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辅导教案
导学诱思
一、生态系统的概念
生态系统是由生物群落及非生物环境所构成的一个生态学功能系统。 二、生态系统的结构 1.生态系统的成分
生态系统按其营养功能划分可以分为四种成分：非生物环境、生产者、消费者、分解者。 （1）非生物环境：非生物的物质和能量。能量主要来自地球以外的太阳能。
（2）生产者：主要是指绿色植物等，它们能将简单的无机物制造成贮存能量的有机物，属于自养生物，太阳光能只有通过生产者才能源源不断地输入到生态系统中。生产者是一切消费者和分解者所需物质和能量的来源，是生态系统的主要成分。
（3）消费者：包括各类动物，属于异养生物，根据食性不同，消费者可以分为食草动物、食肉动物、杂食动物和寄生动物等。
（4）分解者：主要是指营腐生生活的细菌、真菌等微生物，它们将动植物的遗体、排出物和残落物中复杂的有机物逐渐分解成简单的无机物，归还到无机环境中，除了供自身生长之外，还供生产者重新利用。
（5）关系：生态系统的各种成分是紧密联系、密不可分的，其中生产者和分解者是联系生物群落与非生物环境的两大“桥梁”。
思考：我国的中华蜣螂也能出国到澳大利亚赚美元，它是以什么身份出国的？ 提示：分解者。
2.营养结构——食物链和食物网
（1）食物链：在生态系统各生物之间，通过一系列的取食和被取食关系，不断传递着生产者所固定的能量，这种单方向的营养关系叫做食物链，任何生态系统中都存在着2种类型的食物链：捕食食物链、腐食食物链。
（2）食物网：食物链彼此交错连接，形成网状结构，这种复杂的营养关系叫做食物网，它和食物链组成生态系统的营养结构。 3.生物放大
化学杀虫剂和有害物质通过食物链逐级积累和浓缩，在生物体内高度富集，导致危害的
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现象就叫生物放大。
思考：在欧美国家时兴一种水晶球样的生态球作为家庭摆设，该球密封，内装水，两三条鱼（虾），底部有珊瑚、沙泥，并生长着水藻，水藻和小鱼都是活的。请回答： （1）该生态系统的生物成分是否齐全？ （2）该生态球应放在什么地方？目的是什么？ （3）小鱼、水藻能生存的原因是什么？
提示：（1）该生态球中有生产者、消费者，泥沙中有分解者，因而生物成分齐全。 （2）有阳光处。目的为生态球提供生物的能量。
（3）水藻通过光合作用为小鱼提供氧气和养料，小鱼通过呼吸作用为水藻进行光合作用提供CO2，排泄物被分解者分解成简单的无机物再被水藻利用。 三、营养级和生态金字塔 1.营养级
（1）概念：是指处于食物链某一环节上的全部生物的总和。 （2）种类
第一营养级：生产者：绿色植物。 第二营养级：植食动物。
第三营养级：以植食动物为食的肉食动物。 2.生态金字塔
（1）概念：是指各营养级之间的某种数量关系。 （2）类型
①生物量金字塔：通常是下宽上窄的正金字塔形，也有倒金字塔形，如海洋。 ②能量金字塔：一定呈现正金字塔形。
③数量金字塔：通常是下宽上窄的正金字塔形，也有倒金字塔形。 四、生态系统中的生产量和生物量
1.初级生产量：是指绿色植物通过光合作用所制造的有机物质或所固定的能量，叫初级生产量。
2.净初级生产量：总初级生产量减去植物呼吸消耗量，叫净初级生产量。 3.生物量：就是净生产量在某一调查时刻前的积累量。
4.次级生产量：依靠动物吃植物、吃其他动物和吃一切现成的有机物质而生产出来的物质。这类生产在生态系统中是第二次的有机物质生产，所以叫次级生产量。
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合作探究
探究一：生态系统的组成成分
任何一个生态系统都是由非生物环境、生产者、消费者、分解者四种成分组成的。生态系统的每种组成成分是多种多样的，各种成分在生态系统中的地位也不一样。 1.非生物环境主要包括阳光、土壤、水、温度等，非生物环境是不可缺少的环境。 2.生产者的特征是能利用无机物合成有机物，因此除了绿色植物以外，还包括进行光合作用的细菌及进行化能合成作用的化能合成细菌等。可以说绿色植物是生态系统的主要成分，因为：
（1）从生态系统各生物成员的联系看：生态系统各生物成员是通过物质循环和能量流动相互制约的。具体途径是食物链和食物网，而食物链的基础是绿色植物。
（2）从形态结构看：绿色植物决定一个生态系统的形态结构。在生态系统中，动物和微生物都是依附于绿色植物而生存的，植物的空间分布支配着动物和微生物的空间分布。植物的结构越复杂，为动物和微生物提供的生活环境就越多样，动物和微生物的种类就越丰富，生态系统的稳定性就越大，生态系统稳定性就越容易维持。
（3）从能量流动来看：生态系统流动的能量基本来源是绿色植物固定的太阳能。没有绿色植物，消费者和分解者就不可能获得生命必需的能量。所以，绿色植物是生态系统的存在基础。
（4）从物质循环来看：绿色植物是生态系统中能利用无机物合成有机物的自养生物，绿色植物通过光合作用合成的有机物是生态系统中其他生物的食物来源。因此，绿色植物的光合作用是生态系统中物质循环的最基本环节。
太阳能主要依靠具有叶绿素的植物进行光合作用而进入生态系统。同时，简单的无机物质CO2和H2O被同化为含有能量的有机物，这些有机物除供给自身的需要，也维持着其他全部有机体的生命活动。如果没有生产者，生态系统的物质循环和能量流动就会停止，生态系统的功能就会丧失，生态系统也就无法生存。
