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《§5.1生态系统的结构》导学案
执笔人：朱爱锋　　审稿人：花耀祖　 编制时间：2011年10月28日
一、导学目标
1、知识目标:
（1）、生态系统的成分。
（2）、食物链和食物网。
2、能力目标：
（1）、通过对“池塘生态系统”和“温带草原生态系统”示意图的分析理解，培养学生的观察能力和识图能力。
（2）、通过对“池塘生态系统”中各种成分的分析归纳，发展学生的分析归纳能力。
（3）、通过学习生态系统的营养结构，特别是对“温带草原生态系统”食物链和食物网的分析综合，培养学生对知识的整合能力和知识的迁移能力
3、情感目标：
通过引导学生分析调查所取的数据，培养学生以事实为依据得出结论的科学态度。
二、教学重点难点
1、生态系统的成分。
2、食物链和食物网。
三、教学过程
模块一：生态系统的范围
活动１：生态系统的概念（阅读独立完成）
1、生态系统的定义： 。
例： 。其中，地球上最大的生态系统是 。
海洋 生态系统
生态系统 生态系统
生态系统
生态系统
2、生态系统类型 生态系统 生态系统
生态系统
生态系统
生态系统
生态系统
生态系统
生态系统
生态系统
模块二：生态系统的结构
活动2：生态系统具有一定的结构
1、生态系统的结构：包括生态系统的 和生态系统的 。
2、生物的代谢类型
（1）、同化作用：指生物从外界摄入 和 ，并把它们转化为自身成分的过程。
同化作用根据生物从外界摄入的物质类型，可分两种类型， 和 。
其中， 型指从外界摄入无机物，并把它转变成有机物的个体，分 能自养型，主要代表 和 能自养型，主要代表 。 型指之间从外界摄入现成有机物来维持生命的个体，主要代表为 。
（2）、异化作用：指生物分解自身物质，释放能量，并排出 的过程。根据生物呼吸作用的类型，可分为 型和 型两种。 型指该生物的呼吸既可进行 呼吸，又可进行 呼吸，但能量主要来自 呼吸，仅靠无氧呼吸不能长期维持生命，如 。 型指该生物只能进行无氧呼吸，如 。
还有一种 型，即在有氧和无氧条件下都能生存的生物，如 。
（3）、生物的最根本特征是能进行 。一个生物的同化作用和异化作用的关系是： 。
反馈测导：
a、硝化细菌的代谢类型 b、小麦的异化作用类型
c、蛔虫的同化作用类型 d、酵母菌的代谢类型
e、HIV的代谢类型
活动3：生态系统的组成成分
1、非生物的 ：包括 等。
2、生产者：指代谢类型为 的生物。主要是 ，进行 能自养，还包括 ，进行 能自养。生产者在生态系统中的作用是：把能量固定在它们所制造的 中，从而被各种生物所利用。生产者是生态系统的 成分。
3、消费者：从活的生物中获取营养物质的生物，代谢类型为 型。主要指 ，包括 、 、 和 等。有的植物也可以成为消费者，如 ；有的微生物也可以作为消费者，如 等。
消费者在生态系统中的作用主要是：将 分解成 ，排出体外后给 再利用，从而加快生态系统的物质循环；消费者还对植物的 和 具有重要作用。
消费者的级别：以生产者为食物的是 消费者；以初级消费者为食物的是 消费者；以次级消费者为食物的是 消费者；以此类推。
4、分解者：从非生命的物体中获取有机物的生物，代谢类型为 型。主要指营
的微生物，如等。但也有一些动物也属于分解者，如 等。分解者在生态系统中的主要作用是：将 分解成无机物，保证物质循环顺利进行。
5、生态系统各组成成分之间 ，使生态系统成为一个 ，具有一定的 。
反馈测导：
1、植物都是生产者吗？为什么？
2、动物都是消费者吗？为什么？
3、微生物都是分解者吗？为什么？
4、生态系统中必不可少的两个成分是什么？
