专题十六生态系统的结构和功能。

古人云，工欲善其事，必先利其器。高中教师要准备好教案，这是高中教师的任务之一。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃，帮助高中教师缓解教学的压力，提高教学质量。所以你在写高中教案时要注意些什么呢？为此，小编从网络上为大家精心整理了《专题十六生态系统的结构和功能》，相信您能找到对自己有用的内容。

专题十六生态系统的结构和功能

1．举例说明什么是生态系统。

2．讨论某一生态系统的结构。

3．尝试建构生态系统的结构模型、调查农田生态系统中的能量流动情况。

4．分析生态系统能量流动的过程和特点、物质循环。

5．尝试探究土壤微生物的分解作用。

6．说明能量流动和物质循环的关系、关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。

1．讨论生态系统的结构。

2．生态系统能量流动的过程和特点

3．分析生态系统中的物质循环。

1．说明生态系统是一个整体。

2．生态系统能量流动的过程和特点

3．说明能量流动和物质循环的关系。

第一课时

一、相关知识

（一）基本概念

生态系统、生物圈；生态系统的成分、非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者；生态系统的营养结构、食物链、食物网

（二）知识网络

（三）疑难解析

1．生态系统中各种成分的地位和关系

在生态系统中，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，生产者、消费者和分解者的划分是依据各自的代谢类型和在生态系统中的功能特征来决定的。即：根据某种生物在该生态系统中的功能特性分为三大类群：

①生产者从新陈代谢的同化作用方面看属于自养型，是生态系统的主要成分，是生态系统中唯一能够把非生物物质和能量转变成生物体内的物质和能量的生物。绝大多数进行光合作用，少数进行化能合成作用（如：硝化细菌、铁细菌、硫细菌）。

②消费者从新陈代谢的同化作用方面看属于异养型，虽然存在着不同的级别，但是生态系统的非必要成分。主要指各种动物。不过有些寄生细菌，它们从活的生物体内吸取有机物，在生态系统中也扮演着“小型消费者”的角色，故寄生细菌属于消费者。

③分解者从新陈代谢的同化作用方面看属于异养型，是生态系统的主要成分。主要包括应腐生生活的细菌和真菌，也包括一些腐食性动物（如：蚯蚓、蝇、蜣螂等），它们都能分解残枝败叶、尸体、粪便等有机物，故腐食性动物属于分解者。

总之，生态系统中的四种组成成分的相互关系是：非生物的物质和能量的作用是为各种生物提供物质和能量；生产者的作用是转化物质和能量；消费者的作用是推动物质和能量在群落中的流动；分解者的作用是把物质和能量归还到无机自然界。

附：生态系统中的特殊成分

①绿色植物中的消费者。如食虫植物在长期的进化过程中，通过自然选择形成了特殊的捕虫器，一般生长在缺乏氮素的环境中，根系也不发达甚至退化。捕虫器内有高度分化的分泌细胞，可以分泌出消化液，消化吸收捕到昆虫的营养，以适应不良的生活环境。当然，这些植物都具有叶绿体，能进

行光合作用，属于生产者（第一营养级），若当这些植物捕虫消化吸收过程发生时，就应该归为消费者（最低是第三营养级）。如：猪笼草、狸藻、瓶子草等。另外寄生在其他植物上的绿色植物菟丝子等不含叶绿体，叶子退化，仅有发达的生殖器，它们可以从寄主那里获取营养物质，属于异养型，是地道的消费者。但不是全部的寄生植物都是消费者，如：桑寄生、槲寄生等，这些植物只是从寄主那里吸收水分和无机盐（同根的作用），且能通过光合作用合成自身物质，其代谢类型为自养型，属半寄生，依然属于生产者。

②动物中的生产者。一些单细胞的动物，如原生动物中的鞭毛虫类，其中的一部分无细胞壁，有叶绿体，能进行光合作用，符合生产者的特征。然而，当其生活环境中有现成的有机物时，可直接从环境中摄取有机物，故它们既是生产者又是消费者。又如绿眼虫既是自养生物（生产者）又是异养生物。当然也有完全营自养生活的衣滴虫。

③病毒应属于消费者。病毒是非细胞结构的生物，主要由核酸（DNA或RNA）和蛋白质构成，其生存的环境仅限于活细胞内。病毒繁殖时是由自身的遗传物质利用寄主细胞里的有机物为原料来合成自身物质的，并没有把寄主细胞里的有机物分解成无机物回归到无机环境中，可见，病毒不能作为分解者，应属于消费者。

2．通过种间关系生态系统各种生物间数量调控

食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。食物网越简单，生态系统就越容易发生波动和毁灭。假如在一个草原上只有草，鹿和狼，构成一个三个环节的生物链。这种情况下，鹿一旦消失，狼就会饿死。如果还有其他的食草动物，鹿的消失对狼的影响就不那么大。

反过来，如果狼先灭绝，鹿的数量因为没有了天敌而急剧增加，造成对草的过度啃食。结果草的减少也会引起鹿的减少，甚至同归于尽。如果还有另一种食肉动物，那么狼的灭绝，造成的影响就不会那么大了。复杂的生物网避免了由于一种生物的消失，引起的整个生态系统的失调。

