng) 海洋生態(tài)系統(tǒng) 水圈 開放 聯(lián)系 一個整體 3 人類對生物圈的影響 1 人類對生物圈的破壞 人類地開采各種自然資源 并向環(huán)境中排放各種 嚴重地影響了各種生物的生存 破壞了 使整個生態(tài)系統(tǒng)向著越來越不利于人類和各種其他生物生存的方向發(fā)展 嚴重威脅著整個生物圈 2 人類對生物圈的保護 我國是 人與生物圈 mab 的理事國 在研究和保護生物圈方面做了大量的工作 建立了大量的 其中部分國家級自然保護區(qū)已經(jīng)加入了 無限制 有毒有害物質(zhì) 生態(tài)環(huán) 境 自然保護區(qū) 世界生物圈保護區(qū)網(wǎng) 生物圈存在的基本條件第一 必須獲得來自太陽的充足光能 因一切生命活動都需要能量 而其基本來源是太陽能 綠色植物吸收太陽能合成有機物而進入生物群落 第二 要存在可被生物利用的大量液態(tài)水 幾乎所有的生物都含有大量水分 沒有水就沒有生命 第三 生物圈內(nèi)要有適宜生命活動的溫度條件 在此溫度變化范圍內(nèi)的物質(zhì)存在氣態(tài) 液態(tài)和固態(tài)三種變化 第四 提供生命物質(zhì)所需的各種營養(yǎng)元素 包括c h o n p k ca fe s等 3 關(guān)于生物圈穩(wěn)態(tài)的自我維持的原因的敘述中 不正確的是a 源源不斷的太陽能是生物圈維持正常運轉(zhuǎn)的動力b 大氣圈 水圈 巖石圈為生物的生存提供了各種必需的物質(zhì)c 具有多層次的自我調(diào)節(jié)能力d 人類的活動不會影響生物圈的穩(wěn)態(tài) 答案 解析生物圈由大氣圈 水圈 巖石圈組成 大氣圈 水圈 巖石圈為生物的生存提供了各種必需的物質(zhì) 源源不斷的太陽能提供正常運轉(zhuǎn)的動力 復雜的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)具有多層次的自我調(diào)節(jié)能力 但是這種調(diào)節(jié)能力是有限的 人類的活動會影響生物圈的穩(wěn)態(tài) 解析 學習小結(jié) 自我調(diào)節(jié) 抵抗力 恢復力 當堂檢測 1 下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的敘述中 不正確的是a 森林中 害蟲數(shù)量增加時食蟲鳥也會增多 害蟲種群的增長就受到抑制 這屬于生物群落內(nèi)的負反饋調(diào)節(jié)b 負反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在 它是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)c 自我調(diào)節(jié)能力強的生態(tài)系統(tǒng) 其恢復力穩(wěn)定性也高d 當外界干擾強度超過一定限度時 生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力將會喪失 答案 解析 1 2 3 4 解析生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性兩個方面 營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復雜 其自我調(diào)節(jié)能力越強 抵抗力穩(wěn)定性越強 而恢復力穩(wěn)定性越差 2 下列關(guān)于生物圈的描述 不正確的是a 生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)b 生物圈是一個開放的生態(tài)系統(tǒng)c 人與生物圈 計劃是為了更好地保護生物圈d 生物圈由各部分組成 不是一個統(tǒng)一的整體 答案 解析 1 2 3 4 解析生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng) 它也是一個開放的系統(tǒng) 人類對生物圈的破壞日益嚴重 為了更好地保護生物圈 人類實施了 人與生物圈 計劃 生物圈雖然由生產(chǎn)者 消費者 分解者等各部分組成 但是是一個統(tǒng)一的整體 3 設(shè)計制作生態(tài)缸應該遵循一定的原理和要求 下面列舉的原理或要求中合理的是a 應該將生態(tài)缸放在陽光能夠直接照射的地方 以保證獲得足夠的能量b 應該經(jīng)常向生態(tài)缸中通氣 從而保證缸中生物的呼吸c 生態(tài)缸中投放的生物必須有很強的生命力 投放的動物數(shù)量要多一些d 生態(tài)缸的各種生物之間以及生物與無機環(huán)境之間 必須能夠進行物質(zhì)循環(huán)和能量流動 答案 1 2 3 4 解析 1 2 3 4 解析生態(tài)缸的采光用較強的散射光 既可為水生植物的光合作用提供光能 又可防止生態(tài)缸中水溫過高 導致水生植物死亡 a項錯誤 生態(tài)缸必須是封閉的 目的是防止外界生物或非生物因素的干擾 b項錯誤 投放的不同營養(yǎng)級的生物比例要合適 c項錯誤 生態(tài)缸相當于微型的生態(tài)系統(tǒng) 其中的各種生物之間以及生物與無機環(huán)境之間 必須能夠進行物質(zhì)循環(huán)和能量流動及信息傳遞 d項正確 4 一森林生態(tài)系統(tǒng)中有甲 乙兩種昆蟲 原來這兩種昆蟲的密度長期在一定范圍內(nèi)波動 保持動態(tài)平衡 后來在時間t點 對森林施放了一種鄰近林區(qū)曾多次使用的化學殺蟲劑 這一生態(tài)系統(tǒng)就發(fā)生了變化 如下圖所示 1 2 3 4 1 甲昆蟲是 食性昆蟲