生物：2.3.1《生态系统的结构》教案（1）（中图版必修3）
文档属性
| 名称 | 生物：2.3.1《生态系统的结构》教案（1）（中图版必修3） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 51.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 中图版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2009-07-20 17:10:00 | ||
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文档简介
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第1节 生态系统的结构
●教材分析
本小节内容包括两部分，即“生态系统的成分”和“食物链和食物网”。
教材单刀直入，以“池塘生态系统”的示意图为切入点，紧紧围绕这个图解分析了生态系统的组成成分，这样处理的目的是力求符合学生从感性到理性的认知规律，并且有利于提高学生的观察和分析问题能力。食物链和食物网，教材以初中生物学为基础，讲述了营养级的概念，最后以“温带草原示意图”为例形象地指出，食物链和食物网是生态系统的营养结构，是物质循环和能量流动的主渠道。
关于生态系统的成分，教材以池塘生态系统示意图为例，逐一具体地讲述了组成一个生态系统的四种成分。一是非生物的物质和能量（阳光、水、空气、溶解在水中的养料、沉积在水底的有机物和无机盐等，为生物体提供能源、空间和养料）。二是生产者（硅藻、栅藻、团藻等大量藻类植物，香蒲、莲、浮萍等绿色植物，它们的光合作用把光能转变为化学能，把无机物转变成有机物，为生物体直接或间接地提供营养物质）。三是消费者（水蚤、水生昆虫、鱼类等动物靠吃现成的有机物，依赖于绿色植物）。四是分解者（肉眼看不见的细菌和真菌等，分解动植物的遗体、遗物、残留物所含的有机物，归还自然以利循环利用）。同时一一对应地对各种成分推而广之，把生态系统的组成成分交待的一清二楚，并针对消费者又依据其食性不同分为不同级别。介绍到此，足以吻合了生态系统的概念，即生态系统指生物群落与其无机环境相互作用的统一整体。最后，教材又概括性地说明了生产者、消费者和分解者等在生态系统中的作用和意义，进一步说明三者紧密联系、缺一不可。
关于食物链和食物网，教材首先重锤响鼓地点出了食物链的概念，并以温带草原生态系统为例，以一条比较简单的食物链“草→兔→狐”为切入点，引出了营养级的概念。即：第一营养级（生产者——草），第二营养级（初级消费者——兔），第三营养级（次级消费者——狐）。同时自然而然地阐述了营养级的可变性，即某一营养级在不同的食物链中所处的营养级不一定相同。接着，教材讲述了生态系统中，由于生物种类的复杂性，个体数量的庞大性，造成了食物链的多样性，同时又基于不同食物链中同一生物体所处营养级的可变性，也就不难理解一个生态系统中不同营养级的多元性，从而也就说明了生态系统中各种食物链彼此交错，形成网状，进而顺理成章地导出了食物网的概念。
●教学目标
知识目标
应用：（1）生态系统的成分；
（2）食物链和食物网。
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。
情感目标
1.进一步了解生态学观点，注重生态道德修养，为形成科学的世界观做准备。
2.通过食物链和食物网的教学，使学生初步学会分析事物的内部结构和外部联系。
3.明确人类也是名副其实的消费者，在生物圈这个最大的生态系统中，应当注重人与自然协调发展的生态学道理。
●重点·落实方案
重点
1.生态系统的成分。
2.食物链和食物网。
落实方案
1.发挥学生空间想象能力，理解各种成分在生态系统中的地位和作用。
2.利用“录像资料”等电教手段，加强对生态系统中组成成分和营养结构的理解，并利用推理的方式归纳其知识网络。
3.通过图解和题例当堂巩固生态系统的组成成分以及食物链和食物网的概念与关系。
●难点·突破策略
难点
1.生产者、消费者和分解者之间的关系。
2.初级消费者和次级消费者的概念。
3.第一营养级、第二营养级等的概念。
突破策略
1.例证生产者、消费者和分解者三者之间的关系。
2.举例分析“消费者级别”和“营养级别”的概念，并理清消费者级别与营养级别的关系。趁热打铁，通过课堂练习，分析判断某种生物在一个生态系统中的相应地位。
3.列表归纳生态系统中的组成成分和营养结构的知识要点，突出性、比较性地理解和掌握其重点和难点。
●教具准备
1.录像资料：（1）池塘生态系统；
（2）温带草原生态系统。
2.表格和题例投影片。
●学法指导
1.指导学生预习。提示同学们在课前预习教材，就“池塘生态系统”示意图中具体的非生物物质和能量、生产者、消费者和分解者四种成分进行实例举证，归纳出适用于各种生态系统的四种成分的作用和相互关系。根据“温带草原生态系统”的食物网示意图，初步理解食物链和食物网的概念，并准确地数出该食物网中有几条食物链。
2.指导学生联想。教学中结合录像资料，通过举一反三的口头诱导，激发学生围绕食物链展开丰富的联想，如：“螳螂捕蝉，黄雀在后”，“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃泥巴”等谚语中的生态学原理；“小型生态玻璃缸”“生态大棚”“生态农业”等生态特点。通过知识迁移进一步理解：群落是生态系统中的生命部分，群落中各种群之间的“营养联系”就是生态系统的生命线，其主要形式是食物链和食物网，从而在脑海里建立起“食物链”“消费级”“营养级”和“食物网”的立体框架。
3.指导学生识图。本小节知识的考查多以图解的形式出现，因此，在教学中要注重兼收并蓄地培养学生的逻辑思维和形象思维。结合“温带草原生态系统”的食物网简图，指导学生分析各消费者级别和营养级别，为后面的内容“能量流动”和“物质循环”的学习打下坚实的基础。
●课时安排
1课时
●教学过程
［导课］
上节课，我们讨论了《生态系统的概念和类型》的有关知识，请大家回忆下面几个问题：
1.什么叫生态系统？
2.生态系统有哪几大类？举例说明。
3.各种生态系统有什么相同点？
学生回答：1、2（略）;3.都有生物群落和与其相适应的无机环境（或都有植物、动物、水、光、石、土、气、盐等生物和非生物的物质能量）。
教师评价：说得很好！大家刚才的答案又一次道出了生态系统的概念和类型。那么，在一个生态系统中，生物群落和其无机环境到底是如何相互作用的呢？生物与生物之间的内在联系是什么？具体在特定的生态系统中的组成成分是什么？它们的营养结构如何？接下来我们就来讨论这些问题。（出题）