3．生态系统的食物链类型：

在生态系统中，食物链主要有三种不同的类型：

①捕食食物链（grazingfoodchain），从绿色植物开始，然后是草食动物，一级肉食动物，二级肉食动物，如：草→兔→狼

②腐生食物链（detritusfoodchain），也称碎屑食物链，从死亡的有机体开始，例如，木材→白蚁→食蚁兽，植物残体→蚯蚓→线虫→节肢动物等。

③寄生食物链（parasitefoodchain），或是从植物开始，或者从动物开始，接着是寄生物和其他动物，例如，鸟类→跳蚤→原生动物→细菌→过滤性病毒，大豆→菟丝子，牛→蚊子→蜘蛛，鼠→跳蚤，等等。

上述三种类型的食物链中，①、③是从活的有机体开始，②是从死亡有机体开始，但它们的最初起点都是植物。三种食物链中，①、②两种类型是最重要的。

三考点例析

例1(05年江苏卷)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

[解析]本题考查生态系统的成分和生态系统的营养结构，大部分动物是消费者，少部分动物是分解者，应腐生生活的细菌才是分解者。

答案：C

例2（06年高考重庆卷）题1图是某生态系统的食物网图，甲～庚代表不同的生物，箭头表示能量流动的方向和食物联系。下列叙述正确的是（）

A．此食物网中有6条食物链，丁占有四个不同的营养级

B．戊接受的太阳能是流经此生态系统的总能量

C．丙可利用的总能量小于乙和丁可利用的总能量之和

D．向此生态系统，可增强该系统的稳定性

[解析]本题考查①食物链计算与营养级判断。②生态系统的能量流动。③生态系统的稳定性。答题思路是①锁定“生产者”和最高营养级，丁占有第二、三、四、五、六共五个不同的营养级。②“接受≠同化”。③大量引入外来物种可能会破坏该系统的稳定性。

答案C。

第二课时

一、相关知识

（一）基本概念

生态系统的能量流动、生态系统能量流动的单向性、生态系统能量流动的逐级递减性、能量金字塔、能量的多级利用；生态系统的物质循环、生物地化循环、碳循环

（二）知识网络

生态系统的

能量流动

生态系统的

物质循环

（三）疑难解析

1．生态系统中的能量流动

（1）能量流动的源头是阳光（光能）

（2）能量的输入

①相关生理过程：绿色植物的光合作用将光能转换成化学能。

②输入的总值：绿色植物通过光合作用固定的光能的总量。

(3)能量的传递（如图所示）

①途径：能量是以物质的形式沿着食物链或食物网这一主渠道而向前传递的。

②能量的分流：每一营养级的生物获得的能量的分配情况。

I．被该营养级生物呼吸作用分解消耗一部分，其中ATP用于生命活动，热能从生物群落中散失到大气中。对于生物群落而言，热能是群落的能量输出。

Ⅱ．进入下一营养级生物(最高营养级生物除外)。

Ⅲ．动植物遗体、枯枝落叶、粪便等被分解者利用。

④能量传递的特点

I．单向流动：食物链相邻营养级生物的吃和被吃关系不可逆转，能量不能倒流。

Ⅱ．逐级递减：每个营养级的生物总有一部分不能被下一营养级利用；每个营养级生物都经自身呼吸而消耗一部分能量。

(4)能量的散失

①散失能量的形式：热能(对生物群落而言，相当于能量输出)。

②散失能量的产生：通过生产者、消费者、分解者的呼吸作用分解有机物而产生的能量，一部分形成ATP被生物利用，另一部分以热能形式散失到无机环境中。

2．生态系统的物质循环

在生态系统中，物质从非生物的物质和能量开始，经生产者、消费者和分解者，又回到非生物的物质和能量，完成一个由简单无机物到各种高能有机化合物，最终又还原为简单无机物的生态循环。通过该循环，生物得以生存和繁衍，非生物的物质和能量得到更新并变得越来越适合生物生存的需要。在这个物质的生态循环过程中，太阳能以化学能的形式被固定在有机物中，供食物链和食物网上的各级生物利用。

碳循环（如图）

碳是构成生物体的最基本元素，虽然它在自然界中的蕴藏量极为丰富，但绿色植物能够直接利用的仅仅限于空气中的二氧化碳（CO2）。生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从空气中吸收二氧化碳，经光合作用转化为葡萄糖，并放出氧气（O2）。在这个过程中少不了水的参与。有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物。碳水化合物经食物链传递，又成为动物和细菌等其他生物体的一部分。生物体内的碳水化合物一部分作为有机体代谢的能源经呼吸作用被氧化为二氧化碳和水，并释放出其中储存的能量。由于这个碳循环，大气中的CO2大约20年就完全更新一次。

3．能量流动与物质循环的关系

生态系统的主要功能就是生态系统的能量流动与物质循环。且两大功能之间有明显的差别，又有必然的联系，教学时应特别明确地强调它们之间的这种关系。

（1）差别：能量在生态系统内是单向流动的，能量在逐级流动的传递效率是很低的，逐级都有大量的能量被消耗掉。因此，生态系统要不断地从外界获取能量(太阳能)，只有这样，生态系统的能量流动才能持续下去。至于生态系统的物质循环，则是在生物群落和无机环境之间循环往复地进行着的，这些物质是可以重复地被利用的。

