生态系统和结构和功能
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简述生态系统的结构和功能生态系统是由生物群落和非生物环境组成的一个相互作用的系统。
它包括了各种生物体,如植物、动物、微生物等,以及它们所处的土壤、水体、大气等非生物环境。
生态系统的结构和功能相互关联,共同维持着生命的存在和发展。
生态系统的结构主要包括生物群落、生物种群和生物个体三个层次。
生物群落是指在一定地理范围内由各种不同物种组成的群体,它们之间存在着复杂的相互关系。
生物种群是指同一物种在一定地域范围内的个体总和,它们具有相似的遗传特征和生态习性。
生物个体是生态系统中的基本单位,包括了各种植物、动物等个体生物。
生态系统的功能主要体现在物质循环和能量流动两个方面。
物质循环是指生态系统中各种物质元素的循环利用过程。
例如,植物通过光合作用将二氧化碳和阳光转化为有机物质,同时释放出氧气。
动物通过摄食植物或其他动物,将有机物质转化为自己的组织和能量,同时排泄出废物。
这些废物经过分解和降解作用后,又成为植物生长的养分。
这种物质的循环和转化保持着生态系统的稳定。
能量流动是指生态系统中能量的转化和传递过程。
太阳能是地球上所有生物存在和发展的基础能源。
太阳能通过光合作用被植物转化为化学能,再通过食物链传递给其他动物。
在能量的转化过程中,部分能量会以热量的形式散失,而只有部分能量能够被生物体利用。
这种能量的流动和转化维持着生态系统内各个层次的生物活动。
生态系统的结构和功能相互依赖,相互影响。
生物群落的组成和结构会影响到物质循环和能量流动的过程。
例如,不同物种的存在和数量变化会影响到食物链的稳定性和能量的转化效率。
非生物环境的变化也会对生态系统产生重要影响。
例如,气候变化会改变植物的分布和生长状况,从而影响到整个生态系统的结构和功能。
生态系统的稳定性和健康状况对于维持地球生态平衡具有重要意义。
人类活动的干扰和破坏会导致生态系统的紊乱和退化。
例如,森林砍伐和草地过度放牧会导致土壤侵蚀和植被减少,进而影响到生物多样性和生态系统功能的恢复。
生态系统的功能和结构生态系统指的是由生物群落、环境和生物之间相互作用形成的一个系统。
生态系统的功能和结构是相互影响的,它们共同构成了一个稳定的生态系统。
生态系统的功能主要包括能量流动、物质循环和生态平衡。
能量流动是生态系统中最基本的功能之一,它指的是能量在生态系统中由生产者转移到消费者,再到食物链的上层。
能量的流动是不可逆转的,每一级消费者所得到的能量都比上一级消费者低。
物质循环是生态系统的另一个重要功能,它指的是生物体内的营养物质在生物之间循环利用。
生物通过食物链将营养物质传递给其他生物,同时废物也会被分解成无机物质,再被生物利用。
生态平衡是生态系统的另一个重要功能,它指的是生态系统中各种生物之间的相互关系以及它们与环境的关系。
生态平衡的维持需要各种生物之间的相互制约和平衡,以及环境的稳定和适宜。
生态系统的结构主要包括生物群落、生境和生物多样性。
生物群落是指在一个特定环境中生活在一起并相互作用的各种生物群体。
生境指的是生物生存和繁殖的场所,包括土壤、水、气候、地形等。
生物多样性是指生态系统中各种生物的多样性,包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性。
生物多样性是生态系统的关键组成部分,它可以维持生态系统的稳定性和适应性。
生态系统的功能和结构是相互关联、相互作用的,一旦其中任何一个部分受到破坏,整个生态系统都会遭受破坏。
例如,当生物多样性下降时,生态平衡会被打破,导致生态系统的不稳定。