［教学目标达成］
（一）生态系统的成分
创设情景：再次演示“池塘生态系统”的录像资料，提醒学生具体观察池塘中的各种生物及其生存环境，并结合教材示意图讨论如下几个问题：
1.池塘中除了生物之外还有哪些成分？
2.作为自养型的生物有哪些？
3.作为异养型的动物有哪些？
4.试想一下，池塘中各种动植物的尸体粪便、残枝败叶到哪去了？
学生回答1：池塘中除生物之外还有阳光、池水、溶解在水中的氧气和养料，沉积在池底的有机物和无机盐。
师生归纳：这些成分也就是咱们在生态系统的概念中讲到的“无机环境”，它们与其中的生物群落相互作用构成了一个统一的整体。这些无机环境的生物群落相互作用构成了一个统一的整体。这些无机环境为生物群落提供着物质和能量。推而广之，生态系统中的阳光、水分、热能、空气和无机盐等构成了生态系统的成分之一——非生物的物质和能量。
学生回答2：池塘中作为自养型的生物有硅藻、栅藻、团藻等大量藻类；香蒲、莲、浮萍等绿色植物。
师生归纳：这些植物通过光合作用把无机物制造成有机物，把光能转变为化学能，供其他生物体利用。大家试想一下，假如池塘中没有这些植物，这个生态系统将如何？因为，没有这些植物，动物将不能生存，该生态系统的统一性即被破坏。可见绿色植物是生态系统的主要成分——生产者。
教师强调：能把无机物转化成有机物的自养型生物只有绿色植物吗？不！还有某些能进行化能合成作用的硝化细菌、铁细菌、硫细菌等生物，当然它们也应该属于生产者。
学生回答3：池塘中异养型的动物有水蚤、水生昆虫、各种鱼类等。
师生归纳：它们均不能制造有机物，必须直接或间接地依赖于绿色植物（生产者）等现成的有机物。比如《市场营销学》中称买方为消费者一样，所购买商品不是自己制造而归自己所用。为此，我们把生态系统中的这些利用现成有机物的动物称为“买主”——消费者
教师强调：依据消费者直接或间接利用绿色植物制造的有机物的次序，将消费者又分为若干级别。即：直接以绿色植物为食的动物叫初级消费者；以植食性动物为食的肉食动物叫次级消费者；以次级消费者为食的肉食动物叫三级消费者。随着这种捕食关系的逐级上升，消费者的级别也逐渐增高，然而，各级消费者都不是生态系统的主要成分。
学生回答4：池塘中的动植物的尸体粪便和残枝败叶被肉眼看不见的细菌、真菌等分解了。
师生归纳：池塘中有许多肉眼看不见的生态功臣，它们是细菌、真菌等微生物。它们不以小而“自卑”，反以多而“自豪”，义不容辞地将动植物的尸体、粪便、残枝败叶（有机物）逐渐分解为无机物，归还大自然（无机环境），被生态系统中的生产者重新利用。同学们试想一下，如果生态系统中没有这些不起眼的小生灵，动物的遗体、粪便、残枝、败叶等必将堆积如山，这一协调统一的美好家园，将会面临崩溃。所以，我们称这些营腐生生活的细菌和真菌等微生物为生态系统中联系无机界和有机界的必备成分——分解者。
（二）食物链和食物网
创设情景：教师演示“温带草原生态系统”的录像资料，声形并茂地把学生的兴趣带入美妙的大自然中，欣赏一番草原的辽阔、物种的多样。云淡风轻万缕情丝分画谱，鸟语花香千般惬意放诗怀。遐想之余，引导学生结合教材105页示意图讨论如下问题：
1.该生态系统中箭头相连的生物之间是一种什么关系？
2.什么叫食物链？该生态系统中有几条？
3.什么叫食物网？生态系统中的生物种类和数量与食物网有何关系？
学生活动：请四位同学上讲台，结合“温带草原生态系统的食物网简图”各写出一条最短的食物链。
草→兔→狐 草→鼠→狐
草→兔→鹰 草→鼠→鹰
师生讨论：首先教师对学生写出的食物链进行评价。写出任意一条都可以，对写得快而准的给予肯定和表扬，写得慢和不对的，给以诱导启发，最终让同学们找全这四条简单的食物链。然后，以其中一条简单食物链为例具体讨论。
如：草→兔→狐
（1）箭头相连的两种生物间是什么关系？
（吃与被吃、天敌关系、捕食关系）
（2）一条链中，这种关系有何特点？
（后一种生物以前一种生物为食，沿此链逐级递推，有序进行）
（3）结合生态系统的成分和营养结构填下表：
（第一营养级、第二营养级、第三营养级；生产者、初级消费者、次级消费者）
总结：我们把生态系统中各种生物之间由于食物关系而形成的联系叫做食物链。
教师强调：一个生态系统中有多条食物链，一条食物链有如下特点：
①生产者永远是第一营养级，是自养型生物，是生态系统的主要成分。
②对某一动物而言，其营养级别不是固定不变的，但均为异养型的动物。
③每一条食物链均以生产者为起点，终点是不被其他动物所食的动物（最高营养级），中间的任何停顿性终结，都不能算完整的食物链。
教师设疑：请同学们认真分析教材105页“温带草原生态系统的食物网简图”并讨论如下问题：
（1）该生态系统有几条食物链？
（9条）
（2）这些食物链之间有何关系？
（各自独立又相互交叉）
（3）什么是食物网？
（一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接而成的复杂的营养关系叫做食物网）
总结：食物网中，某一生物的增加或减少都会影响整个生态系统的种群变化。在生态系统中，生物的种类越多，个体数量越大，其中的食物链就越多，食物网就越复杂，生态系统就越稳定。
教师强调：在分析一个生态系统的食物网及其中的食物链时应当注意如下几点：
①同一生物在不同的食物链中，可占有不同的营养级。如：教材“温带草原生态系统食物网简图”中的猫头鹰，在此食物网的不同食物链中分别是第三、第四、第五、第六营养级。
②在食物网中，两种生物之间的关系可能出现不同上的概念性重合。如教材“温带草原生态系统食物网简图”中的蜘蛛与蟾蜍，二者之间既是捕食关系，又是竞争关系。
③在食物网中，当某种生物因某种原因大量减少时，对另一种生物的影响，沿不同的食物链分析其结果不同，应以中间环节少的为分析判断的依据。如：教材“温带草原生态系统食物网简图”中的猫头鹰减少时，直接造成影响的生物是鼠和兔，而不是虫、鸟、蛙、蛇等。
［教学目标巩固］
［例1］一个生态系统若能长期维持下去，除非生物的物质和能量外，不可缺少的是A.生产者和消费者 B.消费者和分解者
C.生产者和分解者 D.所有的生物成分
分析：在生态系统中，生产者的作用是把无机物转变为有机物，把光能转化为化学能，这样才能被生物体利用，所以，生产者是生态系统的主要成分；分解者的作用是把动植物的遗体、排出物和残落物中所含的有机物分解成无机物，归还到无机环境，这样才能被绿色植物重新利用，所以，分解者是生态系统的必备成分。消费者既不是主要成分，也不是必备成分。故生态系统长期维持下去，除非物质的物质和能量外，必须有生产者和分解者。
答案：C
［例2］兔子吃草，红狐吃兔，狼吃红狐构成的食物链中，红狐所处的消费者级别和营养级别依次是