（2）联系如图所示：生态系统的能量流动是随着物质循环进行的。能量的固定、转移和释放，离不开物质的合成与分解等过程，反之亦然。由此可见，能量流动和物质循环之间互为因果，相辅相承，具有不可分割的联系。生态系统中的各种组成部分——非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，正是通过能量流动和物质循环、才紧密联系在一起，形成一个统一的整体。

三考点例析

例1(06上海卷)右图食物网中的猫头鹰体重每增加20g，至少需要消耗植物

A．200g

B．250g

C．500g

D．1000g

[解析]：本题考查生态系统能量流动过程中的传递效率问题，至少消耗多少是按照最高传递效率计算。

答案C

例2（06年江苏卷）(8分)为了调查太湖某一水层是否有自养生物存在，及其产氧量能否维持本层水体生物呼吸耗氧所需，可用黑白瓶法测定该水层生物昼夜平均代谢率来判定。白瓶为透明玻璃瓶，其水体溶解O2的昼夜变化值为水中生物光合作用产生的02与呼吸消耗的O2的差值(以WDO表示)；黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，瓶中水体溶解02的昼夜变化值为水中生物呼吸消耗的02(以BDO表示)。请完成下列实验。

（1)实验步骤：

①用采水器取该层水样，分别注满500mL黑、白瓶并密封，剩余水样用于测__________；

②将黑、白瓶_________；

③________________。

(2)设计记录所测数据的表格。(表格请设计在答题卡上)

（3）预测实验结果并分析。

[解析]本题综合考查生态系统的功能和完成这些功能的生理过程。

答案（1）溶解氧浓度挂回原水层24h后取出黑、白瓶测溶解氧浓度

（2）黑、白瓶溶解氧变化记录表（mg/L）

白瓶黑瓶

123平均123平均

24h后溶氧量

原初溶氧量

（3）若WDO－BDO＞0，则有自养生物；若WDO－BDO＝0，则无自养生物；若WDO≥0，则该水层产氧量能维持生物耗氧量所需

四自我检测

1．生态系统的能量流动是指（）

A．太阳能被绿色植物固定的过程

B．系统内生物体能量被利用的过程

C．系统内伴随物质循环的能量转移的过程

D．能量从生物体进入无机环境的过程

2．生态系统中属于生产者的是（　）

A．限于绿色植物B．限于自养生物

C．全部植物及细菌和真菌D．全部自养生物及部分异养生物

3．在生态系统碳循环过程中把CO2释放到大气中有多种形式，其中起主导作用的是（　）

A．植物和动物的呼吸作用

B．化石燃料的燃烧作用

C．分解者对有机物的分解作用

D．化工厂对碳酸盐的分解作用

4．在生态系统中，碳元素参与物质循环的主要形式（　）

A．二氧化碳B．碳酸盐

C．碳酸D．碳水化合物

5．右图表示a、b、c三个地区森林土壤有机物的分解状况，则分解者的作用由弱到强依次是（）

A．a→b→c

B．c→b→a

C．b→a→c

D．a→c→b

6．某生态系统中有a、b、c、d、e五种生物，a为植物，其余的为动物。一年内输入内这五种生物的能量数值如下表：

生物abcde

能量(J.m-2×10-5)909.50.961.80.32

ｂ、c、d、e四种动物同处一个营养级的是（）

A．b与cB．c与dC．d与eD．b与d

7．细菌和真菌在生态系统中物质循环不可缺少是因为

A．食物链中重要一环B．能把有机物分解为无机物，归还到无机环境中

C．与人类关系非常密切D．与生产者、消费者都有关系

8．在生态系统中是生产者，从细胞结构来看属于原核生物，在生态系统碳循环中起重要作用的是（　）

A．蓝藻B．细菌　C．水稻　D．病毒

9．生产者和消费者的遗体被分解者分解（　）

A．只有物质循环过程B．只有能量利用过程

C．既有物质循环又有能量利用过程D．无法确定

10．表示一个生态系统食物关系时，往往得到的是网状的复杂结构，这是由于（　）

A．生产者的数量最多B．消费者不只以一种食物为食

C．生态系统的物质流失D．能量在各级营养级中逐渐递减

11．下列哪项叙述是不正确的（　）

A．能量流动是生态系统的主要功能

B．物质是能量流动的载体

C．能量是物质循环的动力

D．能量在流经生态系统各个营养级的时候，是逐级递减的

12．对于绿色植物来说，与生态系统碳循环密切有关的生理过程是（　）

①渗透吸水　②吸胀吸水　③光合作用　④蒸腾作用　⑤矿质元素的吸收　⑥呼吸作用　⑦顶端优势

A．②⑤B．③④C．①⑦D．③⑥

13．一个生态系统若能长期维持下去，除非生物的物质和能量外，不可缺少的是（　）

A．生产者和消费者

B．消费者和分解者

C．生产者和分解者

D．所有的生物成分

14．下图为一食物网，若把蛇全部捕光，请回答：

（1）此食物网中，何种生物数量大量减少？______。

（2）何种生物数量有增加的趋势？______。

（3）该食物网中，草属于__________，山猫鹰属于__________。

（4）该食物网的各种生物中，含有能量最多的是__________，该生态系统的能量最终来源是__________，其能量流动的特点是__________.