3.消费者的特征为消耗现存生物的有机物，所以包括除去营腐生生活的动物以外的各类动物。消费者是生态系统的能量流动和物质循环的主要渠道，现实生态系统中是不可缺少的，但由于生产者和分解者的“桥梁”作用，所以理论上消费者并不是必需的。
4.分解者：分解者特征为将动植物遗体、排出物、残落物中的有机物分解为无机物，所以包括各类营腐生生活的细菌、真菌及蚯蚓、蜣螂等动物。如果没有分解者，动植物的遗体便会堆积如山，生态系统也将崩溃。
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探究二：食物链和食物网
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。许多食物链彼此交织的复杂的营养关系称为食物网。
食物链和食物网反映了生态系统的营养结构。生态系统中各种生物成分正是通过食物网（食物链）发生直接或间接的联系，维持着生态系统的功能和稳态。在分析食物网时，应注意以下问题：
（1）每条食物链的起点总是生产者，最高点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级。中间的任何停顿都不能算完整的食物链。
（2）同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级。（这样的生物往往位于两条或两条以上食物链的交汇点上。
（3）在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合。如有的生物之间既是捕食关系，又是竞争关系。
（4）食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类而非取决于生物的数量。 （5）某生物减少导致其他物种变动的分析方法
①处于食物链中第一营养级的生物减少而导致的其他物种变动：在某食物链中，若处于第一营养级的生物减少，则该食物链中的其他生物都减少。这是因为第一营养级是其他各种生物赖以生存的直接或间接食物来源，这一营养级生物的减少必定引起连锁反应，致使以下营养级生物数量依次减少。
②“天敌”一方减少，对被捕食者数量变动的影响：若一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者数量会因此而迅速增加，但这种增加并不是无限的，而是随着数量的增加，种群密度加大，种内斗争势必加剧，再加上没有了“天敌”的“压力”，被捕食者自身素质（如奔跑速度、警惕灵敏性等）必会下降，导致流行病蔓延，老弱病残者增多，最终导致密度减少，直至相对稳定。即“天敌”减少，被捕食者先增加后减少，最后趋向稳定。
③若处于“中间”营养级的生物减少，另一种生物的变化情况应视具体食物链而定。 题例领悟
【例题1】 2008广东卷，32 随着水体富营养化程度日趋严重，淡水湖泊藻类水华频繁发生。人工打捞和投放大量化学杀藻剂紧急处理是常用的治理方法。近年来，研究者采用投放食浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物构建生物修复系统的方法，收到较好的效果。根据上述材料回答问题：
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（1）杀藻剂处理水华与生物修复的方法相比，主要缺点是__________和____________。 （2）在该修复生态系统中，主要生产者是________和________，鱼类属于该生态系统的__________。
（3）生物修复系统构建后，种间关系发生了哪些主要变化?_______________________。 （4）挺水植物在该系统中的作用是_______________和_____________。该修复系统经过一段时间运行后，群落结构趋于稳定，群落的这个变化过程属于_________。
解析：富营养化是一种因氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。治理水体富营养化要从根源开始，减少氮、磷的排放量，增加以浮游植物为食的消费者的数量。化学治理存在污染。分析试题所给的材料，在该修复生态系统中，生产者是浮游植物和挺水植物，消费者是鱼类，它们之间的生物关系有竞争和捕食两种。大型挺水植物可以进行光合作用和降低水体中的氮、磷浓度，经过修复的生态系统可重新趋于稳定。
答案：（1）污染环境（杀伤天敌） 使藻类产生抗药性 （2）藻类 大型挺水植物 消费者 （3）大型挺水植物和藻类竞争，投放鱼类捕食藻类等 （4）吸收营养，降低富营养化程度；遮光，影响藻类生长 分泌次生代谢物抑藻 次生演替 领悟
生态系统的营养结构是生态系统自动调节能力的基础，生态系统通过生物的种间关系实现生态系统的修复。
【例题2】 2007上海卷，11 下图表示一草原土壤中硝酸盐含量与牧草数量的关系。土壤中硝酸盐含量下降的原因是（ ）
A.消费者排泄量增加 B.牧草的根增加 C.分解者数量增加 D.牧草枯死量增加
解析：牧草可以通过根部从土壤中吸收硝酸盐为植物自身生命活动所利用，所以随着牧草数量的增加，其从土壤中吸收的硝酸盐也增加，土壤中的硝酸盐含量就会减少。 答案：B
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高中生物 第二节生态系统中的生产量和生物量辅导名师精选教案 浙科版
