人教版高中生物必修三 第五章第五节生态系统的稳定性教学过程一、导入使用建议:可以从正反两方面的实例来引入《生态系统的稳定性》一节的教学。
教材中“问题探讨”的素材是从正面说明生态系统具有稳定性，引导学生对群落的种间关系、生态系统的结构与功能等相关内容进行讨论。
也可以设问：“人类能否在生物圈之外建造一个适于人类长期生活的生态系统呢？”引出“生物圈2号”实验，引导学生思考生物圈2号失败的原因。
上述正反两个实例，可以说明自然界中生态系统具有相对稳定性，稳定的生态系统对于生物的生存至关重要。
适用学科 高中生物 适用年级 高二 适用区域 人教版区域课时时长（分钟）2课时知识点 1. 生态系统的自我调节能力和生态系统的稳定性 2. 设计并制作生态缸，观察其稳定性教学目标1. 阐明生态系统的自我调节能力2. 举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性3. 简述提高生态系统稳定性的措施4. 设计并制作生态缸，观察其稳定性5. 认同生态系统稳定性的重要性，关注人类活动对生态系统稳定性的影响 教学重点 1. 阐明生态系统的自我调节能力 教学难点 1. 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。
地球上，亚马逊森林，欧亚大陆草原，以及极地附近的苔原，都已经存在至少千万年了，这些自然生态系统尽管经常遭受洪涝、火烧、虫害，也遭受人类的砍伐与放牧等活动的干扰，但是现在依然基本保持着正常的森林、草原与苔原景观，仍能维系生态系统的正常功能。
讨论：为什么这些生态系统在受到干扰后，仍能保持相对稳定呢？二、知识讲解考点1 生态系统的自我调节能力和生态系统的稳定性使用建议：教师可以提出数个实例，让学生讨论生态系统是如何通过自我调节达到稳定状态的。
例如，草原中生活着野兔和狼，由于狼的捕食，野兔数量减少，分析草、野兔、狼的数量种群是如何达到稳定的？为什么森林中害虫数量不会持续大幅度增长？适度捕捞后，池塘中的鱼的种类数量为什么不会减少？森林局部大火过后，为什么植株能较快生长？使他们理解负反馈调节的机制。
教师也要说明，生态系统的自我调节能力有限。
1．生态系统的自我调节能力生态系统具有一定的自我调节能力，这种能力是通过生态系统内部的反馈调节来实现的，反馈调节的形式如下表：生物多样性的理解和分析类型项目负反馈调节正反馈调节作用是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统达到并保持平衡和稳态使生态系统远离平衡状态结果抑制和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实例注：“＋”表示促进，“－”表示抑制生态系统自我调节能力的基础———负反馈调节①森林：翠微峰国家森林公园属于亚热带气候，雨量充沛，适合植物和野生动物栖息繁衍。
当害虫数量增加时，食虫鸟由于食物丰富，数量也会增多，这样害虫种群数量就会受到抑制。
②生态系统中是否还存在正反馈调节呢？如果有，请举例说明？并指出这两种反馈对于生态系统稳定性的影响是否相同？学生针对正反馈调节举例：湖泊受到污染导致鱼类死亡，鱼类尸体堆积导致湖泊污染程度加剧，引起更多鱼类死亡。
通过对比正负两种反馈调节的实例得出结论：正反馈调节通常使生态系统远离稳态。
负反馈调节通常有利于生态系统保持相对稳定，因此是生态系统自我调节的主要方式。
(1)生态系统的自我调节能力不是无限的。
当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力会迅速丧失。
(2)在生态系统的各种结构层次中，都存在反馈调节。
反馈调节不仅存在于生态系统中，还存在于人体内环境稳态的调节、激素调节、神经调节等过程中。
(3)生态系统的组分越多，食物网越复杂，自我调节能力就越强，反之则越弱。