15．如图为碳循环图解，请回答下列问题：

（1）物质循环实质上是物质在圈与圈之间转移。请在下列表格中填出各圈中碳素的贮存形式，用“十”或“—”标明是否参与碳素交换过程。

项目岩石圈大气圈水圈生物群落

碳素贮存形式

是否参与交换

上述分析得知，碳循环带有__________性。

（2）碳主要以__________形式循环的。

（3）碳从无机环境进入生物群落的唯一途径是［　］__________；由绿色植物通过②__________传递到各级消费者。

（4）碳从生物群落返回无机环境的途径③表示__________；④表示__________；⑤表示__________。

16.如图是1845年至1935年的90年间，北美加拿大森林中猞猁和雪兔种群数量的变化曲线。据图回答有关问题：

（1）雪兔的种群数量变化用字母________表示，其数量最多的年份曾达到________只。

（2）雪兔的数量在一段时间内能够急剧增加的生物因素主要是①__________________②________________________。

（3）猞猁的存在对整个森林生态系统的稳定所起到的作用具体是___________________

____________________________________。

（4）在所研究的1890~1935期间，该生态系统中雪兔的K值为_______左右。从图中任意一时段看出，当雪兔种群达到K值后，猞猁种群的K值变化是________（答早于或晚于）雪兔的K值出现（注：不考虑其他生物因素）。

参考答案

1．C，提示：生态系统的能量流动是指能量的输入、传递、转化和散失的过程，能量流动是随着物质的循环而完成的。

2．B，提示：生产者是指能直接将无机物合成有机物的生物成分，其同化类型应为自养型，而自养型生物除光合自养型的植物及光合细菌外，还应包括各种化能合成作用的自养型生物，如硝化细菌、铁细菌、硫细菌等。

3．A，提示：在生态系统碳循环过程中通过植物和动物的细胞呼吸把CO2释放到大气中。

4．A，提示：碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是通过自养型生物将二氧化碳进入生物群落，再通过生物群落中的各种生物的细胞呼吸将其释放回无机环境中。

5．B，提示：土壤中的有机物通过分解者的分解作用成为二氧化碳释放回无机环境中，分解者的分解作用越强土壤中的有机物量越少。

6.B，提示：生态系统能量流动是单向的逐级递减的，相邻营养级之间的能量大约为10%—20%，处于同一营养级的生物能量数值大体相同。

7．B，提示：营腐生生活的细菌和真菌属于分解者能把动植物遗体分解成无机物，供生产者重新利用。

8．A，提示：蓝藻是原核生物，能够进行光合作用将二氧化碳和水和成贮存能量的有机物，在生态系统碳循环中起重要作用。

9．C，解析：生产者和消费者的遗体被分解者分解简单的无机物过程中，释放能量。jAB88.coM

10．B，提示：在一个生态系统中，生物的种类越多，个体数量越庞大，其中的食物就越多，彼此间的联系也就越复杂。因为一种绿色植物可能是多种草食动物的食物，而一种草食动物既可以吃多种植物，又可能成为多种肉食动物的捕食对象，从而使各条食物链彼此交错，形成食物网。

11．A，提示：生态系统的主要功能是能量流动和物质循环。

12．D，提示：绿色植物与生态系统碳循环有关的生理过程是光合作用和呼吸作用（有氧呼吸）。　

13．C，提示：在生态系统中，生产者的作用是把无机物转变为有机物，把光能转化为化学能，这样才能被生物体利用，所以，生产者是生态系统的主要成分；分解者的作用是把动植物的遗体、排出物和残落物中所含的有机物分解成无机物，归还到无机环境，这样才能被绿色植物重新利用，所以，分解者是生态系统的必备成分。消费者既不是主要成分，也不是必备成分。故生态系统长期维持下去，除非物质的物质和能量外，必须有生产者和分解者。

14．提示：此题旨在考查生态系统食物网中某种生物数量变动对其他物种的影响。从上述食物网中可以看出，蛇既是山猫的天敌，又是鹰的食物，而鹰又是兔的天敌。因而当蛇全部损光后，山猫将失去天敌的捕食，数量剧烈增加。鹰则将更多地以兔为食，保持数量基本不变，同时，山猫也是兔的天敌，山猫的增加，也将引起兔的减少，因而蛇减少的结果必然引起山猫数量的上升和兔数量的下降。

参考答案：（1）兔　（2）山猫（3）生产者消费者（4）花生和草太阳光能单向的逐级递减的

15．提示：本题考查碳循环有关知识。碳循环具有全球性。碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以二氧化碳的形式进行的。碳从无机环境进入生物群落的唯一途径是光合作用。绿色植物合成的含碳有机物通过食物链和食物网传递到各级消费者。碳从生物群落返回无机环境的途径有生产者、消费者的细胞呼吸，分解者的分解作用和化石燃料的燃烧，应该说明的是，硝化细菌等的化能合成作用也参与碳循环。

