5.1生态系统的结构

5.1生态系统的结构
5.1生态系统的结构

第一节 生态系统的结构

吴晓宁

1.(2018·贵阳质检)根据图示判断,下列叙述正确的是(

)

A .图示的各种成分在生态学上可以构成一个生态系统

B .图示生物可以形成的食物链:绿色植物→蝉→螳螂→黄雀→蛇→细菌

C .细菌与蝉之间的关系属于竞争

D .蛇属于三级消费者

2.下图表示生态系统中四种成分(甲、乙和丙、丁、戊所对应方框各代表一种成分)之间的关系,以下相关叙述正确的是(

)

A .甲、乙和丙所包含的所有种群构成群落

B .戊不一定是微生物

C .图中存在竞争关系的只有乙2和丙2

D .丁的含量增加将导致臭氧层被破坏

3.(2013·广东高考)如图所示某湖泊的食物网,其中鱼a 、鱼b 为两种小型土著鱼,若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼,将出现的情况是( )

A .鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量

B .土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势

C .浮游动物总量锐减后再急升

D .浮游植物总量急升后再锐减

4.某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如图所示。下列叙述错误的是( )

A .人与兔的种间关系是捕食和竞争

B .若除去鼬,则鹰的数量会增加

C .大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争增强

D .植物中的能量能通过5条食物链传递给鹰

5.(2017·经典高考,26)某地因采矿导致地表下沉,成为无法利用的荒地。为了改变这种状况,有关部门因地制宜,通过引水等措施,将该地改造成湿地生态公园,一些生物陆续迁入,并逐渐形成相对稳定的生物群落。下图是该公园生态系统食物网的一部分,请回答下列问题:

(1)该公园生物群落的变化属于________演替。

(2)图中昆虫与杂食性鱼类之间的种间关系有________。

(3)在黑斑蛙的繁殖季节,雄蛙通过叫声这种________信息求偶;雌蛙通常在近岸水深10~30 cm 的草丛间产卵,可采用________法了解该蛙卵块的密度。

(4)因该水域有些渗漏,补水时曾不慎引入含除草剂的水,导致一些水草死亡。水草腐烂后,图中所示的生物类群中最先快速增殖的是________。

(5)图中既含有初级消费者,又含有次级消费者的生物类群有________。若蛙类与猛禽之间还存在1 个营养级,请写出该营养级中2 类不同纲的生物:________。

6.依据表格数据(重金属、DDT等浓度)间接构建食物链(网)

第一节生态系统的结构答案

1.解析:选A图示中既有生产者、消费者和分解者,又有非生物的物质和能量,能构成一个生态系统;细菌属于分解者,不占据营养级,与蝉不是竞争关系;蛇属于四级消费者,位于第五营养级

2.解析:选B由图可知,甲是生产者,乙和丙是消费者,戊是分解者,丁是非生物的物质和能量。群落包含该区域内所有的生物,即包括生产者、消费者和分解者;戊是分解者,有些动物(如蚯蚓)也是分解者;图中乙1和丙1,有共同的食物来源甲,乙2

和丙2有共同的食物资源丙1,都存在竞争关系;由图知丁不会导致臭氧层破坏,导致臭氧层被破坏的主要是含氟的气体。

3.解析:选A鲈鱼与土著鱼之间是捕食关系,B项错误;引入以中小型鱼类为食的鲈鱼后,土著鱼a、b的数量都下降,短期内浮游动物总量先急升后下降再趋于稳定,相应地浮游植物锐减后再急升最后近于稳定,C、D项错误;鲈鱼以土著鱼为食,按能量传递逐级递减的特点,可知A项正确。

4.解析:选D兔和人有共同的食物来源,二者存在竞争关系,同时兔也能被人捕食,二者存在捕食关系;鼬和鹰都能捕食兔和鼠,若鼬减少,鹰缺乏竞争,数量会增多;大量捕杀鼬时,鼠的数量会增多,种内斗争会增强;从植物到鹰的食物链有4条。

5.解析(1)建立于已有部分物种的“矿区”基础上的演替应属“次生演替”。(2)图示信息表明,昆虫一方面被杂食性鱼类捕食,另一方面又与杂食性鱼类共同争夺“水草”,故昆虫与杂食性鱼类存在着捕食与竞争关系。(3)“叫声”依赖“声音”传递信息,应属物理信息,沿岸边调查“卵块”密度,宜采用样方法中的等距取样法。

(4)水草腐烂将为浮游生物类腾出更广阔的生存空间,故可引发后者快速增殖。(5)图中杂食性鱼类若以水草为食应为初级消费者,若以昆虫为食,则属次级消费者,而底栖动物和滤食性鱼类以“浮游生物”为食,若所食浮游生物为植物,则底栖动物和滤食性鱼类为初级消费者,若所食浮游生物为动物,则底栖动物和滤食性鱼类为次级消费者;自然界中以蛙为食且又可被猛禽捕食的生物有多种,如蛇、肉食鱼、鼠等(注意所列举生物应为“不同纲”)。

答案(1)次生(2)捕食和竞争(3)物理(样方法中的)等距取样(4)浮游生物类

(5)底栖动物类、杂食性鱼类、滤食性鱼类蛇类、肉食性鱼类、鼠类(任写其中两类)

