3.1 生态系统的结构-【生物好课】2024-2025学年高二生物同步教学课件（人教版2019选择性必修2）

其他特征 最基本特征 数量特征 年龄结构 性别比例 出生率 死亡率 迁入率 迁出率 影响 直接 影响 研究种群的核心问题 种群的数量特征及其变化规律 种群密度 “J”形增长 “S”形增长 波动、下降 相对稳定 数量 变化 生物因素 非生物因素 影响因素 第1章 “种群及其动态”概念图 第2章 “群落及其演替”概念图 群落的结构 群落的主要类型 群落的演替 群落及其演替 从内部结构 看群落 从生物的适应性 看群落 从动态变化 看群落 从不同视角 看群落 物种组成 空间结构 季节性 生态位 物种丰富度 种间关系 垂直结构 水平结构 原始合作 互利共生 捕食 寄生 种间竞争 荒漠生物群落 草原生物群落 森林生物群落 生物对环境的适应性特征 初生演替 次生演替 演替的类型 影响演替的方向和速度 退耕还林、还草、还湖 始终处于动态变化中 人类活动对演替的影响 包括 例如 反映 包括 第3章 生态系统及其稳定性 用绣花功夫办美的教育 Doing beauty education with embroidery Kung Fu 第1节 生态系统的结构 本节聚焦 1.生态系统有哪些组成成分，它们是如何构成生态系统的？ 2.生态系统具有怎样的营养结构？ 3.食物网的复杂性对于解决生态学问题有什么启示？ 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（qǐng）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。 讨论1.大豆根系会给土壤带来哪些变化？ 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； ①大豆根的呼吸作用会增加土壤中CO2的含量； 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。 讨论2. 大豆与其他生物之间存在什么关系？ 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（qǐng）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。 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（qǐng）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。 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。 问题探讨 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 1.概念： 2.范围： 生态系统的范围可大可小 一、生态系统的范围 一个池塘 一片草地 一块农田 一块朽木等 9 城市生态系统 农田生态系统 森林生态系统 海洋生态系统 草原生态系统 湖泊生态系统 生态系统的类型 水域生态系统 自然生态系统 人工生态系统 海洋生态系统 陆地生态系统 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 3.生态系统的类型 一、生态系统的范围 要分析生态系统的结构，首先要分析生态系统由哪些________，以及 _________________。 组成成分 各组分之间的关系 二、生态系统具有一定的结构 生态系统1 某荒漠生态系统 生态系统2 某池塘生态系统 分析生态系统的结构 思考•讨论 阅读课本49页，回答下列问题： 13 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。 二、生态系统具有一定的结构 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 14 2.在上述生态系统中，生物之外还存在哪些成分？ 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 生物成分 非生物成分 二、生态系统具有一定的结构 15 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？ 通过光合作用 通过捕食 通过分解作用等 二、生态系统具有一定的结构 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 4.将上述生物按照它们在生态系统中的作用进行归类，并总结生态系统 的组成。 生产者 消费者 分解者 非生物物质和能量 二、生态系统具有一定的结构 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 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 (producer) 消费者 (consumer) 分解者 (decomposer) 生态系统 二、生态系统具有一定的结构 1.生态系统的组成成分 18 阅读教材P50，回答下列问题： 生产者通过什么生理过程获取能量和物质？生产者为什么是生态系统的基石？ 消费者如何获取能量和物质？消费者在生态系统中有哪些作用？ 分解者如何获取能量和物质？分解者在生态系统中有哪些作用？ 生产者、消费者、分解者体内的物质和能量通过哪些生理过程回到无机环境中的？ 二、生态系统具有一定的结构 1.生态系统的组成成分 ②作用： ③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。 （1）非生物的物质和能量 ②有机物：腐殖质(蛋白质、糖类、脂质等) ③气候条件：光照、温度、气压等 ①无机物：H2O、CO2、O2、无机盐等 ①种类： 二、生态系统具有一定的结构 1.生态系统的组成成分 20 （2）生产者 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 ②作用： ③地位： 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 二、生态系统具有一定的结构 1.