A.次级消费者、第二营养级 B.次级消费者、第三营养级
C.三级消费者、第二营养级 D.三级消费者、第三营养级
分析：在生态系统中，消费者是指直接或间接以植物为食的异养生物（主要是动物）。直接以植物为食的为初级消费者，以植食动物为食的为次级消费者，以小型肉食动物为食的为三级消费者。而营养级是指一条食物链的每一环节上所有生物的总和，生产者为第一营养级，草食动物（初级消费者）为第二营养级，小型肉食动物（次级消费者）为第三营养级。
答案：B
［例3］表示一个生态系统食物关系时，往往得到的是网状的复杂结构，这是由于
A.生产者的数量最多 B.消费者不只以一种食物为食
C.生态系统的物质流失 D.能量在各级营养级中逐渐递减
分析：在一个生态系统中，生物的种类越多，个体数量越庞大，其中的食物就越多，彼此间的联系也就越复杂。因为一种绿色植物可能是多种草食动物的食物，而一种草食动物既可以吃多种植物，又可能成为多种肉食动物的捕食对象，从而使各条食物链彼此交错，形成食物网。
答案：B
［布置作业］
1.P88复习题一、二、三。
2.生态系统有这样的特征
A.只有绿色植物是生产者
B.只有分解者能分解有机物
C.生产者、消费者、分解者都能进行呼吸作用
D.生产者、消费者、分解者都参与食物链的组成
答案：C
3.右图是某生态系统中各种生物之间的联系图，作为一个生态系统，除了图中已有的成分外，还应该包括______，在此生态系统中的腐生细菌被称为______，该生态系统中有______条食物链。
答案：非生物的物质和能量 分解者 1
［结课］
同学们，咱们这节课着重讨论了两大问题：一是生态系统的成分，即①非生物的物质和能量；②生产者；③消费者；④分解者。二是生态系统的营养结构，即食物链和食物网。在生态系统的成分中要注意消费者的级别；在生态系统的食物链中要注意营养级的划分。特别是分析一条食物链时，同一生物一般情况下其营养级别紧随同级消费者级别之后。在复杂的食物网中，生产者是每一条食物链的第一营养级，生态系统中的物质和能量一旦被生产者固定，就是从这里沿着食物链和食物网（主渠道）进行的。那么，物质和能量在生态系统中的流动有什么特点呢？咱们下节课再说。
● 板书设计
●备课资料
一、生态系统的结构
1.形态结构
生态系统的形态结构是指生物成分在空间、时间上的配置与变化，即在第三章讲过的垂直、水平和时间格局。无论在森林还是水域中，都可见到这种格局的存在。
生态系统中的垂直结构（成层现象）主要是由生产者和消费者间的关系所决定的，生产者需利用太阳光能进行光合作用，而光能最强的是上层，所以森森中光合能力最大的乔木就位于最上层，即乔木层，光合能力小的其他植物则位于下层，组成了灌木层、草本层和地被层。水体中上层的光最充足，因而浮游植物多集中在上层。动物为异养生物，必须依靠植物为食或栖息，因此，它们在生态系统中也是成层分布的。同样在土壤中也有成层现象，除植物的根系外，更有成千上万的微生物和腐食生物。而一些洞穴动物，如鼠类虽栖身于土中，取食却多是在地面。
由于环境条件的不均匀性，植物在地面上的分布并非是均匀的，它们随着地形、土壤、地下水、盐分等的变化而或多或少地群聚在一起，有的地段种类多些，有的地段种类少些，有的地段则很稀疏。植物分布的变化必然引起动物的变化，在植物种类多，植被覆盖度大的地段动物种类也相应多，反之就少，这就是生态系统中的水平结构。在水域中也有这种现象，浮游植物多的地方，鱼类相对多，渔民可根据这种规律捕到更多的鱼。
生态系统的形态结构在时间上也会发生变化，这种特点是温带的生态系统中最明显。
上述生态系统中垂直结构、水平格局及时间格局的形成和变化，实际上是组成生物群落的各个种群在生态位上分化的结果，不同种群的生态位不同，它们在群落中的时、空位置不同，因而形成了各种结构。
2.营养结构——食物链和食物网
生态系统中的各种成分之间最重要的联系是通过营养来实现的，即通过食物链而把生物与非生物、生产者与消费者连成一个整体。食物链（food chain）是指由于营养关系在生物之间形成的一种链索关系，即能量和物质从植物开始，并一级又一级地转移到消费者动物。食物链上的每一个环节称为营养级（trophic levels）。例如，浮游植物→浮游动物→小鱼→大鱼，树叶→蚜虫→瓢虫→鸟类→猛禽等食物链。中国有一句古语“螳螂捕蝉，黄雀在后”，其本意虽然指的是不能只看眼前利益而不顾以后的灾难，但实际上也是一条食物链，即叶汁→蝉→螳螂→黄雀。
按照一般的理解，食物链可以很长，例如，草→蚜虫→瓢虫→蜘蛛→小鸟→蛇→老鹰，共7个营养级；浮游植物→浮游动物→虾→小鱼→大鱼→鱼鹰，有6个营养级。实际上自然界很少见到这种情况，食物链的加长不是无限的。因为当物质和能量通过食物链由低向高流动时，高一级的生物不能全部利用低一级的能量和有机物，总有一部分不能利用，这样每经过一个营养级，能量和物质都要减少。如鹿仅吃树叶、草叶和嫩枝，而留下树干、根系不能被利用，老虎吃鹿时只吃肉而剩下骨头、心脏、皮毛等，即使像大鱼吃小鱼那样全部吞食，也还有粪便排出。一般认为，后一营养级只能把前一营养级5%~20%的转变成为自己的原生质。所以一般食物链只有3~4个营养级，5个营养级是罕见的。
在生态系统中，食物链主要有三种不同的类型：①牧食食物链（grazing food chain），从绿色植物开始，然后是草食动物，一级肉食动物，二级肉食动物，前面所举的例子都是这种类型；②腐食食物链（detritus food chain），也称碎屑食物链，从死亡的有机体开始，例如，木材→白蚁→食蚁兽，植物残体→蚯蚓→线虫→节肢动物等。③寄生食物链（parasite food chain），或是从植物开始，或者从动物开始，接着是寄生物和其他动物，例如。大豆→菟丝子，牛→蚊子→蜘蛛，鼠→跳蚤，等等。上述三种类型的食物链中，①、③是从活的有机体开始，②是从死亡有机体开始，但它们的最初起点都是植物。三种食物链中，①、②两种类型是最重要的。
需指出的是，在生态系统中的，一种生物不可能固定在某一种食物链上，例如，牛、羊、兔、鼠等可摄食羊草，羊草就可能与4条食物链相连，再如，黄鼠狼可捕食鼠、鸟类、蛙等，它本身也可能为狐狸和狼所捕食，这样它就处在不同的营养级上。实际上，生态系统中的食物链很少是孤立出现的（除非食性都是专一的）。这样生态系统中的食物链必然是交叉链索，形成了一种很复杂的网络，即食物网（food webs）。
