51生态系统的结构学案人教版必修III.doc

金太阳新课标资源网 第5章 生态系统及其稳定性第1节 生态系统的结构教材预览导言从 可以看出，一定区域内 的状况，决定了哪些生物能够在这一区域定居和繁衍思考：①在环境条件大体相同的地方，群落的外貌和结构是否相似?②生物群落与无机环境之间有什么关系?提示：①相近或相似②生物群落与无机环境之间的关系不是静止的，而是处于动态变化之中：能量在其中流动，物质在其中循环，信息在其中传递，多种多样的生物及其与环境之间构建起了动态平衡的关系1.生态系统的范围由 与它的 相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统；地球上最大的生态系统是 思考：①所有生态系统的范围是一样大吗? ②生态系统有哪些类型？提示：①有大有小；②生态系统类型众多，-般可分为自然生态系统和人工生态系统两大类自然生态系统又可分为水域生态系统和陆地生态系统水域生态系统可进一步分为海洋生态系统、淡水生态系统等；陆地生态系统可进一步分为森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、冻原生态系统等人工生态系统又可分为农田生态系统、人工林生态系统、果园生态系统、城市生态系统等思考：③动物园里饲养着各种动物，也栽培了多种植物一个动物园中的全部动物是一个系统吗?全部动物和植物是一个系统吗?提示：动物园中的全部动物不能说是一个系统，因为不同种动物是分开饲养的，彼此之间没有内在联系和相互影响，不是一个有机的整体。

同理，动物园中的全部动物和植物也不是一个系统2.生态系统具有一定的结构生态系统包括以下组成成分： ； ； ； 许多 彼此相互交错连接成的复杂 ，就是食物网，生态系统的 就是沿着这种渠道进行的思考：食物链上一般不超过五个营养级，想一想，这是为什么??提示：一般说来，能量从太阳开始沿着食物链传递几次以后就所剩无几了，所以食物链一般都很短，通常只由4~5个环节构成，很少有超过6个环节的预览答案 群落的演替 无机环境 生物群落 无机环境 生物圈 非生物的物质和能量；生产者；消费者；分解者 食物链 营养结构 物质循环和能量流动问题探讨1. 用关键词、方框、线段和箭头等，建构生物与非生物之间关系的图示模型，并在小组内交流各自建构的模型提示：如图5-1，其他合理的答案也可以图5-1 生物与非生物之间关系的图示本节聚焦学习本节课文应从从“生产者、消费者、分解者”之间的关系，阐释生态系统中各组成成分之间紧密联系构成一个统一整体，体现一定的结构和功能；在各种类型的生态系统中，都包含有非生物的物质和能量、植物、动物和微生物等组成成分这些组成成分之间并不是毫无联系的，而是通过物质和能量的联系形成一定的结构群落是生态系统中有生命的部分，群落中生物间的“营养联系”就是生态系统的“生命线”，其主要形式就是“食物联系”。

学习过程从群落的演替可以看出，一定区域内无机环境的状况，决定了哪些生物能够在这一区域定居和繁衍；生物群落的存在又改变着无机环境在环境条件大体相同的地方，群落的外貌和结构往往也相近或相似这些都说明生物群落与无机环境有着密不可分的联系一 生态系统的范围生态系统的空间大小各异，一个池塘、一片草地、一块农田、一座山林、一条河流等，都可以各自成为一个生态系统地球上的全部生物及其无机环境构成的生态系统称为生物圈在生物圈中，繁衍着各种各样的生物，每一种生物都生活在各自的特定环境中，它们既利用环境资源满足了自身生长发育的需要，使种群得到延续，同时，它们自身也是构成环境的重要因素生态系统的范围”这部分内容的教学，可以结合实例，采用列表比较的方法进行归类和总结（参见表5-1）表5-1 不同类型的生态系统举例类型森林生态系统草原生态系统农田生态系统划分依据植物分布情况分布区域湿润或较湿润地区干旱地区农耕区主要植物乔木草本农作物主要动物树栖动物为主能挖洞和善奔跑的动物动物种类较少特点动植物种类多，群落结构复杂，种群密度和群落结构能较长时间保持稳定动植物种类相对较少，群落结构相对简单，种群密度和群落结构常发生剧烈变化动植物种类少，群落结构单一，人的作用非常关键，是在一定程度上受人工控制的生态系统例题 下列组合中，依次属于种群、群落、生态系统的一组是：①紫金山上所有中华虎凤蝶的幼虫、蛹和成虫②江心洲的全部生物③玄武湖的全部动物及绿色植物 ④将军山的全部生物及无机环境（ ）A.①②③ B.②③④ C.③④① D.①②④解析：①紫金山上所有中华虎凤蝶的幼虫、蛹和成虫是同一物种全部个体的总和，属于种群；②江心洲的全部生物是定区域内全部生物的总和，属于群落；③玄武湖的全部动物及绿色植物不能包括全部生物，只能是多个种群的集合； ④将军山的全部生物及无机环境属于生态系统的范畴。

答案：D 同步拓展1.生态系统的概念(1)由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统2)生态系统的范围有大有小最大的生态系统是生物圈2．生态系统是开放的系统自然生态系统总是与外界进行物质、能量与信息的交流，即使是相对独立的池塘生态系统也是这样，它的四面八方亦都是与外界相通的，不断有能量和物质的进入和输出生态系统的开放性具有重要意义，具体体现为：①有开放，才有输入对一个系统而言，有输入才有输出，输入的变化总会引起输出的变化输出是输入的结果，而输入是原因②开放促进了要素间的交流开放使生态系统各要素间有了不断的交换，促使系统内各要素间关系始终处于动态之中例如，系统内生物个体生理活动和适应性对策的变动，种群之间交流的变化，种与种之间关系的改变等都能在开放环境中得到改善③开放使系统得到发展例如，外界气候常常决定生物群落的分布和外貌，也影响到群落的结构和生产力无论从长期还是短暂的角度看，气候都是生态系统发生演替的诱发原因可以说，生态系统的开放性决定了系统的动态和变化，开放给生态系统提供了可持续发展的可能性开放性原理提示人们在研究生态系统时，应持开放动态的思维要把研究的对象和生态系统一起放到周围环境之中。