6.解读:注意本表直接呈现的是某生物体的有机汞浓度,并非能量值。有机汞存在“生物富集”现象,即随着营养级的增加,汞

浓度增加,两者在数值上呈正相关,所以从表中有机汞浓度的大小可推知该生物营养级的高低,从而判断各生物能量值的大小。其食物链(网)如右图。

城市生态学(2.1.2)--生态系统的组成与结构

第二章 生态系统基础理论 自1935年英国学者坦斯黎(A.G.Tansley)根据前人和他本人对森林动态的研究基础上,特别是在美国学者clements的森林演替的单元顶极理论(monoclimax theory)与他本人提出的森林演替多元顶极理论(polyclimax theory)的基础上提出了生态系统(ecology system)的概念以来,经过1942年美国学者林德曼(R.L.Lindeman)和能量学专家奥德姆(E. P. Odum)等生态学家的发展,生态学的研究得到了迅速地发展,广泛地从生态系统的组成与结构、能量流动与物质循环、生态因子及其作用和生态系统平衡等方面开展研究。生态系统理论已经成为大家所接受的理论。坦斯黎强调了有机体与环境不可侵害的观点,他认为“我们不能把生物从其特定的形成物理系统的环境中分隔开来,这种系统是地球表面上自然界的基本单位,它们有各种大小和种类”。因此,生态系统包括有生命的成分和无生命的成分,有生命的部分是由生物个体、种群、群落或几个群落所组成,无生命的部分是由环境中影响有机体的所有物质和能量所组成,即整个环境的综合。总之,生态系统就是在一定时间和空间内,生物的和非生物的成分之间,通过不断的物质循环和能量流动而互相依存的统一整体,构成一个生态学的功能单位。本章节仅从这几个方面简单地介绍自然生态系统基础理论的常识。 第1节 生态系统的组成与结构 一.生态系统的组成 生态系统的成分,可以分为生命的和无生命的两类。无生命类可分为三种,生命类可分为三种,即生态系统共可分为六种组成成分: (一)非生命类 1.太阳辐射能。 2.无机物质,如氧(O2)、氮(N2)、二氧化碳(CO2)、水(H2O)和铁(Fe)等。3.有机物质,如碳水化合物、蛋白质、脂类和核酸等。 (二)生命类 1.生产者(produces) 主要指是绿色植物,能用简单的无机物质合成复杂的有机物质的自养生物,也包括一些光合细菌。它们在生态系统中的作用是进行初级生产,即光合作用。现阶段的知识水平认为,太阳能只有通过生产者,才能源源不断地输入生态系统,成为消费者和还原者唯一的能源。 2.消费者(consumers)属于异养生物,指的是那些以其它生物或有机物为食的动物。根据其食性区分为草食动物(herbivores)和肉食动物(carivores)两类。寄生者(parasite)是特殊的消费者,另外还有杂食者(omnivorous),其是介于草食动物与肉食动物之间的消费者。 3.还原者(decomposers)属于异养生物,主要是细菌和真菌,也包括某些原生动物及腐食性动物。它们把复杂的动植物有机残体分解为简单的化合物,最终分解为无机物,归还到环境中,被生产者再次利用,所以还原者的功能是分解,又可称为分解者。它们在物质循环和能量流动中具有重要的意义。 生态系统的成分组成归结为图2-1: 太阳辐射能

生态系统和结构和功能

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。

第二章 城市生态学与城市生态系统

第二章城市生态学与城市生态系统 第一节城市化及其生态后果 一、城市化的概念 城市化:人口向城镇或城市地带集中的过程(《简明不列颠百科全书》)。 或人口向城市地区集中,农村地区转变为城市地区(农业人口变为非农业人口)的过程(<<中国大百科全书>>)。 表现两种形式: 城市数目增加; 城市规模(人口、空间)不断扩大:数量上农业人口转变为城镇非农业人口;质量上城市居民生活方式的现代化。 二、城市化的特点 (1)人口集中;(2)产业集中;(3)能源结构改变;(4)需水量增加;(5)交通便捷;(6)信息传递快速;(7)不透水地面增加;(8)绿地减少;(9)人们相应的生活习惯改变。 三、城市化带来的优点 (1)由于人口集中,劳动力集中,便于组织大生产; (2)产业集中,交通发达,有利于扩大贸易,繁荣经济; (3)通讯便捷,信息集中,促进了文教、卫生、科学技术的发展; (4)城市中良好的医药卫生,周到的公共服务,方便的生活条件,丰富的文娱活动,提高和丰富了人们的物质生活和精神生活,并为人们发挥多种才能提高了机会。 四、产生的生态环境问题 人类各历史阶段所带来的生态环境问题: (一)农业、畜牧业带来的生态问题 (二)工业化、城市化带来的生态问题 (三)现代城市生态环境问题 五、城市问题的生态学实质

1.城市中物流链很短,物质流动基本上是线性的,常常就是资源到产品和废物。 2.生产、生活等一切活动需要大量的能源。 3.各部门分割,行业间缺乏自觉的相互合作,各自为政,各行其事。 4.生产多着眼于局部产品,着重当前经济利益。 5.消费者和生产者的比例常常失调。 6.人们集中在一个相对密闭的有限空间内,自我驯化。 第二节城市生态学 一、城市与城市生态学的定义 1.城市(City):是非农业人口为居民主体,以空间、环境利用为基础,以聚集经济效益为特点,以人类社会进步为目的的一个集约人口、经济、科学技术和文化的空间地域综合体。 从生态学角度定义:城市是经过人类创造性劳动加工而拥有更高“价值”的人类物质、精神环境和财富,是更符合人类自身需要的社会活动的载体场所,是人类进步的合理的生活方式之一,是以人类占绝对优势的生态系统。 特点:人口集中,工商业发达,居民以非农业人口为主的地区。常为周围地区的政治、经济、文化中心。 2.城市生态学:以生态学的概念、理论和方法来研究城市的结构、功能、动态调控的一门学科。 由于人是城市中生命成分的主体,将城市视为以人为中心的人工生态系统。因此也可以说, 城市生态学是研究城市居民与城市环境之间相互关系的科学。 二、城市生态学研究对象及研究目的 研究对象:城市生态系统。 研究的目的:通过对城市系统的结构、功能、动态的研究,最终对城市生态系统的发展、调控、管理及人类的其他活动提供建设性的决策依据,使城市生态系统沿着有利于人类利益的方向发展。为解决城市中存在的各种各样的社会矛盾(城市社会问题)和人类社会发展与自然界的矛盾(城市生态问题)提供理论基础,实现城市生态环境与经济的协调健康发展。 三、城市生态学研究内容