5、生态系统为什么离不开分解者？
6、据图回答，正确的是 （ ）
A．图示的各种成分在生态学上可以构成一个生态系统
B．图示的各种成分在生态学上可以构成一个生物群落
C．细菌属于消费者
D．蛇属于三级消费者
7、1977年，科学家在深海中的火山口周围发现热泉。热泉喷出的海水温度超过300摄氏度，并且富含硫化氢和硫酸盐。令人惊奇的是，在这样的海水中，竟发现大量的硫细菌。这些细菌通过氧化硫化物和还原二氧化碳来制造有机物，在热泉口周围还发现多种无脊椎动物，如大海蛤、蟹、管水母、没有口也没有消化道的管居环节动物等。近20年来，人们不断在深海发现这样的热泉生态系统。有些科学家认为热泉口的环境与地球上早期生命所处的环境类似。请根据以上材料回答：
（１）上述硫细菌的同化作用类型是　 　　。
（２）与一般生态系统相比，深海热泉口生态系统有何特殊之处
（３）研究深海热泉口生态系统有什么意义？
8、如果一个生态系统有四种生物，并构成一条食物链。在某一时间分别测得这四种生物（甲、乙、丙、丁）所含有机物的总量，如右图所示。在一段时间内，如果乙的种群数量增加，则会引起 （ ）
A．甲、丁的种群数量增加，丙的种群数量下降
B．甲、丙、丁的种群数量均增加
C．甲、丁的种群数量下降，丙的种群数量增加
D．甲的种群数量下降，丙、丁的种群数量增加
活动4：食物链与食物网
1、食物链：生态系统中各种生物因为食物关系而成的链状结构，例： 。
2、营养级：在生态系统的食物网中，凡是以相同的方式获取相同性质食物的植物类群和动物类群可分别称作一个营养级。如：绿色植物是 营养级；初级消费者是 营养级；次级消费者是 营养级，依次类推。
3、营养级与消费者级别的关系是： 。
4、一条完整的食物链必须具备的条件：
一是起点必须从 开始；二是终点是到 为止；三是食物链中不包括 和 成分。
5、食物网
（1）、定义： 。
（2）、食物网中食物链的计数
原则：a、从低营养级到高营养级。
b、从左到右或从上到下依次计数（与从低到高的方向垂直）
反馈测导：
1、
图
图中有 条食物链。蜘蛛和青蛙之间有 和 的种间关系。
2、在食物网中，某种动物所处的营养级并不一定是固定不变的，随着食物不同，营养级也可能会改变。如图2中的蛇有 等几个营养级。
3、不会造成食物链破坏的有（ ）
A．稻田养鱼 B．围湖造田 C．开垦草原 D．砍伐森林
4、火灾常给森林带来较大危害，但是某些国家有时对寒带地区森林中的残枝落叶等进行有限度的人工火烧，以对森林进行资源管理，这种人工火烧的主要目的是
A．消灭森林病虫害 B．刺激树木种子萌发
C．加速生态系统的分解过程 D．提高森林的蓄水能力
5、以虫治虫是生态农业的重要内容，右图表示某一生态系统中四种生物所含有机物的总量。假设这四种生物只构成一条食物链。请问在一段时间内，如果甲的种群数量增加，其可能引起的后果是（ ）
A.乙和丁的种群数量都增加 B.乙和丁的种群数量都减少
C.乙和丙的种群数量都减少 D.乙和丙的种群数量都增加
6、某同学为了研究环境中重金属元素对生物的污染情况，分别测定了池塘和草原生态系统中某种重金属元素在各种生物体内的质量分数，结果如下.请根据下表回答问题：
生物及环境因素 重金属质量分数（10-6） 生物及环境因素 重金属质量分数（10-6）
池塘水 0.02 土壤 0.01
浮游动物 2 秃鹰 12
浮游植物 0.5 猫头鹰 5
大鱼 10 鼠 0.2
小鱼 5 草 0.02
（1）请分别写出两个生态系统中最长的一条食物链：
池塘生态系统：________________ __，
草原生态系统：__________ _______。