2．抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较类型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的相对稳定恢复自身结构和功能的相对稳定核心抵抗干扰，保持原状遭到破坏，恢复原状影响因素生态系统中物种丰富度越大，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强生态系统中物种丰富度越小，营养结构越简单，恢复力稳定性越强联系(1)相反的关系：抵抗力稳定性(a)强的生态系统，恢复力稳定性(b)弱(2)二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的能力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定有关生态系统稳定性的两点提示(1)不能说“热带雨林的稳定性大于草原生态系统”，只能说“热带雨林的抵抗力稳定性大于草原生态系统”。
(2)抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系并不一定都是相反的，如苔原生态系统的两种稳定性都较小。
考点2 设计并制作生态缸，观察其稳定性使用说明：生态缸可制作成封闭型，也可制作成开放型。
前者对生态系统的基本成分及其比例有着更严格的要求。
生态缸中放置的生物必须具有较强的生活力，放置的生物数量要合适。
为了使生态缸中的沙地保持干燥，可在沙土下铺垫一种塑料布，以防止缸中水渗透上来。
1．实验原理(1)生态系统的稳定性是其结构与功能发展协调的重要标志。
(2)生态系统的稳定程度，取决于它的物种组成、营养结构和非生物因素之间的协调关系。
(3)观察生态缸中生物的生存状况和存活时间的长短，了解生态系统的稳定性及影响稳定性的因素。
2．实验流程制作生态缸框架→缸底部的铺垫→注入水→放入动、植物→密封生态缸→移置生态缸→观察记录3．生态缸的设计要求及分析设计要求相关分析生态缸必须是封闭的防止外界生物或非生物因素的干扰生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全(具有生产者、消费者和分解者)生态缸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缸的材料必须透明为光合作用提供光能；保持生态缸内温度；便于观察生态缸宜小不宜大，缸中的水量应占其容积的4/5，要留出一定的空间便于操作；缸内储备一定量的空气生态缸的采光用较强的散射光防止水温过高导致水生植物死亡三、例题精析使用建议：此处内容主要用于教师课堂的精讲，每个题目结合试题本身、答案和解析部分，覆盖基础、巩固和拔高三个例题。
例题1(2017·襄阳二中)下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是( )A．正反馈调节是生态系统自我调节能力的基础B．不同生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性基本相同C．自我调节能力越强的生态系统其恢复力稳定性往往就越弱D．提高生态系统稳定性，就是要禁止对生态系统的干扰和利用【答案】C【解析】负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，A错误；不同生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性往往不同，B错误；适当的干扰、利用有利于生态系统的稳定性，D错误。
例题2(2017·宿迁中学)某兴趣小组设计了以下实验来验证生态系统的一些相关问题：取4个密闭、透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件如表所示(表中“＋”表示有，“－”表示无)。
经过一段时间的培养后，下列判断不正确的是( )A．甲瓶的氧含量比丁瓶的低B．乙瓶中生物比丙瓶的维持时间长C．丙瓶的有机物比丁瓶的多D．丁瓶的抵抗力稳定性比丙瓶高【答案】B【解析】甲瓶比丁瓶增加了消费者小鱼(消耗氧气)，氧气含量较低，A正确；乙瓶中无光照，缺少能量来源，丙瓶虽无泥沙(提供分解者)，但水中也有分解者，因而丙瓶生物的维持时间比乙瓶长，B错误；丙瓶中无泥沙(提供分解者)，而分解者分解有机物，故丙瓶有机物含量较多，C正确；与丙瓶相比，丁瓶含有泥沙(提供分解者)，其物种比较丰富，抵抗力稳定性较高，D正确。
例题：某生物兴趣小组的同学用河水、池泥、水藻、植食性小鱼、广口瓶、凡士林等材料制作了3个生态瓶(如图所示)。