简述生态系统的结构和功能

简述生态系统的结构和功能 2.生态系统的组成成分 任何一个生态系统都可以分为两个部分:无生命物质——无机环境和有生命物质——生物群落(图10-6)。 无机环境包括作为系统能量来源的太阳辐射能;温度、水分、空气、岩石、土壤和各种营养元素等物理、化学环境条件;以及生物物质代谢的原料如CO2、H2O、O2、N2和无机盐类等,它们构成生物生长、发育的能量与物质基础,又称为生命支持系统。 生物群落是生态系统的核心,可以分为三大类群: 第一类为自养型生物,包括各种绿色植物和化能合成细菌,称为生产者。绿色植物能够通过光合作用把吸收来的水、CO2和无机盐类转化成为初级产品——碳水化合物,并将其进一步合成成为脂肪和蛋白质等,用来建造自身,这样,太阳能便通过生产者的合成与转化源源不断地进入生态系统,成为其他生物类群的唯一食物与能量来源。化能合成细菌也能将无机物合成为有机物,但它们利用的能量不是来自太阳,而是来自某些物质在发生化学变化时产生的能量。例如,氮化细菌能将氨(NH3)氧化成亚硝酸和硝酸,利用这一氧化过程中放出来的能量把CO2和水合成为有机物。 第二类为异养型生物,包括草食动物和食肉动物,称为消费者。顾名思义,这些消费者不能直接利用太阳能来生产食物,只能通过直接或间接地以绿色植物为食获得能量。根据不同的取食地位,又可以分为直接依赖植物的枝、叶、果实、种子和凋落物为生的一级消费者,如蝗虫、野兔、鹿、牛、马、羊等食草动物;以草食动物为食的肉食动物为二级消费者,如黄鼠狼、狐狸、青蛙等;肉食动物之间存在着弱肉强食的关系,其中的强者成为三级和四级消费者。这些高级的消费者是生物群落中最凶猛的肉食动物,如狮、虎、鹰和水域中的鲨鱼等。有些动物既食植物又食动物,称为杂食动物,如某些鸟类和鱼类等。 第三类为异养型微生物,如细菌、真菌、土壤原生动物和一些小型无脊椎动物,它们靠分解动植物残体为生,称为分解者。微生物分布广泛,富含于土壤和水体的表层,空气中含量较少且多数为腐生的细菌和霉菌。微生物是生物群落中数量最大的类群,据估计,1克肥沃土壤中含有的微生物数量可达108个。细菌和真菌主要靠吸收动植物残体内的可溶性有机物来生活,在消化过程中,把无机养分从有机物中释放出来,归还给环境。可见,微生物在生态系统中起着养分物质再循环的作用。土壤中的小型无脊椎动物如线虫、蚯蚓等将植物残体粉碎,起着加速有机物在微生物作用下分解和转化的作用。此外,这些土壤动物也能够在体内进行分解,将有机物转化成无机盐类,供植物再次吸收、利用(图10-6) .生态系统的功能

2017人教版高中生物必修三51《生态系统的结构》课后练习

第1节生态系统的结构 1、以下可称为生态系统的就是( ) A、一个湖泊中的浮游生物与所有分解者 B、烧杯中取自池塘的水、泥土与浮游生物 C、一个池塘中的所有水蚤与分解者 D、一个鱼缸中的所有金鱼与水草 解析:生态系统一般包括四种成分:非生物的物质与能量、生产者、消费者与分解者。其中非生物的物质与能量相当于生态系统概念中的无机环境,生产者、消费者与分解者的总与就是生态系统的生物成分,也就就是概念中的生物群落。只要具备生态系统的这四种成分,就可以瞧做一个生态系统。由此可见,A、C、D三个选项中所描述的内容都不能称为生态系统。答案:B 2、要使一个生态系统长期存在,除了有非生物的物质与能量外,至少必须具有( ) A、消费者与分解者 B、生产者与消费者 C、生产者与分解者 D、生产者与人 解析:生态系统的成分包括非生物的物质与能量、生产者、消费者与分解者等部分。非生物的物质与能量就是生态系统存在的物质基础与能量基础;生产者可把无机物转化成有机物,将无机环境中的能量转变成化学能,使之流入生态系统中;分解者可把动植物遗体、排遗物与残落物等所含有的复杂的有机物分解成简单的无机物,归还到无机环境中.如果没有分解者,动植物遗体将无法分解,终将尸积如山,生态系统就会崩溃;消费者直接或间接以生产者为食,缺少消费者,生态系统也可以长期维持平衡。 答案:C 3、右图为生态系统结构的关系图,a代表的成分就是( ) A、生产者 B、消费者 C、分解者 D、不能确定 解析:生态系统包括生物群落与无机环境,生物群落包括生产者、消费者与分解者。从箭头的方向上分析,a的能量与物质来自b,并可传递给c,所以a就是消费者. 答案:B 4、下列关于生态系统中分解者的叙述,正确的就是( ) A、专门营腐生生活的细菌也不一定就是分解者,而有可能就是生产者或消费者 B、分解者将动植物遗体中的有机物分解成无机物,可以供固氮微生物再利用 C、分解者分解动植物遗体释放出来的能量,可供绿色植物同化作用再利用 D、分解者不一定都就是微生物,微生物也不一定都就是分解者 解析:专门营腐生生活的细菌一定就是分解者.固氮微生物一般为异养,不能利用无机物;分解者分解动植物遗体释放出来的能量,被自己利用或以热能的形式散失,不能供绿色植物同

