3.1 生态系统的结构-2024-2025学年高二生物同步备课课件（人教版2019选择性必修2）

3.1 生态系统的结构 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、鸭趾草等多种杂草，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。 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。 问题1:大豆根系会给土壤带来哪些变化？ 问题探讨 问题2:大豆与其他生物之间存在什么关系？ ①大豆与稗草、苘麻、鸭趾草 ②大豆与大豆蚜 ③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。 生物与环境相互依赖、相互影响；生物与环境是统一的整体。 一、生态系统的范围 1.概念： 在一定空间内，由__________与它的_____________相互作用而形成的统一整体, 叫作生态系统。 生物群落 非生物环境 一块腐木 生物圈 2.范围： 生态系统的空间范围有大有小。 地球上最大的生态系统是________，包括_________________________________ 的总和。 一块农田 生物圈 地球上的全部生物及其非生物环境 ①一个动物园中的全部动物和植物____　 ②一个果园中的全部果树及其非生物环境____　 ③一个果园中的全部生物及其非生物环境____ ④一片草原上的所有生物____ ⑤一片树林____ ⑥生物圈____ ⑦一块朽木____ 是 否 否 否 是 是 是 1.判断以下例子是否为生态系统 【现学现用】 3.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 陆地生态系统 淡水生态系统 森林生态系统 草原生态系统 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 海洋生态系统 荒漠生态系统 冻原生态系统 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。 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。 某池塘生态系统的示意图 二、生态系统具有一定的结构 分析生态系统的结构 思考●讨论 某荒漠生态系统 阅读思考与讨论，分析生态系统的结构，解决以下问题。 1.这两个生态系统中有哪些生物？请列出名称和分类。 2.在上述生态系统中，除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？ 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？ 4.将上述生物按照它们在生态系统中的作用进行归类，并总结生态系统组成。 【资料1】荒漠生态系统 植物 【资料1】荒漠生态系统 植物 植食性动物 【资料1】荒漠生态系统 【资料1】荒漠生态系统 植物 植食性动物 肉食性昆虫或其他小动物 【资料1】荒漠生态系统 植物 植食性动物 肉食性昆虫或其他小动物 土壤微生物 土壤养分 土壤表层含水量 这些类型在其他生态系统中是否也有？ 【资料2】池塘生态系统 睡莲 团藻 栅藻 草履虫 水蚤 水草 田螺 细菌、真菌 青鱼 虾 草鱼 黑鱼 荷花 植物 植食性动物 肉食性动物 杂食性动物 微生物 它们分别属于生态系统的什么成分？ 消费者 分 解 者 非生物的物质和能量 生 产 者 光合作用 摄取 分解作用 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 （一）生态系统的组成成分 二、生态系统具有一定的结构 1. 非生物的物质和能量： (1)主要组成: ________、_________、_________、_________、__________等 (2)作用: (3)地位: 是生态系统的____________ 光 热 水 空气 无机盐 　是生物群落中物质和能量的根本来源，是生物群落赖以生存和发展的基础 必需成分 生态系统的基础 （一）生态系统的组成成分 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： 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。 （3）地位： 生态系统的主要成分，生态系统的基石。 光合细菌 硝化细菌 自养生物 3.