人教课标实验版-稳态与环境-第５章　生态系统及其稳定性-第１节　生态系统的结构 全市获奖

《生态系统的结构》学案生物和人类的生存都不能离开生态系统，要不断从这个系统中获得生存所必须的物质和能量。因此只有理解和掌握生态系统的结构和功能，才能更好的为人类的生产和生活服务。一、难点磁场下图是某生态系统中，能量与物质流通关系示意图，看图回答（图中△为有毒物质浓度。单位：百万分之一）（1）从完成生态系统功能的角度，简要说明生产者的重要作用是_________。（2）流经该生态系统的总能量是_________千焦/厘米2/年。（3）根据图中数值计算能量从A到B、由B到C传递效率依次分别是_________%和_________%，其余的能量最终通过生物的_________散失，由于生物在代谢中不能再利用_________，因此能量流动具有_________特点。（4）图中无机物箭头是指_________和CO2等物质的流通过程，图中D是_________，通过它们的_________和_________两种分解方式，将生物组织内的碳放回空气中，由此可见D在物质流通中的重要作用是_________。（5）从生态因素的角度看，存在_________中的有毒物质，经_________浓缩，因此营养级越高的生物受害_________。二、案例探究1．下图为生态系统中碳循环的示意图．图中的甲、乙、丙代表生态系统中不同的成分，试据图回答：（1）甲在生态系统中代表什么成分？请举例简略说明图中①所代表的同化作用方式是什么？（2）碳在甲中以什么形式存在？（3）丙在生态系统中代表什么成分？并说明其代谢类型。（4）图中②③④所代表的生理过程是什么？命题意图：本题综合考查学生对生态系统的碳循环、生态系统的成分、光合作用、化能合成作用、呼吸作用等知识的掌握情况．命题打破了章节之间的界限，力求知识融会贯通。知识依托：生产者属自养生物．其同化作用的方式包括绿色植物的光合作用和硝化细菌等的化能合成作用。生态系统的生物成分中，只有生产者能把CO2转化到生物体内成为有机物。而各种生物的呼吸作用都能把有机物中的碳以CO2的形式释放到大气中。分解者包括营腐生生活的细菌和真菌等微生物，其同化作用方式为异养型，而异化作用方式可能是需氧型，也可能是厌氧型。错解分析：学生易把生产者的同化作用的方式仅理解为绿色植物的光合作用，而漏掉硝化细菌等的化能合成作用。再就是把碳在生物体内的存在形式只答为葡萄糖，这样范围未免太狭窄。解题方法与技巧：从图中可看到甲能将CO2等无机物合成为有机物，而乙和丙却不能，因而甲为生产者。第（2）小题和第（1）小题有内在的逻辑关系．由于甲同化作用的产物主要是有机物，因此碳在甲中的存在形式是有机物．分析图中甲、乙、丙三者之间的箭头关系，得出丙是分解者。各种生物体通过呼吸作用把CO2放回到大气中。答案：（1）甲为生产者；①所代表的同化作用方式是指绿色植物的光合作用、硝化细菌的化能合成作用；（2）以有机物的形式存在；（3）丙为分解者；其代谢类型有的为异养、需氧型，有的为异养、厌氧型；（4）②③④代表的生理过程是呼吸作用。2．下表是甲、乙、丙、丁四个种群，在一个达到生态平衡的环境中所含有的总能量和残留农药DDT的平均浓度。请分析说明：（1）甲在生态系统的成分中属于_________。（2）写出这四个种群的最简单的能量流动渠道。_________。（3）在能量流动的渠道中_________越高，生物体内DDT浓度也越高。命题意图：考查学生对能量流动知识的灵活掌握和理解。知识依托：生态系统的能量流动是沿着食物链和食物网这个渠道来进行的。生态系统的全部生产者固定的太阳能的总量便是流经生态系统的总能量，能量在沿食物链向各个营养级传递时，能量的传递效率为10％～20％。错解分析：生态系统中处于同一营养级的生物可以有一种或几种。如本题中乙能量值的幂为108，丙为107，有的同学误认为两者分为两个营养级。解题方法与技巧：第一从能量流动来看，甲含能量最多，应为生产者，可确定为第一营养级。根据能量的传递效率为10％～20％，乙和丙的能量均接近甲的10%且乙和丙所含的能量值比较接近，可初步判断为同是第二营养级，丁为第三营养级。第二从DDT在各个营养级中逐级富集来看，DDT浓度逐渐升高；由此可判断甲为第一营养级，乙和丙所含的DDT浓度非常接近，可初步判断为同是第二营养级，丁则为第三营养级。综上所述甲为第一营养级乙和丙同是第二营养级，丁为第三营养级。答案：（1）生产者（2）甲→乙→丁；甲→丙→丁（3）营养级三、锦囊妙计1．生态系统的各种组成成分是紧密联系的。非生物的物质和能量是生态系统中所有生物赖以生存的基础，生产者为消费者提供食物和栖息的场所，生产者通过光合作用释放氧气，供消费者利用。消费者又通过自身的代谢，将来自植物体的有机物转化为无机物，这些无机物又可以被生产者重新利用，消费者中的动物在植物的传粉受精、种子的传播等方面有着重要的作用。分解者能将动植物的遗体分解成无机物，归还到无机环境中。2．生态系统的能量流动是生态系统中能量的输入、传递和散失的过程。