生态系统的结构和功能 教案

《生态系统的结构和功能》的教学设计 发布者:黄英迈发布日期:2011-06-08 11:14:20.0 一、教材分析:新课标“面向全体学生、培养学生科学素养、倡导探究性学习”教学理念,力求充分发挥学生学习自主性,利用课堂教学对学生进行环保教育。本节课是在学习了有关生物圈和环境对生物的影响的基础上学习的,已经知道了在生物界中影响生物的因素有两大类:一类是光、温度、水分、空气等非生物因素,另一类是生物因素。也具备了生物因素对生物的影响的相关知识,如捕食关系、竞争关系等。有了以上知识的储备,再学习生态系统的结构和功能的内容,就容易的多了。本节课是本章的重点,为后面学习生态系统调节、类型,以及最大的生态系统等内容做铺垫,起到了承上启下的作用。 二、学情分析:初中学生的好奇心强,教师应充分调动学生,在课前搜集有关生态系统的资料(包括图片、网上的文字资料等),课堂上采取小组合作交流的形式,即在教师创设情景,让学生自主探究、讨论学习,最大限度地调动学生的学习积极性,进而达到教学目标。 三、教学目标: 知识目标:①说出生态系统的组成。②描述生态系统中的食物链和食物网。能力目标:培养学生的收集整理资料能力、表达交流能力、动手操作的能力,合作交流的能力。 情感、态度、价值观目标:通过调查、收集资料、分析交流等活动,增强学生保护生物及环境的意识,产生热爱祖国,热爱家乡的情感。 重点: ①生态系统的组成②食物链和食物网。 难点:生产者的学习和生态系统各种成分之间的关系是本节课的难点, 四、课前准备: 教师:准备一个小型的水族箱,里面生活着小鱼和水草 学生: 收集各种图片或拍摄各种风景照片,记录一周来所食用的食物名称 五、教学过程:

高中生物《51生态系统的结构》预习导学案 新人教版选修3

高中生物《51生态系统的结构》预习导学案 新人教版选修3 1、举例说明什么是生态系统。 2、讨论某一生态系统的结构,理解它们之间的关系。 3、尝试建构生态系统的结构模型。学习重点: 讨论某一生态系统的结构学习难点: 说明生态系统是一个整体。学习过程: 一、生态系统的范围 1、概念生态系统是由与它的相互作用而形成的统一整体。拓展试举出身边生态系统的例子,最大的生态系统是什么? 生态系统自然生态系统生态系统 2、生态系统的类型生态系统人工生态系统生态系统生态系统生态系统 二、生态系统具有一定的结构:阳光、、、、。 1、生产者: ,主要是。 组成成分:动物,包括动物、动物、动物和动物:主要是和。 【思考讨论题】

(1)能把无机物转化为有机物的是生态系统的那种成分?能把有机物转化为无机物的是哪种成分?(2)生产者、消费者、分解者的作用分别是什么?(3)要构成一个生态系统,哪些成分是必须具备的?(4)试举例说明各组成成分之间的关系。提醒:生态系统中组成成分的特例与错误说法错误说法特例细菌都是分解者硝化细菌是自养生物,属于生产者;寄生细菌属于特殊的消费者动物都是消费者秃鹫、蚯蚓、原生动物等以动植物残体为食的腐食动物属于分解者生产者是绿色植物蓝藻、硝化细菌等自养原核生物也是生产者,应该说生产者包含绿色植物植物都是生产者菟丝子营寄生生活,属于消费者例 1、在生态系统中,下列各组生物属于生产者的是()A光合细菌、酵母菌 B 光合细菌、硝化细菌 C乳酸菌、酵母菌 D硝化细菌、乳酸菌例 2、关于生态系统中分解者的叙述,正确的是() A、营腐生生活的细菌不一定是分解者,而有可能是生产者或是消费者 B、分解者将动植物遗体中的有机物分解成无机物,可以供绿色植物再利用 C、分解者分解动植物遗体释放出来的能量,可供绿色植物同化作用再利用 D、分解者一定都是微生物,微生物不一定都是分解者

初中九年级科学下册生态系统的结构和功能(教案)

初中九年级科学下册生态系统的结构和功能(教案)

生态系统的结构和功能 一、教学目标 ◆知识目标 1、描述生态系统的营养结构——食物链和食物网。 2、分析生态系统中各成分的能量关系,概述能量流动的特点。 3、以碳循环为例,说出生态系统物质循环的特点。 4、概述生态系统的功能及特点。 ◆能力目标 通过分析、归纳生态系统的营养结构和能量流动与物质循环的特点,培养分析、综合和推理的思维能力。 ◆情感目标 通过本节课的学习,正确认识生态系统的功能(物质循环和能量流动)是通过生态系统的营养结构(食物链和食物网)运输和传递的,渗透结构与功能相统一的生物学观点。 二、重点难点 ◆重点 1、食物链与食物网。 2、以食物链和食物网为基础的能量流动和物质循环及其特点。 ◆难点 生态系统中的能量流动和物质循环及其特点。 三、课时安排

1课时。 四、教学方法 讲授法、讨论法、分析法、归纳法。 五、教学资源 PPT教学课件。 六、教学过程 课题生态系统的结构和功能 教学要点教师活动学生活动 设计意图 复习旧课提问:(1)生态系 统的概念是什么? 地球上最大的生态 系统是什么?(2) 生态系统的组成分 为哪两部分?它们 各自包括了哪些成 分? 认真思考,回 答提问: (1)在一定自 然区域内,所 有生物及其生 活的环境共同 构成生态系 统。地球上最 大的生态系统 是生物圈。(2) 生态系统由生 物和非生物环 境两部分组 成。生物包括 植物、动物、 承上启下, 既巩固已 学知识,又 为学习新 知识做铺 垫。