参考答案：

（1）

无机盐CO2HCO有机物

-+++

全球

（2）CO2　

（3）①光合作用　食物链和食物网　

（4）细胞呼吸　分解作用　燃烧等利用

16．提示：本题考查种群数量的变化及生态平衡问题

参考答案：（1）A140千或140000

（2）可食的植物增加猞猁争剧减少

（3）猞猁捕食一定数量的雪兔，使森林植被不致被过度破坏，从而维持了系统的稳定

（4）60千只晚于

精选阅读

生态系统的结构

教学设计方案
教学过程
一、首先复习生态系统的概念，把生态系统的概念与生物群落的概念加以区分，突出生态系统的结构与功能特点，指出生态系统的研究中心就是它的结构和功能，由此引出生态系统结构的学习课题。并引导学生分析：研究生态系统的结构，首先要研究清楚生态系统的组成成分，然后还要研究各组成成分之间的联系（即营养结构）。
二、学习生态系统的成分时，首先结合教材中一个池塘生态系统的示意图，引导学生观察分析该生态系统中的各种无机环境要素和生物组成，列举出这些成分；再引导学生从各成分在生态系统中的功能的角度对这些成分进行分类，给出生产者、消费者及分解者的名称。最后以板书的形式总结归纳出生态系统的成分（如下）。
三、对于生物成分的教学，注意引导学生分析三大功能类群在生态系统的地位。生产者是生态系统的主要成分，因为绿色植物固定太阳能，进行初级生产，是消费者和分解者获得能量的源泉，也是生态系统存在和发展的基础；分解者在生态系统占有重要地位，因为大约90％的陆地初级生产量都需分解者的分解功能归还给无机环境，供生产者再吸收；消费者则不会影响到生态系统的根本性质。
四、对于生态系统营养结构的教学，可以引导学生首先从分析生态系统各成分之间的关系入手研究，生态系统内部最重要的联系是生物之间的营养联系，由此引出食物链的概念，阐明食物链是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。然后引导学生观察教材“温带草原生态系统的食物网简图”，一方面观察食物链之间彼此相互交错连结的复杂营养关系，引出食物网的概念，另一方面让学生观察图中有多少条食物链，并列举出最长及最短的食物链，由此来强化对食物链和食物网概念的理解。
五、对于营养级的教学内容，教师引导学生注意生态系统的每一条食物链都包括几个环节，同一环节上所有生物的总和，可作为一个营养级。然后以一条食物链为例，分析该食物链上各个环节的生物属于哪一营养级；再引入食物网（同上）中判断某种生物所处的营养级，使学生认识到有些生物（如杂食、肉食动物）可以同时占有几个营养级别；同时指出一条食物链的营养级一般不超过五个，为后面生态系统功能的教学打下一个伏笔。
六、最后总结指出食物链和食物网是生态系统的营养结构，是生态系统功能的结构基础，生态系统的能量流动和物质循环就是顺着这种渠道流动的。教学结束后，可以选择适当的方式进行反馈测试，反馈的方式和题目略。
板书提纲
二、生态系统的结构
包括两个方面：生态系统的成分
　食物链和食物网
（一）生态系统的成分
1、非生物的物质和能量：阳光、空气、水分、矿物质等。
2、生产者：绿色植物。
3、消费者：各种动物。
　
4、分解者：腐生的细菌和真菌。
（二）食物链和食物网
1、食物链：各生物之间由于食物关系而形成的一种联系。
如：柳树叶片→蝉→螳螂→黄雀→鹰
特点：开始时是生产者
说明：捕食链、寄生链、腐生链
2、食物网
许多食物链彼此相互交错联结的复杂营养关系。
3、营养级：食物链上每个环节或食物网中同一环节上所有生物的总和。

说明：
小结：结构的两种含义

《生态系统的结构》

一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备，作为高中教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来，有效的提高课堂的教学效率。你知道如何去写好一份优秀的高中教案呢？下面是小编精心为您整理的“《生态系统的结构》”，仅供您在工作和学习中参考。

《生态系统的结构》一、教学目标

1.举例说明什么是生态系统。

2.讨论某一生态系统的结构。

3.尝试建构生态系统的结构模型。二、教学重点和难点

1.教学重点

讨论生态系统的结构。

2.教学难点

说明生态系统是一个整体。三、教学策略

学生对“生态系统”一词并不陌生，对其最基本的内涵通过初中生物课的学习已有初步的了解。生态系统的概念是形成生态学思想的基础，本章是围绕着剖析生态系统概念的实质展开的。因此，在教学中要突出生态系统内各组分的相互联系与相互作用、有序与和谐、多样与复杂等。要从培养学生的生态学思想的角度，制定教学策略。

本节可以结合“思考与讨论”中的素材，讨论“你认为什么是生态系统”的话题。让学生根据自己对生态系统的理解，列举五个生态系统的实例，并列出生态系统的判断要点。学生之间相互交换作业，并对同伴的作业作出评判。

在学生讨论的基础上，教师以池塘生态系统为例，进一步分析“思考与讨论”中提出的问题。有条件的学校，教师可制作若干个不同控制条件的“生态缸”，让学生观察各个生态缸中的状况，增加感性认识。问题7是让学生尝试建构生态系统的结构模型，这是本节的教学目标之一。生态系统中各种生物和非生物成分繁多且关系复杂，无法逐个研究它们在生态系统中的结构和功能，所以引入了生产者、消费者和分解者的概念，将营养功能相同的生物类群看成一个整体结构，研究其中的物质与能量变化、信息传递，使研究问题得到简化。这是一种系统科学的研究方法，在其他宏观研究中也常常要应用这种方法。

