内容正文:
第3讲 生态系统的结构与能量流动
1.生态系统的结构。2.生态系统中能量流动的基本规律及应用。
知识体系——定内容
核心素养——定能力
生命
观念
通过分析生态系统的结构及能量流动的过程,建立结构与功能相统一的观点及生命系统的物质和能量观
科学
思维
①通过构建生态系统组成成分之间的关系模型,培养运用模型分析问题的能力
②通过分析食物链(网)中各营养级生物的数量变动情况及能量流动过程图解,培养运用逻辑思维分析问题的能力
社会
责任
通过总结研究能量流动的实践意义,形成学以致用,关注生产生活的态度
考点1 生态系统的结构
[必备知识掌握]
1.生态系统的概述
(1)概念:生态系统是由 生物群落 与它的 无机环境 相互作用而形成的统一整体。
(2)范围:有大有小,地球上最大的生态系统是 生物圈 。
(3)结构:由 组成成分 和 营养 结构(食物链和食物网)构成。
(4)功能:进行 物质循环、能量流动、信息传递 。
2.生态系统的组成成分
(1)各成分的作用及地位
项目
非生物的物
质和能量
生产者
消费者
分解者
实例
阳光、热能、水、空气、无机盐等
自养 生物,主要是绿色植物
异养生物,主要是动物
主要是营 腐生 生活的细菌和真菌
作用
生物群落中物质和能量的根本来源
将无机物转化为有机物,并将能量储存在有机物中
加速生态系统的物质循环
分解动植物的 遗体和动物的排泄物
地位
生态系统的 基石
生态系统最活跃的成分
生态系统的关键成分
(2)相互关系
生产者 和 分解者 是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”。
3.生态系统的营养结构
(1)食物链(捕食链)
①概念:生态系统中各生物之间由于 食物 关系形成的一种联系。
②特点:起点是 生产者 ,为第一营养级;终点是最高营养级,一般不会超过 5 个营养级。只包含生产者和 消费 者。
③营养级与消费者级别的关系: 消费者 级别= 营养级 级别-1。
(2)食物网
①概念:在一个生态系统中,许多食物链彼此相互交错连接成的复杂 营养结构 。
②形成原因:生态系统中,一种绿色植物可能是 多种 植食性动物的食物,而一种植食性动物既可能吃 多种 植物,也可能被 多种 肉食性动物所食。
③特点:同一种消费者在不同的食物链中,可以占据不同的 营养级 。
(3)食物链和食物网的作用:生态系统 物质循环和能量流动 的渠道。
1.(教材必修3 P88旁栏思考题改编)一个动物园中全部动物是一个系统吗?全部动物和植物呢?为什么?
答案:动物园中的全部动物不能说是一个系统,因为不同种动物是分开饲养的,彼此之间没有内在联系和相互影响,不是一个有机的整体。同理,动物园中的全部动物和植物也不是一个系统。
2.(教材必修3 P92“基础题T1”改编)如图是某海洋生态系统中,生产者固定太阳能和海洋水深关系的曲线,请思考:
(1)就远洋水域和近海水域而言,其生产者固定太阳能数量明显降低的水深深度分别为多少米?影响这一变化的主要非生物因素是什么?
(2)近海水域水深为多少时,生产者数量最多?在水深超过35米后,哪种水域还有较多生产者?
(3)从生态系统的组成成分角度看,生活在水深100 m以下的生物,主要属何种成分?是否还有生产者?
答案:(1)近海水域10 m、远洋水域30 m,光照。
(2)10~15 m,远洋水域。
(3)主要为消费者、分解者,不再有光合自养型生产者,但还可能有化能合成作用类型的生产者。
[重点难点突破]
1.生态系统各类成分关系如图
2.生态系统三种成分的比较
比较
项目
生产者
消费者
分解者
营养
方式
自养
异养
异养
生物
类型
①光合自养生物:绿色植物和蓝藻等;
②化能合成生物:硝化细菌等
大多数动物;寄生植物(如菟丝子)
腐生细菌和真菌,腐食动物
地位
生态系统的基石
生态系统最活跃部分
生态系统的关键成分
作用
①合成有机物,储存能量;
②为消费者提供食物和栖息场所
①加快物质循环;
②帮助植物传粉和传播种子
将有机物分解为无机物,供生产者重新利用
3.食物网中生物数量变化的分析与判断
(1)食物链的第一营养级生物减少,相关生物都减少。
(2)“天敌”减少,被捕食者数量增加,但随着数量增加,种内斗争加剧,种群密度还是要下降,直到趋于稳定。
(3)“中间”营养级生物减少的情况,举例如图:
若青蛙突然减少,则以它为食的蛇将减少,鹰过多捕食兔和鸟,从而导致兔、鸟减少,因鹰不只捕食蛇一种生物,它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变。
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,据图分析:
(1)该食物网中,共有6条食物链,鹰与鼬的种间关系为 捕食