微生物。非生物环境包括:阳光、水分、空气、温度、土壤等。 导入新课讲述:我们已经知道 生态系统中的生产 者、消费者和分解者 具有各自的生态功 能,那么,生态系统 中各种成分的关系 如何?它们之间的 关系对生态系统会 产生怎样的影响? 这是本节课需要进 一步探讨的问题。 思考,讨论, 进入新课学 习。 问题导入, 明确学习 任务,激发 学习兴趣。 食物链和食物网1、活动:分析草原 生态系统中部分生 物的关系 ppt展示:图23-4 草原生态系统中的 各种生物(不完全)。 提出下列问题,引导 学生思考: (1)草原上的植物 在生态系统中有什 么作用? (2)草原上的各种 动物与草原上的植 被有什么关系? (3)草原上的各种 动物之间存在着什 观察、思考、 讨论、回答: (1)草原上的 植物通过光合 作用制造有机 物,供给该生 态系统中的各 种动物利用。 (2)吃与被吃 的关系。 (3)草原上的 各种动物之间 的关系是捕食 关系,如青蛙 捕食蝗虫,而 培养学生 观察、分 析、解决问 题的能力。 在“做中 学”增强学 生学习的 兴趣。

生态系统的结构教案

第五章生态系统及其稳定性 第一节生态系统的结构 一、教学目标 1.知识目标 (1)举例说明什么是生态系统。 (2)讨论某一生态系统的结构。 (3)讨论食物链和食物网。 2.能力目标 (1)通过指导学生分析生态系统的组成成分及其营养结构,培养学生分析综合和推理思维的能力。 (2)通过指导学生制作图表,培养学生收集和处理信息的能力。 3.情感态度与价值观目标 (1)认同生物与环境是一个统一的整体,注意生态系统是一个开放的、整体的系统。 (2)初步形成生态学的观点,确立辩证唯物主义自然观和科学的世界观。 二、教学重点和教学难点 1.教学重点 讨论某一生态系统的结构。 食物链和食物网。 2.教学难点 说明生态系统是一个整体。 三、教学过程 导入:向学生展示生态瓶和有关资料、图片,引出什么是生态系统,并讲解这就是本节课所要共同探讨的话题。 (一)、生态系统的概念及范围 1、生态系统的概念: 由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,叫做生态系统。 2、范围

生态系统的空间范围有大有小,生物圈是地球上最大的生态系统,包括地球上的全部生物及其无机环境的总和。 提问:动物园里饲养着各种动物,也栽培了多种植物。一个动物园中的全部动物是一个生态系统吗?全部的动物和植物是一个生态系统吗?教师强调生态系统是生物群落和无机环境的统一整体,引出生态系统的组成成分。 (二)、生态系统的组成成分 ⑴提问为什么生态瓶内的小鱼能长时间存活?引导学生分小组讨论:①生态瓶有哪些成分?②生态瓶内各成分的关系怎样?(板书生态系统的组成成分)(2)以上我们探究了小型生态系统,如果我们把生态瓶放大到池塘生态系统(图片展示),试比较它们在成分上有什么异同点?总结生态系统的组成成分及作用。(PPT图片展示) 思考判断: 1、所有的植物都是生产者。 错。举例:寄生植物菟丝子属于消费者。可以捕捉虫子猪笼草属于消费者。 2、生产者一定是植物。 错。举例:硝化细菌可以进行化能合成作用,光合细菌可以进行光合作用,它们也属于生产者。 3、所有动物都是消费者。 错。举例:腐生性动物如蚯蚓、蜣螂等属于分解者。 4、所有微生物都是分解者。 错。举例:自养型微生物(如硝化细菌)属于生产者。 寄生型微生物(如人皮肤上的真菌)一些共生型微(如根瘤菌)属于消费者。 腐生型微生物(如细菌和真菌)属于分解者。

北师大版八年级生物下册第23章第3节 生态系统的结构和功能教案

第3节生态系统的结构和功能 一、教学目标: 【知识与能力】 1.了解生态系统的组成成分及生态系统的营养结构; 2.理解生态系统三种成分的功能地位及相互关系; 3.理解营养结构与功能的关系,掌握食物链的概念。 【过程与方法】 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。 【情感、态度与价值观】 1.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; 2.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。 二、教学重难点: 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、食物网两个概念的区别和联系是本节的难点知识,因为: 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。两个概念之间

生态系统的结构

生态系统的结构 一、素质教育目标 (一)知识教学点 1.理解生态系统的成分及各成分间的相互关系 2.理解食物链、食物网的概念及营养级的确定。掌握简单的食物网简图。 (二)能力训练点 1.通过学生读书、思考问题、回答问题,培养学生阅读能力、知识迁移、归纳能力。 2.通过食物网的有关问题,培养学生知识联系实际的能力。 (三)德育渗透点 1.通过对生态系统各成分间是紧密联系、缺一不可的学习,进行保护生态环境重要性的教育。 2.通过学习生态系统的结构,可知生态系统是一个生物与环境组成的统一整体,生物与环境是相互联系、相互影响的,从而对学生进行辩证唯物主义观点的教育。 (四)学科方法训练点 掌握食物网的绘制方法。 二、教学重点、难点、疑点及解决办法 1.教学重点、难点及解决办法 简单的食物网简图。 [解决办法] (1)从具体的食物网再到抽象的文字食物网简图,使学生明确食物链、食物网的文字表示方法。 (2)通过教师引导,让学生掌握食物网各成员之间的相互关系及相互影响。 2.教学疑点及解决办法 (1)是不是只有通过捕食关系才能构成食物链?