消费者： （1）类型： 菟丝子、病毒、寄生菌 绝大部分动物：植食性、肉食性、杂食性动物 食虫性植物：捕蝇草、猪笼草 （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）地位： 是生态系统 。 最活跃的成分 异养生物 营捕食生物： 营寄生生物： 4.分解者： （1）类型： ①营腐生生活的细菌、真菌等微生物。 ②腐生动物(蚯蚓、蜣螂、秃鹫等) （2）作用： （3）地位： 将动植物遗体和动物的排遗物中的有机物转化为无机物。 是生态系统 。 必需的关键成分 异养生物 易错点辨析 1.植物都是生产者吗？ 2.生产者都是植物吗？ 3.动物都是消费者吗？ 4.消费者都是动物吗？ 5.细菌都是分解者吗？ 6.分解者都是细菌吗？ 7.自养型生物一定是生产者吗？ 8.营腐生生活的生物一定是分解者吗？ 菟丝子——消费者 蓝细菌、化能合成作用的细菌（硝化细菌） 蚯蚓、蜣螂——分解者 病毒、菟丝子 化能合成作用的细菌（硝化细菌）——生产者 蚯蚓、蜣螂（动物）；蘑菇（真菌） ①植物≠生产者 ②动物≠消费者 ③细菌≠分解者 是 是 ④生产者＝自养型 ⑤分解者＝营腐生 ★积累：有些生物具有双重“身份” 猪笼草 生产者：进行光合作用 大肠杆菌 消费者：捕食昆虫 消费者：生活在肠道中 分解者：生物在腐烂的有机体中 CO2等 生 产 者 遗体、粪便等 植食性动物 肉食性动物1 肉食性动物2 分解者 ① ② ③ ④ 无机盐等 ③ ③ ③ ①__________ ②__________ ③__________ ④__________ 光合作用 分解作用 呼吸作用 捕食 生态系统中各组成成分之间紧密联系，才使生态系统成为一个统一的整体，具有一定的结构和功能。 5.生态系统的结构模型 如何判断生态系统各成分间的关系？ 有3个箭头指出的为生产者 3个箭头指入的为非生物的物质和能量 除非生物的物质和能量外，其他成分都指向的是分解者 生产者 非生物的物质和能量 消费者 分解者 生产者 非生物的物质和能量 消费者 分解者 生产者 非生物的物质和能量 消费者 分解者 生态系统的结构模型的变形： 1.“竹外桃花三两枝，春江水暖鸭先知。蒌蒿满地芦芽短，正是河豚欲上时。”诗中体现了下列生态系统组成成分中的（ ） ①非生物的物质和能量　②生产者　③消费者　④分解者 A.①② B.②③ C.①②③ D.①②③④ C 2.如图是生态系统成分的关系图，下列对a、b、c所代表的成分的说法，正确的是( ) A.c只包括寄生细菌和真菌 B.a中全是异养型真核生物 C.b中有真核生物，也有原核生物，但都是自养型生物 D.a是该生态系统的基石，一旦遭到破坏，会影响整个生态系统的稳定 C 【现学现用】 3.生态系统各组成成分间的相互关系如图所示，下列叙述中不正确的是（ ） A．图中B代表非生物的物质和能量，是生物群落中物质和能量的来源 B．图中A是生态系统的基石，其利用无机物制造有机物时所利用的能量类型可能是光能或化学能 C．秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物遗体或动物排遗物为食的腐生动物属于图中的D D．图中的A和C是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁” C （三）生态系统的营养结构 ——食物链和食物网 1.食物链：在生态系统中，各种生物之间由于 关系而排列的链状顺序称为食物链。 捕食 初级消费者 次级消费者 三级消费者 四级消费者 生产者 ①食物链的起点是________，终点是______________________________， ②食物链的成分包括_________________。 ③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。（不可逆性） 生产者 不被其他动物所食的动物 生产者+消费者 自然选择 被捕食者 捕食者 食物链的特点 初级消费者 次级消费者 三级消费者 四级消费者 生产者 （三）生态系统的营养结构 ——食物链和食物网 初级消费者 次级消费者 三级消费者 四级消费者 生产者 2.营养级：食物链中的一个个环节称营养级，它是指处于食物链同一环节上所有生物的总和。 第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级 第五营养级 ②消费者的营养级级别=其消费者级别+1 ③营养级个数：一般来说，食物链不超过五个营养级。 ①生产者一定是第一营养级 3.食物网：在生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系，叫作食物网。 形成原因：生态系统中生物之间的食性关系是复杂的。 ①数食物链规则：从没有箭头指向的生物即生产者A开始，沿箭头方向一直数到最后，算一条。 