生态系统中食物链不是固定不变的，动物在个体发育的不同阶段，食性发生改变就会引起食物链的改变；例如，动物食性的季节变化，以及杂食动物都可引起食物链的变化。食物缺乏、环境改变也能引起动物食性的变化，如狼捕食牛、马、羊、狐狸偷鸡等。在种类繁多、结构复杂的生态系统中，食物链的变化不会出现大的问题，但在有些情况下，食物链的某一环节发生变化，可能破坏整个食物链，甚至影响到生态系统的结构和功能。因此食物链的概念是非常重要的，通过食物链生物和非生物环境才能有机地联成一个整体。而生态系统中的能量流动和物质循环正是沿着食物链这条渠道实现的。
二、生态系统成分的划分、作用及相互关系
在生态系统中，生产者、消费者和分解者的划分是依据各自的代谢类型和在生态系统中的功能特征来决定的。即：根据某种生物在该生态系统中的功能特性分为三大类群：
①生产者属于自养型，是生态系统的主要成分。绝大多数进行光合作用，少数进行化能合成作用（如：硝化细菌、铁细菌、硫细菌）。
②消费者属于异养型，虽然存在着不同的级别，但是生态系统的非必要成分。主要指各种动物。不过有些寄生细菌，它们从活的生物体内吸取有机物，在生态系统中也扮演着“小型消费者”的角色，故寄生细菌属于消费者。
③分解者属于异养型，是生态系统的必备成分。然而像一些腐食性动物（如：蚯蚓、蝇、蜣螂等）也能分解残枝败叶、尸体、粪便等有机物，故腐食性动物属于分解者。
总之，生态系统中的四种组成成分的相互关系是：非生物的物质和能量的作用是为各种生物提供物质和能量；生产者的作用是转化物质和能量；消费者的作用是推动物质和能量在群落中的流动；分解者的作用是把物质和能量归还到无机自然界。
三、生态系统中的特殊成分
自然界的生物千姿百态，形形色色，无奇不有。那么，在分析生态系统的成分时，当对某些特殊的生物作出特殊的界定，现对这些特殊的生物在生态系统中的地位作一参考性说明：
①绿色植物中的消费者。如食虫植物在长期的进化过程中，通过自然选择形成了特殊的捕虫器，一般生长在缺乏氮素的环境中，根系也不发达甚至退化。捕虫器内有高度分化的分泌细胞，可以分泌出消化液，消化吸收捕到昆虫的营养，以适应不良的生活环境。当然，这些植物都具有叶绿体，能进行光合作用，属于生产者（第一营养级），若当这些植物捕虫消化吸收过程发生时，就应该归为消费者（最低是第三营养级）。如：猪笼草、狸藻、瓶子草等。另外寄生在其他植物上的绿色植物菟丝子等不含叶绿体，叶子退化，仅有发达的生殖器，它们可以从寄主那里获取营养物质，属于异养型，是地道的消费者。但不是全部的寄生植物都是消费者，如：桑寄生、槲寄生等，这些植物只是寄主那里吸收水分和无机盐（同根的作用），且能通过光合作用合成自身物质，其代谢类型为自养型，属半寄生，依然属于生产者。
②动物中的生产者。一些单细胞的动物，如原生动物中的鞭毛虫类，其中的一部分无细胞壁，有叶绿体，能进行光合作用，符合生产者的特征。然而，当其生活环境中有现成的有机物时，可直接从环境中摄取有机物，故它们既是生产者又是消费者。又如绿眼虫既是自养生物（生产者）又是异养生物。当然也有完全营自养生活的衣滴虫。
③病毒应属于消费者。病毒是非细胞结构的生物，主要由核酸（DNA或RNA）和蛋白质构成，其生存的环境仅限于活细胞内。病毒繁殖时是由自身的遗传物质利用寄主细胞里的有机物为原料来合成自身物质的，并没有把寄主细胞里的有机物分解成无机物回归到无机环境中，可见，病毒不能作为分解者，应属于消费者。
四、食物链的类型与营养级的大小
食物链主要有三种类型，即捕食链、寄生链和腐生链。
①捕食链（牧食食物链）：指生物界普遍存在的由捕食关系形成的食物链。
②寄生链：指生物体内以寄生方式形成的食物链。如：马蛔虫寄生在马体内、某些原生动物又寄生在马蛔虫的体内。
③腐生链：指以动植物遗体为食物而形成的食物链。
一般来说，一条食物链的营养级不超过5个，这是因为能量在沿着食物链这一主渠道流动时，大部分被消耗掉了（传递效率仅为10%~20%）这样流动3~4个营养级后，能量就少到不足以再维持一个营养级的生命活动了。当然自然界中也有更长的食物链（6~7个营养级），如：棉花→棉蚜→食蚜蝇→瓢虫→麻雀→鹰→食鹰动物。
五、典型例题分析
［例1］生态系统中属于生产者的是
A.仅限于绿色植物 B.仅限于自养生物
C.全部植物及细菌和真菌 D.全部自养生物及部分异养生物
分析：本题旨在考查生态系统的成分。生产者是指能直接将无机物合成有机物的生物成分，其同化类型应为自养型，而自养型生物除光合自养型的植物及光合细菌外，还应包括各种化能合成作用的自养型生物，如硝化细菌、铁细菌、硫细菌等。题中A选项仅指绿色植物，C选项中的细菌、真菌均为异养生物不应归为生产者，D选项也含部分异养生物，因而都不符合“生产者”概念。
答案：B
［例2］构成生态系统食物网的生物因素是
A.生产者和消费者 B.各级消费者
C.生产者和分解者 D.生产者、消费者和分解者
分析：本题旨在考查生态系统营养结构及组成成分，以食物网为背景把食物链和生态因素联系在一起。大家知道，构成食物链的生物既有生产者，也有消费者，但不可能全是消费者，故排除B。分解者不参与营养级，只算生态系统的成分，故排除C、D。
答案：A
［例3］右图为一食物网，若把蛇全部捕光，请回答：
（1）此食物网中，何种生物数量大量减少？______。
（2）何种生物数量有增加的趋势？______。
分析：此题旨在考查生态系统食物网中某种生物数量变动对其他物种的影响。从上述食物网中可以看出，蛇既是山猫的天敌，又是鹰的食物，而鹰又是兔的天敌。因而当蛇全部损光后，山猫将失去天敌的捕食，数量剧烈增加。鹰则将更多地以兔为食，保持数量基本不变，同时，山猫也是兔的天敌，山猫的增加，也将引起兔的减少，因而蛇减少的结果必然引起山猫数量的上升和兔数量的下降。
答案：（1）兔 （2）山猫
六、相关高考题回顾
1.(1998年上海高考题)在下列生态系统叙述中，不正确的是
A.海洋对于调节大气CO2含量起重要作用
B.生态系统中的营养级一般只有4~5级
C.消费者通过同化有机物获得能量
D.生态系统中的食物链由网状向直线状演化
答案：D
2.(1999年上海高考题)下列各组生物中，全部属于生产者的是
A.海带、梨树、酵母菌 B.蘑菇、水绵、洋葱
C.马铃薯、菠菜、乳酸菌 D.硝化细菌、紫菜、苹果树
答案：D
3.（1999年上海高考题）连接生命世界和无机自然界的两个重要环节是
A.生产者和非生物成分 B.消费者和非生物成分
C.生产者和消费者 D.生产者和分解者
答案：D
4.（2000年广东高考题）下列符合生物学意义的食物链是
A.大米→鼠→蛇→人
B.阳光→青草→蛇→人
C.青草→鼠→蛇→鹰
D.营养物质→鼠→蛇→鹰
答案：C
●教后分析
本小节内容在生态系统一节中起着至关重要的作用，既是以生态系统的概念和类型为基础的，又是学习物质循环和能量流动的基础。通过阅读、讨论、分析、归纳等教学方法，学生不难掌握生态系统的四种成分和食物链及食物网的概念，但更重要的是理解与应用。然而，课堂上的时间是有限的，大量的题例分析又恐影响对本节课内容的教学，为此，教师还需要强调学生首先落实课本上的知识，特别是概念的理解与记忆。
