生态系统的稳态及其调节1

6.4生态系统的稳态及其调节一、目标导航基本要求1．简述生态系统的稳态，感受生态系统和谐、统一之美.2．举例说明生态系统的自我调节过程,探讨提高生态系统稳定性的措施。

3．认同生态系统稳态的重要性，关注人类活动对生态系统稳态的影响.发展要求说明“活动:设计并制作生态瓶”不作分组实验的要求，建议有条件的学校展示给学生看。

二、知识网络三、导学过程一、生态系统的稳态生态系统的稳态是指生态系统结构和功能处于相对稳定的状态，是生态系统的一个重要特点，是生态系统发展到一定阶段的产物。

生态系统的稳态使系统内部的所有成分彼此相互协调,保持稳定。

.二、生态系统的自我调节当生态系统中某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分，这个过程就叫做反馈调节.反馈有两种类型,即负反馈和正反馈。

负反馈：抑制和减弱最初所发生的变化使生态系统保持稳定（主要调节作用）.如图A。

结果：抑制或减弱最初发生变化的那种成分的变化。

作用：有利于生态系统保持相对稳定。

实例：草原生态系统中兔子种群数与植物种群数之间的反馈调节，正反馈:加速最初所发生的变化,使生态系统远离稳态，特点：暴发性的,经历的时间很短结果：使生态系统常常远离稳态，对生态系统有极大破坏破坏作用。

实例：湖泊生态系统受污染后的反馈调节，三、生态系统稳态的破坏1、生态系统稳态的破坏原因生态系统的自动调节能力是有一定限度的，当外界的干扰超过一定限度之后，自动调节平衡功能受到损害，生态系统稳态就被破坏。

2、破坏因素①自然因素:②人为因素：3、正确处理人与自然的关系人类的活动除了要讲究经济效益与社会效益外,还必须特别注意生态效益与生态后果,以便在利用自然的同时能基本保持生物圈的稳定，保持生态系统结构和功能的稳定是人类生存和发展的基础.一生态系统的稳定性及自我调节能力阅读课本资料分析，小组讨论回答下列问题：1、生态系统稳定性的概念是什么？提示：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫做生态系统的稳定性。

第15课时生态系统的稳态及其调节考试要求核心素养要求1．简述生态系统的稳态，感受生态系统的和谐统一之美。

2．概述负反馈和正反馈，说出正反馈和负反馈的调节机制。

3．探讨提高生态系统稳定性的措施，关注人类活动对生态系统稳态的影响。

4．设计并制作生态瓶。

一、生态系统的稳态及其调节1．稳态(1)含义：生态系统的一个重要特点就是它常常趋向于稳态，使系统内部的所有成分彼此相互协调，保持稳定。

(2)稳态的原因：稳态是靠生态系统的自我调节来实现的。

2．反馈调节当生态系统中的某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分，这个过程就叫反馈调节。

思考在内环境稳态调节中是否也存在反馈调节，以哪种调节为主？答案也存在，以负反馈调节为主。

3．反馈调节的类型(1)负反馈①作用：负反馈是最常见的一种反馈，反馈的结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化，使生态系统保持稳定。

②实例：某草原上狼、兔和植物的数量变化。

(2)正反馈①作用：加速生态系统最初所发生的变化，使生态系统远离稳态。

②实例：一个湖泊生态系统受到污染后发生的变化。

归纳总结两种反馈调节的比较注：“＋”表示促进，“－”表示抑制。

例1 (2018·宁波高二检测)稳态概念起源于内环境的稳定，后来逐渐发展成为适用于整个生物科学的基本概念。

对此不正确的理解是( )A．人体内环境稳态具体是指内环境的温度、渗透压和酸碱度的恒定不变B．抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化，从而保持稳态平衡，这种调节方式是生态系统自我调节功能的基础C．人体、种群、生态系统等生命系统的各个层次均存在稳态D．生态系统之所以能维持相对稳定，是因为生态系统存在自我调节功能答案 A解析人体内环境稳态具体是指内环境的温度、渗透压和酸碱度的相对稳定，三者在一定范围内波动，A错误；抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化，从而使生态系统保持稳定，这种调节方式是负反馈调节，它是生态系统自我调节功能的基础，B正确；从细胞到生态系统，生命系统各层次均存在稳态，C正确；由于自我调节功能的存在，生态系统能维持相对稳定，D正确。

