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选择性必修2

生态系统版音乐欣赏 情境导入 SZ-LWH 1 生态系统及其稳定性 生态系统的结构 生态系统的功能 生态系统的稳定性 组成成分 营养结构 非生物的物质和能量 生产者 消费者 分解者 食物链和食物网 物质循环 能量流动 信息传递 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 第3章 生态系统及其稳定性 SZ-LWH 月宫一号 1."月宫一号"是一种生物再生生命保障系统，它是基于生态系统原理将生物技术与工程控制技术有机结合，含有哪些生物，这些生物形成生命系统的哪个层次？ 35种植物、黄粉虫、人、微生物等，群落 2."月宫一号"属于哪种类型的生态系统？如何界定生态系统的范围？ 人工生态系统 情境导入 SZ-LWH "月宫一号"是一种生物再生生命保障系统，它是基于生态系统原理将生物技术与工程控制技术有机结合，构建由植物、动物、微生物组成的人工生态系统，为人类提供类似地球生态环境的生命保障。 "月宫一号" 生态系统的结构 情境导入 SZ-LWH 第3章 生态系统及其稳定性 第1节 生态系统的结构 高中生物选择性必修2 生物与环境 1 初步以结构与功能观，阐明生态系统的概念和组成成分。 2 通过演绎归纳、能够解释食物网中生物数量的变化，运用于指导社会实践。 3 采用归纳与概括，尝试构建生态系统的结构模型。基于经验事实，形成生态系统结构与功能相统一的生命观念，建立生态系统的结构模型。 学习目标 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。 讨论：1.大豆根系会给土壤带来哪些变化？ P48 问题探讨 情境导入 SZ-LWH 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。 讨论： P48 问题探讨 2.大豆与其他生物之间存在什么关系？ 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 3.根据以上讨论结果，请用一句话概括生物与环境的关系。 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。 情境导入 SZ-LWH 生态系统的范围 生态系统具有一定的结构 ——组成成分 生态系统具有一定的结构 ——营养结构（食物链和食物网） 第1节 生态系统的结构 1 2 3 目 录 SZ-LWH 1.生态系统的概念： 在一定空间内，由 与它的 相互作用而形成的统一整体。 生物群落 (种内、种间相互作用) 非生物环境 相互作用 个体 种群 群落 非生物环境 生态系统 相互作用 统一整体 2.生态系统的组成层次： 生物群落 非生物环境 一、生态系统的范围 SZ-LWH 有大有小 3.生态系统的范围： ________是地球上最大的生态系统， 包括地球上的全部生物及其非生物环境。 生物圈 一、生态系统的范围 SZ-LWH 实战训练　 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 判断以下例子是否为生态系统 一、生态系统的范围 SZ-LWH 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 4.生态系统的类型 一、生态系统的范围 SZ-LWH 下列组合中，依次属于种群、群落和生态系统的一组是（ ） ①巴音布鲁克草原中的全部动物 ②洞庭湖中的全部生物及其无机环境 ③绿苓果园中所有的苹果及其无机环境 ④临江公园中的全部花 ⑤白马湖中的全部生物 ⑥一块棉田中所有幼年、有翅和无翅的成熟棉蚜 A．⑥⑤② B．③④⑥ C．⑤④③ D．③⑤⑥ 实战训练　 A 一、生态系统的范围 SZ-LWH 生态系统的范围 生态系统具有一定的结构 ——组成成分 生态系统具有一定的结构 ——营养结构（食物链和食物网） 第1节 生态系统的结构 1 2 3 目 录 SZ-LWH 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 P49-50思考·讨论: 分析生态系统的结构 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 二、生态系统具有一定的结构——组成成分 SZ-LWH 【资料1】荒漠生态系统 柠条具有根系发达、根部具有根瘤，具有很好的固氮作用，能够使土壤更加肥沃，萌发力强、枝叶茂盛，耐贫瘠、耐寒、耐旱，适应性强。在贫瘠干旱沙地、黄土丘陵区、荒漠和半荒漠地区均能生长，具有发展的先锋树种。 P49-50思考·讨论: 分析生态系统的结构 二、生态系统具有一定的结构——组成成分 SZ-LWH 植物 【资料1】荒漠生态系统 P49-50思考·讨论: 分析生态系统的结构 二、生态系统具有一定的结构——组成成分 SZ-LWH 植物 植食性动物 【资料1】荒漠生态系统 P49-50思考·讨论: 分析生态系统的结构 二、生态系统具有一定的结构——组成成分 SZ-LWH 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 P49-50思考·讨论: 分析生态系统的结构 二、生态系统具有一定的结构——组成成分 SZ-LWH 【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 二、生态系统具有一定的结构——组成成分 SZ-LWH 【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 是主要摄食活的植物，包括摄食植物的叶、种子和果实，吸取植物叶汁及真菌的动物 肉食性动物 杂食性动物 微生物 P49-50思考·讨论: 分析生态系统的结构 二、生态系统具有一定的结构——组成成分 SZ-LWH 生产者 消费者 分解者 2.请将两个生态系统中这些生物分类。 二、生态系统具有一定的结构——组成成分 SZ-LWH 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，非生物物质还是生物赖以生存的环境。 