内容正文:
第七章 生态系统
第1节 生态系统的构成
(第一课时)
学习目标
目标
01
02
03
认识生物与环境的关系,掌握调查和探究的方法
通过实验探究和实例分析,认同生物与环境相互作用、相互影响的观点
了解水、温度、空气、光等是生物生存的环境条件
情景导入
“穿花蛱蝶深深见,点水蜻蜓款款飞。”蝴蝶常常在花丛中翩翩起舞,或在花朵上吸食花蜜,深受人们的喜爱。
蝴蝶通常以特定的植物为食,对环境温度的变化非常敏感,因此是研究生物与环境关系的一种重要的监测对象。
生物的生存离不开一定的环境条件,需要哪些环境条件?如何影响生物呢?
生物生存的环境条件
光
影响生物生存的环境因素有哪些?
水
温度
空气
水、温度、空气、光等都是生物赖以生存的环境条件
生物生存的环境条件
水是所有生物体不可缺少的组成成分
生物体内营养物质的运输、代谢废物的排出等生命活动,也都离不开水的参与。没有水就没有生物。
生物 植物体 水母 鱼类 鸟类和哺乳类
含水量 60%~80% 95%以上 80%~85% 70%~75%
生物生存的环境条件
任何一种生物都生活在一定的温度范围内
一般情况下,温度过高或过低都会影响生物的生存。
如,大多数生物通常生活在0-45℃的环境中。
鲶鱼通过冬眠来抗冻
人间四月芳菲尽,
山寺桃花始盛开。
绝大多数生物的生存离不开空气,它们需要吸收氧气,才能分解有机物,利用其中贮存的能量。
生物生存的环境条件
肉毒杆菌无氧生活
酵母菌无氧或有氧生活
动物的呼吸作用
植物的光合作用
生物生存的环境条件
光不仅为生物创造了生存的温度条件,还提供了取之不尽的能量。
植物只有利用光才能进行光合作用,合成贮存能量的有机物,供自己和其他生物利用。
生物与环境相互影响
影响生物生存的因素除环境因素外还有什么呢?
环境中影响生物生活和分布的因素称为生态因素
生态因素
非生物因素
生物因素
包括水、温度、空气和光等。
同一环境中能够影响某种生物生活和分布的其他生物。例如:同类生物、天敌等。
生物与环境相互影响
探究实验
探究影响鼠妇分布的生态因素
生物与环境相互影响
实 验
影响鼠妇分布的生态因素
目标:探究一种生态因素对鼠妇分布的影响。
器材:解剖盘、不透光的盖板、装有清水的喷壶、鼠妇、土壤等。
步骤:
1.分小组,在课前捕捉20只鼠妇,留心观察它们的生活环境。
2.提出“影响鼠妇分布的生态因素是什么?”的问题,并作出“影响鼠妇分布的生态因素可能是水”的假设。
3.以水为单一变量,从同一环境中取等量的两份土壤,一份晒干或烘干,另一分喷洒清水,分别放于解剖盘的左右两侧。
4.将从同一环境中采集到的20只鼠妇放在解剖盘中央,及时加盖不透光的盖板。
5.静置3min后打开盖板,分别记录解剖盘左右两侧的土壤上的鼠妇数量。重新盖上盖板,之后每隔2min记录一次,共记录5次,将数据填入表中。
生物与环境相互影响
科学探究的一般过程
水会影响鼠妇的分布吗?
水会影响鼠妇的分布。
作出假设
制定方案
实施方案
得出结论
表达交流
提出问题
作出假设
制定方案
设计对照实验 控制单一变量
实验常需要设置对照组。对照组:不做实验处理
实验组:做实验处理
除要研究的实验变量可以变化外,其他无关变量应相同,并控制在适宜状态。
单一变量:水分
对照组
实验组
无光
实验
生物与环境相互影响
实验分析:
水会影响鼠妇的分布。
汇报数据,并分析水对鼠妇分布的影响:
得出结论:
水对鼠妇的分布有影响,鼠妇比较喜欢生活在潮湿的土壤环境中。
环境 鼠妇数量/只
3 min 5 min 7 min 9 min 11 min
干燥的土壤 11 12 7 5 2
潮湿的土壤 9 10 13 15 18
思考与讨论
小组合作讨论,完成以下问题:
1.为什么将一份土壤晒干或烘干,而另一份土壤均匀喷洒清水呢?
2.为什么要加盖不透光的盖板?
3.为什么从同一环境中取等量的土壤?从同一环境中采集鼠妇呢?
控制单一变量
4.为什么需要采集20只鼠妇,而不是2只鼠妇呢?
5.推测还有哪些生态因素可能影响鼠妇的分布,这些因素对其他生物的分布是否也有影响?
