3.1生态系统的结构课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

第三章 第1节 生态系统的结构 第1课时 本课课程标准： 2.2.1 阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成，各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体 2.2.2 讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构 本课教学目标： 01 02 03 举例说明什么是生态系统 通过分析生态系统的结构，归纳生态系统的组分，建构生态系统的结构模型 阐明生态系统是一个统一的整体 本课教学重难点： 重点 难点 难点 分析生态系统的结构，归纳生态系统的组分，建构生态系统的结构模型 1.建构生态系统的结构模型 2.阐明生态系统是一个统一的整体 问题探讨 大豆是发源于我国的重要粮食作物。大豆田里生长着稗(bài)草、苘(qǐnɡ)麻、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100kg。 问题1:大豆根系会给土壤带来哪些变化？ ①大豆根的呼吸作用会增加土壤中CO2的含量； ②大豆的根会吸收土壤中的水和无机盐，使土壤的水和无机盐减少； ③大豆与根瘤菌互利共生固氮，会增加土壤中氮的含量； ④死亡和脱落的大豆根，会增加土壤中有机物的含量。 适应是普遍存在的，所有的生物都具有适应环境的特征。 问题探讨 问题2:大豆与其他生物之间存在什么关系？ 开放性答案：环境决定了哪些生物可以在这里生存，生物反过来会影响和改变环境；生物与环境相互依赖、相互影响；生物与环境之间有复杂的相互作用；生物与环境是统一的整体。 大豆与稗草、苘麻、鸭趾草 大豆与大豆蚜 大豆与根瘤菌 种间竞争 捕食 互利共生 问题3:根据以上讨论结果，请用一句话概括生物与环境的关系。 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，叫做生态系统 适应是普遍存在的，所有的生物都具有适应环境的特征。 任务一：自主学习4min 阅读48页-50页教材，完成下列问题： 1.生态系统的概念、范围、类型？ 2.辨析生态系统与种群、群落的联系 3.生物圈 4.要分析生态系统的结构，首先要分析什么？ 5.生态系统的组成成分是什么？ 一、生态系统的范围 一、生态系统的范围 1.概念： 在____________内，由____________与__________________________ 而形成的统一整体, 叫作生态系统。 一定空间 生物群落 它的非生物环境相互作用 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 2.范围： 生态系统的范围可大可小。 是地球上最大的生态系统； 生物圈包括______________________________________。 地球上的全部生物及其非生物环境的总和 生物圈 一片森林、一片草原、一条河流、一块农田等，都可以各自成为一块生态系统 一、生态系统的范围 3.类型： 一、生态系统的范围 ①一片草原上的所有动物和植物 ②一片草原上的所有生物　 ③一片草原的全部生物及其非生物环境 ④一片草原上的所有长颈鹿 ⑤一片草原 属于种群 小试牛刀：判断以下例子属于种群、群落还是生态系统？ 什么也不属于 属于群落 属于生态系统 属于生态系统 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有哪些____________，以及___________________。 组成成分 各组分之间的关系 分析生态系统的结构 思考.讨论 比较荒漠生态系统和池塘生态系统，分析两个生态系统的组成成分。 荒漠生态系统 池塘生态系统 生态系统的结构 组成成分 营养结构 二、生态系统具有一定的结构 讨论1：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 肉食性昆虫或其他小动物 微生物 非生物的物质和能量 荒漠生态系统 柠条、地锦、胡枝子、 画眉草、狗尾草、猪毛蒿等 蝗虫、蝼蛄、叶蛾、土蜂等 姬蜂、步甲、园蛛、蜈蚣等 真菌、细菌、放线菌 阳光、水、空气、无机盐等 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 生产者 消费者 分解者 二、生态系统具有一定的结构 讨论2：在上述生态系统中，生物之外还存在哪些成分？它们对生态系统来说是不可缺少的吗？ 植物 植食性动物 肉食性昆虫或其他小动物 微生物 非生物的物质和能量 荒漠生态系统 柠条、地锦、胡枝子、 画眉草、狗尾草、猪毛蒿等 蝗虫、蝼蛄、叶蛾、土蜂等 姬蜂、步甲、园蛛、蜈蚣等 真菌、细菌、放线菌 阳光、水、空气、无机盐等 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 生物成分 非生物成分 答：非生物的物质和能量对生态系统来说是不可或缺的，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和能量的变化。非生物物质是生物赖以生存的环境成分。 