当生境受到破坏时,生物的生存和繁殖都会受到影响,进而影响到生态系统的能量流动和物质循环。
因此,保护生态系统的功能和结构是保护生态环境的关键。
保护生态系统的功能和结构需要从多个方面入手。
首先要加强生态环境保护的监管和管理,制定有力的环保政策和法规,并加强执法力度。
其次,要加强公众教育和宣传,提高公众对生态环境保护的意识和责任感。
同时,要加强科研和技术创新,推动生态环境保护技术的发展和应用。
最后,要加强国际合作,共同应对全球生态环境问题,推动全球生态环境的可持续发展。
生态系统的结构和功能生态系统是指由生物体和其所处的环境之间相互作用所形成的一个稳定的生物群落。
它是地球上生物多样性和生态平衡的基础,对人类的生存和发展具有重要意义。
生态系统的结构和功能是生态学研究的重要内容之一,本文将从不同角度探讨生态系统的结构和功能。
一、生态系统的结构生态系统的结构主要包括生物组成和非生物组成两个方面。
1. 生物组成生态系统的生物组成是指生态系统中的各种生物体,包括植物、动物、微生物等。
它们之间相互依存、相互作用,形成了复杂的食物链和食物网。
植物是生态系统的基础,通过光合作用将太阳能转化为化学能,为其他生物提供能量和有机物质。
动物则通过食物链和食物网与植物相互联系,形成了一个复杂的生态系统。
2. 非生物组成生态系统的非生物组成主要包括土壤、水、空气等。
土壤是植物生长的基质,其中含有丰富的营养物质和微生物。
水是生态系统中重要的介质,植物和动物都需要水来维持生命活动。
空气中的氧气和二氧化碳对生物体的呼吸和光合作用至关重要。
这些非生物组成与生物组成相互作用,共同构成了一个完整的生态系统。
二、生态系统的功能生态系统的功能主要包括能量流动、物质循环和生物多样性维持三个方面。
1. 能量流动生态系统中的能量主要来自太阳,通过植物的光合作用转化为化学能,再通过食物链和食物网传递给其他生物体。
能量在生物体间的转移过程中逐渐损失,最终以热能的形式散失到环境中。
能量流动是维持生态系统稳定的重要因素,它决定了生物体的数量和分布。
2. 物质循环生态系统中的物质循环主要包括碳循环、氮循环、水循环等。
植物通过光合作用吸收二氧化碳,并将其转化为有机物质,通过呼吸释放氧气。
动物通过摄食植物或其他动物,将有机物质转化为自身的生物质和能量,并通过排泄将废物中的营养物质回归到环境中。
微生物在分解有机物质的过程中起到重要作用,促进物质循环的进行。
3. 生物多样性维持生态系统中的生物多样性是指生态系统中不同物种的数量和种类。
生态系统的结构和功能生态系统是地球上生物与环境之间相互作用的综合体,它由生物群落和非生物环境组成,并具有特定的结构和功能。
生态系统的结构和功能决定了它的稳定性和可持续性。
一、生态系统的结构生态系统的结构是指生物群落与非生物环境之间的组织和相互作用关系。
生态系统包括以下几个层次的结构:1. 生物群落:生态系统中由各种物种组成的生命体群集。
生物群落不仅包括动植物,还包括微生物和其他生物体。
2. 生态位:生物群落中各种物种所占据的生态位不同。
生态位是指一个物种在群落中的生存位置和所起的作用。
不同物种之间通过占据不同的生态位和资源利用的差异,实现生态系统内的物种多样性。
3. 硬件环境:生态系统的硬件环境包括适宜的温度、光照、水分和土壤等非生物环境因子。
这些环境因子直接影响着生态系统中各个生物种群的生存和繁衍。
4. 能流和物质循环:生态系统中的能流和物质循环是维持生态系统稳定的重要机制。
能流是指太阳能通过光合作用被植物转化为化学能,然后通过食物链传递给上层生物。
物质循环是指碳、氮、磷等元素在生物体和非生物环境之间的循环过程。