B A C D H G F E ②对食物网中的某一动物而言，其营养级是不固定的，视具体食物链而定。 ③图示中B和C的关系： ④生物种类越多，形成的食物链越多，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。 食物链和食物网的功能：食物链和食物网是生态系统的营养结构，也是生态系统中能量流动和物质循环的渠道。 种间竞争和捕食 图示中共有 条食物链。 6 （四）食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析 1. 处于食物链中第一营养级生物减少的情况 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 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, 则被捕食者数量的变化是 。 先增加后减少最后趋于稳定 “一级生物若减少，其他生物跟着跑” “如果天敌患了病，先增后减再稳定” 绿色植物 食草鸟 鹰 兔 蛇 青蛙 食草昆虫 3.“中间”营养级生物减少的情况： 如图所示食物网中，青蛙突然减少，则以它为食的蛇也将减少，鹰就要过多地吃兔和食草鸟，从而导致兔、食草鸟减少。因为鹰不只吃蛇一种生物，它可依靠其他食物来源来维持其数量基本不变。 ？ ？ ？ ？ ？ ？ 【练一练】食草昆虫减少，食草鸟数量将怎样变化？ ①生产者数量相对稳定； ②最高营养级的生物数量相对稳定。 足够 错误分析（逆推）： 食草昆虫↓→ 正确分析（正推）： 食草昆虫↓→ （可多食兔和食草鸟）→食草鸟 绿色植物 →食草鸟 ↑ ↑ 青蛙 ↓ →蛇 ↓ →鹰 不变 ↓ 1.(2022·广东卷，6)如图表示某生态系统的食物网，其中字母表示不同的生物，箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是(　　) C A. a、c是生产者 B. b、e是肉食动物 C. c、f是杂食动物 D. d、f是植食动物 【现学现用】 2.研究小组从某湖泊中选取了四种不同的生物，并对其消化道内的食物组成进行了分析。结果为：鱼甲消化道内有鱼乙、河虾；河虾消化道内有水蚤、小球藻；鱼乙消化道内有水蚤、河虾；水蚤消化道内有小球藻。下列说法错误的是(　　) A.上述生物形成的食物网中共有4条食物链 B.在该食物网的不同食物链中占据第三营养级的生物有河虾、鱼乙、鱼甲 C.人类活动向环境中排放的铅、镉等重金属会在鱼甲体内富集 D.鱼乙与河虾二者间的关系是捕食和种间竞争 A 　 (1)该图共有食物链________条，最短的食物链有营养级________个，最长的食物链有营养级________个。写出图中含营养级最多的食物链：_____________________________________________。 8 3 6 草→食草昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇→猫头鹰 三、四、五、六 捕食和种间竞争 非生物的物质和能量、分解者 (2)图中猫头鹰同时占有第__________________共4个营养级。 (3)写出图示食物网中未包含的生态系统的成分：________________________________。 (4)从图中可以看出，青蛙和蜘蛛之间的关系是____________________。 (5)如果吃虫的鸟被迁走，对鹰的影响在短时间内________(填“较大”或“较小”)，其原因是__________________________________________________。 较小 鹰有多种食物来源，可通过捕食其他生物来生存 3.如图表示某生态系统的食物网，据图分析回答： 1.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 构建食物链的方法 2.根据能量或者有机物的含量“由多到少”书写食物链 可以确定食物链为: 。 B→D→A→C 观察扇形图面积，面积大者为被捕食者 营养级 A B C D 能量（有机物） 15.9 870.7 1.9 141.5 3.根据重金属、DDT等浓度“由少到多”构建食物链(网) A D E C B 生物体 A B C D E 有机汞浓度/mg·kg-1 0.06 7 0.51 68 0.39 ①分析依据：生物的富集作用。重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出体外，所以此类物质会随着食物链逐级积累，即营养级越高的个体中含有有害物质的量越多。 $$