生态系统的组成成分 将无机物转化为有机物，并将能量储存在有机物中。 （2）生产者 思考：生产者一定是植物吗？ 思考：所有的植物都是生产者吗？ 二、生态系统具有一定的结构 1.生态系统的组成成分 生产者不一定是植物（如蓝细菌、硝化细菌） 植物不一定是生产者 （3）消费者 ①种类： ②寄生生物：菟丝子、病毒、寄生菌 ③食虫性植物：捕蝇草、猪笼草 ①绝大部分动物：植食性、肉食性、杂食性动物 二、生态系统具有一定的结构 1.生态系统的组成成分 ②作用： ①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）消费者 二、生态系统具有一定的结构 1.生态系统的组成成分 ③地位：是生态系统最活跃的成分。 思考：消费者一定是动物吗？ 消费者不一定是动物（如猪笼草、寄生细菌） 思考：所有的动物都是消费者吗？ 动物不一定是消费者（如秃鹫、蚯蚓、蜣螂是分解者） 二、生态系统具有一定的结构 1.生态系统的组成成分 （3）消费者 ①种类： 营腐生生活的细菌和真菌：大肠杆菌、霉菌、蘑菇等 营腐生生活的动物：蚯蚓、蜣螂、秃鹫等 ②作用：将动植物遗体和动物的排遗物中的有机物转化为无机物。 ③地位：生态系统必需的关键成分。 二、生态系统具有一定的结构 1.生态系统的组成成分 （4）分解者 思考：分解者一定是微生物吗？ 思考：所有的微生物都是分解者吗? 二、生态系统具有一定的结构 1.生态系统的组成成分 （4）分解者 分解者不一定是微生物（如蚯蚓等动物） 微生物不一定是分解者（如硝化细菌是生产者） 3.1分解作用.mp4 生态系统的组成成分 疑难破132页 二、生态系统具有一定的结构 1.生态系统的组成成分 细胞呼吸 光合作用 细胞 呼吸 摄食 分解作用 光合作用 二、生态系统具有一定的结构 1.生态系统的组成成分 生产者 非生物的物质和能量 消费者 分解者 方法规律： 1.双向箭头很显眼，对应“生产者”与 ”非生物的物质和能量” （所有箭头都指向的是“非生物的物质和能量”,另一端为“生产者”） 2.消费者指向分解者 (生产者和消费者都可以被分解者分解） 二、生态系统具有一定的结构 1.生态系统的组成成分 疑难破134页 A B C D B D A C 即时训练：说出两图中字母对应的各成分名称，并总结识图规律。 A________________ B________________ C________________ D________________ 消费者 分解者 非生物的物质和能量 生产者 A________________ B________________ C________________ D________________ 生产者 分解者 消费者 非生物的物质和能量 方法规律： 1.双向箭头很显眼，对应“生产者”与”非生物的物质和能量” （所有箭头都指向的是“非生物的物质和能量”,另一端为“生产者”） 2.消费者指向分解者 (生产者和消费者都可以被分解者分解） 思考：生态系统各成分紧密联系，缺一不可，使生态系统成为一个 统一整体，那么生态系统的物质和能量是沿着什么渠道进行的？ 二、生态系统具有一定的结构 2.食物链和食物网（生态系统的营养结构） 33 请同学们自主阅读教材P51-52，小组合作思考讨论完成问题。 1.什么是食物链？食物链中含有的成分？每条食物链的起点？ 2.消费者级别与营养级级别的关系？ 3.食物链的种类有哪些？高中阶段主要涉及的是什么食物链？ 3.同一个营养级上的生物是一个种群吗？ 4.食物链上一般不超过五个营养级，这是为什么？ 5.什么是食物网？其形成原因？其特点？食物网中两种生物之间的关系有？食物网的复杂程度取决于？有何意义？ 二、生态系统具有一定的结构 2.食物链和食物网（生态系统的营养结构） ①食物链概念 在生态系统中，不同生物之间由于捕食关系而形成的链状顺序称为食物链。 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 ②食物链成分 二、生态系统具有一定的结构 2.食物链和食物网（生态系统的营养结构） 生产者+消费者; 不包括分解者和非生物的物质和能量 消费者等级 = 营养等级 - 1 箭头方向为物质循环和能量流动的方向,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。 ③食物链的起点终点： 起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物。 二、生态系统具有一定的结构 2.食物链和食物网（生态系统的营养结构） ④营养级： 它是指处于食物链同一环节上所有生物的总和。 不代表个体, 也不一定是某一个种群。 二、生态系统具有一定的结构 2.食物链和食物网（生态系统的营养结构） 各个营养级的生物都会因消耗掉大部分能量，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，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。 （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）， 51页旁栏思考：食物链上一般不超过五个营养级，这是为什么？ 玉米 蝗虫 青蛙 蛇 老鹰 38 二、生态系统具有一定的结构 2.食物链和食物网（生态系统的营养结构） ⑤食物链的种类 捕食 腐食 寄生 食物链 死亡动植物残体 跳虫 鸟类 跳蚤 鼠疫细菌 高中阶段所涉及的食物链只是捕食食物链， 基本不涉及腐生链和寄生链。 玉米 蝗虫 青蛙 蛇 老鹰 39 二、生态系统具有一定的结构 2.食物链和食物网（生态系统的营养结构） ⑥食物网 概念：食物链彼此相互交错连接成复杂营养关系，就是食物网。 一种绿色植物可被多种植食性动物所食，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。 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，如种间 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。 