（2）重金属元素在这两条食物链的各种生物体内分布有什么规律？
（3）出现这种现象，合理的假设是 _______________ 。
（4）在上述所给出的池塘生态系统中，属于生产者的是___________________，在上述所给出的草原生态系统中，属于消费者的是___________________。
(5)人如果误服重金属盐会引起中毒，原因是 ，采取的相应措施是可服用大量的__________ _________。
A. 水 B.牛乳 C.食盐水 D.糖浆
小结：
1、生态系统的组成有哪些？
2、生态系统的营养结构是 和 ，它也是生态系统 和 进行的渠道。
3、为什么说食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力越强？
作业：课后练习题+练习册。
1、海洋生态系统依水深的程度可分为沿岸区与远洋区。远洋区通常指远离岸边深度超过200 公尺以上的整个海域(如图) 。试问生活在远洋区海面上的主要生产者是（ ）
A.大型水生植物 B.海带
C.硝化细菌等 D 绿藻等藻类
2、下列关于农田生态系统的叙述，错误的是
A.农田生态系统比自然生态系统简单，必须要靠人力来维持
B.现代化的农业，输入的能量要超出生产收获的能量
C.合理开发土地和耕作的主要措施是沿湖填土造田，把热带雨林改为农田
D.农田生态系统的物质循环是不完全的
3、实验表明森林生态系统对太阳能的利用率远大于农田生态系统，其主要原因是前者（ ）
A.C4 植物多 B.土壤有机物含量高 C.不施农肥 D.群落垂直结构
4、右图表示大型动物和小型动物在各种生态系统中的生物量，由该图对落叶层的分解速度和土壤中腐殖质的积累，能得出的结论是( )。
A．冻土苔原落叶层分解速度低，腐殖质积累低
B．冻土苔原落叶层分解速度低， 腐殖质积累高
C．热带雨林落叶层分解速度高，腐殖质积累高
D．热带雨林落叶层分解速度低，腐殖质积累低
5、某中学研究性学习小组参观调查市郊一生态村，并绘出该生态系统的结构模式如图，请据图分析回答：
（1）生态系统的主要功能 和 是该村建造此生态系统所依据的主要生态学原理。该生态系统的最大优点是 。
（2）在该生态系统中起决定作用的是 ，若要生产2kg的鸡肉最多需要水稻和大豆共计 kg。
（3）蘑菇在该生态系统中属于 。
（4）氨是植物生长必需的矿质元素。但种植大豆时，不施氮肥，仍能旺盛生长，其原因是
（5）在沼气池中，常有一种刺激性的臭气，该物质是 ，通过 细菌的作用可将臭气除去，并能形成 被植物吸收。
1、据图回答，正确的是 （ ）
A．图示的各种成分在生态学上可以构成一个生态系统
B．图示的各种成分在生态学上可以构成一个生物群落
C．细菌属于消费者
D．蛇属于三级消费者
[解析]本题考查生态系统的概念知识。图所示一个生态系统，由生物成 分和非生物成分构成，生物成分包括生产者(绿色植物)、分解者(细菌)和消费者(动物)组成。生产者和消费者之间存在着直接或间接关系，蛇属于四级消费者。
[答案] A
[例2]1977年，科学家在深海中的火山口周围发现热泉。热泉喷出的海水温度超过300摄氏度，并且富含硫化氢和硫酸盐。令人惊奇的是，在这样的海水中，竟发现大量的硫细菌。这些细菌通过氧化硫化物和还原二氧化碳来制造有机物，在热泉口周围还发现多种无脊椎动物，如大海蛤、蟹、管水母、没有口也没有消化道的管居环节动物等。近20年来，人们不断在深海发现这样的热泉生态系统。有些科学家认为热泉口的环境与地球上早期生命所处的环境类似。请根据以上材料回答：
（１）上述硫细菌的同化作用类型是　　　。
（２）与一般生态系统相比，深海热泉口生态系统有何特殊之处
（３）研究深海热泉口生态系统有什么意义？