消费者 分 解 者 非生物的物质和能量 生 产 者 3.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？ 二、生态系统具有一定的结构——组成成分 SZ-LWH 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 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？ 二、生态系统具有一定的结构——组成成分 SZ-LWH 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 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 生态系统的基础 二、生态系统具有一定的结构——组成成分 SZ-LWH 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： 生态系统的基石 问题:生产者一定是植物吗？植物一定是生产者吗？ 主要成分 是生态系统的 。 二、生态系统具有一定的结构——组成成分 SZ-LWH 生产者并不都是绿色植物 光能合成自养型的细菌 （如蓝藻、绿藻） 所有绿色植物 化能合成自养型细菌 （如硝化细菌） 2.生产者： 二、生态系统具有一定的结构——组成成分 SZ-LWH 植物并不都是生产者 猪笼草 菟丝子 有些植物是消费者 捕蝇草 2.生产者： 二、生态系统具有一定的结构——组成成分 SZ-LWH 3.消费者： （1）类型： 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 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。 二、生态系统具有一定的结构——组成成分 SZ-LWH （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 问题:消费者一定是动物吗？动物一定是消费者吗？ 3.消费者： 二、生态系统具有一定的结构——组成成分 SZ-LWH 屎壳郎 蚯蚓 秃鹫 营寄生生活的微生物和植物也属于消费者 有些动物是分解者如：秃鹫、蚯蚓、蜣螂等。 消费者并不都是动物 动物也并不都是消费者 3.消费者： 二、生态系统具有一定的结构——组成成分 SZ-LWH 4.分解者： （1）类型： ①腐生性微生物(乳酸菌、酵母菌、霉菌、蘑菇等) ②腐食性动物(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 问题:分解者一定是微生物吗？微生物一定是分解者吗？ 二、生态系统具有一定的结构——组成成分 SZ-LWH 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） ★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 4.分解者： 二、生态系统具有一定的结构——组成成分 SZ-LWH 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？ 不一定，例如蓝细菌和硝化细菌 不一定，例如菟丝子 一定 一定 不一定，例如菟丝子、胞内寄生菌 不一定，例如蚯蚓、蜣螂、秃鹫 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？ 一定 不一定，例如分解者 一定 不一定，例如蚯蚓、蜣螂、秃鹫 不一定，例如蓝细菌、硝化细菌 一定 一定 易错点辨析 二、生态系统具有一定的结构——组成成分 SZ-LWH 输入 组分2 组分1 组分3 输出 P50讨论5.参照一般系统的结构模式图(下图)，尝试画出生态系统的结构模型。 输入 非生物环境 能量输出 生产者 消费者 分解者 二、生态系统具有一定的结构——组成成分 SZ-LWH 37 生产者 CO2等 消费者 植食性动物 肉食性动物1 ① ② ② ② ② ③ ①光合作用 ②呼吸作用 ③分解作用（呼吸作用） 无机盐等 ③ ① 肉食性动物2 生态系统 的基石 遗体、粪便等 分解者 生态系统 最活跃的成分 生态系统的关键成分 生态系统的结构模型 二、生态系统具有一定的结构——组成成分 SZ-LWH 根据生态系统中各成分获取物质和能量的方式，将下列四者用箭头和文字连接起来： 呼吸作用 生产者 分解者 非生物的 物质和能量 粪便、尸体 枯枝落叶、遗体 摄食 呼吸作用 分解 作用 消费者 光合作用 生产者 非生物的 物质和能量 分解者 消费者 B D A C 先找双向箭头， 指出箭头多的为“生产者”， 指入箭头多的为“非生物的物质和能量”。 二、生态系统具有一定的结构——组成成分 SZ-LWH 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 生态系统的范围 生态系统具有一定的结构 ——组成成分 生态系统具有一定的结构 ——营养结构（食物链和食物网） 第1节 生态系统的结构 1 2 3 目 录 SZ-LWH 1.食物链概念： 生产者所固定的物质与能量，通过一系列取食和被食关系，在生态系统中传递，各种生物按其食物关系排列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 生产者+消费者;不包括分解者和非生物的物质和能量 2.食物链成分： 玉米 蝗虫 蛙 蛇 鹰 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。不代表个体, 也不一定是某一个种群。 消费者等级 = 营养等级 - 1 三、生态系统具有一定的结构——营养结构 SZ-LWH 3.食物链的种类： 例：鸟类 跳蚤 例：死亡动植物残体 跳虫 捕食链 腐食链 寄生链 鼠疫细菌 玉米 蝗虫 青蛙 蛇 老鹰 高中阶段所涉及的食物链只是捕食链，基本不涉及腐生链和寄生链。 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。 *注意：每条食物链的起点总是生产者； 终点是不被其他动物所食的最高级消费者。 