录像资料、投影片的使用，一则形象生动，容易激发学生的学习兴趣；二则节省时间，可以演示大量的题例（图表）巩固知识。
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第1节 生态系统的结构
●教材分析
本小节内容包括两部分，即“生态系统的成分”和“食物链和食物网”。
教材单刀直入，以“池塘生态系统”的示意图为切入点，紧紧围绕这个图解分析了生态系统的组成成分，这样处理的目的是力求符合学生从感性到理性的认知规律，并且有利于提高学生的观察和分析问题能力。食物链和食物网，教材以初中生物学为基础，讲述了营养级的概念，最后以“温带草原示意图”为例形象地指出，食物链和食物网是生态系统的营养结构，是物质循环和能量流动的主渠道。
关于生态系统的成分，教材以池塘生态系统示意图为例，逐一具体地讲述了组成一个生态系统的四种成分。一是非生物的物质和能量（阳光、水、空气、溶解在水中的养料、沉积在水底的有机物和无机盐等，为生物体提供能源、空间和养料）。二是生产者（硅藻、栅藻、团藻等大量藻类植物，香蒲、莲、浮萍等绿色植物，它们的光合作用把光能转变为化学能，把无机物转变成有机物，为生物体直接或间接地提供营养物质）。三是消费者（水蚤、水生昆虫、鱼类等动物靠吃现成的有机物，依赖于绿色植物）。四是分解者（肉眼看不见的细菌和真菌等，分解动植物的遗体、遗物、残留物所含的有机物，归还自然以利循环利用）。同时一一对应地对各种成分推而广之，把生态系统的组成成分交待的一清二楚，并针对消费者又依据其食性不同分为不同级别。介绍到此，足以吻合了生态系统的概念，即生态系统指生物群落与其无机环境相互作用的统一整体。最后，教材又概括性地说明了生产者、消费者和分解者等在生态系统中的作用和意义，进一步说明三者紧密联系、缺一不可。
关于食物链和食物网，教材首先重锤响鼓地点出了食物链的概念，并以温带草原生态系统为例，以一条比较简单的食物链“草→兔→狐”为切入点，引出了营养级的概念。即：第一营养级（生产者——草），第二营养级（初级消费者——兔），第三营养级（次级消费者——狐）。同时自然而然地阐述了营养级的可变性，即某一营养级在不同的食物链中所处的营养级不一定相同。接着，教材讲述了生态系统中，由于生物种类的复杂性，个体数量的庞大性，造成了食物链的多样性，同时又基于不同食物链中同一生物体所处营养级的可变性，也就不难理解一个生态系统中不同营养级的多元性，从而也就说明了生态系统中各种食物链彼此交错，形成网状，进而顺理成章地导出了食物网的概念。
●教学目标
知识目标
应用：（1）生态系统的成分；
（2）食物链和食物网。
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。
情感目标
1.进一步了解生态学观点，注重生态道德修养，为形成科学的世界观做准备。
2.通过食物链和食物网的教学，使学生初步学会分析事物的内部结构和外部联系。
3.明确人类也是名副其实的消费者，在生物圈这个最大的生态系统中，应当注重人与自然协调发展的生态学道理。
●重点·落实方案
重点
1.生态系统的成分。
2.食物链和食物网。
落实方案
1.发挥学生空间想象能力，理解各种成分在生态系统中的地位和作用。
2.利用“录像资料”等电教手段，加强对生态系统中组成成分和营养结构的理解，并利用推理的方式归纳其知识网络。
3.通过图解和题例当堂巩固生态系统的组成成分以及食物链和食物网的概念与关系。
●难点·突破策略
难点
1.生产者、消费者和分解者之间的关系。
2.初级消费者和次级消费者的概念。
3.第一营养级、第二营养级等的概念。
突破策略
1.例证生产者、消费者和分解者三者之间的关系。
2.举例分析“消费者级别”和“营养级别”的概念，并理清消费者级别与营养级别的关系。趁热打铁，通过课堂练习，分析判断某种生物在一个生态系统中的相应地位。
3.列表归纳生态系统中的组成成分和营养结构的知识要点，突出性、比较性地理解和掌握其重点和难点。
●教具准备
1.录像资料：（1）池塘生态系统；
（2）温带草原生态系统。
2.表格和题例投影片。
●学法指导
1.指导学生预习。提示同学们在课前预习教材，就“池塘生态系统”示意图中具体的非生物物质和能量、生产者、消费者和分解者四种成分进行实例举证，归纳出适用于各种生态系统的四种成分的作用和相互关系。根据“温带草原生态系统”的食物网示意图，初步理解食物链和食物网的概念，并准确地数出该食物网中有几条食物链。
2.指导学生联想。教学中结合录像资料，通过举一反三的口头诱导，激发学生围绕食物链展开丰富的联想，如：“螳螂捕蝉，黄雀在后”，“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃泥巴”等谚语中的生态学原理；“小型生态玻璃缸”“生态大棚”“生态农业”等生态特点。通过知识迁移进一步理解：群落是生态系统中的生命部分，群落中各种群之间的“营养联系”就是生态系统的生命线，其主要形式是食物链和食物网，从而在脑海里建立起“食物链”“消费级”“营养级”和“食物网”的立体框架。
3.指导学生识图。本小节知识的考查多以图解的形式出现，因此，在教学中要注重兼收并蓄地培养学生的逻辑思维和形象思维。结合“温带草原生态系统”的食物网简图，指导学生分析各消费者级别和营养级别，为后面的内容“能量流动”和“物质循环”的学习打下坚实的基础。
●课时安排
1课时
●教学过程
［导课］
上节课，我们讨论了《生态系统的概念和类型》的有关知识，请大家回忆下面几个问题：
1.什么叫生态系统？
2.生态系统有哪几大类？举例说明。
3.各种生态系统有什么相同点？
学生回答：1、2（略）;3.都有生物群落和与其相适应的无机环境（或都有植物、动物、水、光、石、土、气、盐等生物和非生物的物质能量）。
教师评价：说得很好！大家刚才的答案又一次道出了生态系统的概念和类型。那么，在一个生态系统中，生物群落和其无机环境到底是如何相互作用的呢？生物与生物之间的内在联系是什么？具体在特定的生态系统中的组成成分是什么？它们的营养结构如何？接下来我们就来讨论这些问题。（出题）
［教学目标达成］
（一）生态系统的成分
创设情景：再次演示“池塘生态系统”的录像资料，提醒学生具体观察池塘中的各种生物及其生存环境，并结合教材示意图讨论如下几个问题：
1.池塘中除了生物之外还有哪些成分？
2.作为自养型的生物有哪些？
3.作为异养型的动物有哪些？
4.试想一下，池塘中各种动植物的尸体粪便、残枝败叶到哪去了？
