必修三第5章生态系统导学案.doc

第五章生态系统及其稳定性
第1节 生态系统的结构
学习目标：
1、举例说明生态系统概念和组成成分
2、举例说出生态系统的范围和分类
3、简述生态系统组成成分之间的关系，养成人与自然和谐发展的科学自然观
4、举例说明食物链与食物网并说出其中的生物所处的营养级，养成环境保护的意识和可持续发展的观念
5、尝试建构生态系统的结构模型
6、举例说明食物网的复杂程度与生态系统抵抗外界干扰能力及生态系统稳定性的关系
学习重点：
1、举例说明生态系统概念和组成成分
2、简述生态系统组成成分之间的关系，养成人与自然和谐发展的科学自然观
学习难点：
1、说明生态系统是一个统一整体。
学法指导：
1、阅读教材填写预习案并提出相应问题，课堂探讨
2、小组共同学习突破疑难问题
课前预习案

1、 生态系统的组成成分
（1） 非生物的物质和能量：A物质：______、_______和无机盐等 B能量：_____、热能等；作用：为生物提供物质和能量，是生物群落赖以生存和发展的基础。
（2） 生产者：A生物类群：______生物（同化类型），主要是______________，还包括_____________，是生态系统的主要的成分
B作用：将_____物制造成_____物，把_________能转变成可被生物利用的______________，是生态系统的基石。
（3） 消费者：A生物类群：主要是动物，属于________生物，分类包括____________________等
B作用：把有机物转化成__________，加速___________________，帮助植物传粉和中子的传播。（不是生态系统的必备成分）
分解者：A生物类群：属于__________生物，主要是营腐生生活的___________等
B作用：把动植物遗体和动物排泄物中的______________分解为无机物。请用箭头表示生产者、消费者、分解者的相互关系：__________________________________。
（4） 注意：并不是所有的动物都是消费者(如：____________)；并不是所有的微生物都是分解者(如：____________)；并不是所有的绿色植物都是生产者，(如：____________)。
2、 食物链和食物网
（1） 概念：食物链：生态系统中各种生物之间由于___________而形成的一种联系。 特点：生产者为第一营养级，消费者所处的营养级不固定，一般不会超过5个营养级。
食物链的成分相对生态系统成分而言缺少__________ ______________。
（2） 功能：A生态系统的营养结构 B生态系统的_______________和_______________的渠道。C生态系统_________________的重要条件。
我的疑问：

课堂学习案
【探讨一】《问题探讨》
利用多媒体投放一幅蚯蚓及其生活环境的画面
1、图中生物类群有哪些？非生物主要是指什么？

2、分析生物与非生物关系，并用关键词、方框、线段和箭头，建构生物与非生物之间关系模型。

归纳与总结生态系统的概念、范围及类型
1、 概念　生态系统是由　　　和　　　相互　　　而形成的统一整体。
2、 范围： 是最大的生态系统。
3、类型：

迁移训练1：在一个阴湿山洼的草丛中，有一堆长满苔藓和木耳的朽木，其中聚集着蚂蚁、蚯蚓、老鼠等动物，这些共同构成一个（ ）
A、生态系统 B、种群 C、群落 D、以上均不正确
生态系统类型多种多样，但在结构上有共同点
【探讨二】生态系统具有一定的结构
以池塘生态系统生态为例，思考并讨论下列问题。
1、池塘中除了生物之外还有哪些成分？

2、自养型生物有哪些？

3、异养型生物有哪些？

4、动植物的尸体、粪便、残枝败叶最终到哪里去了？

归纳总结：生态系统的成分及作用

思考1、分析为什么生产者是生态系统的的基石？

2、消费者主要指哪些生物？“消费者级别”有哪些？

3、分解者主要指哪些生物？其同化作用的方式属于那种类型？

4、各种成分之间存在怎样的联系？

归纳总结：生态系统各组成成分之间紧密联系构成一个统一整体，体现一定的结构和功能。
迁移训练2：下列各级生物中，全部属于生产者的是
A．水稻、海带 B．蘑菇、葫芦藓
C．酵母菌、地衣 D．仙人掌、大肠杆菌
迁移训练3：在下列生物中，属于分解者的是
A．蓝藻 B．草履虫 C．蘑菇 D．蝗虫
迁移训练4：要使一个生态系统长期存在，除了非生物的物质和能量外，至少必须具有
A．消费者和分解者 B．生产者和消费者
C．生产者和分解者 D．生产者和人