[答案](1)化能自养型 (2)a．能源是化学能，不是太阳能；b．生产者是化能自养细菌，不是绿色植物；c．无机环境是高温、高压、无光环境，不是常温、常压、有光的环境。(3)a．丰富了人们对生物适应性和多样性的认识；b．对研究生物抗高温、抗高压的机理有重要作用；c．对研究生命的起源与生命的进化有一定的意义。
[例3]如果一个生态系统有四种生物，并构成一条食物链。在某一时间分别测得这四种生物（甲、乙、丙、丁）所含有机物的总量，如右图所示。在一段时间内，如果乙的种群数量增加，则会引起
A．甲、丁的种群数量增加，丙的种群数量下降
B．甲、丙、丁的种群数量均增加
C．甲、丁的种群数量下降，丙的种群数量增加
D．甲的种群数量下降，丙、丁的种群数量增加
[解析]本题主要考查学生对食物链中各营养级之间关系的了解程度。在本题的生态系统中这四种生物之间的关系是：丙→甲→乙→丁。如果乙的种群数量增加，则甲的种群数量下降，丙、丁的种群数量增加。
[答案]D
1、1.对右图所示的生态系统，下列叙述中不正确的是( )
A．是草原生态系统，动物为草食性动物
B． 该生态系统生物种类多，营养结构复杂
C．是森林生态系统，适于攀援生活的动物特别多
D．该生态系统种群密度和群落结构能长期处于较稳定状态
2.不会造成食物链破坏的有（ ）
A．稻田养鱼 B．围湖造田 C．开垦草原 D．砍伐森林
3.火灾常给森林带来较大危害，但是某些国家有时对寒带地区森林中的残枝落叶等进行有限度的人工火烧，以对森林进行资源管理，这种人工火烧的主要目的是
A．消灭森林病虫害 B．刺激树木种子萌发
C．加速生态系统的分解过程 D．提高森林的蓄水能力
4.以虫治虫是生态农业的重要内容，右图表示某一生态系统中四种生物所含有机物的总量。假设这四种生物只构成一条食物链。请问在一段时间内，如果甲的种群数量增加，其可能引起的后果是（ ）
A.乙和丁的种群数量都增加 B.乙和丁的种群数量都减少
C.乙和丙的种群数量都减少 D.乙和丙的种群数量都增加
5.海洋生态系统依水深的程度可分为沿岸区与远洋区。远洋区通常指远离岸边深度超过200 公尺以上的整个海域(如图) 。试问生活在远洋区海面上的主要生产者是（ ）
A.大型水生植物 B.海带 C.硝化细菌等 D 绿藻等藻类
6.下列关于农田生态系统的叙述，错误的是
A.农田生态系统比自然生态系统简单，必须要靠人力来维持
B.现代化的农业，输入的能量要超出生产收获的能量
C.合理开发土地和耕作的主要措施是沿湖填土造田，把热带雨林改为农田
D.农田生态系统的物质循环是不完全的
7.实验表明森林生态系统对太阳能的利用率远大于农田生态系统，其主要原因是前者（ ）
A.C4 植物多 B.土壤有机物含量高 C.不施农肥 D.群落垂直结构
8.右图表示大型动物和小型动物在各种生态系统中的生物量，由该图对落叶层的分解速度和土壤中腐殖质的积累，能得出的结论是( )。
A．冻土苔原落叶层分解速度低，腐殖质积累低
B．冻土苔原落叶层分解速度低， 腐殖质积累高
C．热带雨林落叶层分解速度高，腐殖质积累高
D．热带雨林落叶层分解速度低，腐殖质积累低
四、潜能挑战测试
9.某中学研究性学习小组参观调查市郊一生态村，并绘出该生态系统的结构模式如图，请据图分析回答：
（1）生态系统的主要功能 和 是该村建造此生态系统所依据的主要生态学原理。该生态系统的最大优点是 。
（2）在该生态系统中起决定作用的是 ，若要生产2kg的鸡肉最多需要水稻和大豆共计 kg。
（3）蘑菇在该生态系统中属于 。
（4）氨是植物生长必需的矿质元素。但种植大豆时，不施氮肥，仍能旺盛生长，其原因是
