第3节 生态系统的自我调节
教学目标：
知识目标：
1、认同生态系统具有一定的自我调节能力；
2、描述生态系统的相对稳定和生态平衡；
3、概述生态系统的自我调节能力是有限的。 能力目标：
1、培养学生收集、分析资料和交流的能力；
2、学会将所学知识与生活、环境、社会等实际问题相联系，并运用到生活中去；
3、尝试用坐标、曲线图或直方图来表示并分析几种生态因素之间的关系。 情感态度和价值观目标：
1、培养学生热爱大自然、爱护生物的情感，理解人与自然和谐发展的意义，提高环境保护意识；
2、关注与生物学有关的社会问题，具有社会责任感；
3、通过人与生态系统之间的相互影响，相互作用，使学生初步形成辨证唯物注意观点。
教学重点难点：
重点：理解生态系统的自我调节能力是有限的。
难点:尝试用坐标、曲线图或直方图来表示并分析几种生态因素之间的关系。
教学过程：
一、导入《食物链的故事》
这是一件真实的故事。在我国遥远的南海上，有一群岛屿——西沙群岛。别看这些岛子小，岛上却生长着青翠的树林，生活着各种昆虫和海鸟。解放军叔叔在这里日夜守卫着祖国的海疆。小岛上生活很艰苦。不要说粮食，就连喝的淡水，种菜的土壤也要从大陆上运去。解放军叔叔不怕困难，在岛上种菜养花，把小岛打扮得像花园一样。为了改善生活条件，他们自力更生，在岛上养了鸡。后来，经过不断地繁殖，鸡群越来越多。只要到林子里转一圈，就可以拾回满满一筐鸡蛋。可是，没过多久，不知为什么这里的老鼠成了灾。由于老鼠的危害，岛上的鸡大量死亡。大白天，一个小时内，二十多只雏鸡就被老鼠咬死；夜里，两、三只大老鼠竟向老母鸡发动了进攻。由于鼠灾，鸡群越来越少。侥幸活下来的鸡干脆躲进树林里，再也不敢出来。“老鼠怕猫，还是请猫帮帮忙吧！”为了消灭老鼠，战士们又把猫带到小岛上。果然，老鼠就被消灭了。可是，战士们在岛上巡逻时，又发现低矮的麻枫桐树下有一堆堆鲣鸟的尸体。经调查，原来是猫作的孽。猫不仅吃老鼠，同时也危害珍贵的鲣鸟。鲣鸟是国际重点保护鸟类。为了不让这群谗猫为非作歹，残害鲣鸟，战士们又养起了狗。狗的嗅觉很灵敏，一发现猫，就扑上去把猫咬死。猫少了，老鼠又再次猖獗起来。狗爱打架，到处汪汪乱叫，搅得小鸟整日不得安宁。驻守海岛的解放军叔叔感到实在无能为力了。 师：请问这个故事告诉我们什么道理？
生：这个故事告诉我们，世界上千万种生物组成了一台十分巧妙的“机器”，各种生物是这台机器的零件，他们互相依赖，互相影响，如果人类不小心无意中触动了机器中的一个零件，就可能带来许多麻烦。
师：同学们看看这些图片，想想这些分别属于什么生态系统？ 生： 师：每一个生态系统在进行物质循环和能量流动的进程中，会不断受到各种因素的影响。大家有没有想过这样的情景：在天气晴朗、阳光灿烂的时候，自己躺在广阔的草原上，那个时候我们会有暖暖的、软软的感觉。那么大家躺在这样舒服的草原上，有没有想过这样一个问题：对于这个草原生态系统，影响它的结构因素有哪些？ 生：植物，草原鼠、牛、羊、兔等食草动物，蛙、蛇、鹰等食肉动物。 师：那有没有人能告诉我，在草原生态系统中，草、鼠和鹰之间的关系？ 生：草被鼠吃，鼠再被鹰吃。(草→鼠→鹰。)
二、生态系统具有自我调节功能
师：在一片草原上，当雨量充沛、气候适宜时，草木生长得十分繁茂，由于有了充足的食物，老鼠的数量急剧增加，同学们，你们想想，老鼠的数量会无限制地增加吗？ 生：（讨论）不会。
师：对。当老鼠的数量增加时，蛇、鹰也因为有了丰富的食物来源，数量增加，相反由于食物缺乏和天敌数量的增加，老鼠的数量减少，草因老鼠的数量减少又繁茂起来，如此循环下去，老鼠的数量就不会无限制地增长。 师：这说明生态系统具有怎样的特点？
生：（讨论）说明生态系统具有稳定性。
师：也说明了生态系统具有一定的自我调节能力。
师：大家能不能用曲线来表示这几种生态因素之间的关系呢？（看PPT）随着草的数量增加时 ，鼠的数量也会增加，，随之鹰的数量也在增加。但是鼠的数量是在草的数量增加的最高值时，再逐渐增加，鹰的数量也是在鼠的数量增加到最大值时，再随之逐渐增加的。
三、生态系统的调节能力是有限的
