3.5生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性教案-2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期生物人教版(2019)選擇性必修2_第1頁
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人教版(2019)選擇性必修2生物與環(huán)境第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性一、教學(xué)目標(biāo)1.生命觀念:分析生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,建立生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)觀。2.科學(xué)思維:構(gòu)建模型辨析抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的機(jī)理。嘗試突破模型圖中的穩(wěn)定性相關(guān)分析,培養(yǎng)科學(xué)分析問題,解決問題的思維能力。3.社會(huì)責(zé)任:基于對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的理論學(xué)習(xí),關(guān)注人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響,樹立科學(xué)的發(fā)展觀。二、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)(1)闡明生態(tài)系統(tǒng)具有維持或恢復(fù)生態(tài)平衡的能力。(2)舉例說明抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。2.教學(xué)難點(diǎn)(1)舉例說明抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。(2)構(gòu)建模型辨析抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的機(jī)理。嘗試突破模型圖中的穩(wěn)定性相關(guān)分析,培養(yǎng)科學(xué)分析問題,解決問題的思維能力。三、教學(xué)過程【導(dǎo)入新課】引導(dǎo)學(xué)生回顧新冠病毒入侵時(shí)的癥狀,總結(jié)出有的人因?yàn)榈挚沽?qiáng)保持健康,而有的人雖然感染了,但很快恢復(fù)。如果把生態(tài)系統(tǒng)比作一個(gè)人,當(dāng)干擾來襲時(shí),它也有抵抗干擾,維持原狀的能力或者遭到破壞,恢復(fù)原狀的能力。那么這就是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的兩個(gè)方面,也是每個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都具有的兩種屬性?!拘抡n講授】1.抵抗力穩(wěn)定性:生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀(不受損害)的能力。2.恢復(fù)力穩(wěn)定性:生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)到原狀的能力。3.穩(wěn)定性的特點(diǎn)(1)不同的生態(tài)系統(tǒng)一般在這兩種穩(wěn)定性的表現(xiàn)上有著一定差別。一般情況下生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多,食物網(wǎng)越復(fù)雜,自我調(diào)節(jié)能力就越強(qiáng),恢復(fù)力穩(wěn)定性就越弱。請(qǐng)用數(shù)學(xué)模型來表示兩種穩(wěn)定性的關(guān)系。引導(dǎo)學(xué)生深入理解抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性的區(qū)別和聯(lián)系。①相反關(guān)系:一般情況下,抵抗力穩(wěn)定性越強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng),恢復(fù)力穩(wěn)定性越弱,反之亦然;②二者是同時(shí)存在于同一系統(tǒng)中的兩種截然不同的作用力,它們相互作用,共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定?!咀⒁狻康挚沽Ψ€(wěn)定性與生物種類有關(guān),與生物數(shù)量無關(guān);北極苔原生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性都較弱。但是環(huán)境惡劣地帶的生態(tài)系統(tǒng)(北極凍原、荒漠),往往恢復(fù)力穩(wěn)定性和抵抗力穩(wěn)定性都比較弱!(2)抵抗力穩(wěn)定性就越高,恢復(fù)力穩(wěn)定性越低生態(tài)系統(tǒng)在受到不同的干擾(破壞)后,其恢復(fù)速度與恢復(fù)時(shí)間是不一樣的。抵抗力穩(wěn)定性就越高,恢復(fù)力穩(wěn)定性越低河流受到輕微的污染時(shí),能通過自身凈化(如物理沉降、化學(xué)分解和微生物分解),可以很快恢復(fù)到接近原來的狀態(tài)。如果被有毒物質(zhì)重度污染,自身的凈化作用已不足以消除大部分有毒物質(zhì),恢復(fù)力穩(wěn)定性被破壞,恢復(fù)原狀的時(shí)間漫長(zhǎng),難度極大!【能力提升】建立生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的數(shù)學(xué)模型學(xué)生思考完講解如下知識(shí):①兩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。②y表示一個(gè)外來干擾使之偏離這一范圍的大小。y值大,說明抵抗力穩(wěn)定性弱,反之,抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng);③x表示恢復(fù)到原狀態(tài)所需的時(shí)間。x值大,說明恢復(fù)力穩(wěn)定性弱,反之,恢復(fù)力穩(wěn)定性強(qiáng);y與x呈正相關(guān)(抵抗力穩(wěn)定性越弱,恢復(fù)力穩(wěn)定性越強(qiáng))④曲線與正常范圍之間所夾的面積作為總穩(wěn)定性的定量指數(shù)(TS),TS越大,說明這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越弱。【課堂小結(jié)】抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性區(qū)別實(shí)質(zhì)保持自身結(jié)構(gòu)功能穩(wěn)定恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)功能相對(duì)穩(wěn)定核心抵抗干擾、保持原狀遭到破壞、恢復(fù)原狀影響因素一般地說,生態(tài)系統(tǒng)中物種豐富度越大,營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,抵抗力穩(wěn)定性越高一般地說,生態(tài)系統(tǒng)中物種豐富度越小,營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單,恢復(fù)力穩(wěn)定性越低聯(lián)系(1)一般呈相反關(guān)系:抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng),恢復(fù)力穩(wěn)定性弱,反之亦然。(2)二者是同時(shí)存在于同一生態(tài)系統(tǒng)中的兩種截然不同的作用力,它們相互作用共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。如圖所示【當(dāng)堂演練】1、下列有關(guān)干旱區(qū)域的生物與環(huán)境之間關(guān)系的敘述,正確的是()A.干旱區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)食物鏈少,抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng)B.干旱區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力弱,恢復(fù)力穩(wěn)定性強(qiáng)C.減少干旱地區(qū)捕食者數(shù)量,可以使抵抗力穩(wěn)定性增強(qiáng)D.種群密度是限制干旱區(qū)域生物種群數(shù)量增長(zhǎng)的關(guān)鍵生態(tài)因素2、如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)受到一定程度的干擾后,生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的變化。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.在受到干擾之前,曲線在正常范圍內(nèi)波動(dòng)是由于該生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力B.在受到干擾后,曲線偏離正常范圍越晚和幅度越小,說明生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性越高C.S2所代表的面積越大,生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力穩(wěn)定性越高D.S3所代表的面積越小,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性越高3、在圖一中,兩條虛線之間的部分表示生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的正常范圍:y表示一個(gè)外來干擾使之偏離這一范圍的大??;x表示恢復(fù)到原狀態(tài)所需的時(shí)間。圖二表示氣候變化對(duì)甲、乙生態(tài)系統(tǒng)中種群類型數(shù)量的影響。請(qǐng)回答:(1)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)是_______________________________。若要保持一個(gè)封閉生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,必須從外界源源不斷的輸入_____。(2)如圖一所示,對(duì)a、b兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)施加相同強(qiáng)度的干擾,若ya>yb,則這兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性的關(guān)系為a____b(填“>”“<”或“=”);對(duì)同一生態(tài)系統(tǒng)來說,x和y的關(guān)系為_______。(3)從圖二中看出,甲生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性

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