疑难破133页 二、生态系统具有一定的结构 2.食物链和食物网（生态系统的营养结构） ⑥食物网 意义： b.食物链和食物网都是生态系统的营养结构。生态系统的物质循环 和能量流动就是沿着这种渠道进行的。 a.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 越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。 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。 举例： ①如果某生态系统中只有草、一种食草动物和一种捕食该食草动物的捕食者，一旦食草动物消失，捕食者就会饿死；如果该生态系统还有另一种捕食者的猎物，那么食草动物消失，捕食者可以捕食该猎物，不至于使捕食者受到那么大的影响。 ②冻原生态系统是食物网最简单的生态系统，如果构成冻原生态系统食物链基础的地衣，因大气中SO2含量超标而逐渐死亡，就会使整个系统遭到严重破坏。 41 课堂小结 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 S z L w h 思考： (1)图示食物网中包含____条食物链。 (2)写出图中含营养级最多的食物链： ______________________________。 (3)猫头鹰同时占有第________________营养级。 (4)图中哪些生物属于次级消费者？_______________________________。 (5)从图中可以看出，青蛙和蜘蛛之间的关系是______________。 8 草→食草昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇→猫头鹰 三、四、五、六 狐、猫头鹰、吃虫的鸟、蜘蛛、青蛙、蛇 捕食和种间竞争 【实战演练】 (1)根据能量或者有机物含量逐级递减特点 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 (2)根据重金属、DDT等物质的富集现象 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 三、相关题型 1.构建食物链 丙→甲→乙→丁 丙→丁→甲→乙 有机物总量比例 （3）根据各种变式模型确定食物链 三、相关题型 1.构建食物链 乙→丙→甲 D→A 非生物的物质和能量 分解者 生产者 消费者 （3）根据各种变式模型确定食物链 三、相关题型 1.构建食物链 如图是某生态系统食物网的部分图解。据图分析，如果由于某种原因青蛙全部死亡，蛇、鹰的数量如何变化？ (1)食物链中第一营养级生物减少，其他营养级生物数量会怎么 变化？ 若第一营养级生物数量减少,则会导致其他的生物数量都 ,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。 减少 三、相关题型 2.食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析 疑难破134页 如图是某生态系统食物网的部分图解。据图分析，如果由于某种原因青蛙全部死亡，蛇、鹰的数量如何变化？ (2)“天敌”减少的情况？ 若“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，直到趋于稳定, 则被捕食者数量变化是 。 先增加后减少最后趋于稳定 三、相关题型 2.食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析 疑难破134页 如图是某生态系统食物网的部分图解。据图分析，如果由于某种原因青蛙全部死亡，蛇、鹰的数量如何变化？ (3)“中间”营养级生物减少的情况？ 若青蛙突然 ，则被它捕食的食草昆虫将 ，以青蛙为食的蛇将 ，鹰就要过多捕食兔和食草鸟，从而导致兔、食草鸟 ，因为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______。 减少 增加 减少 减少 基本不变 三、相关题型 2.食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析 疑难破134页 课堂小结 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 S z L w h 课后习题 1.研究表明，在我国华北地区某苹果园里生活着多种昆虫，害虫主要有卷叶蛾、蚧虫、 蚜虫和食心虫等；害虫的天敌(即天敌昆虫)为草蛉、异色瓢虫、螳螂等；既非害虫又非 害虫天敌的中性昆虫有蚊、蝇、蚂蚁等。在果园中种草，天敌昆虫的种类和数量都有增 加。判断下列说法是否正确。 (1)卷叶蛾、蚧虫、蚜虫等植食性动物是初级消费者。( ) (2)卷叶蛾→螳螂→黄雀，构成一条食物链，其中螳螂位于第二营养级。 ( ) (3)中性昆虫在果园生态系统中是多余的。( ) (4)种草后，果园中的食物网更复杂，有助于果园生态系统抵抗外界干扰。( ) 2.食物链彼此相互交错形成食物网。以下有关食物网的说法正确的是( ) A. 每种动物可以吃多种植物 B.每种生物都被多种生物捕食 C. 每种生物都只位于一条食物链上 D.一种生物可能属于不同的营养级 √ × × D × 51 课后习题 3.动物园里饲养着各种动物，栽培了多种植物。它们构成一个群落吗？动物园是个生态 系统吗？ 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。 4.下图是某海洋生态系统中，生产者固定太阳能的数量与水深关系的曲线。请据图回答以下问题。 （1）在远洋水域，从水深30m处开始，随着水深增加，固定太阳能的数量逐渐减少，影响这一变化的非生物因素主要是___________ 。 （2）近海水域水深为_____________ 时，生产者的数量最多。 阳光 10-15 m 消费者、分解者 （3）生活在水深100m以下的生物，从生态系统的组成成分看，主要是_________________。 52 $$