二、生态系统的功能生态系统的功能是指生物群落和非生物环境相互作用产生的生态服务和生态调控能力。
生态系统具有以下几个重要的功能:1. 生物多样性维持:生态系统中的物种多样性对于维持生态平衡和抵抗外界干扰具有重要作用。
多样性的丧失会导致生态系统不稳定,甚至引发生态系统的崩溃。
2. 养分循环和净化:生态系统通过物质循环的过程,促进了养分的循环利用,维持了土壤的肥沃性。
同时,生物群落中的微生物和植物还能够对环境中的污染物进行吸收和降解,起到净化作用。
3. 水资源调节:生态系统中的植物通过蒸腾作用调节水分的循环和分配,起到了水资源的储存和调节作用。
它可以减少洪水的发生,降低水土流失的风险,维持水源地的稳定。
4. 气候调控:生态系统通过吸纳二氧化碳、释放氧气等作用,对大气中的温室气体含量起到调控的作用。
生态系统组成结构和功能生态系统是指由植物、动植物、土壤、地表水和气体等复杂的生物和非生物物质组成的自然环境。
它具有较高的复杂性,可以较完整地体现自然规律,比如植物对应的土壤和地表水,以及不同植物之间以及植物与动物之间关于重金属、氮素和磷素等的移动和循环。
此外,生态系统还可以维护和保持地球内部热能稳定,有助于提高地球外部热量的承载能力。
生态系统由五个主要组成部分组成,包括植物,土壤,气体,地表水和媒介生物(如动物)。
植物是生态系统的基础,它们是碳的主要来源,提供食物和氧气,还可以稳定土壤状态,并使生态系统维持平衡。
土壤是植物的生长环境,它具有水分的吸收和滞留量,可以调节植物的生长,从而影响生态系统的功能。
气体在生态系统中起到重要作用,特别是在碳氮磷循环中,气体可以携带物质,分布于植物,动物和土壤之间,影响生态系统的能量和物质流动。
地表水是生态系统中一个丰富的资源,它可以提供必要的水分,有助于植物的生活。
此外,它还可以调节湿度,帮助植物吸收气体中的氮,磷和硫,从而影响植物的生长。
最后,媒介生物(如动物)可以通过其活动和行为,影响植物的生长和土壤中的养分,从而影响生态系统的功能和性能。
生态系统具有多种复杂的功能,包括物种多样性维持、水土保持、改善生物环境、净化空气和水。
其中,物种多样性是指生态系统中物种的多样性,包括植物的多样性、动物的多样性和微生物的多样性。
物种多样性的保持可以提高生态系统的适应力,有助于生物的更新。
此外,水土保持也是重要的功能,它可以保护地表水、土壤和植物的维持,有助于长期的降雨活动。
改善生物环境和净化空气和水是生态系统对人类健康和社会经济发展的重要支持。
总之,生态系统是一个复杂的系统,它是由植物、动物、土壤、气体、地表水等组成的,具有保护物种多样性、水土保持、改善生物环境和净化空气和水等多种功能,为人类的社会经济发展提供重要基础。
我们应该注意保护环境,尊重自然,以正确的方式利用自然资源,努力保护生态系统,保证我们共有的家园永续发展。
生态系统的功能和结构生态系统是由所有的生物组成的生命社区,并与它们所处的非生物环境相互作用的系统。
它不仅涉及到许多的生命现象,也是地球上生命得以存活的基础。
下面我们将详细介绍生态系统的功能和结构。
生态系统的功能:1.内部自调节能力生态系统是一个相对平衡的系统,对于内部因素的变化有着自我调节的能力。
例如,如果某一物种数量剧增,就会导致资源竞争加剧,从而影响生物种群,使得它们之间达至新的平衡。
2.能源灵活的流动性生态系统内生命体之间的能量流动是非常灵活和有效的。
这种能量流动通过食物链、食物网来实现。
经过能量的转化,生态系统中的每个生物都能够获取自己所需的能量和营养物质,实现生命的生长和繁殖。
3.材料的循环生态系统内部的信息、质量和能量是循环利用的。
一些生物如真菌和细菌能够分解死亡或落叶等有机物,将它们转化为营养物质,而这些营养物质则又被其他生物吸收、利用和再次转化,形成了生态系统的物质循环。