二、生态系统具有一定的结构 讨论3：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 肉食性昆虫或其他小动物 微生物 非生物的物质和能量 荒漠生态系统 柠条、地锦、胡枝子、 画眉草、狗尾草、猪毛蒿等 蝗虫、蝼蛄、叶蛾、土蜂等 姬蜂、步甲、园蛛、蜈蚣等 真菌、细菌、放线菌 阳光、水、空气、无机盐等 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 不同种类的生物获取物质和能量的途径不尽相同 绿色植物通过光合作用将无机物转化为有机物，将太阳能转化为化学能。 动物通过摄取其他生物获得物质和能量。 细菌、真菌等通过分解动植物遗体和动物的排遗物获得物质和能量。 三、生态系统的组成成分 1.非生物的物质和能量： 2.生产者（自养生物） ①种类： 光、热、水、空气、无机盐等。 ②作用： 为生物的生存提供了必要条件。 （1）类型： ②化能自养型： ①光能自养型： 光合作用 CO2 + H2O (CH2O) + O2 光能 绿色植物（主要）、蓝细菌、光合细菌 化能合成作用 硝化细菌、铁细菌、硫细菌等 CO2 + H2O (CH2O) 化学能 注：生产者不全是绿色植物 三、生态系统的组成成分 2.生产者 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。 是生态系统的 。 基石 （2）作用： （3）地位： Q:绿色植物一定是生产者吗？ 不一定，例如菟丝子，虽为植物，但为消费者 三、生态系统的组成成分 3.消费者（异养生物） （1）种类： ②寄生生物：菟丝子、病毒、寄生菌 ①绝大部分动物：植食性、肉食性、杂食性动物 （2）作用： ①能将有机物转化为无机物，加快生态系统的物质循环。 ②帮助植物传粉和种子的传播。 （3）地位： Q:动物一定是消费者吗？ 最活跃的成分 注：消费者不全是动物 是生态系统 。 三、生态系统的组成成分 4.分解者（异养生物） （1）种类： （2）作用： （3）地位： 是生态系统 。 ①营腐生生活的细菌和真菌：乳酸菌、酵母菌、霉菌、蘑菇等 ②营腐生生活的动物：蚯蚓、蜣螂、秃鹫等 将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物 必需的关键成分 注：分解者不全是微生物 如果没有分解者，动植物的遗体和动物的排遗物会堆积如山，生态系统就会崩溃。因此，生产者、消费者和分解者是紧密联系，缺一不可的。 生产者、消费者和分解者之间有什么关系呢？ 三、生态系统的组成成分 小试牛刀： 1.生产者一定是植物吗？ 2.植物一定是生产者吗？ 3.生产者一定是自养生物吗？ 4.自养生物一定是生产者吗？ 5.消费者一定是动物吗？ 6.动物一定是消费者吗？ 7.消费者一定是异养生物吗？ 8.异养生物一定是消费者吗？ 9.寄生生物一定是消费者吗？ 10.分解者一定都是微生物吗？ 11.微生物一定都是分解者吗？ 12.分解者一定都是异养生物吗？ 13.腐生生物一定是分解者吗？ ★积累：有些生物具有双重“身份”： 例如：大肠杆菌 消费者：生活在肠道中 分解者：生物在腐烂的有机体中 三、生态系统的组成成分 生态系统多种多样，但是在结构上有许多共同点，参照一般系统的结构模式图，尝试画出生态系统的结构模型 组分1 组分3 组分2 输入 输出 生产者 消费者 分解者 太阳能输入 能量输出 一般系统的结构模式图 生态系统的结构模型 非生物环境 三、生态系统的组成成分 生态系统的结构模型 1.只有生产者与非生物的物质和能量的关系是双向的，其余各成分间的关系都是单向的。 2.有3个指出箭头的为生产者，有3个指入箭头的为非生物的物质和能量。 3.除非生物的物质和能量外，其他成分都指向的是分解者 如何判断生态系统各成分间的关系？ 动物摄食 尸体、粪便 残枝败叶、遗体 （基石） 呼吸作用 （加快物质循环） （不可缺少） 光合作用或 化能合成作用 呼吸作用 分解作用 生产者 消费者 非生物的物质和能量 分解者 生产者和消费者是联系生物群落和非生物环境的两大桥梁 三、生态系统的组成成分 小试牛刀： A________________ B________________ C________________ D________________ A B C D 生产者 分解者 消费者 非生物的物质和能量 B D A C A________________ B________________ C________________ D________________ 消费者 分解者 非生物的物质和能量 生产者 1.先找双向箭头，双向箭头两边必定为“生产者”、“非生物的物质和能量”； 2.再看指入箭头，指入箭头最多的为“非生物的物质和能量”，其次为分解者。 三、生态系统的组成成分 小试牛刀： A________________ B________________ C________________ D________________ A B C D 生产者 分解者 消费者 非生物的物质和能量 B D A C A________________ B________________ C________________ D________________ 消费者 分解者 非生物的物质和能量 生产者 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 呼吸作用 光合作用或化能合成作用 动物摄食 呼吸作用 残枝败叶、遗体 尸体、粪便 分解作用 ① ② ③ ⑦ ⑥ ⑤ ④ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 呼吸作用 光合作用或化能合成作用 动物摄食 呼吸作用 残枝败叶、遗体 尸体、粪便 分解作用 四、生态系统的营养结构——食物链和食物网 1.