师：同样是一片草原，人们过度放牧牛羊，草原会有什么变化呢？ 生：（讨论）草原会被破坏，再也长不出草来，最后变成一片沙漠。 师：这个例子又说明了什么问题呢？
师：这说明草原如果被过度利用，就会超出它的自我调节范围，就会有负面影响。这个例子也说明了生态系统的自我调节能力是有一定限度的，超过了这个限度，生态系统就会遭到破坏。大家想想，如果生态系统里的成分很少，也就是说如果生态系统里的生物种类很少、营养结构简单的话，那么这样的生态系统容不容易遭到破坏？ 生：容易。
师：对的。同时这个生态遭到破坏后容不容易恢复啊？ 生：容易。
师：很好。大家在初一的时候也学过食物链、食物网的相关内容吧。我们来分析一下这个食物链和食物网，在这个食物链中，如果由于捕杀老鼠，那么鼠不断的减少，就会对这个食物链有很大的影响；而在这个食物网中，鼠的数量减少就会对食物网的影响很小，因为它可以通过别的途径来弥补。
师:由此我们可以总结出：一般说生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越小。同时，这样的生态系统也比较容易受到破坏，因此它的稳定性就很低。那么那些生物种类多、数量多，自然条件好的生态系统不容易遭到破坏，自我调节能力就高，稳定性也就越好。
师：同学们请思考：热带雨林、北方针叶林、温带落叶林和热带草原生态系统，哪个自我调节能力最大？ 生：热带雨林生态系统的自我调节能力最大。
师：为什么？
生：热带雨林的生态系统的成分比较复杂,而且营养结构也很复杂。 师：江南是个水乡，话说乾隆下江南时，就到了苏州。水乡人上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，可是即便如此，水仍然很清澈。这番景象让乾隆大为惊奇。可是，他也发现苏州虎丘外围的河流被众多染坊流出的废水污染得肮脏不堪、臭气熏天，他亲自过问，追查此事。苏州官衙立即颁发了布告，严禁商贾平民在虎丘一带开设染坊，迫于官府的法令，虎丘一带原有的数十家染坊不得不搬迁至远离虎丘的苏州远郊，从此后虎丘重现绿水青山。 由此请同学思考一下：1.水乡人在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水为何仍能保持清澈？2.虎丘外围的河流在染坊废水的污染下，还能保持稳定性吗？这又说明了什么问题？3.染坊停止排污后，虎丘外围的河流出现了什么变化，这说明了什么？
我们来看一下图片，请同学们自己阅读课本上86页的内容，森里大火和厄尔尼诺现象。这就说明生态系统的调节能力有一定的限度，如果外界干扰力超过了这个限度，则导致生态平衡失调。
师：那么你还知道哪些破坏生态系统平衡的事例呢？
生：自然因素：火山爆发、地震、泥石流、洪水泛滥、台风海啸等；人为因素：人类在生产、生活活动中对大自然不合理地开发，如修建大型工程、大量排放有毒物质、引进或毁灭某些生物物种、大量地施用农药或化肥等。 师：地震等原因可能造成生态系统的严重破坏，但是更为严重的是人类自身的生活和生产也对生态环境产生不良影响。（沙尘暴，海啸）
四、环保教育
师：要使我们周围的生存环境变好，我们每个人必须爱护生物，保护生物的多样性。在食物链中，有毒物质会随着营养级的升高而不断积累。最终危害到人类的安全。 师：那么这些有毒物质是从哪里来的呢？
生：工厂排放的废水，废电池随手扔入水中，生活污水排入水中„„
师：这说明了人类活动对生态系统的破坏，最终威胁人类自身，所以为了我们的生存，为了地球的生存，我们要好好的保护环境，而且要呼吁更多的人来保护环境，同时保护环境要从自身做起！
板书：
生态系统的自我调节
1． 生态系统具有自我调节功能。
2． 生态系统的调节能力是有限度的。
附：“厄尔尼诺”现象
20世纪末的几大灾害，如1998年中国长江全流域洪灾和1997年印度尼西亚有史以来最大的森林火灾的祸首就是厄尔尼诺。它像妖魔那样，可以让久旱的南美洲沙漠骤降暴雨，又会让利马外港海滩上的海鸟海兽相继夭折，使海水变色臭气熏天，这些残骸腐烂后产生的硫化氢气体吹向大陆，给海港城市卡西俄的建筑物和汽车涂上一层黑色，因而当地人又把厄尔尼诺戏称“卡西俄漆匠”。那么，厄尔尼诺究竟是什么？它的成因又是怎样的？它给人类带来的灾难能消减吗？