学生回答1：池塘中除生物之外还有阳光、池水、溶解在水中的氧气和养料，沉积在池底的有机物和无机盐。
师生归纳：这些成分也就是咱们在生态系统的概念中讲到的“无机环境”，它们与其中的生物群落相互作用构成了一个统一的整体。这些无机环境的生物群落相互作用构成了一个统一的整体。这些无机环境为生物群落提供着物质和能量。推而广之，生态系统中的阳光、水分、热能、空气和无机盐等构成了生态系统的成分之一——非生物的物质和能量。
学生回答2：池塘中作为自养型的生物有硅藻、栅藻、团藻等大量藻类；香蒲、莲、浮萍等绿色植物。
师生归纳：这些植物通过光合作用把无机物制造成有机物，把光能转变为化学能，供其他生物体利用。大家试想一下，假如池塘中没有这些植物，这个生态系统将如何？因为，没有这些植物，动物将不能生存，该生态系统的统一性即被破坏。可见绿色植物是生态系统的主要成分——生产者。
教师强调：能把无机物转化成有机物的自养型生物只有绿色植物吗？不！还有某些能进行化能合成作用的硝化细菌、铁细菌、硫细菌等生物，当然它们也应该属于生产者。
学生回答3：池塘中异养型的动物有水蚤、水生昆虫、各种鱼类等。
师生归纳：它们均不能制造有机物，必须直接或间接地依赖于绿色植物（生产者）等现成的有机物。比如《市场营销学》中称买方为消费者一样，所购买商品不是自己制造而归自己所用。为此，我们把生态系统中的这些利用现成有机物的动物称为“买主”——消费者
教师强调：依据消费者直接或间接利用绿色植物制造的有机物的次序，将消费者又分为若干级别。即：直接以绿色植物为食的动物叫初级消费者；以植食性动物为食的肉食动物叫次级消费者；以次级消费者为食的肉食动物叫三级消费者。随着这种捕食关系的逐级上升，消费者的级别也逐渐增高，然而，各级消费者都不是生态系统的主要成分。
学生回答4：池塘中的动植物的尸体粪便和残枝败叶被肉眼看不见的细菌、真菌等分解了。
师生归纳：池塘中有许多肉眼看不见的生态功臣，它们是细菌、真菌等微生物。它们不以小而“自卑”，反以多而“自豪”，义不容辞地将动植物的尸体、粪便、残枝败叶（有机物）逐渐分解为无机物，归还大自然（无机环境），被生态系统中的生产者重新利用。同学们试想一下，如果生态系统中没有这些不起眼的小生灵，动物的遗体、粪便、残枝、败叶等必将堆积如山，这一协调统一的美好家园，将会面临崩溃。所以，我们称这些营腐生生活的细菌和真菌等微生物为生态系统中联系无机界和有机界的必备成分——分解者。
（二）食物链和食物网
创设情景：教师演示“温带草原生态系统”的录像资料，声形并茂地把学生的兴趣带入美妙的大自然中，欣赏一番草原的辽阔、物种的多样。云淡风轻万缕情丝分画谱，鸟语花香千般惬意放诗怀。遐想之余，引导学生结合教材105页示意图讨论如下问题：
1.该生态系统中箭头相连的生物之间是一种什么关系？
2.什么叫食物链？该生态系统中有几条？
3.什么叫食物网？生态系统中的生物种类和数量与食物网有何关系？
学生活动：请四位同学上讲台，结合“温带草原生态系统的食物网简图”各写出一条最短的食物链。
草→兔→狐 草→鼠→狐
草→兔→鹰 草→鼠→鹰
师生讨论：首先教师对学生写出的食物链进行评价。写出任意一条都可以，对写得快而准的给予肯定和表扬，写得慢和不对的，给以诱导启发，最终让同学们找全这四条简单的食物链。然后，以其中一条简单食物链为例具体讨论。
如：草→兔→狐
（1）箭头相连的两种生物间是什么关系？
（吃与被吃、天敌关系、捕食关系）
（2）一条链中，这种关系有何特点？
（后一种生物以前一种生物为食，沿此链逐级递推，有序进行）
（3）结合生态系统的成分和营养结构填下表：
（第一营养级、第二营养级、第三营养级；生产者、初级消费者、次级消费者）
总结：我们把生态系统中各种生物之间由于食物关系而形成的联系叫做食物链。
教师强调：一个生态系统中有多条食物链，一条食物链有如下特点：
①生产者永远是第一营养级，是自养型生物，是生态系统的主要成分。
②对某一动物而言，其营养级别不是固定不变的，但均为异养型的动物。
③每一条食物链均以生产者为起点，终点是不被其他动物所食的动物（最高营养级），中间的任何停顿性终结，都不能算完整的食物链。
教师设疑：请同学们认真分析教材105页“温带草原生态系统的食物网简图”并讨论如下问题：
（1）该生态系统有几条食物链？
（9条）
（2）这些食物链之间有何关系？
（各自独立又相互交叉）
（3）什么是食物网？
（一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接而成的复杂的营养关系叫做食物网）
总结：食物网中，某一生物的增加或减少都会影响整个生态系统的种群变化。在生态系统中，生物的种类越多，个体数量越大，其中的食物链就越多，食物网就越复杂，生态系统就越稳定。
教师强调：在分析一个生态系统的食物网及其中的食物链时应当注意如下几点：
①同一生物在不同的食物链中，可占有不同的营养级。如：教材“温带草原生态系统食物网简图”中的猫头鹰，在此食物网的不同食物链中分别是第三、第四、第五、第六营养级。
②在食物网中，两种生物之间的关系可能出现不同上的概念性重合。如教材“温带草原生态系统食物网简图”中的蜘蛛与蟾蜍，二者之间既是捕食关系，又是竞争关系。
③在食物网中，当某种生物因某种原因大量减少时，对另一种生物的影响，沿不同的食物链分析其结果不同，应以中间环节少的为分析判断的依据。如：教材“温带草原生态系统食物网简图”中的猫头鹰减少时，直接造成影响的生物是鼠和兔，而不是虫、鸟、蛙、蛇等。
［教学目标巩固］
［例1］一个生态系统若能长期维持下去，除非生物的物质和能量外，不可缺少的是A.生产者和消费者 B.消费者和分解者
C.生产者和分解者 D.所有的生物成分
分析：在生态系统中，生产者的作用是把无机物转变为有机物，把光能转化为化学能，这样才能被生物体利用，所以，生产者是生态系统的主要成分；分解者的作用是把动植物的遗体、排出物和残落物中所含的有机物分解成无机物，归还到无机环境，这样才能被绿色植物重新利用，所以，分解者是生态系统的必备成分。消费者既不是主要成分，也不是必备成分。故生态系统长期维持下去，除非物质的物质和能量外，必须有生产者和分解者。
答案：C
［例2］兔子吃草，红狐吃兔，狼吃红狐构成的食物链中，红狐所处的消费者级别和营养级别依次是
A.次级消费者、第二营养级 B.次级消费者、第三营养级
C.三级消费者、第二营养级 D.三级消费者、第三营养级
分析：在生态系统中，消费者是指直接或间接以植物为食的异养生物（主要是动物）。直接以植物为食的为初级消费者，以植食动物为食的为次级消费者，以小型肉食动物为食的为三级消费者。而营养级是指一条食物链的每一环节上所有生物的总和，生产者为第一营养级，草食动物（初级消费者）为第二营养级，小型肉食动物（次级消费者）为第三营养级。