【探讨三】食物链与食物网

1.图中共有多少条食物链？

2.最长的食物链是哪一条？

3.第三营养级的动物有哪些？

4.猫头鹰占有几个营养级？

5、青蛙和蜘蛛的关系?

食物链：
食物网：
迁移训练5：以下说法正确的是（ ）
A.每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物。
B.生产者总是为第一营养级。
C.各种生物所处的营养级是一成不变的。
D.食物链包括生产者和消费者，分解者不属于任何一个营养级。

思考：为什么一条食物链中的营养级一般不超过五个？
【课堂小结】

知识链接
1．食物链类型
食物链包括三种类型：捕食链、寄生链和腐生链。高中生物所涉及的食物链，实际上是捕食链，是由消费者和生产者之间通过食物关系形成的。
2．食物链图示及构成条件
⑴图示：A→B→C→D→E
⑵条件：①每条食物链的起点总是生产者，终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，即图示中A一定是生产者。如成语“螳螂捕蝉，黄雀在后”食物链中包含4个营养级，即树→蝉→螳螂→黄雀。
②食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，不会倒转，因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级。
③食物链中不能出现寄生、腐生生物和阳光等非生物因素，即只包含生产者(第一营养级)和消费者(第二营养级及之后各营养级生物)。如阳光→草→兔→细菌不是食物链。
3．食物网
图示共有6条食物链——数食物链规则：从没有箭头指向的生物即生产者A开始，沿箭头方向一直数到最后算一条。
⑵图示中H占有三、四、五三个营养级或次级、三级、四级消费者。对某一动物而言，其营养级是不固定的，视具体食物
链而定。
⑶图示中B和C的关系：竞争和捕食(食物网中两种生物之间最常见的是捕食关系，但也可能出现竞争关系，特别注意)。
课后巩固提高
一、基础题：（所有学生独立完成）
1、某生态系统地处湿润地区，动植物种类繁多，群落结构复杂，种群密度和群落结构能够长期处于稳定状态，这个生态系统是
A、森林生态系统 B、草原生态系统
C、农田生态系统 D、湖泊生态系统
2、生态系统的结构是指
A．生态系统的成分、食物链和食物网 B．生态系统的成分
C．生产者、消费者、分解者和无机环境 D．食物链和食物网
3、下列表示正确的一条食物链是
A．阳光→植物→兔→狼 B．草→牛→人→细菌
C．植物←昆虫←食虫鸟←鹰 D． 草→兔→狼
4、对分解者的正确理解是①细菌和真菌 ②营腐生的微生物 ③异养生物④自养生物 ⑤是厌氧生物 ⑥生态系统的必需成分
A．①③⑤ B．②③⑤ C．②④⑥ D．②③⑥
5、从生态系统的组成成分看，硝化细菌和蚯蚓属于 （ ）
A.生产者和分解者
B.生产者和消费者
C.消费者和分解者
D.分解者和消费者
6、食物网具有的特征是：
A 每一种生物都被多种生物捕食 B 有很多互有联系的食物链
C 每一种动物都可以吃多种植物 D 每一种生物都只位于一条食物链上
7、肉食动物不可能是一条食物链中的第几营养级 （ ）
A．第五 B．第二　C．第三 D．第四
8、对水稻→鼠→蛇→鹰这条食物链的错误描述是 （ ）
A.水稻是生产者 B.鼠是初级消费者
C.蛇是次级消费者 D.鹰属于第三营养级
9、分析并简要回答：

（1）图中的成分构成了一个 ，共 条食物链。
（2）图中细菌属于 成分，次级消费者是 。
（3）处于第三营养级的生物是 。
（4）图中的螳螂和黄雀两者关系是 。
⑸如果螳螂突然减少，绿色植物数量在较短的时间内将 。