(2)为什么一条食物链的营养级一般不超过五个? [解决办法] (1)给学生大概介绍三种食物链,说明捕食食物链是最主要的形式。 (2)能量在生态系统的流动中,是逐级递减的,一般为10—20%,超过五个营养级,其能量一般不足以维持生物的生存了,这个问题可留待学习了能量流动规律后回答。 三、课时安排 1课时。 四、教学方法 阅读指导法、讲述法、谈话法。 五、教具准备 池塘生态系统的挂图、温带草原生态系统的食物网简图、温带草原生态系统的部分食物网的文字表达简图等(上述图及板书可由银幕显示)。多媒体教学器材。 六、学生活动设计 1.学生阅读课文,提出疑问。 2.教师根据教学内容提问,学生回答。 3.学生在教师的指导下,联系以往的知识,回答有关食物网的问题。 4.学生思考,并提出有关问题。 七、教学步骤 (一)明确目标 多媒体教学银幕显示本堂课的教学目标。 了解生态系统的成分,理解各成分间的相互关系,理解食物链、食物网的概念及营养级的确定,掌握简单的食物网简图。 (二)重点、难点的学习与目标完成过程 复习提问: 在一阴湿山洼草丛中,有一堆长满苔藓的腐木,其中聚集着蚂蚁、蚯蚓、蜘蛛、老鼠等动物,它们共同构成一个——(生态系统)。如果将最后一句改为“这些生物共同构成______,则答案又是什么呢?(群落)

城市生态管理

第九章城市生态管理 第一节城市生态系统 一、城市生态系统的含义和组成要素 城市生态系统的含义:是特定地域内的人口、资源、环境通过各种相生相克的关系,建立起来的社会、经济、自然的复合体;是城市产生和发展的物质基础,是人类生存和发展不可或缺的物质因素。 城市生态系统的组成要素:生物组成要素(植物、动物和细菌、真菌、病毒)、非生物组成要素(光、热、水、大气等)及人类和社会经济要素(房屋、道路、生产设施、生活设施)。因此,城市生态系统又分为城市自然生态系统和城市人工生态系统。 城市生态系统的结构有空间结构、社会结构、经济结构和营养结构组成。 二、城市生态系统的特点和功能 城市生态系统的特点: 1、城市生态系统是以人为主体的复合生态系统,人起着重要的支配作用。 2、城市生态系统具有非完整性,对外依赖性很强。(物质交换) 3、城市生态系统具有非稳定性。(生产与消费的不均衡) 4、城市生态系统具有脆弱性。(人口、工业的增长和破坏) 城市生态系统平衡的标志和决定因素各是什么? 城市生态系统平衡的标志是:城市生态系统结构与功能相协调,城市生态系统结构和功能最优化,实现人口、资源、设施、环境相协调,环境清洁、安全、优美、舒适。

城市生态系统平衡的决定因素: ①城市规模与地区资源的平衡 ②城市人口与土地空间的平衡 ③生产设施与基础设施、生活服务设施的平衡 ④城市“三废”排放与环境容量的平衡 ⑤劳动力数量与职业岗位的平衡 ⑥各类产业之间的平衡 ⑦社会生产与消费之间的平衡 ⑧城乡物资供应与居民需求的平衡。 城市生态系统的功能:1、生产功能2、生活功能(城市生态系统的最终目的是为了最大限度地满足人民日益增长的物质和精神生活的需要)3、还原净化和资源再生功能。 三、城市生态环境的质量及其标准 城市生态环境的质量可以用城市的资源质量、人群健康和生态状况等尺度来衡量,但最基本、最重要的方面可以通过环境污染来衡量。 城市生态环境质量的含义:是城市自然环境质量和社会环境质量的总和,其中自然环境质量包括物理的、化学的及生物的环境质量三个方面晒;社会环境质量则包括经济的、文化的和美学的内容。 城市生态环境质量的分类: 按照城市生态环境的组成要素,城市生态环境质量可以分为大气环境质量、水环境质量、土壤环境质量、声环境质量等; 按照城市生态环境要素的性质,城市生态态环境质量可以分为物理环境质

高中生物51生态系统的结构导学案新人教版选修3

第5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.熟记生态系统的概念及组成成分,提升分析食物链和食物网的能力 2.小组合作,共同探究,明确生态系统各组分之间的关系 3.激情投入,探索生物变化规律,享受学习的快乐 【学习重点】生态系统的概念及组成成分之间的关系 【学习难点】食物链和食物网的分析方法 【使用说明与学法指导】 1.依据学习目标,认真预习课本至少15分钟,用红笔标重点和疑难点2.用准确语言完成【知识构建】【问题导学】【自主探究】 3.认真独立完成【预习自测】 【知识构建】 【自学指导】 1.生态系统的组成成分包括哪些?各举两例。 2.生产者和分解者在生态系统中各有什么作用? 3.写出草原上由草、虫、蛙、蛇组成的食物链,并标出各处于哪个营养级? 【合作探究】 1.所有的植物都是生产者吗?所有的动物都是消费者吗?所有的细菌都是分解者吗?各举一 例。 2.生态系统中连接生物群落和无机环境的两大类群是什么? 3.“螳螂捕蝉,黄雀在后”反映了几种生物间的食物关系?写出该食物链。 【问题反馈】请将你在预习本节中遇到的问题写在下面。 【预习自测】 1.以下可以称为生态系统的是( ) A.一个湖泊中的所有浮游生物和所有分解者 B.烧杯中的取自池塘的水,泥土和浮游生物 C.一个池塘中所有水蚤和分解者 D.一个鱼缸中的金鱼和水草 2.细菌在生态系统中的地位,按营养功能分,它( )