4.土地和水的保持生态系统的功能还包括土壤保持和水源的维护。
植物的根系和土壤中的微生物有着强大的保持水分能力,细小的泥沙和有机物质也可以通过它们的作用形成有机质,保护土地免受侵蚀。
生态系统的结构:1.生物层生态系统中最重要的部分是生物层,由各种不同类型的生物组成,包括植物、动物、真菌和微生物等。
它们是生态系统循环和生态平衡的核心,按照营养关系可以划分为消费者、生产者和分解者等不同层次。
2.生态层生态层指生物群落的空间分布和大小。
相同环境因素下同种或相近的生物会聚集形成生态层。
在生态系统中,常见的生态层有森林、草原、湖泊、河流等。
3.地理层地理层是关于研究区域的地理信息和物理特征,如气候、土壤类型、地形等。
这些因素决定了生物层和生态层的组成,并保持着它们的平衡和稳定。
生态系统的功能和结构是互相联系的。
生态系统通过自我调节和物质循环等功能,实现了生物群落自然演替和环境平衡的维持。
同时,环境因素和物质的循环在生态系统结构中也占着重要的位置,在不同的气候和地理环境中,生态系统的结构可能会不同,因此在研究不同生态系统和进行环保工作时,需要综合考虑它们的功能和结构。
生态系统的结构和功能生态系统是由生物群落和与之相关的非生物环境因子相互作用而形成的自然系统。
它包括了物种多样性、生物和非生物环境组成部分,以及它们之间的相互关系。
生态系统的结构和功能对地球生态平衡和人类福祉具有重要影响。
下面将从生态系统的结构和功能两个方面来详细探讨。
一、生态系统的结构生态系统的结构是指生物成分和非生物成分之间的组合和组织方式。
它包括以下几个要素:1.生物成分:生态系统中的生物成分包括植物、动物、微生物等生物群落。
它们之间相互依存、相互作用,并通过食物链和食物网形成复杂的食物关系。
例如,植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,动物通过摄食植物获取能量和养分。
2.非生物成分:生态系统中的非生物成分主要包括土壤、水、气候等非生物环境因子。
它们为生物提供生存和生长的基础条件。
例如,土壤提供植物生长所需的水分和养分,水是动植物生命的重要组分,气候条件直接影响着生物的生活方式和分布。
3.空间组织:生态系统的结构还包括地理空间上的组织方式。
不同的生态系统可以根据地理位置和气候条件的不同而被划分为森林、草原、河流、湖泊等不同类型的生态系统。
它们在空间上相互连接和转换,形成了地球上各种生物多样性的分布格局。
二、生态系统的功能生态系统的功能是指生态系统对环境和个体生物的维持和调节作用。
它包括以下几个方面:1.能源流动:生态系统通过能量的转换、传递和循环,实现了能量在生物体间的流动。
太阳能作为初始能量源,通过植物的光合作用被转化为化学能,然后通过食物链和食物网传递给其他生物。
这种能源流动维持了生态系统的稳定性和物质循环。
2.物质循环:生态系统中的生物体通过食物链中的食物摄入和分解、分解者的分解作用以及微生物的降解作用,使有机物质得以循环利用。
这种物质循环保持了生态系统的物质平衡和稳定性,同时也提供了养分和能量供给。
3.水文调节:生态系统中的植物通过蒸腾作用吸收水分,并通过体内的蒸发释放至大气中,从而调节水分的循环和分配。
生态系统组成结构和功能生态系统是由自然界中物质和能量流组成的复杂系统,它包括有机物质、无机物质、生物以及其他物质和能量的相互作用。
它是我们所处环境的一部分,维护着我们的生活、繁衍自然。
生态系统有不同的结构和功能,有助于支持自然环境的健康发展。
生态系统由四个主要的结构组成,即生物群落、群落结构、环境因子和生态层级。
