师：今天我们一起来学习高二人教版生物学选择性必修2第三章第一节生态系统的结构第一课时。先来看看学习目标：一、通过例子分析生态系统中生物与非生物环境之间的关系，建立生态系统的概念。二、通过对典型生态系统组成成分的分析、比较和归纳，尝试初步构建生态系统的结构模型，总结出生态系统各组成成分的作用。
我们先来看一幅图，在内蒙古东北部地区哈乌尔河流域，相距很近的两个地段，为什么这边是森林群落，那边却是草原群落呢？它们之间的差异是暂时的吗？生物群落和它所处的自然环境存在怎样的关系呢？
再看一个例子，大豆是发源于我国的重要粮食作物。大豆田里生长着稗草、鸭跖草等多种杂草，分布着七星瓢虫、大豆蚜等动物，土壤里还有蚯蚓、线虫以及多种微生物。每公顷大豆与共生根瘤菌每年固氮可以超过100公斤。请同学们思考以下三个问题。
第一个问题，大豆根系会给土壤带来哪些变化呢？我们知道，大豆的根会吸收土壤中的水和无机盐，使土壤中的水和无机盐减少。大豆根通过呼吸作用可以增加土壤中二氧化碳的含量。大豆和根瘤菌互利共生固氮会增加土壤中氮的含量。另外，死亡和脱落的大豆根还会增加土壤中有机物的含量。
第二个问题，大豆与其他生物之间存在什么关系呢？大豆和稗草、鸭跖草存在种间竞争关系，大豆蚜和大豆存在捕食关系，而大豆和根瘤菌则存在互利共生的关系。
第三个问题，根据以上的讨论结果，请用一句话概括生物与环境的关系。
生：环境可以决定哪些生物在这里生存，生物反过来也会影响和改造环境。生物与环境相互依存，相互影响，生物与环境之间有着复杂的相互作用，它们是一个统一的整体。
师：像这样一个统一的整体，科学家给了它一个定义。我们把在一定空间内，由生物群落和它的非生物环境相互作用而形成的统一整体叫做生态系统。回顾之前学过的个体、种群、群落和生态系统的关系，种群指的是同一时间生活在一定自然区域内同种生物的所有个体；群落指的是相同时间聚集在同一区域内的各种生物种群的集合，考虑的是不同种生物之间的关系；而生态系统则超越这种关系，它考虑的是生物群落和非生物环境之间的相互关系，这必然会涉及外界环境和生物之间的能量和物质流动，这也是我们需要关注的重点。
生态系统的空间有大有小，小到一个小小的生态瓶，里面有水、草、鱼、微生物等生物群落，以及水、光、泥沙、空气等非生物环境。再到一片森林，里面含有植物、动物、微生物等生物群落，以及水、空气、光、土壤等非生物环境。而地球上全部的生物及其非生物环境的总和，构成了地球上最大的生态系统——生物圈。
我们都知道生态系统种类繁多，一般可以把它分为两类，一类是自然生态系统，另一类是人工生态系统。自然生态系统又可以继续分为陆地生态系统和水域生态系统。在陆地生态系统中有森林、草原、荒漠、冻原等生态系统，而水域生态系统里边则包含海洋生态系统、淡水生态系统。人工生态系统中主要有农田生态系统、人工林生态系统、果园生态系统、城市生态系统。
接下来我们选择同学们比较熟悉的两个生态系统，荒漠生态系统和淡水生态系统中的池塘生态系统来进行分析。请同学们翻到课本49页，课本里展现了这两个生态系统的例子，请同学们思考讨论：这两个生态系统分别有哪些生物？请尽可能多地列出它们的名称，并进行简单的分类整理。请同学们按下暂停键进行思考。
好的，在荒漠生态系统中我们不难看到里面分布了植物、植食性动物、肉食性动物，还有真菌、细菌、放线菌等微生物；而在池塘生态系统中则分布着植物、植食性动物、肉食性动物和其他的微生物等。我们把这些生物整理在表格里，会得到这样一个表格。
进行完这两个生物群落的分类以后，我们再来看一个问题。请问在上述的生态系统中，除了生物组分以外还有哪些成分呢？它们对生态系统来说是否是不可缺少的呢？为什么呢？请同学们按下暂停键进行思考。
生：在生态系统中除了生物组分以外，还含有非生物的组分，比如阳光、热、空气、水等。由这个表格可以看出，生态系统是由生物组分和非生物组份构成。非生物组份中的物质和能量不可缺少。生命活动的本质就是物质和能量的变化，同时非生物的物质还是生物赖以生存的环境成分。
师：很好。我们再来看一个问题，既然生物体的生存离不开物质和能量，这些生物是怎样获得物质和能量的呢？不同种类的生物获取物质和能量的途径都一样吗？如果我们对刚刚的表格进行再次整理，会发现绿色植物能够通过光合作用将无机物转化成有机物，固定太阳能，是自养型的生物，因此绿色植物属于生产者；植食性动物通过摄取植物获得物质和能量，肉食性动物通过捕食其他动物获得物质和能量，它们都是通过摄食其他生物获得能量，是异养型生物，因此，植食性动物与肉食性动物都属于消费者；微生物能通过分解动植物遗体和动物排遗物获得物质和能量，是异养型生物，因此这类生物属于分解者。生态系统的不同组成成分，获取物质和能量的方式各有不同。
接下来我们再看一个问题，生态系统中生物组份究竟存在怎样的联系呢？请同学们用箭头和文字绘制出来，请按下暂停键进行思考。
好的，生态系统的结构模型其实有多种多样的表现形式，如果我们不考虑物质的输入和输出的情况，可以表示为以下的简化模型：生产者被消费者所食，在消费者中，植食性动物被肉食性动物所食。生产者和消费者的遗体、残骸以及消费者的粪便都可以被分解者所分解。所以我们可以得到这样一个简化模型。