生物及环境因素 重金属质量分数（10-6） 生物及环境因素 重金属质量分数（10-6）
池塘水 0.02 土壤 0.01
浮游动物 2 秃鹰 12
浮游植物 0.5 猫头鹰 5
大鱼 10 鼠 0.2
小鱼 5 草 0.02
（5）在沼气池中，常有一种刺激性的臭气，该物质是 ，通过 细菌的作用可将臭气除去，并能形成 被植物吸收。
10.某同学为了研究环境中重金属元素对生物的污染情况，分别测定了池塘和草原生态系统中某种重金属元素在各种生物体内的质量分数，结果如下.请根据下表回答问题：
（1）请分别写出两个生态系统中最长的一条食物链：
池塘生态系统：________________ __，
草原生态系统：__________ _________。
（2）重金属元素在这两条食物链的各种生物体内分布有什么规律：____________ _____。
（3）出现这种现象，合理的假设是
_______________ 。
（4）在上述所给出的池塘生态系统中，属于生产者的是___________________，在上述所给出的草原生态系统中，属于消费者的是___________________。
(5)人如果误服重金属盐会引起中毒，原因是 ，采取的相应措施是可服用大量的__________ _________。
A. 水 B.牛乳 C.食盐水 D.糖浆
11.右图是某海洋生态系统中,生产者固定太阳能和海洋水深关系的曲线。据图回答：
(1)在远洋水域，从水深30米处开始，随着水深增加，固定太阳能的数量逐渐减少。影响这一变化的主要非生物因素是 。生产者中，主要的生物类群是 。
(2)近海水域水深 米左右处生产者的数量最多。
(3)生活在水深100米以下的生物，从生态系统的成分看主要是 。
五、标答与提示
1.A(点拨：森林生态系统动物落树栖息和攀援生活的种类特多)
2.A(点拨：稻田养鱼可人为增加食物链的数目)
3.C (点拨：焚烧有利于种子的萌发、消灭部分森林病虫害，但这不是主要目的，也会降低森林的蓄水能力)
4.D(点拨：构成一条食物链 丙→丁→甲→乙)
5.D(点拨：深海面上不可能有大型植物、海带，主要是绿藻等)
6.C(点拨：人为破坏原有的生态平衡不太合理)
7.D(点拨：要求对具体生态系统的特点与功能分析)
8.B(点拨：生物数量越少，分解者亦少，冻土苔原温度低，分解速度慢，腐殖质积累就多)
9.(1) 物质循环 能量流动 提高物质利用率，减少环境污染 (3) 水稻 大豆 20 (4)由与之共生的根瘤菌进行固氮作用 (5)氨 硝化 硝酸盐
10.（1）浮游植物→浮游动物→小鱼→大鱼 草→鼠→猫头鹰→秃鹰 （2）越到食物链的顶端，金属元素的质量分数越大 （3）生物体不能将进入体内的重金属元素排出，从而累积起来 （4）浮游植物 鼠、猫头鹰、秃鹰 （5）重金属盐能使人体内的蛋白质发生变性而失去生理活性 B
11.本题考查生态因素对海洋生态系统的影响，属综合分析能力层次试题。一般情况下，大气中的可见光质是比较均匀的，对陆生植物的分布几乎无影响，但在水域生态系统中不同了，特别是海洋生态系统，藻类植物由上到下的分布为：绿藻一褐藻一红藻。据图分析可知：从水深30米处开始，随着水深增加固定太阳能的数量逐渐减少，影响这一变化的主要非生物因素是光；生产者主要是藻类；在近海水域水深10米左右，生产者固定的光能最多，所以生产者的数量也最多；在水深100米以下，几乎接受不到阳光，主要生活着动物和一些微生物，所以主要成分是消费者和分解者。答案：(1) 光 藻类(或答浮游植物) (2) 10 (3) 消费者和分解者
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