运用开放性原理就能更全面、深刻地揭示事物的本质3．整体性原理整体性（holism）原理是生态系统的另一重要原理整体性是指系统的有机整体，其存在的方式、目标、功能都表现出统一的整体性任何一个生态系统都是多个要素综合而成的统一体，这个统一体不再是各要素结合前的分散状态，而是发生了巨大变化整体性是生态系统要素与结构的综合体现，主要有三个论点：①整体大于各部分之和当要素按照一定规律组织起来具有综合性的功能时，各要素在相互联系、相互制约、相互作用下出现了不同的性质、功能和运动规律，尤其是出现了新质（emergent properties），这是各要素独立存在时所没有的②一旦形成了系统，各要素不能再分解成独立要素存在如果要硬性分开的话，分解出去的要素就不再具有系统整体性的特点和功能③各要素的性质和行为对系统的整体性是有作用的，这种作用是在各要素相互作用过程中表现出来的各要素是整体性的基础，系统整体如果失去其中一些关键性要素，也难以成为完整的形态而发挥作用生态系统的整体性越强，就越像一个无结构的整体在一定条件下，可以以一个要素的身份参加到更大的系统中去，这种整体性正是生态系统的实质和核心生态环境的治理，局部的行动已不能彻底扭转，迫切需要以整体性原则来处理。

二 生态系统具有一定的结构我们首先来分析生态系统的组成成分，以及各组分之间的关系思考与讨论在森林、草原、农田、湖泊、池塘等类型的生态系统中，挑选你和本小组同学都比较熟悉的一个生态系统，讨论以下问题：1.这个生态系统中有哪些生物?尽可能多地列出它们的名称提示： 例如草原生态系统中有各种各样的植物、食草昆虫、蜘蛛、青蛙、小鸟、鼠、兔、蛇、狐狸、猫头鹰等2.分析这些生物之间的食物联系，你能画出多少条食物链(food chain)?与其他同学画出的食物链进行比较，分析各自画出的食物链是否需要修改，共同完成该生态系统的食物链和食物网提示：可以画出的食物链和食物网有3.这个生态系统中，在食物链之外还有哪些成分?它们对这个生态系统来说是不可缺少的吗?为什么?提示：还有非生物的物质和能量物质和能量是生命活动存在的最基本条件，生命活动本质上也是物质与能量的变化非生物物质还是生物赖以生存的环境4.每一个生物体的生存都离不开物质和能量这些生物都是怎样获得物质和能量的?不同种类的生物获取物质和能量的途径一样吗?提示：绿色植物通过光合作用把无机物转变为有机物，将太阳能转化为化学能动物通过摄取其他生物获得物质和能量。

各种生物获取物质和能量的途径是不一样的5.按照不同种类生物的营养方式和它们在生态系统中的作用，将生物进行归类提示：可分为生产者、消费者、分解者6.联想其他生态系统的组成，对其中的生物是否也能做相同的归类?提示：可以7.参照下图所示一般系统的结构模式图，尝试画出生态系统的结构模型提示：生态系统的结构模型可以有多种形式在不考虑物质的输入和输出的情况下，可以表示为图5-2这样的简化模型图5-2 生态系统的结构模型同步拓展1．生态系统各成分的比较成分名称生物类型(或成分)同化类型作用地位非生物的物质和能量阳光、热能、水、空气、无机盐等为生态系统的生物提供物质和能量，是各种生物赖以生存和发展的基础基本成分生产者绿色植物(主要)、光能自养细菌、化能自养细菌、蓝藻等自养型将无机物合成有机物，把光能或无机物中的化学能转变成有机物中的化学能，是一切消费者和分解者的物质和能量来源基本成分消费者动物、寄生微生物异养型能够加快生态系统的物质循环；有助于植物传粉和种子传播非基本成分分解者腐生微生物(主要是细菌和真菌)、某些动物等异养型将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，保证物质循环通畅进行基本成分关系生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大桥梁；生产者与各级消费者以捕食关系建立的食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道2.生态系统中四种成分的联系在生态系统的生物成分中，生产者、消费者、分解者被称为三大功能类群，这三大类群的关系如下图所示：(1)由上图可知：非生物的物质和能量是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源。

2)生产者是生态系统中唯一能把非生物的物质和能量转变成生物体内的物质和能量(有机物及其贮存的化学能)的成分，因此，可以说生产者是生态系统的基石3)分解者在生态系统中占有重要地位如果一个生态系统中没有分解者的话，动植物的遗体残骸就会堆积如山，生态系统就会崩溃因此，从物质循环角度看，分解者在生态系统中占有重要地位3.生态系统中组成成分的特例与错误说法错误说法特例细菌都是分解者硝化细菌是自养型生物，属于生产者；寄生细菌属于特殊的消费者动物都是消费者秃鹫、蚯蚓、原生动物等以动植物残体为食的腐食动物属于分解者生产者是绿色植物蓝藻、硝化细菌等自养原核生物也是生产者，应该说生产者包含绿色植物植物都是生产者菟丝子营寄生生活，属于消费者4．食物链和食物网4．1食物链(1)概念：在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系，叫做食物链2)食物链包括三种类型：捕食链、寄生链和腐生链高中生物所涉及的食物链，实际上是捕食链，是由消费者和生产者之间通过。