生态系统的结构包括两方面的内容：生态系统的成分，食物链和食物网。大多数学生在讨论了问题1~5后，应当能达成这一教学目标。对此，教师可进一步提出本节“问题探讨”中的素材，让学生演练，使学生对生态系统具有一定的结构有一定认识。

生物群落与其无机环境之间的关系不是静止的，而是处于动态的变化之中：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。

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通过列举生态系统的各种类型，启发学生思考生态系统类型多种多样，但在结构上具有许多共同点。重点从“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。

“生态系统是一个统一整体”是教学的难点。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。

关于“食物链与食物网”的教学，教师要向学生说明：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”。接着以教材中的图示为例，分析生物之间的食物关系，从而建立食物链、营养级和食物网的概念。

生态系统的结构（1）

一名优秀的教师就要对每一课堂负责，教师要准备好教案，这是老师职责的一部分。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课，帮助教师能够井然有序的进行教学。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢？小编收集并整理了“生态系统的结构（1）”，供大家借鉴和使用，希望大家分享！

第五章第一节生态系统的结构
教学过程设计
教学意图教师活动学生活动媒体使用
明确实验的设计意图

通过共同分析讨论真正理解三者之间的关系。

学生能运用所学知识解决一些实际问题

熟练运用食物链的知识解决问题

拓展学生思维

介绍生态瓶的分组，出示表1；生态瓶中各物质的组成及条件。
组1：小鱼、水草、砂砾、水且遮光
组2：小鱼、水草、砂砾、水不遮光
组3：…无小鱼
组4：无水草
组5：无砂砾
展示实验现象及结果
组1中小鱼先死亡，影响小鱼生存的最主要生态因素是什么？组2中小鱼存活时间最长，组4中的水藻变黄。

以组2为例分析小鱼存活时间最长，为什么？此生态瓶中的物质组成？

它们之间有什么关系呢？从新陈代谢的角度考虑生产者
消费者的代谢类型呢？

此生态系统由何种成分构成？

这是一个成分极其简单的生态系统，有以上的关系。对于结构复杂的生态系统是否成立呢？
《狼图腾》这本书大多数同学都看过吧，为什么人们把草原狼消灭后，草场会沙化呢？

再比如，黄土高原原本树木葱郁，现在千疮百孔，水土流失严重的原因是什么？

你从中得到什么启示呢？
请分析，草、兔、狐之间有没有联系？是什么联系？
那么，此生态系统生产者、消费者、分解者之间有什么关系？

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食物链，请根据图示，写出在此生态系统中的捕食食物链。

食物链的起点是生态系统中的什么成分？
俗语说；“螳螂捕蝉，黄雀在后，”构成了一条食物链吗？为什么？
分析学生所写的食物链，它由生态系统的哪些成分构成？

除去起点是生产者外，其余为消费者，根据消费者所处的位置不同给其划分为初级消费者，次级消费者，三级消费者….
每一个环节为一个营养级，分析所写的食物链的营养级别，生产者是第一营养级，杂食性动物所处的营养级在不同的食物链中有时是不同的，草食性动物呢？

如果鹰全部迁走，青蛙的数量会如何变化？

可见食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的
小结这节课所学内容。
根据表1分析各种生态瓶中的物质组成，有何不同。

分析实验现象；
及探究实验原因
遮光，植物不能进行光合作用，产生氧气，没有氧气鱼不能呼吸窒息而死。氧气是小鱼存活的关键因素；缺二氧化碳，水藻不能进行光合作用因而变黄。
非生物成分：光、
温度、水、砂砾
生物成分：水草、鱼、微生物
水草进行光合作用产生氧气，鱼能呼吸，产生二氧化碳供水草进行光合作用
学生讨论发言：通过光合作用合成有机物。水草给鱼提供食物、栖息场所水草为生产者（自养生物）。
鱼以水草为食为消费者（异养生物）。细菌，真菌等微生物分解鱼的排泄物和水草的枯叶为分解者。
生产者消费者

分解者
学生总结

成立
没有狼，兔、鼠等这些穴居的动物大量繁殖使草的生长受到严重影响，因而草场沙化。
人们滥砍滥伐，植被遭到严重破坏水土流失严重，使植被进一步减少，这样恶性循环造成现在这样。
生态系统的各组分是相互作用相互影响的,构成了一个统一的整体。
有联系，兔吃草，狐吃兔的食物关系。
学生分析哪个是生产者、消费者、分解者及它们之间的关系。

学生写食物链

生产者

不能构成，因为起点不是生产者，而是消费者

生产者，消费者

生产者为第一营养级，消费者则因在不同的食物链中可能占不同的营养级。

处于第二营养级

分析与青蛙有关的食物链，回答问题。

课件出示图表1

课件出示图表2

实物投影展示组1、组2的生态瓶

用课件展示温带草原生态系统的食物网简图。

课件展示所提问题

课件展示总结的内容

学习效果评价设计：
通过学习本节课的内容，学生不仅掌握了本节课的知识，更为重要的是通过做生态瓶的实验增强了动手能力，分析解决实际问题的能力，思维面得到拓宽，理论联系实际的能力进一步增强。
板书设计
一、生态系统的组成成分
生态系统：
非生物的物质和能量：阳光、热能、水、无机盐等。
生产者：自养生物，主要是绿色植物。
消费者：动物，包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物等。
分解者：能将动植物的遗体残骸中的有机物分解成无机物，主要是细菌和真菌。
二、食物链和食物网
食物链：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。
食物网：许多食物链彼此相互交错联结成的复杂营养结构。