一．生态系统的能量流动规律总结：1.能量流动的起点、途径和散失：起点：生产者；途径：食物链网；散失：通过生物的呼吸作用以热能形式散失2.流经生态系统的总能量：自然生态系统：生产者同化的能量=总初级生产量=流入第营养级的总能量人工生态系统：生产者同化的能量+人工输入有机物中的能量3.每个营养级的能量去向：非最高营养级：①自身呼吸消耗以热能形式散失②被下营养级同化③被分解者分解利用④未被利用转变成该营养级的生物量,不一定都有,最终会被利用※②+③+④=净同化生产量用于该营养级生长繁殖；最高营养级：①自身呼吸消耗以热能形式散失② 被分解者分解利用③未被利用4.图示法理解末利用能量流入某一营养级的能量来源和去路图：流入某一营养级最高营养级除外的能量去向可以从以下两个角度分析：1定量不定时能量的最终去路：自身呼吸消耗；流入下一营养级；被分解者分解利用;这一定量的能量不管如何传递,最终都以热能形式从生物群落中散失,生产者源源不断地固定太阳能,才能保证生态系统能量流动的正常进行;2定量定时：自身呼吸消耗；流入下一营养级；被分解者分解利用；末利用即末被自身呼吸消耗,也末被下一营养级和分解者利用;如果是以年为单位研究,未被利用的能量将保留到下一年;5.同化量与呼吸量与摄入量的关系：同化量=摄入量-粪便量=净同化量用于生长繁殖+呼吸量※初级消费者的粪便量不属于初级消费者该营养级的能量,属于上一个营养级生产者的能量,最终会被分解者分解;※用于生长繁殖的能量在同化量中的比值,恒温动物要小于变温动物6.能量传递效率与能量利用效率：1能量的传递效率=下一营养级同化量/上一营养级同化量×100%这个数值在10%－20%之间浙科版认为是10%,因为当某一营养级的生物同化能量后,有大部分被细胞呼吸所消耗,热能不能再利用,另外,总有一部分不能被下一营养级利用;传递效率的特点：仅指某一营养级从上一个营养级所含能量中获得的能量比例；是通过食物链完成,两种生物之间只是捕食关系,只发生在两营养级之间;2能量利用率能量的利用率通常是流入人类中的能量占生产者能量的比值,或最高营养级的能量占生产者能量的比值,或考虑分解者的参与以实现能量的多级利用;在一个生态系统中,食物链越短能量的利用率就越高,同时生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,能量的利用率就越高;在实际生产中,可以通过调整能量流动的方向,使能量流向对人类有益的部分,如田间除杂草,使光能更多的被作物固定；桑基鱼塘中,桑叶由原来的脱落后被分解变为现在作为鱼食等等,都最大限度的减少了能量的浪费,提高了能量的利用率;3两者的关系从研究的对象上分析,能量的传递效率是以＂营养级＂为研究对象,而能量的利用率是以＂最高营养级或人＂为研究对象;另外,利用率可以是不通过食物链的能量“传递”; 例如,将人畜都不能食用的农作物废弃部分通过发酵产生沼气为人利用； 人们利用风能发电、水能发电等； 这些热能、电能最终都为人类利用成为了人类体能的补充部分;※7.能量流动的计算规律：“正推”和“逆推”规律1规律2 在能量分配比例已知时的能量计算 规律3 在能量分配比例未知时计算某一生物获得的最多或最少的能量①求“最多”则按“最高”值20％流动 ②求“最少”则按“最低”值10％流动 ①求“最多”则按“最高”值10％流动②求“最少”则按“最低”值20％流动未知较高营养级 已知 较低营养级8.研究意义 ①帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用;②帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分;具体措施：农田的除草灭虫---调整能流的方向尽量缩短食物链；充分利用生产者和分解者,实现能量的多级利用,提高能量利用效率9. 能量流动的几种模型图：二：物质循环1. 物质循环易错点生产者 最少消耗 最多消耗 选最短食物链选最大传递效率20% 选最长食物链选最小传递效率10% 消费者获得最多消费者获得最少2.海洋圈水圈对大气圈的调节作用:海洋的含碳量是大气的50倍；二氧化碳在水圈与大气圈的界面上通过扩散作用进行交换水圈的碳酸氢根离子在光合作用中被植物利用3.碳循环的季节变化和昼夜变化影响碳循环的环境因素即影响光合作用和呼吸作用的因素；碳循环的季节变化二．生态系统的稳态及调节1.生态系统的发展反向趋势：物种多样性,结构复杂化,功能完善化2.对稳态的理解：生态系统发展到一定阶段顶级群落,它的结构和功能保持相对稳定的能力；结构的相对稳定：生态系统中各生物成分的种类和数量保持相对稳定；功能的相对稳定：生物群落中物质和能量的输入与输出保持相对平衡;3.稳态的原因：自我调节能力但是有一定限度自我调节能力的大小与生态系统的组成成分和营养结构有关系,物种越多,形成的食物链网越复杂,自我调节能力越强;4.稳态的调节：反馈调节其中负反馈调节是自我调节能力的基础,也是生态系统调节的主要方式。

