《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)第一課時一、教學目的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)中的應用8.掌握生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。9.了解研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義。二、教學重點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。三、教學難點 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)能量流動的特點及其形成原因。四、教學過程：復習

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)。）     復習：如果我們寫一個一般的食物鏈，就是：生產(chǎn)者初級消費者次級消費者，這么寫的意思是什么？     學生：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)在就學習生態(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、     （在同學們閱讀后，分別請幾位同學總結(jié)這幾個問題。）     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)變成化學能。生產(chǎn)者固定的太陽能總量就是流經(jīng)這個生態(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者攝食同化流入下一營養(yǎng)級，沒被初級消費者利用的枯枝落葉和初級消費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。對于初級消費者所同化的能量，也是這三個去處。并且可以認為，一個營養(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

5、？形成這些特點的原因是什么？相鄰兩個營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率是多少？教材107頁也有兩個問題，請同學們帶著這些問題閱讀教材“能量流動的特點”一段，閱讀完后，可以討論一下這些問題。     （待同學們閱讀完后）現(xiàn)在請一位同學概括一下能量流動的特點。     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，也是教材的第二個問題，一個營養(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？請一位同學回答這個問題。     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：在賽達伯格湖一個營養(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？如以生物個體數(shù)量表示有無例外？（請一位同學回答） 

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好辦法。假如給你一個池塘，你該怎樣經(jīng)營，才能最大獲益？請大家討論。     （討論后請幾個同學闡述他們的結(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。比如桑基漁塘就是一例。（在此稍作解釋）     總結(jié)：通過學習生態(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)。能量流動維持各個營養(yǎng)級的生命和繁殖后代，使得一個生態(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 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等化學元素，不斷進行著從無機環(huán)境到生物群落，又從生物群落回到無機環(huán)境的循環(huán)過程。2、特點：循環(huán)流動，反復出現(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反硝化細菌轉(zhuǎn)化工業(yè)固氮光電固氮生物固氮NH4+ NO3等NH3硝化細菌氧化吸收微生物分解植物體內(nèi)蛋白質(zhì)等含氮有機物攝食動物體內(nèi)含N有機物尿素及動、植物遺體或遺物中的含氮有機物第四章 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）一、教學目標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)計并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性。5、認同生態(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、教學重點、難點及解決方法1、教學重點及解決方法教學重點闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。解決方法以具體的實例來說明生物群落內(nèi)部負反饋調(diào)節(jié)的存在，進而闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。2、教學難點及解決方法教學難點抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(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，已為學生理解抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性的概念打下了伏筆

12、，再借實例說明之。三、板書設(shè)計：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）恢復力穩(wěn)定性1恢復力穩(wěn)定性的概念2抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性的相互關(guān)系 二、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的保護四、教學過程引言：前面我們學習了生態(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)建立起有機的聯(lián)系，形成一個統(tǒng)一的整體。那么，人類能否在生物圈之外建造一個適于人類長期生活的生態(tài)系統(tǒng)呢？美國的科學家們做了這樣的實驗。教師分發(fā)“生物圈II號”實驗資料（教師應對教

13、材有關(guān)的內(nèi)容加以補充，如：建造的時間、占地面積、空間大小、投入研究的資金、實驗的時間和方法、出現(xiàn)的問題、實驗結(jié)果及其分析），指導學生閱讀，安排學生順序思考。討論下列問題：問題一，科學家們?yōu)槭裁匆ㄔ臁吧锶I號”并進行實驗呢？（回答：深入研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，并試驗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、消費者和分解者應有盡有。）問題三，八位科學家原打算在“生物圈II號”中自給自足生活兩年，為什

14、么中途撤出了？這個實驗過程中出現(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生成碳酸鈣，導致氧氣含量由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”實驗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，整個生物圈保持相對穩(wěn)定。該實驗的失敗表明，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，人類還無法建造一個脫離地球自然環(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：當該草原遷入一群羊后，將發(fā)生什么樣的變化？讓學生利用模型演示（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，當生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段時，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，風景秀麗迷人，名字也好聽，叫“八仙桌子”，（學生笑，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，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)定性的實例嗎？（回答：“氣候干旱時，森林中的動植物種類和數(shù)量一般不會有大的變化?！薄俺靥辽鷳B(tài)系統(tǒng)受到輕度污染（例洗衣服的泡沫）后，第二天消失了。”組織學生討論：（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）判斷同學們所舉的例子是不是屬于抵抗力穩(wěn)定性。利用學生所舉的抵抗力穩(wěn)定性實例提問：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，就是因為

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，按相同步驟由學生總結(jié)出：生態(tài)系統(tǒng)中各個營養(yǎng)級的生物種類越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復雜，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)