生物群落是由植物、动物和微生物组成的社区,群落结构是植物和动物类群之间发生的关系,环境因子是生态系统中存在的一系列因子,比如温度、湿度、土壤等,生态层级则包括了各个生态系统的层次。
生态系统的功能主要有提供有机物质和能量的代谢、生物多样性的维持、环境服务的提供和人类福利的支持。
生物社区被称为生态系统的生物发电机,因为它使有机物质和能量在系统内部进行循环,从而满足生物及环境的需求。
生物多样性是指生物社区内各种物种的种类数量,是生态系统维持持久稳定的重要因素。
环境服务是指生态系统提供的有益的自然服务,比如空气净化、水源保护、土壤改良等。
而人类福利则包括了种植食物、减少污染、维护生态系统稳定等。
生态系统结构和功能的综合作用是促进环境的健康发展。
维护生态系统稳定是珍惜我们身边自然资源,改善我们的生活环境,保障经济和社会发展的重要手段。
因此,我们应该加强生态系统保护工作,积极开展环保、土地综合利用和水资源保护等活动,确保生态安全,促进社会和自然的可持续发展。
综上所述,生态系统结构和功能的综合作用是维护自然环境健康发展的重要因素。
它提供了有机物质和能量的代谢,维持生物多样性,为社会和生物提供福祉。
我们应当加强环境保护,积极开展环保、土地综合利用和水资源保护等活动,为自然环境健康发展做出应有的贡献。
生态系统的结构和功能1.生态系统的结构(1)有生物群落和它的无机环境相互作用而形成的统一整体叫做生态系统。
生态系统的基本类型有海洋生态系统、湿地生态系统、森林生态系统、草原生态系统、农田生态系统、城市生态系统等。
(2)生态系统的结构包括组成成分和营养结构(食物链和食物网)两方面。
(3)生态系统的组成成分有非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者四部分。
(4)生物通过食物关系建立起来的联系叫做食物链。
捕食链不包括分解者。
2.物质循环和能量流动的规律及应用(6)生态系统得物质循环和能量流动的渠道是食物链和食物网。
(7)生态系统中的能量流动从生产者固定太阳能开始。
(8)能量流动特点为单向,逐级递减。
生态系统中,能量流动只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向后面的各个营养级,因此是单向不可逆转的。
拓展:①能量金字塔呈正金字塔型,数量金字塔一般为正金字塔型,有时也会出现倒金字塔型。
②在一个生态系统中,营养级与能量流动中消耗能量的关系是营养级越低,消耗量越大。
(9)研究能量流动可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。
(10)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,有从生物群落到无机环境的循环过程,这就是生态系统中的物质循环。
(11)结合“碳循环”图解,简述碳循环的过程。
拓展:①碳在无机环境中是以二氧化碳和碳酸盐形式存在的。
②碳在无机环境和生物群落之间是以二氧化碳形式进行循环的。
③碳在生物群落中,以含碳有机物形式存在。
④大气中的碳主要通过植物光合作用进入生物群落。
⑤生物群落中的碳通过动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧等方式可以回到大气中。
(12)物质循环和能量流动是生态系统的主要功能,二者是同时进行,彼此相互依存,不可分割的。
能量的固定、储存、转移和释放都离不开物质的的合成和分解的等过程。
物质作为能量的载体,是能量沿食物链(网)流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。
