3.1 生态系统的结构课件-2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修2

第三章 生态系统及其稳定性 第1节 生态系统的结构 1 一、生态系统的范围 1. 概念: 在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体, 叫作生态系统。 一个池塘、一片草地、一块农田、一片森林、一条河流等 生态系统的范围可大可小 三江源湿地生态系统 池塘生态系统 2. 范围: 2 生物圈是地球上最大的生态系统，它包括地球上的全部生物及其非生物环境的总和。 大气圈的下部 岩石圈的上部 水圈的全部 个体 种群 群落 非生物环境 生态系统 生物圈 相互作用 统一整体 3 3.生态系统的类型 自然生态系统 人工生态系统 水域生态系统 陆地生态系统 海洋生态系统、淡水生态系统 森林生态系统、草原生态系统 荒漠生态系统、冻原生态系统 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 4 二、生态系统具有一定的结构 要分析生态系统的结构，首先要分析生态系统由哪些组成成分，以及各组分之间的关系。 组成成分； 营养结构。 5 分析生态系统的结构 在我国西北半干旱区，豆科植物柠条常被用来进行人工固沙。柠条扎根于沙粒间，顽强生长形成灌丛。在某沙化地区合理种植柠条之后，群落内物种丰富度逐渐增加并趋于稳定。群落中有地锦、胡枝子、画眉草、狗尾草、猪毛蒿等植物。还分布着多种动物，其中，植食性的有蝗虫、蝼蛄、叶蛾、土蜂等；肉食性昆虫或其他小动物有姬蜂、步甲、园蛛、蜈蚣等。 在柠条根系周围的土壤中，生活着难以计数的真菌、细菌、放线菌。群落处于稳定状态时，群落所栖居的土壤表层含水量增加，土壤养分也在改善。 生态系统1 某荒漠生态系统 思考.讨论 6 生态系统2 某池塘生态系统的示意图 栅藻 团藻 黑鱼 草履虫 水蚤 草鱼 虾 青鱼 田螺 水草 细菌、真菌 7 1.分析上述生态系统中生物之间的食物关系，你能画出多少条食物链？与其他同学画出的食物链进行比较，分析各自的食物链是否需要修改，共同完善该生态系统的食物链和食物网。 水草 草鱼 青鱼 虾 草履虫 水蚤 团藻 栅藻 黑鱼 2.按照不同种类生物的营养方式，以及它们在生态系统中的作用，将上述生态系统中的生物进行归类。 植物 植食性动物 肉食性动物 微生物 荒漠生态系统 柠条、地锦、胡枝子、 画眉草、狗尾草、猪毛蒿 蝗虫、蝼蛄、叶蛾、土蜂 姬蜂、步甲、园蛛、蜈蚣 真菌、细菌、放线菌 池塘生态系统 栅藻、团藻、水草 草履虫、 水蚤、田螺、草鱼 青鱼、黑鱼 细菌、真菌 可归类为生产者、消费者、分解者 9 3.上述生态系统中除了生物成分之外有哪些成分？它们对生态 系统来说是不可缺少的吗？为什么？ 还有非生物的物质和能量。物质和能量是生命活动存在的最基本条件，生命活动本质上也是物质与能量的变化。非生物物质还是生物赖以生存的环境。 10 4.每个生物体的生存都离不开物质和能量。这些生物是怎样获得物质和能量的？不同种类的生物获取物质和能量的途径一样吗？ 植物 植食性动物 肉食性动物 微生物 非生物物质和能量 荒漠生态系统 柠条、地锦、胡枝子、 画眉草、狗尾草、猪毛蒿 蝗虫、蝼蛄、叶蛾、土蜂 姬蜂、步甲、园蛛、蜈蚣 真菌、细菌、放线菌 阳光、水、空气、无机盐等等 池塘生态系统 栅藻、团藻、水草 草履虫、水蚤、田螺、草鱼 青鱼、黑鱼 细菌、真菌 通过光合作用 通过捕食 通过分解作用等 生态系统 生产者 消费者 分解者 非生物物质和能量 11 1.生态系统的组成成分 能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物，主要是细菌和真菌。 动物，包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生性动物等。 自养生物，主要是绿色植物。 光、热、水、空气、无机盐等。 