第五章   生态系统及其稳定性

第1节  生态系统的结构

——洛阳高中 俞秋锦

一、教学目标

知识目标：

1、了解生态系统的组成成分及生态系统的营养结构

2、理解生态系统四种组分的功能地位及相互关系

3、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

能力目标：

通过指导学生归纳生态系统的组成成分及分析生态系统的营养结构，培养学生建构概念模型和生物学理性思维。

情感态度价值观：

1、通过了解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

2、通过了解生态系统的组成成分和各成分间关系，渗透和谐发展的观点，从而对学生进行生态观点的教育

二、教学重点和难点

1.教学重点：

（1）生态系统的组成分为非生物部分和生物部分

（2）三大功能类群之间以及它们与非生物部分之间的关系，构成了生态系统的营养关系，是研究生态系统营养结构的基础

（3）三大功能类群之间以及它们与非生物部分之间的联系

2.教学难点：

  说明生态系统是一个整体

三、课时安排：1课时

四、教学方法：讲述与学生练习、讨论相结合

五、教学用具：

六、教学过程

（一）、引入新课：

同学们我们上一节课讲了种群和群落，通过群落的演替，我们知道研究生物一定离不开它们生存的环境。如演替中最先在裸岩上定居的只能是地衣，因为它可以分泌有机酸，促进岩石分化成土壤。因此生物和它生存的环境是息息相关的，要研究生物，必然也要了解它们生活的环境，因此从本章开始，我们进入一个新的单元的学习——生态系统。

【板书】生态系统的概念

生物群落+无机环境

（二）、讲解新课：

生态系统有大有小，包括自然生态系统和人工生态系统，而自然生态系统又包括陆地生态系统和水域生态系统。地球上所有生物和生存的环境构成最大的生态系统——生物圈。

简单根据定义判断下面是不是生态系统：引入一个生态缸还有是一个鱼缸？

学生回答：作出初步的判断。

那地球上大大小小的生态系统很多，小到一个细胞，大到生物圈，只有找到一个具体的生态系统才能对它研究，因此我们先来建构一个生态系统。

上周布置大家寻找相关东西，我们建立了一个生态缸。投影和实物展示，要求学生进行活动设计：说出里面的成分，并能根据一定标准将生态缸里的成分分类。

学生活动：一起说出成分。

【活动1】尝试按一定标准将生态瓶成分分类。

分组讨论并到黑板上呈现最终结果。

我们在设计这个生态缸时其实已经在研究生态系统的成分了，归纳后发现要有什么啊? 学生回答：要有植物、动物、微生物以及水空气等非生物。

那为什么要有这些成分呢？它们在生态系统中有何作用呢？ 引导归纳总结植物、动物、微生物的共同特点，简略板书。

老师讲解：以前，我们将阳光、热能、水、矿物质等称之为无机环境或非生物因素，今天，我们又给它一个新的名称：“非生物的物质和能量”。虽然称呼不同，但在本质上是一致的。那么，这些物质和能量如何才能进入到生物中去呢？（提问）通过绿色植物的光合作用，将无机物制造成有机物，将光能转变为化学能贮存在有机物中。（学生回答）由于绿色植物能够自己制造有机物，所以我们把它叫做“生产者”。它的同化类型是什么？（提问）自养型（学生回答）。自养型生物除了绿色植物以外，还有什么生物？它们以何种方式自养？（提问）还有通过化能合成作用自养的生物，如：硝化细菌。（学生回答）所以生产者主要指绿色植物，还包括其他自养型生物。那么，生态系统中的各种动物的同化方式是什么？为什么？（提问）因为各种动物不能自己制造有机物，只能直接或间接地以绿色植物为食，所以属于异养型生物。（学生回答）由于动物不能制造有机物，而要消耗有机物，我们把它叫做“消费者”。在消费者中，直接以植物为食的植食动物，如：池塘生态系统中的虾、浮游动物等，叫做初级消费者；以植食动物为食的小型肉食动物，如：青鱼、黄鼬等，叫做次级消费者；以小型肉食动物为食的大型肉食动物，如：虎、狮等，叫做三级消费者。依此类推。所以说到底，消费者是由于捕食关系而存在的。