A.属于生产者 B属于消费者 C属于分解者 D因细菌种类而不同 3.右图为生态系统结构的关系图,a代表的成分是( ) A.生产者 B.消费者 C分解者 D不能确定 4.下列属于生态系统食物网特征的是( ) A.一种生物只能被另一种生物捕食 B.食物链的环节是无限的 C.一种生物可能属于不同的营养级 D.食物网上的生物之间都是捕食关系 5.下列各项中,能正确表示一条食物链的是( ) A.草→兔→狼→细菌 B.阳光→草→兔→狼 C.草→食草昆虫→青蛙→蛇→鹰 D.草→青蛙→蛇→鹰 6.农田生态系统中,假设有两条主要的食物链:(见右图) 如果有人大量捕捉蛙,短期内对该个生态系统造成的影响是( ) A.有利于生态系统的平衡 B.水稻虫害严重 C.蛇的数量迅速增加 D.鼠的数量迅速增加 7.右图所示的食物网中,有关的说法不正确的是( ) A.该食物网由6条食物链组成 B.戊占据两个不同的营养级 C.丁和丙的种间关系既有捕食又有竞争 D.以上生物构成该生态系统的生物群落 8.根据下列南极食物网图回答下列问题: (1)在此食物网中有条食物链。 (2) 属于三级消费者。 (3占有两个营养级的生物是。 (4)假设由于某种原因大鱼全部死亡,试问对磷虾的数量有何影响? 。 (5)作为一个生态系统,图中还缺少的成分有和 。 【课后反思】 【知识链接】

《生态系统的结构》 教案

生态系统的功能 教学目标 1.了解能量流动和物质循环是生态系统的功能,了解能量流动的定义、过程以及研究能量流动的意义,了解物质循环的定义,理解能量流动和物质循环的特点,理解能量流动与物质循环的区别和联系。 2.通过指导学生分析生态系统的能量流动的过程和特点,培养学生分析综合和推理的思维能力。 3.通过了解生态系统能量流动的过程和碳循环的过程,渗透普遍联系的辩证观点;通过了解生态系统的能量流动过程和碳循环的过程,渗透物质运动的观点;通过了解生态系统的能量流动和物质循环,渗透生态系统是一个整体的观点。 重点、难点分析 1.生态系统的能量流动过程和特点是本节教学内容的重点知识,因为: (1)能量是一切生命活动的动力,也是生态系统存在和发展的基础。生物圈中每一个完整的生态系统都是一个能量输入、传递和输出的系统。生态系统内能量单向传递的全过程,叫作能量流动。这是生态系统功能的一个重要体现。 (2)指导学生分析生态系统能量流动过程和特点的过程,也就是培养学生分析综合和推理的思维能力的过程;同时,生态系统能量流动的过程,渗透着物质运动和物质普遍联系的辩证观点,是渗透辩证唯物主义观点教育的极好素材。 (3)研究能量流动的过程和特点,一方面可以巩固前面学习的食物链和食物网的知识,另一方面也为研究生态系统的目的——服务于人类自身(能量流向对人类最有益的部分)打好基础。 2.生态系统的碳循环是本节教学内容的又一重点,因为 (1)物质循环是生态系统功能的另一个重要体现,而碳循环是生态系统物质循环的代表性物质循环。通过理解生态系统物质循环的基本特征,可以为分析能量流动和物质循环的区别与联系奠定基础。 (2)碳循环的过程,包含了生态系统中各个组成成分之间的物质联系,渗透着物质普遍联系的辩证观点,是进行辩证唯物主义观点教育的极好素材。 3.生态系统的能量流动过程和特点也是本节教学内容的难点知识,因为: (l)能量本身是一个抽象的概念,能量流动也是抽象的,在学生原有的认知结构中,对于能量的认识不是很充分,对于能量流动的过程和特点更是生疏,因而成为认知上的难点。教师引导学生分析时,应首先提示学生“能量是一切生命活动的动力”,生态系统存在和发展的基础也需要能量,再引导学生分析生态系统的能量输入、传递和输出的过程。 (2)对于能量流动特点的分析,引导学生从具体的能量流动过程分析出抽象的能量流动的特点,组织学生分析必须有很好的切入点,采用设计合理的问题或提示分析的角度的方式引导学生分析能量流动的特点,因而也是教师组织教学的难点。 4.能量金字塔是生态系统能量传递效率的一种直观表示方法,能量金字塔的概念的提出是教学中的难点,教师可以从如何直观表示生态系统能量传递效率的角度提出能量金字塔的概念,既有利于对能量金字塔概念的理解,又有利于对生态系统能量传递效率知识的理解。教学过程设计 一、本课题的参考课时为二课时。 二、第一课时: 1.复习提问:生态系统的结构是怎样的?在学生回答完成后,教师指出生态系统中生

八年级 生态系统的结构和功能

第二节生态系统的结构和功能 一、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。 二、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。

人教版高中生物必修三第五章第1节生态系统的结构优质教案

第五章第1节生态系统的结构 一、教材分析 《生态系统的结构》这一节是人教版高中生物必修3——“稳态与环境”中第五章《生态系统及其稳定性》的第一节,是在学生掌握了必修1:分子与细胞和必修2:遗传与进化以及本教材个体自身稳态调节和种群与群落的基础上进行学习的。 本章是是整个高中生物必修的倒数第二章,相对于前面的内容来说,本章是整个高中生物中是相对比较独立的,因为在前面的学习中没有系统的涉及到生态系统的概念;但同时本章又是与前面内容密不可分的一章,学习本章内容,同样要联系到“生物的营养代谢类型”、“生物之间的营养关系”和种群、群落以及物质循环、信息传递等内容。所以说,《生态系统及其稳定性》这一章在整个高中生物中占有举足轻重的作用。而根据生物学习的不便定律“结构决定功能”,我们这一节“生态系统的结构”就在这一章中占有相当重要的作用,可以说,使我们学习本章以及后面一章的基础。因为我们要了解生态系统的功能、要维持生态系统的稳定必须掌握生态系统的结构。 “生态系统的结构”这一节的内容主要包括两个方面:1、生态系统的组成成分,2、生态系统的营养结构(食物链与食物网)。我们要了解生态系统的功能,最主要的是掌握生态该系统的组成成分;我们要学习物质循环和能量流动,都是在食物链的基础上进行学习的。 综上所述,本节内容既可以联系复习前面的内容,又对后面