非生物的 物质和能量 生产者 消费者 分解者 生态系统 12 （1）非生物的物质和能量 非生物的能量：阳光、热能等 非生物的物质：空气、水、无机盐等 ①作用： ②地位： 为生物提供物质和能量，是生物群落赖以生存和发展的基础。 是生态系统的必需成分——生态系统的基础。 13 （2）生产者 光能自养型 化能自养型 绿色植物、光合细菌(蓝细菌) 化能合成细菌（硝化细菌） 通过光合作用，将太阳能固定在它们所制造的有机物中，将太阳能转化成化学能，从而可以被生物所利用。 ①作用(以光合自养型为例): CO2 + H2O 有机物 + O2 光能 CO2 + H2O 有机物 化学能 光合细菌 硝化细菌 14 ②地位: 是生态系统的 。 基石 生产者都是自养型生物，自养型生物都是生产者。 植物并不都是生产者，生产者并不都是绿色植物 菟丝子 蓝细菌、硝化细菌 菟丝子：不含叶绿素，营寄生生活 15 植食性、肉食性、杂食性动物 菟丝子、病毒、寄生菌 加快生态系统的物质循环； 帮助植物传粉和种子的传播。 ① 作用： ②地位: 是生态系统 。 最活跃的成分 消费者并不都是动物，动物也并不都是消费者。 直接或间接地以生产者为食，而获取物质和能量的异养型生物。 营寄生生活的微生物 秃鹫、蚯蚓、蜣螂 （3）消费者 绝大部分动物 寄生生物 16 营腐生生活的动物 营腐生生活的细菌和真菌 （4）分解者 乳酸菌、酵母菌、霉菌、蘑菇等 蚯蚓、蜣螂、秃鹫等 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物， 实现生态系统内的物质循环。 ①作用: ②地位: 是生态系统 。 必需的关键成分 分解者都是异养型，异养型生物并不都是分解者。 蚯蚓 分解者并不都是微生物，微生物并不都是分解者； 硝化细菌、蓝细菌、寄生细菌 17 ①植物≠生产者，植物可作为生产者和消费者 ②动物≠消费者，动物可作为消费者和分解者 ③细菌≠分解者，细菌可作为生产者、消费者、分解者 菟丝子（植物）营寄生生活，属于消费者； 蓝细菌是原核生物，能进行光合作用，属于生产者。 秃鹫、蚯蚓等营腐生生活的动物属于分解者。 硝化细菌等是化能自养生物，属于生产者； 寄生细菌属于消费者； 大部分营腐生生活的细菌属于分解者。 易错点积累 18 生产者 消费者 分解者 非生物的物质和能量 生产者能制造有机物，是生态系统的主要成分，是生态系统的基石。 消费者能够加快生态系统的物质循环，并且对于植物的传粉和种子的传播有重要作用。 分解者分解动植物的遗体残骸和动物的排遗物为无机物。 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，包括各种动物和寄生生物。 异养生物，主要是营腐生生活的细菌、真菌。 （5）生态系统4种成分之间的联系 19 生产者 肉食性消费者2 遗体、粪便等 消费者 分解者 无机物 CO2等 植食性消费者 肉食性消费者1 ① ② ③ ③ ③ ④ 生态系统的结构模型 ①呼吸作用 ②光合作用 ③呼吸作用 ④分解作用 （呼吸作用） 图中①②③④分别代表什么生理过程？ 20 生产者 分解者 消费者 非生物物质和能量 动物摄食 残枝 败叶 遗体残骸、粪便 呼吸 作用 呼吸作用 呼吸作用 光合/化能合成作用 生态系统各成分之间的关系： 非生物的物质和能量， 生产者，分解者 思考：生态系统的成分中,哪些成分是必不可少的? （基石） 加快物质循环 物质循环的关键成分 （基础） ______和______是联系生物群落和非生物环境的两大桥梁。 生产者 分解者 理论上，一个生态系统可以没有消费者；但是实际上，在自然生态系统中，生产者、消费者、分解者都是紧密联系，缺一不可的。 名称 营养方式 主要组成 作用 地位 非生物的 物质和能量 生产者 消费者 分解者 联系 光、热、水、空气、无机盐等。 为生物提供物质和能量，是生物群落赖以生存和发展的基础。 必需成分 自养 自养生物，主要是绿色植物，也包括光合细菌和化能合成细菌等。 