课后反思：

第2节 生态系统的能量流动
学习目标：
1、 分析生态系统中能量流动的过程和特点
2、 说出研究能量流动的实践意义
3、 尝试调查当地农田生态系统中的能量流动情况
4、 通过实例，训练分析和处理能量流动中有关数据的技能
5、 运用能量流动的特点，尝试分析农业生态系统设计的合理性。
学习重点：
1、 分析生态系统中能量流动的过程和特点
学习难点：
1、分析生态系统中能量流动的过程和特点
学法指导：
1、阅读教材填写预习案并提出相应问题，课堂探讨
2、小组共同学习突破疑难问题
课前预习案
1、 生态系统能量流动的概念：指生态系统中能量的___________、传递、______和散失的过程。
2、 能量流动的过程：起点：从___________固定太阳能开始。
总量：生产者固定的__________总量
去向：（以能量在第一营养级的变化为例）
A一部分在生产者的_____________中以__________的形式散失了
B一部分用于生产者的_______、______、________等生命活动，储存在植物体的有机物中
C一部分随着残枝败叶等被_________________________而释放出来__________________

D另一部分被 摄入体内，能量就流入了第二营养级。
能量流动的特点： ______________，原因是能量流动不可逆转，也不能循环流动。
______________，原因是输入到某一个营养级的能量中，只有______能量能流到下一个营养级
能量金字塔：将单位时间内各个___________所得到的_________数值，由低到高绘制成的金字塔图形。
3、 研究能量流动的意义 1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到_______ 利用。
2、帮助人们合理地调整_____________________，使能量_______________________的部分。
我的疑问：

课堂学习案
【探讨一】阅读问题探讨P93，讨论以下问题
1、写出问题探讨中的食物链。

2、 玉米被鸡摄入前后能量有哪些去向？

3、你选择问题探讨中哪种生存策略，为什么？

【探讨二】能量流动的过程
思考并讨论: ⒈生态系统的能量来源是什么？

2.能量流动的起点和渠道是什么？

3.流经生态系统的总能量是什么？

4.各个营养级能量的来源又是什么？

5.各营养级能量的去路有哪些？请以生产者(第一营养级)为例说明

6、 在生态系统中能量的转化形式是什么？

迁移训练1：流经某一生态系统的总能量是指                                           （  ）
A．进入这个生态系统的全部太阳能        
B．这个生态系统的生产者所固定的全部太阳能
C．照射到这个生态系统内所有植物体上的太阳能
D．这个生态系统的生产者传递给初级消费者的全部太阳能
迁移训练2：初级消费者体内的能量去向不包括   （  ）
A．部分被分解者利用  B．部分被第二营养级摄取
C．部分用于自身的生命活动  D．部分以热能形式散失

【探讨三】能量流动的特点
根据赛达伯格湖的能量流动图解，回答下列问题：
1、 流经此生态系统的总能量为多少？

2、 计算每一个营养级，输入和输出的能量是否相等？说明什么？

3、 植食性动物的同化量为多少？

4、从第一营养级流入第二营养级的能量，占生产者所固定的能量总量的百分比是多少？
从第二营养级流入第三营养级的能量，占初级消费者所同化的能量总量的百分比是多少？

归纳总结：能量流动的特点： 、 。
迁移训练3：下列与生态系统能量流动相关的叙述中合理的是                          （  ）
①生态系统的能量主要来自太阳能  ②沿食物链流动的能量是逐级递减的
③生态系统内的能量流动是单向的  ④能量从一个营养级输入下一个营养级是伴随着有机物的转移进行的  ⑤生态系统内的能量可伴随着物质的循环而循环
A．①②③④⑤       B．①②③④        C．①③④⑤         D．②③④⑤
引入能量金字塔的概念：
学生活动：大小不同的方块代表数量关系绘制草、兔、鹰数量金字塔

思考：如果在特殊情况下一片树林闹了虫灾，树、虫、鸟的数量金字塔会有变化吗？
【探讨四】研究能量流动的实践意义
思考：
1、 农民放弃了将秸秆焚烧的处理方法，而改为用其喂牛，废弃物及牛粪用来养蚯蚓，蚯蚓用作鸡饲料，做法的理论依据是什么？

2、 农民在进行田间管理的时候，要进行灭虫除草，目的是什么?