生态系统的基本结构和功能生态系统是生态学领域的一个主要结构和功能单位,属于生态学研究的最高层次。
生态系统是由一定范围内的生物群落和无机环境相互作用而形成的一个动态的整体。
生态系统具有能量流动、物质循环、信息传递等功能,这些功能是通过生物群落来实现的。
生态系统的结构和功能受到多种因素的影响,包括生物多样性、环境变化、生物互作、扰动等。
本文将简述生态系统的基本结构和功能,以及它们之间的关系和影响因素。
一、生态系统的基本结构生态系统的基本结构包括两个方面:生物部分和非生物部分。
1.1 生物部分生物部分是指生态系统中所有的有机体,包括植物、动物、微生物等。
生物部分可以按照不同的分类标准进行划分,常见的有以下几种:按照能量来源划分,可以分为自养生物和异养生物。
自养生物是指能够利用无机物质合成有机物质的生物,如光合作用的植物和细菌;异养生物是指不能合成有机物质,而需要从其他有机体获取能量和营养的生物,如动物和真菌。
按照营养方式划分,可以分为产者、消费者和分解者。
产者是指能够利用无机物质合成有机物质的自养生物,如植物;消费者是指以其他有机体为食物来源的异养生物,如动物;分解者是指能够将有机物质分解为无机物质的异养生物,如真菌和细菌。
按照空间位置划分,可以分为地上部分和地下部分。
地上部分是指在土壤表面或水面以上的有机体,如植被、陆栖动物等;地下部分是指在土壤或水中的有机体,如根系、土壤动物等。
按照功能作用划分,可以分为功能群和功能型。
功能群是指具有相似功能或对环境变化有相似响应的一组有机体,如C4植物、食草动物等;功能型是指具有某一特定功能或特征的单个有机体或种类,如固氮植物、耐旱植物等。
1.2 非生物部分非生物部分是指生态系统中所有的无机环境,包括气候、土壤、水、光照、温度、湿度、风速等。
非生物部分为生态系统提供了能量来源、空间支持、化学元素等必要条件,同时也对生态系统产生了限制或选择作用。
非生物部分可以按照不同的分类标准进行划分,常见的有以下几种:按照能量来源划分,可以分为太阳能和地球能。
第二节;生态系统的结构和功能
教学目标
1.了解生态系统的组成成分及生态系统的营养结构,理解生态系统四种组分的功能地位及相互关系,理解营养结构与功能的关系,掌握营养级的概念以及营养级与食物链的关系。
2.通过指导学生归纳生态系统的组成成分及分析生态系统的营养结构,培养学生分析综合和推理的思维能力。
3.通过了解生态系统各组分的相互关系及食物网,渗透普遍联系的辩证观点的教育;通过了解生态系统的组成成分,渗透“人是生态系统中一员”的观点,从而对学生进行生态观点的教育。
重点、难点分析
1.生态系统生物功能类群及其地位是本节的教学重点,因为:
(1)生态系统的组成可分为非生物部分和生物部分两大部分,生物成分中,生产者、消费者和分解者,是依据它们各自代谢类型以及在生态系统中的功能特征而划分的。
因此,将它们统称为三大功能类群,它们在生态系统中的功能和地位各不相同。
(2)三大功能类群之间以及它们与非生物部分之间的关系,构成了生态系统的营养关系,是研究生态系统营养结构的基础。
(3)三大功能类群之间以及它们与非生物部分之间的联系,是渗透普遍联系辩证观点的教育素材,人作为消费者的一员,是渗透“人是生态系统中一员”观点的教育素材。
2.生态系统营养结构的教学内容也是本节的重点知识,因为:
(l)尽管生态系统的类型多种多样,范围有大有小,但它们组分中生产者、消费者与分解者之间的关系,归根到底是食物的关系,也就是吃与被吃的关系。
生态系统内各种生物之间的这种复杂的营养关系构成了食物链、食物网,这就是生态系统的营养结构。