稳态与调节知识点总结稳态和调节是系统控制领域中的重要概念。

稳态指系统在特定条件下达到平衡状态，而调节则是指系统对外界变化做出反应以保持稳态。

在本文中，我们将总结稳态与调节的关键知识点，以帮助读者更好地理解和应用这些概念。

1. 稳态稳态是指系统在外界变化不大的情况下达到的平衡状态。

在稳态下，系统的输出与输入之间的关系保持不变。

稳态分为稳定状态和不稳定状态两种情况。

1.1 稳定状态稳定状态是指系统在特定条件下能够保持平衡的状态。

当系统处于稳定状态时，即使受到轻微扰动，它也会通过负反馈机制调节自身，尽力保持输出的稳定。

1.2 不稳定状态不稳定状态是指系统无法保持平衡的状态。

当系统处于不稳定状态时，即使受到轻微扰动，它会逐渐偏离平衡点，导致输出不再稳定。

2. 调节调节是指系统对外界变化做出反应以保持稳态的过程。

调节机制主要通过负反馈和正反馈两种方式实现。

2.1 负反馈负反馈是指系统通过测量输出与期望值之间的差异，并采取相应的控制措施来减小这种差异。

负反馈机制使系统能够自动调整并保持稳态。

例如，温度调节器通过测量室内温度和设定温度之间的差异，自动调节加热或制冷设备的功率，以维持室内温度稳定。

2.2 正反馈正反馈是指系统通过将输出与期望值之间的差异放大，进一步促使系统偏离初始平衡状态。

正反馈机制常用于产生瞬态响应或启动系统的特定过程。

例如，在放大器电路中，正反馈有助于放大电压信号。

3. 稳态与调节的应用领域3.1 控制系统稳态与调节概念在控制系统领域有着广泛的应用。

控制系统可以通过稳态分析来评估系统的稳定性能，并通过调节控制器参数来实现期望的响应和稳态。

3.2 生态学稳态与调节概念也在生态学中扮演着重要角色。

生态系统中的物种数量和相对丰度可以通过生态调节机制来保持相对稳定的状态，从而维持生态系统的平衡。

3.3 生物学稳态与调节概念在生物学中也有广泛应用。

生物系统通过调节机制维持体温、血糖水平等生理指标的稳定，以保持正常的生命活动。

高中生物教案〔通用16篇〕高中生物教案〔通用16篇〕高中生物教案篇1一、生态系统中的能量流动和物质循环1．能量流动的特点：________、________。

2．物质循环是在一个相对封闭的循环圈内周而复始、往复循环的，参与循环的物质数量恒定，而且可以________。

二、生态系统的稳态及其调节1．生态系统的稳态是由于生态系统具有________功能。

在自然条件下，生态系统总是朝着物种________化、构造________化和功能________化方向开展。

2．当生态系统某一成分变化时，会通过________调节，保持生态系统的稳定性，分为两种调节方式，其中，________调节将起主要作用。

三、食物链和食物网在食物链(网)中，食物链的起点都是________，称为________营养级。

能量从一个营养级流向另一个营养级总是________的。

一、1.单方向不可逆2. 反复利用二、1.自我调节多样复杂完善2．反响负反响三、绿色植物(消费者) 第一逐渐减少聚焦科技扫描知识生态工程主要原理：物质循环再生。

生态工程是起步较晚的生物工程，但在我国开展特别迅速，已由最初的农业生态系统以及节水和废水处理与应用的生态工程，扩展到了许多生态农业。

生态工程遵循“整体性原理、协调性原理、循环再生原理”等。