归纳能量流动的意义：
【课堂小结】
生态系统的能量流动

特 点

实践 意义
过 程

1、

2、

传递效率10-20%
散 失
转 化
传递途径
输 入

的能量

的形式

1、
2、
3、
4、

去向

知识链接
能量流动中传递效率的相关计算需注意
⑴流入各级消费者的总能量指的是该级消费者同化的总能量，消费者粪便中所含有的能量不能计入其同化的总能量中。因此，同化量＝摄入量－粪便中的能量。
⑵能量传递效率＝某一个营养级的同化量/上一个营养级的同化量。
⑷涉及多条食物链的能量流动计算时，若根据要求只能选择食物网中的一条食物链，计算某一生物获得的最多(或最少)的能量时，其规律如下：

课后巩固提高
一、基础题：（所有学生独立完成）
1. 如果一个人的食物有1／2来自绿色植物，1／4来自小型肉食动物，1／4来自羊肉，假如传递效率为10％，那么该人每增加1 Kg体重，约消耗植物 （ ）
A、10kg B、28kg C、100kg D、280kg
2. 一片树林中，树、昆虫和食虫鸟类的个体数比例关系如图所示。下列选项中正确表示树、昆虫、食虫鸟之间的能量流动关系的是（ ）(选项方框面积表示能量的大小)

3.如图是某生态系统的食物网示意图，甲～庚代表不同的生物，箭头表示能量流动的方向和食物联系。下列叙述正确的是( )
A．此食物网中有六条食物链，丁占有四个不同的营养级
B.戊接受的太阳能是流经此生态系统的总能量
C.丙可利用的总能量小于乙和丁可利用的总能量之和
D.向此生态系统大量引入外来物种，可增强该系统的稳定性
4．以下关于生态系统能量流动的叙述中不正确的是                           （  ）
A．能量流动是单向的、不循环的
B．食物链越短，可供最高级消费者获得的能量越多
C．初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少
D．营养级越多，散失的能量越多
5.据测定若牛吃100kg牧草，就能使体重增加10kg，若按这种能量传递效率计算，则从牛体内流入蜣螂体内的能量传递效率，以及牛的同化量转变为蜣螂的同化量分别为                                   （  ）
 A．0kg，1kg B．10%，1kg C．10%，2kg D．0kg，0kg
6．如果一只老虎的食物有1/2来自初级消费者，1/2来自次级消费者，假如能量的传递效率为10%，那么该老虎每增加2kg的体重，约消耗植物       （  ）
A．1500kg    B．1100kg   C．1750kg   D．1250kg
7.在“青草→食草昆虫→蜘蛛→食虫鸟→猫头鹰”的这条食物链中，占生态系统总能量比例最多的和最少的生物依次是                                              （  ）
A．猫头鹰和食虫昆虫                 B．青草和猫头鹰
C．食草昆虫和猫头鹰                 D．食草昆虫和青草
8.下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，表中A、B、C、D分别表示不同的营养级，E为分解者。Pg 表示生物同化作用固定能量的总量,Pn表示生物体贮存的能量(Pn=Pg-R)，R表示生物呼吸消耗的能量。 单位: 102 kJ/(m2•年)

Pg
Pn
R
A
15.9
2.8
13.1
B
870.7
369.4
501.3
C
0.9
O.3
O.6
D
141. 0
61.9
79.1
E
211.5
20.1
191.4
分析回答：
（1）能量流动是从A、B、C、D中的哪个营养级开始的？为什么？