食物链概念： 在生态系统中，不同生物之间由于吃与被吃的关系而形成的链状结构叫做食物链。 食物链的起点是________，终点是______________________________， 因此食物链的成分_________________。 食物链中的捕食关系是长期__________的结果，箭头由 指向 ，方向代表物质和能量流动的方向，不可逆转。 玉米 蝗虫 青蛙 蛇 鹰 生产者 不被其他动物所食的动物 生产者+消费者 (不包括分解者和非生物的物质和能量） 自然选择 被捕食者 捕食者 四、生态系统的营养结构——食物链和食物网 “螳螂捕蝉，黄雀在后”体现的是一种很常见的食物关系，这是一条食物链吗？ 不是 四、生态系统的营养结构——食物链和食物网 2.营养级： 食物链中的一个个环节，是指处于食物链同一环节上所有生物的总和。 初级消费者 次级消费者 三级消费者 四级消费者 玉米 蝗虫 青蛙 蛇 鹰 第二营养级 第三营养级 第四营养级 第五营养级 一个营养级的生物是一个种群吗？ 生产者 第一营养级 思考营养级数和消费者级数的关系？ 营养级数=消费者级数＋1 四、生态系统的营养结构——食物链和食物网 一个营养级的生物是一个种群吗？ 注意：①营养级不代表个体，也不一定是某一个种群。 ②各种动物所处的营养级并不是一成不变的。 食物链上一般不超过五个营养级，这是为什么？ 各个营养级的生物都会因呼吸作用消耗掉大部分能量，其余能量有一部分流入分解者，只有一小部分能够被下一营养级的生物利用，流到第五营养级时，余下的能量很少（即能量沿食物链的流动是逐级递减的，营养级越高获得的能量越少），甚至不足以养活一个种群，因此食物链一般不超过五个营养级。 四、生态系统的营养结构——食物链和食物网 ①一种绿色植物可被多种植食性动物所食。 ②一种植食性动物既可吃多种植物，也可能成为多种肉食性动物的食物。 （1）食物网概念： （2）食物网形成原因： 各种动物所处的营养级并不是一成不变的。 3.食物网 在食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。 （3）食物网的特点： ①同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级。 ②食物网中两种生物之间可能出现不同的关系，如竞争和捕食。 ③食物网的复杂程度取决于物种数而非生物数量。 四、生态系统的营养结构——食物链和食物网 （4）食物网的意义 错综复杂的食物网使生态系统保持相对稳定。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。 一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。 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 四、生态系统的营养结构——食物链和食物网 营养级 A B C D 能量（有机物） 15.9 870.7 1.9 141.5 可以确定食物链为____________ B→D→A→C 生物体 A B C D 有机汞浓度（mg.L-1） 0.05 7 0.51 68 可以确定食物链为____________ A→C→B→D 构建食物链的方法 1.根据能量或者有机物含量逐级递减特点 2.根据重金属、DDT等物质的富集现象 四、生态系统的营养结构——食物链和食物网 3.根据各种变式模型确定食物链 非生物的物质和能量 生产者 消费者 分解者 丙→甲→乙→丁 D→A 四、生态系统的营养结构——食物链和食物网 4.依据捕食曲线构建食物链 ①信息：分析曲线走势,先增加先减小者为 。 ②食物链： 。 乙→丙→甲 被捕食者 四、生态系统的营养结构——食物链和食物网 知识·延伸 ①捕食食物链：指生物之间因捕食关系而形成的食物链，以活的绿色植物为基础。 ②寄生食物链：生物间以寄生物和寄主的关系构成的食物链。一般由体型较大的生物开始至体型微小的生物，后者寄生在前者的体表或体内。例：鸟类→跳蚤→鼠疫细菌。 ③分解食物链：以死亡的动植物残体为基础，从真菌、细菌或某些土壤动物开始的食物链。 例：死亡的动植物残体→跳虫、螨类→食虫昆虫、蜘蛛→食虫鸟、小型哺乳动物 四、生态系统的营养结构——食物链和食物网 ①绿色植物减少，其他生物数量如何变化？ 5.食物网中生物数量变化的分析与判断 ②鹰减少，其他生物数量如何变化？ “天敌”减少，被捕食者数量增加，但随着数量增加，种内竞争加剧，种群密度还要下降，最终直到趋于稳定。 食物链的第一营养级生物数量减少，相关生物数量都减少，即出现连锁反应，因为第一营养级的生物是其他生物直接或间接的食物来源。 先增加后减少最后趋于稳定 但比原来多 四、生态系统的营养结构——食物链和食物网 ③青蛙突然减少，蛇、食草昆虫、鹰数量如何变化？ 5.食物网中生物数量变化的分析与判断 在食物网中，中间营养级的生物数量减少，短期内生产者和最高营养级基本不变。因此食物网越复杂，抵抗外界干扰的能力越强。 在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时，对另一种生物数量的影响，沿不同的食物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。 生态系统 范围 结构 组成成分 营养结构 非生物的 物质和能量 分解者 生产者 消费者 食物链 食物网 包括 功能 决定 通 过 捕 食 关 系 形 成 组 成 知识小结 THANK YOU ! $$