一、物质循环利用的生态工程1．城市生活垃圾无害化处理城市生活垃圾进展减量化、无害化、资化处理，将生活垃圾中有机局部、人畜粪便等转化为优质生态复合肥。

2．“无废弃物农业”作物秸秆、人畜粪便还田或用来培养蚯蚓等，用蚯蚓粪便再作肥料，既减少或防止了能的浪费、给环境带来的污染，又增加了产值。

二、节水和废水处理与应用的生态工程在干旱和半干旱地区，年降雨量少，既要注意开展雨水和地表水的搜集，同时要注意灌溉的技术，传统的漫灌浪费大量的水资，点灌和喷灌可以节约大量水，因此，这一技术广泛地应用到农业灌溉上。

随着工业化消费的扩大，一些工厂、小区排出大量的工业废水和生活污水等，除限制其减量排放外，还施行了回收(造纸厂利用废液回收钙粉、木质素等物质)、再生、再循环的措施，寓污水处理于应用之中。

生态系统的平衡稳定及其调节机制从根本上讲，生态平衡问题是整个生物学科所研究的主要问题，但生态平衡作为一个科学的概念是现代生态学发展过程中提出的。

从生态学角度看，平衡就是某个主体与其环境的综合协调。

从这种意义上说，生命的各个层次都涉及到生态平衡的问题。

如种群的稳定不只受自身调节机制所制约，同时也与其它种群及许多因素有关。

这是对生态平衡的广义理解。

狭义的生态平衡就是指生态系统的平衡，本节所讨论的是后者，简称生态平衡。

一、生态平衡的各种表述国内外的生态学者对生态平衡提出了各种定义和表述，亦有许多争议。

如A．G．坦斯利认为，生态平衡存在于顶极群落，也就是生态系统的成熟期。

显然，他主要是从生态系统的结构状态来定义生态平衡的。

但有些学者却持不同见解，有的甚至不承认有什么平衡存在。

我国生态学家关于生态平衡的定义大致有以下几种表述：1．生态平衡是指在一定时间和相对稳定的条件下，生态系统各部分的结构与功能处于相互适应与协调的动态平衡之中（马世骏，1987）。

2．当一个生态系统中的能量流动和物质循环过程，在一个相当长期而不是暂时的保持稳态，该生态系统中的有机体种类和数量最多，生物量最大，生产力也最高，这就是平衡状态的标志（侯学煜，1980）。

3．生态系统在一定时间内结构和功能处于相对稳定状态，即受到外来干扰能够通过自我调节以恢复到原来的稳定状态（诸葛阳，1987）。

4．生态平衡是指在一定时间内生态系统中的生物和环境之间，生物各个种群之间，通过能量流动，物质循环和信息传递使它们相互之间达到高度适应、协调和统一的状态（金以圣，1987）。

显然，国内外学者关于生态平衡的表述，有的强调为一种状态；有的既肯定是一种状态，同时也考虑了维持这种状态的机制；还有的则侧重于生态系统的结构和功能过程。

看法亦不统一。

归纳起来，分歧的焦点是，生态平衡指的是一种状态，一个过程还是维持系统自身的一种机制。

生态平衡是非常复杂的生态现象。

由于受生态系统最基本特征（生命成分的存在）所决定，生态系统始终处于动态变化之中（基本成分都在不断变化）。

高二生物生态系统的稳态与调节试题1.下列有关生态系统结构的叙述，正确的是( )A．每种生物在生态系统中只能处在一个营养级上B．动物都属于消费者，其中食草动物处于第二营养级C．自养生物都是生产者，是生态系统的主要成分D．细菌都属于分解者，其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类【答案】C【解析】每种生物在不同的食物链中会处于不同的营养级，动物多数是消费者，但像屎壳螂等属于分解者。