(2)食物链与食物网是生态系统功能的结构基础,生态系统的物质和能量就是沿着食物链(网)的各个营养级而流动的。
掌握了有关生态系统营养结构的知识,就为理解生态系统的功能等知识打下了必要的基础。
(3)生态系统营养结构的分析过程,利于培养学生的分析综合和推理的思维能力;食物链和食物网概念中渗透着普遍联系的辩证观点。
3.食物链、食物网、营养级三个概念的区别和联系是本节的难点知识,因为
(l)食物链是生物间单方向的食物联结,食物网是生物间多方向的食物联结,而营养级是食物链上同一环节上所有生物的总和,所以有的生物会占有不同的营养级。
三个概念之间有相互包容的成分,也有本质的不同,要加以区分。
(2)三个概念在被运用解答新的问题情景时,容易出现混淆,应在对食物网中某一生物的营养级分析时加以区分。
教学内容分析:
第2节是本章教学的重点内容,学生在了解生态系统的组成的基础上,要继续了解生态系统的结构和功能。
本节包括三个部分,首先认识生态系统的结构特点,然后了解这种结构具有什么主要功能。
为了提高学生学习的积极性,从感性认识到理性认识,每一部分都安排了分析讨论活动。
(1)知识结构:
教学过程设计
一、本课题的参考课时为一课时。
二、教学思路:
1.首先复习生态系统的概念,把生态系统的概念与生物群落的概念加以区分,突出生态系统的结构与功能特点,指出生态系统的研究中心就是它的结构和功能,由此引出生态系统结构的学习课题。
并引导学生分析:研究生态系统的结构,首先要研究清楚生态系统的组成成分,然后还要研究各组成成分之间的联系(即营养结构)。
2.学习生态系统的成分时,首先结合教材中一个池塘生态系统的示意图,引导学生观察分析该生态系统中的各种无机环境要素和生物组成,列举出这些成分;再引导学生从各成分在生态系统中的功能的角度对这些成分进行分类,给出生产者、消费者及分解者的名称。
最后以板书的形式总结归纳出生态系统的成分(如下)。
3.对于生物成分的教学,注意引导学生分析三大功能类群在生态系统的地位。
生产者是生态系统的主要成分,因为绿色植物固定太阳能,进行初级生产,是消费者和分解者获得能量的源泉,也是生态系统存在和发展的基础;分解者在生态系统占有重要地位,因为大约90%的陆地初级生产量都需分解者的分解功能归还给无机环境,供生产者再吸收;消费者则不会影响到生态系统的根本性质。
4.对于生态系统营养结构的教学,可以引导学生首先从分析生态系统各成分之间的关系入手研究,生态系统内部最重要的联系是生物之间的营养联系,由此引出食物链的概念,阐明食物链是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。
然后引导学生观察教材“温带草原生态系统的食物网简图”,一方面观察食物链之间彼此相互交错连结的复杂营养关系,引出食物网的概念,另一方面让学生观察图中有多少条食物链,并列举出最长及最短的食物链,由此来强化对食物链和食物网概念的理解。
对于营养级的教学内容,教师引导学生注意生态系统的每一条食物链都包括几个环节,同一环节上所有生物的总和,可作为一个营养级。
然后以一条食物链为例,分析该食物链上各个环节的生物属于哪一营养级;再引入食物网(同上)中判断某种生物所处的营养级,使学生认识到有些生物(如杂食、肉食动物)可以同时占有几个营养级别;同时指出一条食物链的营养级一般不超过五个,为后面生态系统功能的教学打下一个伏笔。
5.最后总结指出食物链和食物网是生态系统的营养结构,是生态系统功能的结构基础,生态系统的能量流动和物质循环就是顺着这种渠道流动的。
教学结束后,可以选择适当的方式进行反馈测试,反馈的方式和题目略。
生态系统能量流动
生态系统能量流动的教学,应首先强调说明能量是一切生命活动的动力,同样也是生态系统存在和发展的动力。
