第5章 生态系统及其稳定性 第1节 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、教学方法
对话法、探讨法、讲述法 四、课时安排 1
五、教学过程
〖引入〗以“问题探讨”引入,学生思考,老师提示。 〖提示〗如下图,其他合理的答案也可以。
生物与非生物之间关系的图示 〖板书〗一、生态系统的范围
生态系统:由生物群落与他的无机环境相互作用而形成的统一整体。 〖举例说明〗不同类型的生态系统举例 类型 划分依据 分布区域 主要植物 主要动物 森林生态系统 植物分布情况 湿润或较湿润地区 乔木 树栖动物为主 动植物种类多,群落特点 结构复杂,种群密度和群落结构能较长时间保持稳定 干旱地区 草本 能挖洞和善奔跑的动物 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 农耕区 农作物 动物种类较少 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 草原生态系统 农田生态系统 〖旁栏思考题〗生思考回答师提示。
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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。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 二、生态系统具有一定的结构
〖思考与讨论〗生思考回答师提示。 〖提示〗1. 2.6略
3.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。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 4.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。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。 5.提示:可分为生产者、消费者、分解者。 7.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,可以表示为下图这样的简化模型。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
生态系统的结构模型
(一) 生态系统的组成成分 生态系统:
1. 非生物的物质和能量:阳光、热能、水、无机盐等。 2. 生产者:自养生物,主要是绿色植物。
3. 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。 4. 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。 〖小结〗见板书。 〖作业〗练习一二 〖提示〗基础题
1.(1)阳光;(2)10~15 m;(3)消费者、分解者。 2.B。3.C。 拓展题 提示:可以。农田和果园等人工生态系统食物链单一,自身稳定性差,易受病虫害破坏。通过研究生物之间的相互关系,增加或延长食物链,使之成为立体农田和立体果园,可以提高生态系统的稳定性,同时获得更多的产品。例如,水田养鱼、果园养鸡等。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。
第2节 生态系统的能量流动
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一、教学目标
1.分析生态系统能量流动的过程和特点。 2.概述研究能量流动的实践意义。
3.尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。 二、教学重点和难点
生态系统能量流动的过程和特点。 三、教学方法 讲述法、探讨法 四、课时安排 1
五、教学过程
〖引入〗以“问题探讨”引入,学生思考回答,老师提示。
〖提示〗:应该先吃鸡,再吃玉米(即选择1)。若选择2,则增加了食物链的长度,能量逐级递减,最后人获得的能量较少。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。 〖问题〗以“本节聚焦”引起学生再次的思考。
〖板书〗第2节 生态系统的能量流动
生态系统的能量流动:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程 一、能量流动的过程 〖讲述〗(1)几乎所有生态系统的能量源头是太阳能。植物通过光合作用,把太阳光
能固定下来,这是生态系统繁荣的基础。注意:植物光合作用固定的能量减去呼吸作用消耗的能量,才是能够为下一营养级消费的能量。所以,从能量的角度来看,植物的多少决定了生物种类和数量。在气候温暖、降雨充沛的地方,植物格外繁茂,各种生物就会非常繁荣,热带雨林就是这样的情况;在气候寒冷、降雨很少的地方,植物很难生长,各种生物的数量都很少,显得荒凉而冷寂;(2)能量沿着食物链流动时,每一营养级都有输入、传递、转化和散失的过程;(3)生物的遗体残骸是分解者能量的来源。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。 〖思考与讨论1〗学生思考回答,老师提示。
〖提示〗1.遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后,一部分储存在生态系统(生物体有机物)中,而另一部分被利用、散发至无机环境中,两者之和与流入生态系统的能量相等。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 2.不能,能量流动是单向的。 〖板书〗二、能量流动的特点
〖资料分析〗学生思考回答,老师提示。
1和2
营养级 流入能量 464.6 62.8 流出能量 出(输入后一个营养级) 入比 62.8 13.52% 20.06% 生产者 植食性动物 肉食性动物 分解者 12.6 12.6 14.6 3.流入某一营养级的能量主要有以下去向:一部分通过该营养级的呼吸作用散失了;一部分作为排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一营养级,而为分解者所利用;还有一部分未
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能进入(未被捕食)下一营养级。所以,流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一营养级。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。 4.生态系统中能量流动是单向的;能量在流动过程中逐级递减。
〖讲述〗生命活动离不开能量,生物需要不断从外界获取能量才能维持生存;在生物