生态系统的结构教案

第1节生态系统的结构

一．教材分析：虽然学生学过多种类型的生态系统，以及生物群落的空间结构，这些都不足以让学生明确生态系统中的生物与生物之间、生物与非生物之间的有机联系，不能真正理解“系统”的含义；后3节课的生态系统的功能和稳定性，又都是通过物质和能量沿着食物链和食物网的流动来实现的。生态系统的营养结构既具体阐述了生态系统中的生物与生物之间、生物与非生物之间通过营养而发生联系，帮助学生真正理解生态系统的含义，而且更是后面所学内容的基础。

二．教学目标：

1．知识目标：理解并掌握生态系统的营养成分及其营养结构，区别营养结构与空间结构，理解生态系统四种成分的营养功能地位及其相互关系，理解营养结构与功能的关系，掌握营养级的概念以及营养级与食物链的关系。

2．能力目标：通过指导学生分析生态系统的组成成分及其营养结构，培养学生分析综合和推理的思维能力。

3．德育目标：通过学习生态系统各组分的相互关系及食物网，渗透普遍联系的辩证观点的教育；通过了解生态系统的组成成分，渗透“人是生态系统中一员”的观点，从而对学生进行生态观点的教育；通过学习相邻营养级生物之间的关系，培养学生“一分为二”的辩证思想。

三．教学重点：生态系统的成分及其功能地位，营养结构及营养级的知识。

四．教学难点：食物链、食物网、营养级三个概念的区别和联系，以及在食物链中后一营养级生物对前一营养级生物的积极作用。

五．教学设计思路的理论依据：从个性到共性和从感性到理性的认识规律，从具体到抽象的思维规律，事物联系的普遍性原理。

六．学法指导：学生应尽量联系自已最熟知的一个具体生态系统，如一个水库或温州市景山森林生态系统，甚至在课外到学校附近的某一个生态系统进行实地考察和研究，来分析、理解并掌握生态系统的营养成分和作用，以及营养结构及其功能。

七．教师的教法：通过师生互动对话和生生合作讨论、共同探究有关生态系统的营养成分和营养结构的知识为主，以有关PPT课件为辅完成教学目标。尽量引导学生通过分析、讨论、比较和归纳出生态系统的营养成分，进而形成食物链和食物网的概念。让学生参与完成课堂练习，实现教学反馈与调整。

八．教学课时：1学时

九．教学过程：

板书

教学过程

二．生态系统的

营养结构

(一)营养成分

1．非生物成分

↓↑

2．生物成分(生物群落：生物—生物)

⑴生产者自养型

⑵消费者

异养型中的捕食者和寄生者

⑶分解者腐生者

(二)营养结构

1．食物链

2．食物网

(依次打开第1至4张PPT，播放森林生态系统、草原生态系统、海洋生态系统图片，最后播放课本中的池塘生态系统的图片)

讲述：我们前面学习了根据空间上生活资源分布的不均匀性和不同生物的生物学特征的差异性之间的相互作用，形成的生态系统在空间上的结构。那么，如果根据生物群落中不同生物类群在物质和能量流动过程中所起的不同营养功能时，生态系统的营养结构又会是怎样的呢？(板书：见左侧。并打开第5张PPT)而构成这一结构的营养成分又有哪些呢？(板书：见左侧。并打开第6张PPT)请同学们根据这些或你们最熟知的一个具体生态系统，回想一下什么叫生态系统。

师问：什么叫生态系统？

生答：(略)

讲述：(根据学生对生态系统概念的描述，板书：见左侧)这就是生态系统的两大营养成分。(引导学生继续讨论，并分析在非生物成分中有哪些具体成分与生物群落有着最密切的关系)

师问：在非生物成分中有哪些具体成分与生物群落有着最密切的关系？(让学生分组讨论并加以引导，之后回答)

生答：CO2、水、矿物质等，阳光、热量等。(学生可能回答有困难，老师适当加以引导和补充。打开第7张PPT)

讲述：这些非生物成分中的CO2、水、矿物质等物质能作为能量的载体一同进入生物群落。请同学们根据上述或自已最熟知的一个具体生态系统进行分析并讨论，思考生物群落中的各种生物在物质和能量流动过程中所起的作用是否一样，如果不一样又可分为哪几种功能类群。(学生分析可能有困难，老师密切注视并作适当的提示)

师问：在生物群落中哪一类群的生物能直接从非生物成分中直接获取物质和能量并进行同化呢？属于哪一种同化作用的代谢类型？

生答：绿色植物。自养型。

讲述：由于它们能将无机物合成有机物，把光能转化为化学能贮存在有机物中，因而我们称之为“生产者”(板书：见左侧。打开第8张PPT)。包括光能自养型和化能自养型生物。