然后引导学生分析生态系统总的能量来源是什么?再引导学生分析太阳能是如何输入生态系统的?以及能量进入生态系统后的传递、消耗的大致过程怎么样?由此了解生态系统能量流动的概况,为后面的分析奠定基础。
能量流动过程的教学,可以通过学生观察“生态系统能量流动(图解)”来分析生态系统能量流动的过程。
即能量流动是从绿色植物把太阳能固定在体内后开始的(起点);并沿着食物链或食物网的各个营养级传递(渠道),最后以呼吸热形式逸散。
这是能量流动的总的过程。
教师还要注意引导学生对处于同一营养级的生物的能量输入、利用、输出作出观察分析。
即消费者通过取食(生产者是通过光合作用)获得能量,通过呼吸消耗能量用于生命活动(呼吸热形式逸散),贮存于生物体内的能量被下一营养级生物取食获得,或被分解者分解利用(还是以呼吸热的形式逸散,只不过是分解者的呼吸热形式)。
这样就从每一个营养级的“点”上,来理解生态系统能量流动的意义。
在能量流动的教学中,教师还可以引导学生分析生产者在能量流动过程中的作用,即生产者是消费者和分解者获得能量的源泉,是生态系统能量流动的基础,由此突出生产者在生态系统中的重要地位。
能量流动特点的教学,可以在前面对能量流动过程分析的基础上,引导学生从不同的角度独立分析。
从传递过程的角度,引导学生分析能量流动的起点(生产者固定太阳能)、渠道(食物链或食物网)和终点(呼吸热);从传递方向的角度,引导学生分析由于食物链中各个营养级的关系不能逆转,以呼吸热形式选散的能量也不能被生产者再次固定,所以系统内的能量流动是单向的;从传递数量的角度,引导学生分析由于各个营养级的生物本身生命活动要消耗能量,生物遗体、遗物内含能量等,所以只有一部分能量沿着食物链的营养级依次传递;从传递效率的角度,引导学生分析由于各个营养级流动能量的损失(原因由学生自己分析),能量传递效率约为10%~20%。
能量金字塔的教学,可以从引导学生总结分析能量流动的特点引出。
即沿着食物链的各个营养级呈单方向流动的能量,每经过一个营养级大致降低一个数量级,营养级别越高,能量传递比例则越低,这是各种生态系统能量流动的共同规律。
这种能量流动的传递效率可以用一种方式形象地表示出来——能量金字塔。
然后具体指出能量金字塔是用各个营养级能量数值绘制成的。
再用“某一个湖的能量金字塔”的图解具体说明能量金字塔的表示方法和意义。
最后引导学生分析研究能量流动的主要目的是什么——为人类自身服务,引导学生分析认识到:通过调整生态系统能量流动关系的方式,使能量流向对人类最有益的部分。
教师可以引导学生列举实例或教师自己列举实例具体说明调整能量流动方向以更好地为人类服务。
生态系统物质循环
生态系统物质循环的教学,首先是生态系统物质循环的概念教学
碳循环是生物圈内基本的物质循环之一,教师通过指导学生学习碳循环来了解生态系统的物质循环过程。
碳循环的教学应加强直观性,可以利用教材上“碳的循环”图解来进行,即引导学生观察“碳的循环”图解,教师提出一系列的问题要学生在观察的基础上进行解答。
首先让学生分析碳在生物圈中的存在部位和存在形式,注意引导学生从无机环境和生物群落两个部位找出碳的存在形式。
然后让学生分析碳在无机环境与生物群落之间的循环,要求答出循环的物质形式是二氧化碳,从无机环境进入生物群落是通过生产者的光合作用,从生物群落进入无机环境主要是通过生物的呼吸作用(包括生产者、消费者、分解者的呼吸作用),此外还以化石燃料的形式储藏于地层中或化石燃料的燃烧。
之后让学生分析碳在生物群落之间的运动,从生产者到消费者,从生产者、消费者到分解者,应让学生分析出碳在生物群落之间的运动是沿着食物链或食物网进行的。
最后教师可以以黑板板图的形式画出碳循环的图解。