（2）该生态系统中能量从第三营养级传递到第四营养级的效率是多少？

（3）从能量输入和输出角度看，该生态系统的总能量是否增加？为什么？
二、拓展题：（A类同学独立完成，B类同学选择性完成）

课后反思：

第3节 生态系统的物质循环
学习目标：
1、分析生态系统中碳循环的过程和特点，关注碳循环平衡失调与温室效应的关系
2、分析能量流动与物质循环的关系。
3、尝试建构碳循环模式图。
4、举例说出生物富集现象。
学习重点：
分析生态系统中的物质循环。
学习难点：
说明能量流动和物质循环的关系。
学法指导：
1、阅读教材填写预习案并提出相应问题，课堂探讨
2、小组共同学习突破疑难问题
课前预习案
1、生态系统的物质循环：
概念：组成生物体的 等元素，都不断进行着从 到生物群落，又从 到无机环境的循环过程。
2、碳元素的存在形式：
在无机环境中以 和 的形式。
在生物群落中以 的形式，沿 渠道传递。
在生物群落与无机环境以 形式传递。
3、碳元素进入生物群落的方式：
CO2进入生物群落是通过自养型生物完成的，主要是绿色植物 ，也有化能合成作用。
碳元素返回无机环境的方式
① ② ③
4、能量流动与物质循环的关系
生态系统的主要功能 和 。 二者＿＿＿＿的，彼此相互依存，不可分割。物质作为＿＿＿＿＿＿，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为＿＿＿＿＿，使物质能够不断地在＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿之间循环往返。

课堂学习案
【探讨一】碳循环（阅读教材）
填写下图中的数字：
1 2 3 4

根据碳循环模式图讨论：
（1）碳循环的形式：
（2）碳在无机环境中的存在主要形式：
（3）碳在生物体内的存在主要形式：
（4）碳进入生物体的主要途径：
（5）碳在生物体之间传递途径：
（6）碳进入大气的途径：
思考：大气中的CO2是在动态中保持平衡的，那么，如果绿色植物大量减少，化石燃料大量燃烧，会造成什么后果？引起什么样的环境问题？
（解释“温室效应”的产生原因）

迁移训练1：大气中的碳进入生物群落的形式和作用是
A．碳酸盐；呼吸作用 B．二氧化碳；光合作用和化能合成作用
C．含碳有机物；光合作用 D．二氧化碳；分解作用

【探讨二】生态系统的物质循环
概念：
物质：组成生物体的＿＿＿＿＿＿等元素。
循环途径：无机环境 。
范围： 。
特点：全球性，反复循环，因此又叫 循环。
迁移训练2：生态系统的物质循环的特点不包括下列的： （ ）
A. 带有全球性 B. 物质是指组成生物体的基本元素
C. 在群落的各营养级之间循环往复 D. 在群落与无机环境之间循环往复
迁移训练3：在自然界的物质循环中，对物质的转化起重要作用的是
A．化能自养生物 B．动物和微生物
C．微生物和绿色植物 D．绿色植物和动物
【探讨三】能量流动与物质循环的关系的比较表：
项目
能量流动
物质循环

形式

以 形式流动
等基本元素的循环

过程

沿 流动

在 间反复循环
性质
开放式：地球之外的太阳能源源不断地输入生态系统，传递是逐渐递减耗尽为止
封闭式：生物圈是在物质上自给自足的系统

特点

、

物质被反复利用，具有

范围

生态系统的 各营养级

联系
两者同时进行，相互依存，不可分割。
① 能量流动不能离开物质循环而单独进行，
② 能量的 ，离不开物质的合成和分解。
③ 物质是能量的 ，使能量沿着食物链（网）流动；
④ 能量作为 ，使物质能不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。
⑤ 生态系统中的各种组成成分---非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，正是通过 和 才紧密联系在一起的，形成一个统一的整体。
迁移训练4：下列关于物质循环和能量流动的关系叙述不正确的是： （ ）
A. 物质为能量的载体，使能量在生态系统中流动
B.能量作为动力，使物质在生物群落与无机环境之间循环往复
C. 先进行物质循环，后发生能量流动
D. 二者相互依存，不可分割