通过光合作用，将太阳能固定在它们所制造的有机物中，将太阳能转化成化学能，从而可以被生物所利用 基石 异养 主要是动物，以及各种营寄生生活的生物 ①将有机物转化为无机物，加快生态系统的物质循环；②对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。 最活跃的成分 异 养 主要是营腐生生活的细菌和真菌，还包括营腐生生活的动物。 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物 必需成分 紧密联系，缺一不可，使生态系统成为一个统一的整体 生产者所固定的物质与能量，通过一系列捕食和被捕食关系，在生态系统中传递，各种生物按其食物联系排列的链状顺序。 “螳螂捕蝉，黄雀在后” 中说的生物之间是什么关系？ 思考1 捕食关系 树叶 蝉 螳螂 黄雀 用箭头表示相互之间的关系。 思考2 23 生态系统的营养结构——食物链和食物网 营养级: 处于食物链某一环节上的________的_____，是食物链上 的每一环节 各种生物 总和 某一营养级的生物代表的是处于该营养级的所有生物，不代表生物个体，也不一定是一个种群，甚至可能不属于同一物种。 食物链: 在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。 2.生态系统的营养结构——食物链 第五营养级 第三营养级 第二营养级 第四营养级 第一营养级 生产者 消费者 消费者 消费者 消费者 初级 次级 三级 四级 食物链的组成： 生产者+消费者 不包括分解者和非生物的物质和能量 食物链一般不超过五个营养级 消费者的消费等级总是比营养等级低一级 25 2.生态系统的营养结构——食物链 玉米 蝗虫 蛙 蛇 鹰 ①每条食物链的起点总是生产者，生产者总是为第一营养级，终点是不被其他动物所食的动物。 ②箭头方向为物质和能量流动的方向,同时还表示捕食关系，方向具有不可逆性，是长期自然选择的结果。 26 3.生态系统的营养结构——食物网 各种动物所处的营养级并不是一成不变的。 在生态系统中，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食物，也可能被多种肉食性动物所食。 食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。 （1）概念: （2）形成原因： （3）特点： ①在食物网中,两种生物之间的种间关系可能不止一种。 ②在食物网中的同一消费者可能处于多个营养级。 ③食物网中的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类而不是生物的数量。 27 思考：食物网的意义？ 28 食物链和食物网,都是生态系统的___________。 生态系统的__________和__________就是沿着这种渠道进行的。 营养结构 物质循环 能量流动 错综复杂的食物网使生态系统保持相对稳定。一般认为，食物网越 ，生态系统抵抗外界干扰的能力就 。 如果一条食物链的某种动物减少或消失，它在食物链上的位置可能会由其他生物来代替。 复杂 越强 (4)食物网的意义 29 图中有 条食物链 （1）营养级位置： （2）种间关系： 同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的营养级，如猫头鹰在食物网中分别占有 、 、 营养级，即猫头鹰在该食物网中占有三个不同的营养级。 在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合，如蛇与猫头鹰，二者之间既有 关系，又有 关系。 6 第三 第四 第五 种间竞争 捕食 现学现用 30 Conclusion 总结 生态系统 的组成成分 生态系统 的营养结构 非生物的物质和能量 生物 群落 生产者 消费者 分解者 生态系统的结构 捕食 食物链 食物网 物质循环和能量流动的渠道 31 $$