获得的能量中只有一部分贮存于生物体内;由于能量沿食物链流动过程中逐级递减,因而能量相同的食物,动物性食品比例越高,意味着消耗的总能量越多。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。 〖板书〗能量流动的特点:
1. 生态系统中能量流动是单向的; 2. 能量在流动过程中逐级递减。
〖旁栏思考题〗学生思考回答,老师提示。
〖提示〗一般情况下,也是金字塔形。但是有时候会出现倒置的塔形。例如,在海洋生态系统中,由于生产者(浮游植物)的个体小,寿命短,又会不断地被浮游动物吃掉,所以某一时刻调查到的浮游植物的量可能低于浮游动物的量。当然,总的来看,一年中流过浮游植物的总能量还是比流过浮游动物的要多。与此同理,成千上万只昆虫生活在一株大树上,该数量金字塔的塔形也会发生倒置。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 〖板书〗三、研究能量流动的实践意义
〖思考与讨论2〗学生思考回答,老师提示。
〖提示〗“桑基鱼塘”的设计理念是从人类所需出发,通过能量多级利用,充分利用流经各营养级的能量,提高生产效益。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 〖调查〗参考调查点:稻田生态系统
组成成分: (1) 非生物的物质和能量; (2) 生产者: 水稻、杂草、浮游植物等;(3)消费者:田螺、泥鳅、黄鳝、鱼、青蛙、浮游动物、昆虫、鸟类等;(3)分解者:多种微生物。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。 〖问题提示〗1.生产者主体是水稻,其他生产者有杂草、浮游植物等。农民主要通过喷洒除草剂,或人工除草的方式抑制杂草的生长。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。 2.初级消费者有:田螺、浮游动物、植食性昆虫、植食性鱼、鸟类等。一般而言,植食性昆虫和鸟类等往往对水稻生长构成危害,田螺、植食性鱼数量较多时也会对水稻生长构成危害。农民采取喷洒农药、竖稻草人等措施防止或减少这些动物的危害。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。 3.次级消费者有:泥鳅、黄鳝、肉食性鱼、青蛙等。一般而言,这些消费者对水稻生长利大于害。农民通过禁捕,或适量放养等措施,实现生态农业的目标。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。 5.农民对秸秆的传统处理方式有焚烧或填埋等;现代农业提出了综合利用思想,例如,秸秆可作为多种工业原材料,还可以用来生产沼气,以充分利用其中的能量。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。 6.主要通过合理密植的方法提高作物的光能利用效率。 7.通过稻田养鱼等措施,实现立体化生态农业;通过建造沼气池,实现能量的多级利用。 〖技能训练〗分析和处理数据 〖提示〗这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6 687.5 kg,计算公式是(12+18)/12×2 675,
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这些葡萄糖储存的能量是1.07×10 kJ(计算公式是EG=MG×1.6×10);買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。 这些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272×10 kJ(计算公式为ΔE呼=ΔMG×1.6×10);
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这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是1.397 2×10 kJ(计算公式为E固=EG+ΔE呼),呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是23.4%;綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。 1112
这块玉米田的太阳能利用效率是1.64%(计算公式为η=1.397 2×10/8.5×10)。 〖小结〗见板书。
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〖作业〗练习一二。 〖提示〗 基础题
1.A。2.D。3.B。 拓展题
⑴略(2)图b所示生态系统中流向分解者的能量,还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用,因此,该生态系统实现了能量的多级、充分利用,提高了能量的利用率。 驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。 2.不能。在一个封闭的系统中,物质总是由有序朝着无序的方向(熵增加)发展。硅藻能利用获取的营养通过自身的新陈代谢作用释放能量,依靠能量完成物质由无序向有序的转化,维持其生命活动。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。
第3节 生态系统的物质循环
一、教学目标
1.以碳循环为例,分析生态系统中的物质循环。 2.尝试探究土壤微生物的分解作用。 3.说明能量流动和物质循环的关系。
4.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。 二、教学重点和难点 1.教学重点
分析生态系统中的物质循环。 2.教学难点
说明能量流动和物质循环的关系。 三、教学方法 探究法、讲述法 四、课时安排 1
五、教学过程
〖引入〗以“问题探讨”引入,学生思考回答师提示。 〖提示〗循环利用。
〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考。 〖板书〗一、碳循环
〖学生活动〗阅读P100第二段到P101完 〖思考与讨论〗学生阅读思考回答师提示。 〖提示〗
1.单质与化合物;有机物与无机物。 2.略。
〖板书〗生态系统的物质循环:组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环。(生物地球化学循环)锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。 〖旁栏思考题〗学生阅读思考回答师提示。
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