厄尔尼诺是西班牙语，意为“圣婴”，即上帝之子。厄尔尼诺现象是指赤道太平洋中东部每隔几年发生的一次大规模海水温度异常增高的现象。
“圣婴”的老家在南太平洋的东岸，即南美洲的厄瓜多尔、秘鲁等国的西部沿海。世界著名的秘鲁寒流由南向北流经这里，形成了著名的秘鲁渔场，这里生产的鱼类曾占世界海洋鱼类总产量的1/5左右。但是每隔2～7年，秘鲁渔场便发生一次由于海水温度异常升高而造成的海洋生物浩劫：鱼死鸟亡，海兽它迁，渔类大幅度减产。这种现象一般在圣诞节前后或稍后一两个月出现，因此秘鲁人称此为“厄尔尼诺”，即“圣婴”。除了秘鲁南海岸之外，厄尔尼诺现象还可能在美国加利福尼亚、西南非洲、西澳大利亚等地的沿海发生，只是影响程度比较小一些，没有引起人们的广泛注意。
厄尔尼诺现象是太平洋赤道带大范围内海洋与大气相互作用失去平衡而产生的一种气候现象。在东南信风的作用下，南半球太平洋大范围内海水被风吹起，向西北方向流动，致使澳大利亚附近洋面比南美洲西部洋面水位高出大约50厘米。当这种作用达到一定程度后，海水就会向相反方向流动，即由西北向东南方向流动。反方向流动的这一洋流是一股暖流，即厄尔尼诺暖流，其尽头为南美西海岸。受其影响，南美西海岸的冷水区变成了暖水区，该区域降水量也大大增加。厄尔尼诺现象的基本特征是，赤道太平洋中东部海域大范围内海水温度异常升高，海水水位上涨。
厄尔尼诺现象发生时。由于海温的异常增高，导致海洋上空大气层气温升高，破坏了大气环流原来正常的热量、水汽等分布的动态平衡。这一海气变化往往伴随着出现全球范围的灾害性天气：冷热失去均衡，该天晴的地方洪涝成灾，该下雨的地方却烈日炎炎。一般来说，当厄尔尼诺现象出现时，赤道太平洋中东部地区降雨量会大大增加，造成洪涝灾害，而澳大利亚和印度尼西亚等太平洋西部地区则干旱无雨。
近年来，有科学家提出厄尔尼诺现象的形成可能与海底地震、火山喷发、大气环流变化和含盐量有关。更多的研究发现，厄尔尼诺事件的发生与地球自转速度变化有关，地球自转减慢可能是形成厄尔尼诺现象的主要原因。还有科学家从厄尔尼诺现象发生的周期逐渐缩短（近百年来已有16次，1990年代以来变得越来越频繁）这一点推断：厄尔尼诺现象同人类活动造成的温室效应加剧的全球变暖有直接关系。
厄尔尼诺发生的时间并不固定，短则半年，长则一两年。强度也不一样，1982－1983年那次较强，持续时间长达两年之久。最近一次（1997－1998年）则是有记录以来最强的。1997年开始的厄尔尼诺现象将全球气候搅得一团糟，所到之处灾痕遍地：智利遭受了一场百年不遇的特大洪灾，连续的滂沱大雨把这个国家的沙漠变成了花儿盛开、河流湖泊纵横的草原；我国夏季的酷暑中心移至华北乃至东北，出现罕见的“南凉北热”异常现象；印度尼西亚由于雨季推迟，长期干旱，引发了有史以来最严重的森林大火；东非暴雨频繁，洪水泛滥，肯尼亚、埃塞俄比亚等国饱受洪灾之苦，相反南非等地却在经受干旱的煎熬，大部分粮食作物颗粒无收。
当然人们在猖獗的厄尔尼诺面前并非束手无策。各国海洋及气象局对引发世纪性灾难的1997－1998年厄尔尼诺现象都进行了及时的预报和预测，并对其形迹进行监测，不断发出最新研究报告，使有关国家和地区能做好防灾减灾工作，把灾害损失降到最低点。 在深入探索厄尔尼诺与气候变化关系的过程中，科学家又发现了与其性格相反的拉尼娜（La Nina）现象。有人称之为圣婴的邪恶妹妹“女婴”。虽然威力不及厄尔尼诺，但也会给人类造成相当大的危害。拉尼娜现象也是每隔几年出现一次，是东太平洋沿着赤道酝酿出的不正常低温气流，导致气候异常。其发生频率比厄尔尼诺现象低，上一次较强的情况发生在1988－1989年。
研究厄尔尼诺和拉尼娜现象成为全球科学家的一个长期的课题。世界各地的科学家都在全力以赴，研究这对臭名昭著的“姐妹”引起的种种神秘现象，以及它们之间的互动关系。科学家坚信，只要能研究出这些神秘现象背后隐藏的规律，就能揭示出它们的活动规律，从而有效地对付它们。