师问：生产者体内的物质和能量又能直接流往哪一类生物体内呢？这类生物的同化类型又是怎样的呢？

生答：食草动物。异养型。

讲述：食草动物、以及以食草动物为食的动物都直接或间接地以生产者合成的现成有机物为食的，所以称之为“消费者”，属于异养型中的捕食者和寄生物(板书：见左侧。打开第9张PPT，并边播放边讲述)。食草动物称为初级消费者，以食草动物为食的动物称之为次级消费者，以次级消费者为食的动物称之为三级消费者；以此类推。此外，营寄生性生活的也属于消费者。这就是说，从活的生物有机体中获取物质和能量的所有生物都称为消费者。

师问：一个生物群落中是否有八级、十级甚至一百级消费者呢？(引导学生分组讨论，并提示能量流动要遵循热力学第二定律)

生答：没有。因为能量流动的每一个环节都一定会有能量的损失。

讲述：非常正确。具体能流到哪一级消费者，待下一节课的《能量流动》中你们就会知道了。

师问：同学们再思考一下，生产者和消费者体内的有机物和能量能100%地流入更高一个营养级中吗？

生答：不能。实际上自然界中就有很多的枯枝落叶、消费者遗体和粪便的存在。师问：那这些物质和能量又会流往哪一类群的生物呢？这类生物又属于哪一种同

化类型的呢？(让学生讨论后回答)

生答：细菌。异养型(可能会答不全面，由老师或其他学生进行补充)

讲述：基本正确。是营腐生性生活的一切生物，包括大部分的微生物和一少部分的腐食性动物。属于异养型中的腐生者(板书：见左侧。打开第10张PPT)。这类生物能将自然界中的非生命有机物最终氧化分解成无机物归还于非生物环境，重新供给生产者利用，实现物质的循环。

讲述：一个生态系统可分为两大营养成分或四种营养成分，这些成分的相互关系实际上是通过物质和能量来联系的(打开第11张PPT并简要说明)。

师问：以上的这四种营养成分是否任何一个稳定生态系统都是必需具备的？哪一种又是最为关键的成分？(提示：一个稳定的生态系统，其物质和能量的流动是能持续稳定进行的；不仅要思考这四种成分之间的关系，还要思考各级消费者之间的关系。让学生分组讨论后回答)

生答：(略。学生可能只理解非生物成分、生产者和分解者的必要，对消费者存在的必要性认识不足，尤其是次级消费者、三级消费者的存在价值认识不够，甚至还有可能认为没有会更好的错误想法。这时老师要加以引导，参与分析、得出正确结论)

讲述：对于一个稳定的生态系统来说，这四种成分都是必需的，而且还需要足够的种类和数量。初级消费者能帮助植物传粉受精，提高繁殖率；帮助传播种子，扩大生存空间和对生活资源的利用，有利于生产者的繁荣，等等。高级消费者捕食的往往是被捕食者的老弱病残等劣质个体，这些个体往往又是病原体的天然培养基，因而捕食掉劣质个体有利于减少传染病的流行，降低劣质基因频率，同时又能有更多的生活资源供给健壮个体的生存和延续种族，促进进化，等等。因此，在自然界中，每一生物个体在向自然界获取的同时也一定会有所贡献，以实现可持续发展，维持生态系统的稳定性。作为生物界的最高级生物的人类来说，难道就不能从中有所启发吗？我们在向他人、向社会、向自然界获取的同时，也一定需要向对方奉献点什么!只有这样才能实现人类社会的可持续发展。

讲述：象图中的植物、虫和食虫鸟之间这种食与被食的营养关系，就构成了生态系统的营养结构(板书：见左侧)。我们称这种营养关系为食物链。(板书：见左侧。继续打开第12张PPT，依次播放并讲解，从中介绍各个营养级的概念，以及与各级消费者概念之间的关系。)由于光能和无机物进入生物群落，生产者是关键，所以每一条食物链的第一营养级都是生产者。

师问：一个生态系统中，某一个营养级的生物是属于一个个体，一个种群还是具有相同营养功能的多个种群？

生答：多个种群。

师问：很好!哪我们人属于哪个营养级？

生答：不确定。要看具体在哪一条食物链上。

讲述：非常正确!人是杂食性动物，当人吃米饭时，人是第二营养级；当人吃羊肉时，人是第三营养级；总之，人在任何一条食物链上一般都是顶级消费者、最高营养级的生物。正是因为杂食性的存在，致使一个生态系统中的多条食物链相互交错形成复杂的营养结构，即称为食物网。(板书：见左侧。打开第13张PPT，依次播放并讲解。之后打开第14张PPT)

思考：在这个生物群落中有几条食物链？一个生态系统中的食物链的多少以及食物网的复杂程度与哪些因素有关？(引导学生分组讨论，再作回答。5条。生物种类的多样性和数量、杂食的程度。之后打开第15张PPT)

讲述：食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。(打开第16张PPT)那物质和能量在食物链和食物网中具体是怎样流动的呢？(打开第17张PPT)具体的我们待下2节来学习。

小结：(打开第18张PPT)

课堂练习：依次打开第19至23张PPT。这些练习在老师参与下，由学生相互讨论完成。

讲述：周末大家找一个安全而又方便的生态系统，调查一下这个生态系统的具体结构。下面请同学围绕这节课的内容自由讨论和提问。

(学生提到的问题可能会很多。对于每一个问题，老师都要先引导其他学生一起来讨论，而后在老师的参与下作出解答)