答案：B
［例3］表示一个生态系统食物关系时，往往得到的是网状的复杂结构，这是由于
A.生产者的数量最多 B.消费者不只以一种食物为食
C.生态系统的物质流失 D.能量在各级营养级中逐渐递减
分析：在一个生态系统中，生物的种类越多，个体数量越庞大，其中的食物就越多，彼此间的联系也就越复杂。因为一种绿色植物可能是多种草食动物的食物，而一种草食动物既可以吃多种植物，又可能成为多种肉食动物的捕食对象，从而使各条食物链彼此交错，形成食物网。
答案：B
［布置作业］
1.P88复习题一、二、三。
2.生态系统有这样的特征
A.只有绿色植物是生产者
B.只有分解者能分解有机物
C.生产者、消费者、分解者都能进行呼吸作用
D.生产者、消费者、分解者都参与食物链的组成
答案：C
3.右图是某生态系统中各种生物之间的联系图，作为一个生态系统，除了图中已有的成分外，还应该包括______，在此生态系统中的腐生细菌被称为______，该生态系统中有______条食物链。
答案：非生物的物质和能量 分解者 1
［结课］
同学们，咱们这节课着重讨论了两大问题：一是生态系统的成分，即①非生物的物质和能量；②生产者；③消费者；④分解者。二是生态系统的营养结构，即食物链和食物网。在生态系统的成分中要注意消费者的级别；在生态系统的食物链中要注意营养级的划分。特别是分析一条食物链时，同一生物一般情况下其营养级别紧随同级消费者级别之后。在复杂的食物网中，生产者是每一条食物链的第一营养级，生态系统中的物质和能量一旦被生产者固定，就是从这里沿着食物链和食物网（主渠道）进行的。那么，物质和能量在生态系统中的流动有什么特点呢？咱们下节课再说。
● 板书设计
●备课资料
一、生态系统的结构
1.形态结构
生态系统的形态结构是指生物成分在空间、时间上的配置与变化，即在第三章讲过的垂直、水平和时间格局。无论在森林还是水域中，都可见到这种格局的存在。
生态系统中的垂直结构（成层现象）主要是由生产者和消费者间的关系所决定的，生产者需利用太阳光能进行光合作用，而光能最强的是上层，所以森森中光合能力最大的乔木就位于最上层，即乔木层，光合能力小的其他植物则位于下层，组成了灌木层、草本层和地被层。水体中上层的光最充足，因而浮游植物多集中在上层。动物为异养生物，必须依靠植物为食或栖息，因此，它们在生态系统中也是成层分布的。同样在土壤中也有成层现象，除植物的根系外，更有成千上万的微生物和腐食生物。而一些洞穴动物，如鼠类虽栖身于土中，取食却多是在地面。
由于环境条件的不均匀性，植物在地面上的分布并非是均匀的，它们随着地形、土壤、地下水、盐分等的变化而或多或少地群聚在一起，有的地段种类多些，有的地段种类少些，有的地段则很稀疏。植物分布的变化必然引起动物的变化，在植物种类多，植被覆盖度大的地段动物种类也相应多，反之就少，这就是生态系统中的水平结构。在水域中也有这种现象，浮游植物多的地方，鱼类相对多，渔民可根据这种规律捕到更多的鱼。
生态系统的形态结构在时间上也会发生变化，这种特点是温带的生态系统中最明显。
上述生态系统中垂直结构、水平格局及时间格局的形成和变化，实际上是组成生物群落的各个种群在生态位上分化的结果，不同种群的生态位不同，它们在群落中的时、空位置不同，因而形成了各种结构。
2.营养结构——食物链和食物网
生态系统中的各种成分之间最重要的联系是通过营养来实现的，即通过食物链而把生物与非生物、生产者与消费者连成一个整体。食物链（food chain）是指由于营养关系在生物之间形成的一种链索关系，即能量和物质从植物开始，并一级又一级地转移到消费者动物。食物链上的每一个环节称为营养级（trophic levels）。例如，浮游植物→浮游动物→小鱼→大鱼，树叶→蚜虫→瓢虫→鸟类→猛禽等食物链。中国有一句古语“螳螂捕蝉，黄雀在后”，其本意虽然指的是不能只看眼前利益而不顾以后的灾难，但实际上也是一条食物链，即叶汁→蝉→螳螂→黄雀。
按照一般的理解，食物链可以很长，例如，草→蚜虫→瓢虫→蜘蛛→小鸟→蛇→老鹰，共7个营养级；浮游植物→浮游动物→虾→小鱼→大鱼→鱼鹰，有6个营养级。实际上自然界很少见到这种情况，食物链的加长不是无限的。因为当物质和能量通过食物链由低向高流动时，高一级的生物不能全部利用低一级的能量和有机物，总有一部分不能利用，这样每经过一个营养级，能量和物质都要减少。如鹿仅吃树叶、草叶和嫩枝，而留下树干、根系不能被利用，老虎吃鹿时只吃肉而剩下骨头、心脏、皮毛等，即使像大鱼吃小鱼那样全部吞食，也还有粪便排出。一般认为，后一营养级只能把前一营养级5%~20%的转变成为自己的原生质。所以一般食物链只有3~4个营养级，5个营养级是罕见的。
在生态系统中，食物链主要有三种不同的类型：①牧食食物链（grazing food chain），从绿色植物开始，然后是草食动物，一级肉食动物，二级肉食动物，前面所举的例子都是这种类型；②腐食食物链（detritus food chain），也称碎屑食物链，从死亡的有机体开始，例如，木材→白蚁→食蚁兽，植物残体→蚯蚓→线虫→节肢动物等。③寄生食物链（parasite food chain），或是从植物开始，或者从动物开始，接着是寄生物和其他动物，例如。大豆→菟丝子，牛→蚊子→蜘蛛，鼠→跳蚤，等等。上述三种类型的食物链中，①、③是从活的有机体开始，②是从死亡有机体开始，但它们的最初起点都是植物。三种食物链中，①、②两种类型是最重要的。
需指出的是，在生态系统中的，一种生物不可能固定在某一种食物链上，例如，牛、羊、兔、鼠等可摄食羊草，羊草就可能与4条食物链相连，再如，黄鼠狼可捕食鼠、鸟类、蛙等，它本身也可能为狐狸和狼所捕食，这样它就处在不同的营养级上。实际上，生态系统中的食物链很少是孤立出现的（除非食性都是专一的）。这样生态系统中的食物链必然是交叉链索，形成了一种很复杂的网络，即食物网（food webs）。
生态系统中食物链不是固定不变的，动物在个体发育的不同阶段，食性发生改变就会引起食物链的改变；例如，动物食性的季节变化，以及杂食动物都可引起食物链的变化。食物缺乏、环境改变也能引起动物食性的变化，如狼捕食牛、马、羊、狐狸偷鸡等。在种类繁多、结构复杂的生态系统中，食物链的变化不会出现大的问题，但在有些情况下，食物链的某一环节发生变化，可能破坏整个食物链，甚至影响到生态系统的结构和功能。因此食物链的概念是非常重要的，通过食物链生物和非生物环境才能有机地联成一个整体。而生态系统中的能量流动和物质循环正是沿着食物链这条渠道实现的。
二、生态系统成分的划分、作用及相互关系