所要学习的内容打下基础,是后面学习内容的基石。所以说,本节内容十分重要。 本节的内容比较的不直观,这样就可以充分的利用图片和多媒体充分的调动学生学习的兴趣,使学生掌握生态系统的概念和组成成分以及营养结构。针对高中二年级学生的接受能力,确定本节课的教学方法主要是教师引导学生回答问题的方式,在学生掌握知识点的同时,对其逻辑思维、分析问题解决问题的能力的提高起着重要的作用。 二、教学目标 (一)知识与技能: 1、说出生态系统的概念; 2、熟悉生态系统的分类及范围; 3、说明生态系统组成成分以及各成分在生态系统中的重要作用; 4、解释营养级的概念以及营养级与食物链的关系。 (二)过程与方法: 1通过分析生态系统的组成成分及其营养结构,学会分析综合和推理的思维能力; 2能够说明生态系统的开放性和整体性原理,学会分析并解决生态学上的实际问题。 (三)情感、态度与价值观: 1、认同生物与环境是一个统一的整体,从而树立“人与自然” 和谐统一的观点;落实到现实生活中就是要学会如何去保护一个生态系统;

城市生态系统的调控原则

城市生态系统的调控原则、理论及途径城市生态调控的目标有二:一是高效,即高的经济效益和发展速度;二是和谐,即和谐的社会关系和稳定性。经济高效与社会和谐是相辅相成的两个方面,前者是正反馈过程,强调发展的速度;后者是负反馈过程,强调发展的稳定。二者既是矛盾的又是统一的。城市生态调控的目的,在于利用一切可以利用的机会,充分提高物质能量利用效率,使系统风险最小,而综合效益最高,从而使社会、经济、环境得到协调发展。 (一)城市生态系统调控的原则 1. 协调共生原则 城市生态系统中各子系统之间、各元素之间是互相联系、互相依存的,在调控中要保证它们的共生关系,达到综合平衡。共生可以节约能源、资源和运输,带来更高的效益。如采煤和火力电厂的配置、公共交通网的配置等。 2. 循环再生原则 注重综合利用物质,建立生态工艺、生态工厂、废品处理厂等,把废物变为能够被再次利用的资源。如再生纸、垃圾焚烧发电、污水的净化处理和再利用等。 3. 持续自生原则 在考虑到城市土地、淡水、能源等资源状况的条件下,在一定的阈值范围内,使系统保持具有自我调节和自我维持稳定的机制,或者说使人能够控制城市生态系统。城市生态系统的控制主要是人为的,而不像在自然生态系统中那样,依靠负反馈机制。其系统自我调节能力的强弱主要取决于信息反馈的准确和迅速程度,以及管理决策部门判断的水平。如果信息失真或不通畅,决策跟不上,就会造成失误。 (二)城市生态控制论 德国Vester教授(1976)的《在危机中的城市系统》提出了城市生态控制论的8条原则,即:①负反馈超过正反馈;②系统演替的目标在于功能的完善,而不是组分的增长;③系统生产的目标在于产品的服务功效,而不是产品的数量;④善于利用一切可以利用的甚至对抗性的力量,为系统服务;⑤产品的多重利用原则;⑥物质再生循环原则;⑦共生原则; ⑧生物设计原则。 生态系统的优化原理很多,归纳起来不外乎两条:一是高效,即物质能量的高效利用,使系统生态效益最高,其生态工艺原理包括再生原理、机巧原理和共生原理。二是和谐,即各组分间关系的平衡融洽,使系统演替的机会最大而风险最小。其生态协调原理包括相生相克原理、最适功能原理和最小风险原理。城市生态控制论的任务,就是要依据这两条基本原理去调控城市的人流、物流、能流、信息流和货币流(王如松 1988)。 生态系统功能正常与否的关键在于自我调节能力的强弱。自然生态系统靠竞争、共生、自然选择来自我调控各种生态关系,达到系统整体功能的最优。以市场经济为主的人工生态系统以价格、利润为杠杆,通过竞争、吞并等各种手段,自我实现系统功能的平衡和稳定。而以计划经济为主的人工生态系统,则是靠计划和决策部门的行政命令和指令性计划,对各子系统进行等级递阶控制。其成败的关键,在于其各个等级子系统的人工信息反馈的灵敏度和决策部门的决策手段。当反馈信息失真,反馈强度不够,反馈相位延滞或决策手段跟不上时,就起不到自我调节作用,导致生态平衡失调。 (三)城市生态系统调控的途径 城市生态调控的途径有3种: 1. 生态工艺的设计与改造 根据自然生态最优化原理设计和改造城市工农业生产和生活系统的工艺流程,疏浚物质、能量流通渠道,开拓未被有效占用的生态位,以提高系统的经济、生态效益。其基本内容包括:能源结构的改造,生物资源的利用,物质循环与再生,共生结构的设计,资源开发管理对策,化学生态工艺以及景观生态设计等。 2. 生态关系的规划与协调 运用系统科学方法、计算机工具和专家的经验知识,对城市生态系统的结构与功能、优势与劣势、问题与潜力,进行辨识、模拟和调控,为城市规划、建设和管理提供决策支持的一种软科学研究过程。常用的系统分析方法有统计分析法、模型模拟法、数学规划法等传统

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