生物与环境相互影响
设置对照实验,控制水为单一变量。
鼠妇喜欢阴暗的环境,控制单一变量外其它因素相同且适宜。
避免偶然性,提高实验可靠性。
非生物因素:
生物因素:
阳光、空气、温度等。
其他鼠妇、食虫鸟、植物等。
生物与环境相互影响
一般来说,湿润地区的生物种类和数量比干旱地区多。
水是影响生物分布的决定因素之一。
热带雨林地区
沙漠地区
温度、空气、光等其他非生物因素也影响着生物的生活和分布
生物与环境相互影响
苹果、梨、桃不适合在热带地区栽培。长期生活在平原的人其高原时往往会出现头疼、胸闷等反应。上述现象中,哪些非生物因素发挥了主要作用?
环境影响生物
思考
空气(氧气)
温度
生物与环境相互影响
减少水的散失
贮存大量的水
叶退化成刺
代替叶进行光合作用
在长期的进化过程中,生物与环境相互作用,相互影响。不同环境中的生物在形态结构与生理功能上发生了一定的变化。
茎绿色肥厚
沙漠中的仙人掌
生物适应环境
生物与环境相互影响
体表的刚毛,能帮助爬行。
体表的黏液有助于保持湿润、吸收氧气。
生物适应环境
生物与环境相互影响
生物在适应环境的同时,也能够影响环境。
防风固沙,改善沙漠环境
钻穴、取食、排泄等活动使土壤更加疏松和肥沃。
“活犁耙”和“天然肥料加工厂”
人类活动对环境的影响更为显著
生物与环境相互影响
大量砍伐森林导致水土流失,
气候干旱。
大量排放废气会导致空气污染等。
生物与环境相互影响
人类活动对环境的影响更为显著
封山禁牧、植树造林可以涵养水源、改善空气质量,维持生态环境的相对稳定。
讨 论
水生植物如何适应和影响水环境?
目标:理解水生植物对水环境的适应和影响。
素材:
1.水生植物是指生活在水中的植物。与陆地环境相比,水环境具有氧气含量少,温度变化平稳等特点。
2.水生植物能够适应水环境。
3.水生植物对水环境有影响。
学习与讨论:
1.分小组研读素材,分析莲的生活环境的特点是什么,以及莲具有哪些适应水环境的结构特征?
2.观察周围水环境中的水生植物,讨论水生植物对水环境可能产生哪些其他影响?
生物与环境相互影响
莲适应水环境的结构特征:
叶柄内有气道
地下茎内有气道
叶柄和地下茎中都有彼此贯通的气道,有利于气体的运输。
生物与环境相互影响
生物与环境相互影响
水生植物对水环境有影响:
挺水植物减小风浪扰动,对水中的氮、磷污染有净化作用。
课堂小结
生物与环境关系
生物生存的环境条件:水、温度、空气、光等。
生物与环境
相互影响
环境影响生物
生态因素
非生物因素
生物因素
生物适应环境
生物影响环境
鼠妇数量/只 光照 温度/℃ 土壤
对照组 20 阴暗 25 湿润土壤
实验组 20 ① 25 ②
1.小明同学为探究光照对鼠妇分布的影响,设计了如下实验方案,该实验方案中①、②应为( )
A.阴暗、干燥土壤 B.阴暗、湿润土壤
C.明亮、干燥土壤 D.明亮、湿润土壤
实战训练
2. 随着东海县大力推进西双湖湿地生态修复,湿地生物多样性日益丰富,成群白鹭栖息于林间,嬉戏觅食。下列影响白鹭生活的因素中,属于生物因素的是( )
A.西双湖边的滩涂 B.西双湖中的鱼虾
C.西双湖里的湖水 D.东海县的气候
3. 非生物因素影响着生物的生长发育和分布,下列影响生物的主要因素是水分的是( )
A.万物生长靠太阳
B.耳廓狐和极地狐耳朵形态的不同
C.大雨过后蚯蚓爬到地面上来
D.沙漠里的植物一般根系发达
实战训练
4. 下列关于生物与环境关系的叙述,正确的是( )
A.影响生物生活的生态因素只包括阳光、空气、土壤、水等非生物素
B.“千里之堤,溃于蚁穴”体现了环境对生物的影响
C.探究“光对鼠妇生活的影响”,两组实验环境应该设置为阴暗潮湿和明亮干燥
D.生物不仅能适应环境,而且能影响环境
实战训练
5. 一位诗人在登山过程中发出“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”的感叹,影响山寺桃花迟开的非生物因素主要是( )
A.水分 B.温度 C.阳光 D.空气
6. 下列关于生态因素的叙述中,错误的是( )
A.生态因素是指对于每一种生物来说,除自身外,周围一切可能影响其生活和分布的因素
B.生物因素是指以某种生物为食的所有其他生物
C.非生物因素包括阳光、温度、水、空气等
D.生态因素分为非生物因素和生物因素
实战训练
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