在生态系统中，生产者、消费者和分解者的划分是依据各自的代谢类型和在生态系统中的功能特征来决定的。即：根据某种生物在该生态系统中的功能特性分为三大类群：
①生产者属于自养型，是生态系统的主要成分。绝大多数进行光合作用，少数进行化能合成作用（如：硝化细菌、铁细菌、硫细菌）。
②消费者属于异养型，虽然存在着不同的级别，但是生态系统的非必要成分。主要指各种动物。不过有些寄生细菌，它们从活的生物体内吸取有机物，在生态系统中也扮演着“小型消费者”的角色，故寄生细菌属于消费者。
③分解者属于异养型，是生态系统的必备成分。然而像一些腐食性动物（如：蚯蚓、蝇、蜣螂等）也能分解残枝败叶、尸体、粪便等有机物，故腐食性动物属于分解者。
总之，生态系统中的四种组成成分的相互关系是：非生物的物质和能量的作用是为各种生物提供物质和能量；生产者的作用是转化物质和能量；消费者的作用是推动物质和能量在群落中的流动；分解者的作用是把物质和能量归还到无机自然界。
三、生态系统中的特殊成分
自然界的生物千姿百态，形形色色，无奇不有。那么，在分析生态系统的成分时，当对某些特殊的生物作出特殊的界定，现对这些特殊的生物在生态系统中的地位作一参考性说明：
①绿色植物中的消费者。如食虫植物在长期的进化过程中，通过自然选择形成了特殊的捕虫器，一般生长在缺乏氮素的环境中，根系也不发达甚至退化。捕虫器内有高度分化的分泌细胞，可以分泌出消化液，消化吸收捕到昆虫的营养，以适应不良的生活环境。当然，这些植物都具有叶绿体，能进行光合作用，属于生产者（第一营养级），若当这些植物捕虫消化吸收过程发生时，就应该归为消费者（最低是第三营养级）。如：猪笼草、狸藻、瓶子草等。另外寄生在其他植物上的绿色植物菟丝子等不含叶绿体，叶子退化，仅有发达的生殖器，它们可以从寄主那里获取营养物质，属于异养型，是地道的消费者。但不是全部的寄生植物都是消费者，如：桑寄生、槲寄生等，这些植物只是寄主那里吸收水分和无机盐（同根的作用），且能通过光合作用合成自身物质，其代谢类型为自养型，属半寄生，依然属于生产者。
②动物中的生产者。一些单细胞的动物，如原生动物中的鞭毛虫类，其中的一部分无细胞壁，有叶绿体，能进行光合作用，符合生产者的特征。然而，当其生活环境中有现成的有机物时，可直接从环境中摄取有机物，故它们既是生产者又是消费者。又如绿眼虫既是自养生物（生产者）又是异养生物。当然也有完全营自养生活的衣滴虫。
③病毒应属于消费者。病毒是非细胞结构的生物，主要由核酸（DNA或RNA）和蛋白质构成，其生存的环境仅限于活细胞内。病毒繁殖时是由自身的遗传物质利用寄主细胞里的有机物为原料来合成自身物质的，并没有把寄主细胞里的有机物分解成无机物回归到无机环境中，可见，病毒不能作为分解者，应属于消费者。
四、食物链的类型与营养级的大小
食物链主要有三种类型，即捕食链、寄生链和腐生链。
①捕食链（牧食食物链）：指生物界普遍存在的由捕食关系形成的食物链。
②寄生链：指生物体内以寄生方式形成的食物链。如：马蛔虫寄生在马体内、某些原生动物又寄生在马蛔虫的体内。
③腐生链：指以动植物遗体为食物而形成的食物链。
一般来说，一条食物链的营养级不超过5个，这是因为能量在沿着食物链这一主渠道流动时，大部分被消耗掉了（传递效率仅为10%~20%）这样流动3~4个营养级后，能量就少到不足以再维持一个营养级的生命活动了。当然自然界中也有更长的食物链（6~7个营养级），如：棉花→棉蚜→食蚜蝇→瓢虫→麻雀→鹰→食鹰动物。
五、典型例题分析
［例1］生态系统中属于生产者的是
A.仅限于绿色植物 B.仅限于自养生物
C.全部植物及细菌和真菌 D.全部自养生物及部分异养生物
分析：本题旨在考查生态系统的成分。生产者是指能直接将无机物合成有机物的生物成分，其同化类型应为自养型，而自养型生物除光合自养型的植物及光合细菌外，还应包括各种化能合成作用的自养型生物，如硝化细菌、铁细菌、硫细菌等。题中A选项仅指绿色植物，C选项中的细菌、真菌均为异养生物不应归为生产者，D选项也含部分异养生物，因而都不符合“生产者”概念。
答案：B
［例2］构成生态系统食物网的生物因素是
A.生产者和消费者 B.各级消费者
C.生产者和分解者 D.生产者、消费者和分解者
分析：本题旨在考查生态系统营养结构及组成成分，以食物网为背景把食物链和生态因素联系在一起。大家知道，构成食物链的生物既有生产者，也有消费者，但不可能全是消费者，故排除B。分解者不参与营养级，只算生态系统的成分，故排除C、D。
答案：A
［例3］右图为一食物网，若把蛇全部捕光，请回答：
（1）此食物网中，何种生物数量大量减少？______。
（2）何种生物数量有增加的趋势？______。
分析：此题旨在考查生态系统食物网中某种生物数量变动对其他物种的影响。从上述食物网中可以看出，蛇既是山猫的天敌，又是鹰的食物，而鹰又是兔的天敌。因而当蛇全部损光后，山猫将失去天敌的捕食，数量剧烈增加。鹰则将更多地以兔为食，保持数量基本不变，同时，山猫也是兔的天敌，山猫的增加，也将引起兔的减少，因而蛇减少的结果必然引起山猫数量的上升和兔数量的下降。
答案：（1）兔 （2）山猫
六、相关高考题回顾
1.(1998年上海高考题)在下列生态系统叙述中，不正确的是
A.海洋对于调节大气CO2含量起重要作用
B.生态系统中的营养级一般只有4~5级
C.消费者通过同化有机物获得能量
D.生态系统中的食物链由网状向直线状演化
答案：D
2.(1999年上海高考题)下列各组生物中，全部属于生产者的是
A.海带、梨树、酵母菌 B.蘑菇、水绵、洋葱
C.马铃薯、菠菜、乳酸菌 D.硝化细菌、紫菜、苹果树
答案：D
3.（1999年上海高考题）连接生命世界和无机自然界的两个重要环节是
A.生产者和非生物成分 B.消费者和非生物成分
C.生产者和消费者 D.生产者和分解者
答案：D
4.（2000年广东高考题）下列符合生物学意义的食物链是
A.大米→鼠→蛇→人
B.阳光→青草→蛇→人
C.青草→鼠→蛇→鹰
D.营养物质→鼠→蛇→鹰
答案：C
●教后分析
本小节内容在生态系统一节中起着至关重要的作用，既是以生态系统的概念和类型为基础的，又是学习物质循环和能量流动的基础。通过阅读、讨论、分析、归纳等教学方法，学生不难掌握生态系统的四种成分和食物链及食物网的概念，但更重要的是理解与应用。然而，课堂上的时间是有限的，大量的题例分析又恐影响对本节课内容的教学，为此，教师还需要强调学生首先落实课本上的知识，特别是概念的理解与记忆。
录像资料、投影片的使用，一则形象生动，容易激发学生的学习兴趣；二则节省时间，可以演示大量的题例（图表）巩固知识。
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