下列说法中错误的是 ( )A．甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内分解者数量过少B．乙瓶中的生物存活的时间相对较长C．丙瓶中的分解者主要存在于河水及池泥中D．若想维持生态平衡，丙瓶不应放在黑暗中【答案】A【解析】甲瓶与乙瓶的区别是小鱼数量不同，乙瓶与丙瓶的区别是放置的环境不同。
甲瓶中消费者数量过多，小鱼会很快死亡；丙瓶置于黑暗中，植物不能进行光合作用，瓶中生物也会很快死亡。
相比之下，乙瓶中的生物存活时间较长。
例题3如图所示，两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。
y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小；x表示恢复到原状态所需的时间；曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标(TS)。
下列说法中正确的是( )A.在正常作用范围内，生态系统中生物的种类和数量保持不变B.在遭到干扰时，x、y值的大小与生物数量有关，与种类无关C.对同一个生态系统来说，y值和x值之间呈正相关D.TS值越小，表明这个生态系统的总稳定性越小【答案】C【解析】（1）在正常作用范围内，生态系统中生物的种类和数量应保持动态平衡，而不是不变。
（2）由图可知，对同一生态系统来说，外来干扰越大，恢复原状需要的时间越长，即Y值和X值呈正相关。
（3）由图可知：y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小；x表示恢复到原状态所需的时间，x、y值与生物种类数量都有关，生物种类数量越多，食物网越复杂，TS越小，说明生态系统恢复原状越快，总稳定性越大。
例题4生态系统自我调节能力越大，则表明 ( )①生态系统的成分越复杂②生态系统的成分越简单③营养结构越复杂④营养结构越简单⑤生态平衡容易被破坏⑥生态平衡不易被破坏A.①③⑤B.②④⑥C.①③⑥D.②④⑤【答案】C【解析】生态系统的成分越复杂，营养结构越复杂，其自我调节能力就越大，生态平衡越不易被破坏。
四、课堂运用使用建议：在对课堂知识讲解完，把握了重点突破了难点以及练习精讲了之后，再用练习马上进行课堂检测，根据学生情况建议分3个难度层次：易，中，难。
巩固1.下列曲线表示四个不同自然生态系统在受到同等程度的外来干扰后，初级消费者和次级消费者的数量变化情况。
其中抵抗力稳定性最高的生态系统是( )【答案】C【解析】生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
抵抗力稳定性的本质是“抵抗干扰、保持原状”，一般而言，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力越小，抵抗力稳定性越低；反之越高。
四个选项曲线中，只有C选项的曲线受干扰后，初级消费者和次级消费者的数量变化与原来变化趋势基本相同，所以该生态系统的抵抗力稳定性是最高的。
2.在设计和制作小生态瓶，探究保持生态系统相对稳定的条件时，应遵循一定的原理，下列设计中不合理的是 ( )A.瓶内各种生物之间应有营养关系B.瓶内各种生物的数量搭配应合理C.瓶口应敞开以保证生物有氧呼吸D.应给予瓶内生态系统适当的光照【答案】C【解析】在设计和制作小生态瓶时，应模拟稳定的自然生态系统的条件，既要满足各种生物之间有营养关系，又要满足各种生物的数量搭配合理。
由于能量沿食物链是单向流动、逐级递减的，故设计生态瓶时要源源不断地供给太阳能，以满足能量的需求。
在设计和制作生态瓶时，瓶口应密封，与外界环境隔开。
4. 长白山自然保护区生态系统能长时间保持相对稳定，该生态系统( )①处于大量物种更替的过渡阶段②生物的种类和数量相对稳定③物质和能量的输入和输出相对平衡④有比较复杂的食物链和食物网⑤能量的收支随气候周期性变化⑥有一定的自我调节能力⑦生产者的数量大于消费者和分解者的数量A.①②③④⑥B.②③④⑤⑥C.②③④⑥⑦D.①②③④⑤⑥⑦【答案】 B【解析】长白山自然保护区生态系统已经处于森林阶段，通常不会有大量物种的更替，故①错误；生产者所含的能量最多，并不意味着其个体数量就最多，故⑦错误。