分解者不进入捕食食物链 三、生态系统具有一定的结构——营养结构 SZ-LWH 问题: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，甚至不足以养活一个种群，因此食物链上一般不超过五个营养级。 玉米 蝗虫 青蛙 蛇 老鹰 三、生态系统具有一定的结构——营养结构 SZ-LWH 典例分析：“螳螂捕蝉，黄雀在后”。此谚语所隐含的食物链具有的营 养级数至少为（ ） A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 注意：此谚语并不是食物链。这些只是捕食关系，食物链要从生产者开始。 C 三、生态系统具有一定的结构——营养结构 SZ-LWH 4.食物网定义： 在食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。 5.食物网形成的原因： 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。 6.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。 三、生态系统具有一定的结构——营养结构 SZ-LWH (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： 。 19 草→食草昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇→鹰 实例分析:P52图3-4 某陆地生态系统的食物网 (3)图中猫头鹰同时占有第 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 。 (7)由图示可看出，食物网的复杂程度主要取决于 。 三、四、五、六 狐、鹰、蛇、青蛙、蜘蛛、食虫鸟 捕食和种间竞争 有“吃与被吃”食物关系的生物种类，而并非取决于生物数量 三、生态系统具有一定的结构——营养结构 SZ-LWH 7.食物网的意义： 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 三、生态系统具有一定的结构——营养结构 SZ-LWH 一、构建食物链的方法 可以确定食物链为 。 可以确定食物链为 。 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 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 A→C→B→D 2.根据重金属、DDT等物质的富集现象 技法提升 丙→甲→乙→丁 丙→丁→甲→乙 D→A 3.根据各种变式模型确定食物链： 有机物总量比例 非生物的物质和能量 分解者 生产者 消费者 一、构建食物链的方法 技法提升 ①信息：分析曲线走势,先增加先减小者为 。 ②食物链： 。 4.依据捕食曲线构建食物链： 乙→丙→甲 被捕食者 一、构建食物链的方法 技法提升 二、食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析 请同学们观察以下模式图，思考讨论完成问题。 1.处于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？ 2.“天敌”减少其他生物数量如何变化？ 3.“中间”营养级生物减少其他生物数量如何变化？ 绿色植物 食草鸟 鹰 兔 蛇 青蛙 食草昆虫 技法提升 1.处于食物链中第一营养级生物减少的情况： 绿色植物 食草鸟 鹰 兔 蛇 青蛙 食草昆虫 若第一营养级的生物数量减少，则会导致其他的生物数量都减少，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。 二、食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析 技法提升 2.“天敌”减少的情况： 绿色植物 食草鸟 鹰 兔 蛇 青蛙 食草昆虫 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。如：当“天敌”蛇减少，则被捕食者青蛙的数量先增加后减少最后趋于稳定。 二、食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析 技法提升 3.“中间”营养级生物减少的情况： 绿色植物 食草鸟 鹰 兔 蛇 青蛙 食草昆虫 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。 二、食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析 技法提升 P53 科学·技术·社会 黄石公园灭狼与引狼入园的启示 生态系统的结构 概念 类型 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 生产者 消费者 分解者 食物链 食物网 共同构成 相互交错 生物群落+非生物环境 为生物群落提供物质和能量(生存环境) 生态系统的基石（主要成分） 促进物质循环，帮助传粉、传播种子 分解遗体残骸和动物分泌物 有利于维持生态系统的稳定 生态系统物质循环和能量流动的渠道 课堂小结 SZ-LWH 1.请写出下列属于生态系统的哪种组成成分 生产者 非生物的物质和能量 消费者 分解者 生产者 分解者 消费者 消费者 生产者 分解者 消费者 消费者 消费者 非生物的物质和能量 非生物的物质和能量 习题巩固 SZ-LWH 2. 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。 ( ) × √ × √ 习题巩固 SZ-LWH 3.一个池塘中生物之间的捕食关系见下图，下列叙述中正确的是（ ） A．该生态系统中处于第二营养级的生 物有轮虫和蚊子幼虫 B．“轮虫→水蚤→划蝽→鲶鱼”构成 一条食物链 C．鲶鱼在该生态系统占据第三、四、 五营养级 D．轮虫和水蚤之间具有种间竞争和捕 食的种间关系 D 习题巩固 SZ-LWH Lavf58.51.100 $$