【探讨四】探究土壤微生物的分解作用
1． 探究性试验的一般步骤：（1）____________（2）____________（3）____________（4）____________（5）____________。
2．

案例1
案例2
实验假设

实
验
设
计
实验组

对照组

自变量
土壤中是否含微生物
土壤中是否含有分解淀粉的微生物

实验现象
在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组
A
A1

A2

B
B1

B2

结论分析

【课堂小结】

知识链接：温室效应：⑴成因
①工厂、汽车、飞机、轮船等对化学燃料的大量使用，向大气中释放大量的CO2。
②森林、草原等植被大面积的破坏，大大降低了对大气中CO2的调节能力。
⑵危害
加快极地冰川融化，导致海平面上升，对陆地生态系统和人类的生存构成威胁。
⑶缓解措施
①植树造林，增加绿地面积。
②开发清洁能源，减少化学燃料的燃烧
课后巩固提高
一、基础题：（所有学生独立完成）
1、.生态系统的物质循环，其物质是指.（ 　　）
A.细胞中的蛋白质和核酸 B. 组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素
C.组成生物体的各种元素 D.组成细胞的各种化合物
2、与自然界的碳循环关系密切的两种细胞器是： （ ）
A. 线粒体和染色体 B. 叶绿体和线粒体
C. 叶绿体和核糖体 D. 线粒体和内质网
3、火灾常给森林带来较大危害，但是在寒带地区有时对森林中的残值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． 施用农药DDT的地区，虽然只占陆地面积的一小部分，可是远离施药地区的南极，动植物内也发现了DDT，该现象说明了： （ ）
A. DDT使挥发性物质 B. DDT已加入全球性的生物地化循环
C. 科考队将DDT带到了南极 D. 南极动物也偶尔到施药地区觅食
5．细菌和真菌在生态系统中物质循环不可缺少是因为（　）
A．食物链中重要一环　 B．能把有机物分解为无机物，归还到无机环境中
C．与人类关系非常密切 D．与生产者、消费者都有关系
6．在碳循环过程中，使无机环境和生物群落相联系的生理作用是 ( )
①光合作用 ②蒸腾作用 ③呼吸作用 ④化能合成作用
④
CO2
O2
C
B
A
动植物遗体和排泄物
D
煤,石油
①
②
③
⑤
A．①②③　　　　B．①③④　　　C．①②④　　　　D．①②③④
7． 看图回答问题
1) 这是 元素的循环。
2) 写出①～⑤所示过程的名称：
①
②③
④
⑤
3) 图中A、B、C、D各是什么生物？
A B
C D
4) 图中缺少的生理过程是 ，用箭头在图中表示出来。
5) 由该循环可见，生态系统的物质循环具有以下特点：
① ②
二、拓展题：（A类同学独立完成，B类同学选择性完成）
1．如图为碳循环图解，请回答下列问题：

（1）物质循环实质上是物质在圈与圈之间转移。请在下列表格中填出各圈中碳素的贮存形式，用“十”或“—”标明是否参与碳素交换过程。
项目
岩石圈
大气圈
水圈
生物群落
碳素贮存形式

是否参与交换

上述分析得知，碳循环带有__________性。
（2）碳主要以__________形式循环的。
（3）碳从无机环境进入生物群落的唯一途径是［　］__________；由绿色植物通过②__________传递到各级消费者。
（4）碳从生物群落返回无机环境的途径③表示______；④表示______；⑤表示__________。
2、右图示生态系统碳循环示意图，图中D为大气， C
请据图回答问题
（1）此生态系统的能量流动是从〔 〕 固 D
定太阳能开始的。
（2）碳元素在大气中与A、B、C、之间的流动是以 A B
形式进行的，在生态系统的各成分中，A为 ，B为 。
（3）图中D～C过程是通过 作用实现的，C～D过程是通过 作用实现的，B～D过程是通过 作用实现的。
（4）生物群落中的一部分碳返回大气中，而另一部分则以 形式储存在地层中，碳在生物群落与无机环境之间主要以 的形式循环。
（5）碳循环的同时一定伴随着 。
课后反思：

10