不管是生产者，还是消费者，在他们的生活过程中，最终都将走向死亡。那么，这些动植物的尸体哪儿去了呢？为什么会在一段时间之后消失得无影无踪了呢？它们被微生物分解掉了。（学生回答）所以我们把这些微生物称为“分解者”。是不是所有的微生物都是分解者呢？（营腐生生活的微生物，如：细菌、真菌）

通过对池塘生态系统的分析、总结，我们将生态系统的成分分为四种：非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。

【板书：生态系统的成分】

那这么些成分是否每个生态系统都具有啊？能否缺少一两个呢？我们再来梳理下各成分间的关系，再来回答这个问题。

（PPT投影3）生态系统各成分间关系总结。（1）、生产者能够制造有机物，为消费者提供食物和栖息场所；生产者还能固定光能，是消费者和分解者获得能量的源泉。所以生产者是生态系统的主要成分，是生态系统存在和发展的基础。

（2）、分解者能够将动植物的尸体等分解成无机物，归还到无机环境中去，供生产者再吸收利用，它是生态系统中物质得以循环的保证。

（3）、消费者存在与否，不影响生态系统的根本性质，因为如果没有消费者，生态系统的物质仍然能够循环。但它对于植物的传粉和种子的传播等方面有着重要的作用。

所以说，生产者、消费者、分解者在生态系统中紧密联系、缺一不可。

阅读教材89-90页，尝试填写生态系统的成分及其作用

教师讲解：我们在刚刚分析功能时其实就发现生态系统各成分间是紧密联系的，比如非生物的物质和能量可以为生物群落提供物质和营养。那其他成分之间又有什么关系呢?能否根据功能作出判断，并建构生态系统模型。

那么，在生态系统中，各种成分的营养功能是什么呢？也就是说它们在生态系统中各起怎样的作用呢？

学生活动：小组讨论分析各成分间关系。建构模型图。

【活动2】尝试建构生态系统的结构模型（用箭头和文字表示）

教师讲解：从这个模型可以看出，生态系统就是一个统一的整体（完善板书）在这中间进行着物质循环和能量流动。而这个最主要依靠的就是我们熟悉的生态系统的生产者和消费者之间的捕食关系建立起来的食物链和食物网来进行的。因此我们接下来就研究生态系统的营养结构——食物链和食物网。

【板书：食物链和食物网】

那我们回到一开始建构的生态缸，你能根据生产者和消费者间的食与被食关系写出一条食物链吗？

学生活动：写出食物链

【活动3】尝试构建食物链和食物网

分析两条食物链，包括写错的和写对的。分析对的食物链，提问：食物链一般从谁开始，到谁结束？在这些食物链中，有没有分解者？这条食物链有几个环节，由于食物链中每一个环节都为后面的环节提供了营养，所以我们把每一个环节称为一个营养级。这有几个营养级？分析总结食物链，在学生的投影上直接加上。

水草  → 小虾 →   小鱼 →  大鱼

（第一营养级）（第二营养级）（第三~）（第四~）

那么，某一生物所处的营养级是不是不变的呢？营养级与消费者的级别是不是一样呢？

（PPT投影4）池塘的食物网。题目分析

从这里我们可以看出：生态系统中生物之间最重要的联系是通过营养关系，即通过食物链和食物网联系成一个整体的。所以我们把食物链和食物网又称为生态系统的营养结构，即生态系统的物质和能量就是顺着这种渠道流动的。

1. 、拓展延申

        到这里我们能不能判断一个鱼缸是不是生态系统，并说出理由。

   学生回答：说出理由。

   教师讲解：[关注社会]美国曾于80年代初于亚利桑那州图森市以北沙漠中建造生物圈2号，这是模仿生物圈1号（地球本身）而建立的一座微型人工生态循环系统，历时几十年但最终失败。由此可见人类只有一个地球，谈谈从生态系统的结构角度我们该如何保护地球。https://v.qq.com/x/page/e0554m9uyrh.html