细菌中多数是分解者，但硝化细菌属于生产者。

【考点】生态系统结构点评：本题考查生态系统的结构，要求学生建立知识体系，并注意掌握一些特例。

2.下列关于种群、群落和生态系统的描述，不正确的是( )A．生物群落的结构是随着时间的推移而不断变化的B．研究海洋鱼类种群数量变化规律有利于确定合理的捕捞量C．农田生态系统对太阳能的利用率高于森林生态系统D．森林生态系统抵抗力稳定性高于草原生态系统【答案】C【解析】森林生态系统的生物类群对，种类丰富，营养结构复杂，而农田生态系统营养结构简单，所以对太阳能的利用率森林生态系统远远高于农田生态系统。

【考点】种群群落和生态系统点评：本题简单，要求学生在牢固掌握基础知识的前提下，能认真审题，抓住问题的关键进行分析和判断。

3.土壤动物能够促进农田生态系统物质循环并改良土壤结构，其类群组成和数量是评价农田生态)调查数据。

环境的重要指标。

下表是某农田使用两种肥料后4类土壤动物物种数和密度(个／m2A.化肥田土壤动物的物种多样性减少，营养结构简单B.有机肥田的土壤动物数量大大增加，有机质减少C.化肥田土壤动物个体总数减少，但是生物多样性提高D.有机肥田的各类土壤动物密度总是大于化肥田【答案】A【解析】物种数越多，物种的多样性就增加，营养结构就越复杂，施用有机肥的田比施用化肥的田中的有机物质要多。

所以答案选A。

【考点】生态系统的调节点评：要求学生牢固掌握基础知识，并能灵活运用所学知识解决和分析实际生产中的例子，以达到学以致用的目的。

《生态系统的稳态及其调节》教学设计一、教学目标1、知识目标（1）理解生态系统稳态的概念和内涵。

（2）掌握生态系统自我调节的机制，如负反馈调节。

（3）了解生态系统稳定性的表现形式，包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。

2、能力目标（1）通过分析生态系统的实例，培养学生的观察能力和逻辑思维能力。

（2）通过小组讨论和案例研究，提高学生的合作学习能力和解决实际问题的能力。

3、情感态度与价值观目标（1）使学生认识到生态系统稳态的重要性，增强环境保护意识。

（2）培养学生尊重自然、顺应自然、保护自然的价值观。

二、教学重难点1、教学重点（1）生态系统稳态的概念和自我调节机制。

（2）抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念及影响因素。

2、教学难点（1）负反馈调节在维持生态系统稳态中的作用。

（2）如何引导学生将生态系统稳态的知识应用于实际生活中的环境保护。

三、教学方法1、讲授法：讲解生态系统稳态的基本概念和理论知识。

2、案例分析法：通过实际的生态系统案例，引导学生分析和理解生态系统的稳态及其调节机制。

3、小组讨论法：组织学生进行小组讨论，共同探讨生态系统稳定性的相关问题，培养学生的合作学习能力和思维能力。

4、多媒体教学法：运用图片、视频等多媒体资源，增强教学的直观性和趣味性，帮助学生更好地理解抽象的知识。

四、教学过程1、课程导入（5 分钟）通过展示一幅美丽的自然生态景观图片，如森林、草原或湖泊，引发学生对生态系统的兴趣。

提问学生：“大家觉得这样的生态系统是一成不变的吗？它是如何保持稳定和平衡的呢？”从而引出本节课的主题——生态系统的稳态及其调节。

2、知识讲解（20 分钟）（1）生态系统稳态的概念讲解生态系统稳态的定义：生态系统在面对外界环境变化和内部干扰时，通过自身的调节作用，保持相对稳定的状态。

强调稳态不是绝对的不变，而是一种动态的平衡。

（2）生态系统的自我调节机制①介绍负反馈调节是生态系统自我调节的主要机制。

通过举例，如草原上食草动物数量增加导致草的数量减少，从而抑制食草动物数量的进一步增长，来说明负反馈调节的作用过程和意义。