資源簡介

3.1 生態系統的結構
教案
一、教學目標
1.舉例說明什么是生態系統。
2.通過分析生態系統的結構，歸納生態系統的組分，建構生態系統的結構模型。
3.闡明生態系統是一個統一的整體。
二、教學重難點
1.教學重點
分析生態系統的結構，歸納生態系統的組分，建構生態系統的結構模型。
2.教學難點
（1）建構生態系統的結構模型。
（2）闡明生態系統是一個統一的整體。
三、教學過程
【本節聚焦】
生態系統有哪些主要組成成分？它們是如何構成生態系統的？
生態系統具有怎樣的營養結構？
食物網的復雜性對于解決生態學問題有什么啟示？
【導入】問題探討：大豆是發源于我國的重要糧食作物。大豆田里生長著稗草、苘麻、鴨跖草等多種雜草，分布著七星瓢蟲、大豆蚜等動物，土壤里還有蚯蚓、線蟲，以及多種微生物。每公頃大豆與共生根瘤菌每年固氮可以超過100kg。
討論：
1.大豆根系會給土壤帶來哪些變化？
答：大豆的根會吸收土壤中的水和無機鹽，使土壤的水和無機鹽減少；大豆根的呼吸作用會增加土壤中CO2的含量；大豆與根瘤菌互利共生固氮，會增加土壤中氮的含量；死亡和脫落的大豆根，會增加土壤中有機物的含量。
2.大豆與其他生物之間存在什么關系？
答：種間競爭：大豆與稗草、苘麻、鴨跖草。捕食：大豆蚜與大豆。互利共生：大豆與根瘤菌。
3.根據以上討論結果，請用一句話概括生物與環境的關系。
答：環境決定了哪些生物可以在這里生存，生物反過來會影響和改變環境；生物與環境相互依賴、相互影響；生物與環境之間有復雜的相互作用；生物與環境是統一的整體。
總結：上述材料分析說明：生物群落和非生物環境有著密不可分的關系。
【一、生態系統的范圍】
1.生態系統的概念 在一定空間內，由生物群落與它的非生物環境相互作用而形成的統一整體。
2.生態系統的范圍 生態系統的空間范圍有大有小； 生物圈是地球上最大的生態系統。
3.生態系統的類型（詳見課件）
【二、生態系統具有一定的結構】
要分析生態系統的結構，首先要分析生態系統有哪些組成成分，以及各組分之間的關系。
思考討論：分析生態系統的結構
在森林、草原、農田、湖泊等生態系統中，挑選你和本小組同學熟悉的兩個生態系統，分析它們的組成成分及各組分之間的聯系。也可以用以下兩個生態系統為例來進行分析。
生態系統1 某荒漠生態系統
在我國西北半干旱區，豆科植物檸條常被用來進行人工固沙。檸條扎根于沙粒間，頑強生長形成灌叢。在某沙化地區合理種植檸條之后，群落內物種豐富度逐漸增加并趨于穩定。群落中有地錦、胡枝子、畫眉草、狗尾草、豬毛蒿等植物。還分布著多種動物，其中，植食性的有蝗蟲、螻蛄、葉蛾、土蜂等；肉食性昆蟲或其他小動物有姬蜂、步甲、園蛛、蜈蚣等。在檸條根系周圍的土壤中，生活著難以計數的真菌、細菌、放線菌。群落處于穩定狀態時，群落所棲居的土壤表層含水量增加，土壤養分也在改善。
生態系統2 某池塘生態系統
下圖為一個池塘生態系統的示意圖。
討論：
1.分析上述生態系統中生物之間的食物關系，你能畫出多少條食物鏈？與其他同學畫出的食物鏈進行比較，分析各自的食物鏈是否需要修改，共同完善該生態系統的食物鏈和食物網。
答：略
2.按照不同種類生物的營養方式，以及它們在生態系統中的作用，將上述生態系統中的生物進行歸類。
答：生產者：柵藻、團藻、水草
消費者：水蚤、草履蟲、田螺、蝦、草魚、黑魚、青魚
分解者：細菌、真菌
3.在上述生態系統中，食物鏈之外還有哪些成分？它們對生態系統來說是不可缺少的嗎？為什么？
答：食物鏈中只包含生產者和消費者，因此缺少分解者和非生物的物質和能量；它們對生態系統來說是不可或缺的。
物質和能量是生命活動存在的最基本條件，生命活動本質上也是物質和能量的變化，非生物物質還是生物賴以生存的環境成分；
分解者能將動植物遺體和動物的排遺物分解成無機物，如果沒有分解者，動植物的遺體和動物的排遺物會堆積如山，生態系統就會崩潰。
4.每個生物體的生存都離不開物質和能量。這些生物是怎樣獲得物質和能量的？不同種類的生物獲取物質和能量的途徑一樣嗎？
答：綠色植物通過光合作用將無機物轉化為有機物，將太陽能轉化為化學能；
動物通過攝取其他生物獲得物質和能量；
細菌、真菌等通過分解動植物遺體和動物的排遺物獲得物質和能量；
不同種類的生物獲取物質和能量的途徑是不盡相同的。
5.參照一般系統的結構模式圖（下圖），嘗試畫出生態系統的結構模型。
【二、生態系統具有一定的結構】
1．生態系統的組成成分
2.生態系統各組成成分的相互關系
3.食物鏈和食物網
（1）食物鏈：生物之間由于捕食關系而形成的一種聯系。
①食物鏈的組成：生產者+消費者，不包括分解者和非生物的物質和能量。
②每條食物鏈的起點總是生產者，生產者總是為第一營養級，終點是不被其他動物所食的動物。
③箭頭方向為物質和能量流動的方向,同時還表示捕食關系，方向具有不可逆性，是長期自然選擇的結果。
④各種生物所處的營養級并不是一成不變的。
⑤食物鏈一般不超過五個營養級。
（2）食物網：食物鏈彼此相互交錯的復雜營養關系。
①形成原因：在生態系統中，一種綠色植物可能是多種植食性動物的食物，而一種植食性動物既可能吃多種植物，也可能被多種肉食性動物所食。
②特點：
在食物網中,兩種生物之間的種間關系可能不止一種。
在食物網中的同一消費者的營養級并不是一成不變的，可能處于多個營養級。
（3）食物鏈和食物網的功能
①一般認為，食物網越復雜，生態系統抵抗外界干擾的能力就越強。
原因： 如果一條食物鏈的某種動物減少或消失，它在食物鏈上的位置可能會由其他生物來取代。
②食物鏈和食物網是生態系統的營養結構，是生態系統物質循環和能量流動的渠道。

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