生态系统中能量的最终来源是太阳的辐射能，能量流动也就从生产者所固定的太阳能开始的。在生态系统中，能量的传递是单向的，它最终转化为热能而散失，所以能量的传递称为能量流动而不能称为能量的循环。不论哪种生物，只有不断地获得能量，才能生活下去。同样，由生物群落和无机环境构成的生态系统，其生存与发展也离不开能量的供应。也就是说，能量必须不断地从无机环境输入到生物群落中，并沿食物链（网）这渠道进行传递，才能维持群落中各种生物正常的生命活动。3．生态系统的物质循环是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素，不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落回到无机环境的循环过程。具有往复性和循环性的特点。4．能量流动和物质循环两者密切相关。能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成与分解过程。物质又作为能量的载体，使能量以含碳有机物中化学能的形式沿着食物链流动；能量又是动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往复。四、歼灭难点训练1．一个食物链的营养级一般不超过五个，但某生态系统中，有的食物链中有的动物可处在第六营养级是何原因？2．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，内装有水和两三条鱼（或虾），底部有珊瑚、沙子，并生长着一些水藻，里面的小鱼、水藻都是活的。请答：（1）此玻璃鱼缸可看作是_________。（2）这个生态球应放在_________的地方。（3）此球内的能量流动情况是_________。（4）小鱼和水藻能生存的原因是____________________________。3．下图是某种生态系统中食物网简图。图中甲至庚代表各种不同的生物，请根据图分析回答（l）此生态系统中作为生产者的生物是_________；作为次级消费者的生物是_________。（2）若此生态系统受到重金属盐污染，那么在体内积存重金属污染物最多的生物是_________。（3）生物甲和己的关系是_________。（4）该生态系统中只表示了部分成分，图中未表示的成分有_________。（5）已知各营养级之间的能量转化效率均为10％，若一种生物摄取两种下一营养级的生物，且它们被摄食的生物量相等，则丙每增加10千克生物量，需消耗生产者_________千克。参考答案一、难点磁场解析：图中所示的是一个生态系统，箭头所示这个生态系统的能量流动和物质循环的方向。图中A显然是物质循环和能量流动的开始，所以它一定是生产者，D最后将物质分解返回大自然中，它应该是分解者，而B、Ｃ分别是初级消费者和次级消费者。我们知道流经生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能，能量在各营养级的传递过程中是逐级递减的，其去路有三个方向；一是各营养级的生物用于生命活动，且有一部分能量以热能形式散失；二是能量未被下一个营养级所利用，其遗体和排泄物等流入分解者体内；三是一小部分流入下一个营养级。所以流经该生态系统的总能量应该是生产者中的能量的三个去路之和（即：97+306+63）。由A到B的传递效率为：传递到B的总能量（63）除以A中的总能量（466）×100％，依此类推。答案：（1）能量流动，物质循环的基础（2）466（3）13．520呼吸作用热能递减、单向不循环（4）H2O分解者有氧呼吸发酵保证物质的再利用（5）无机环境食物链越大二、歼灭难点训练1．答案：一个生态系统，生物种类越多，个体数量越大，食物链就越多，这样便形成了复杂的食物网。有些肉食性动物，在某个食物链上处于第六营养级，而在另外的食物链上处于别的营养级，即它又可以其他的动物为食，而获得一些能量，因此能够维持生命。2．解析：玻璃鱼缸内的生物组成了一个小小的生物群落，生产者是水藻，分解者是微生物，消费者是鱼。无机环境则是阳光、水、空气等非生物的物质和能量，因此玻璃鱼缸可以看成一个微型的生态系统。在系统内进行着物质循环和能量流动，能量流动的渠道是水藻→小鱼，水藻通过光合作用为小鱼提供食物和氧气，小鱼的呼吸作用提供二氧化碳作为光合作用的原料，其排泄物又被分解者分解为无机物，被水藻吸收利用。本题易出的错误是将珊瑚看作分解者或消费者。珊瑚是珊瑚虫的外骨骼，为非生物，此外珊瑚虫是海洋动物，在淡水中无法生存。答案：（1）小型淡水生态系统（2）有阳光（3）阳光→水藻→小鱼（虾）（4）水藻通过光合作用为小鱼提供食物和氧气，小鱼的呼吸作用提供二氧化碳作为水藻光合作用的原料，其排泄物又被分解者分解为无机物，被水藻吸收利用3．解析：物质循环和能量流动的起点是生产者，各级消费者是直接和间接地以绿色植物作为食物的，先断定戊是生产者，庚、甲、已为初级消费者，甲、乙、丁为次级消费者，丙为最高消费者。甲和己既有捕食关系，又有竞争关系。生物体具有富集重金属离子的能力，随着营养级的增高