第3章 第1节 生态系统的结构（教用Word）-【金榜题名】2025-2026学年高二生物选择性必修2同步学案（人教版2019）

第3章　生态系统及其稳定性 第1节　生态系统的结构 学习目标 素养要求 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．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。 1.通过分析生态系统的结构，建立结构与功能相统一的观点及生命系统的物质和能量观。(生命观念) 2．(1)通过构建生态系统组成成分之间的关系模型，培养运用模型分析问题的能力；(2)通过分析食物链(网)中各营养级生物的数量变动情况及能量流动过程图解，培养运用逻辑思维分析问题的能力。(科学思维) 一、生态系统的范围 1．生态系统的概念 是指在一定空间内，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。 2．生态系统的范围 生态系统的空间范围有大有小。一片森林、一块农田等，都可以各自成为一个生态系统。地球上的全部生物及其非生物环境的总和，构成地球上最大的生态系统即生物圈。 3．类型 二、生态系统具有一定的结构 1．生态系统的组成成分 组成成分 实例 作用 非生物的物质和能量 阳光、热能、水、空气、无机盐等 为生物群落提供物质和能量 生产者 自养生物，主要是绿色植物 把太阳能转变成化学能，是生态系统的基石 消费者 动物，包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物等 将有机物转化为无机物，加快生态系统的物质循环，帮助植物传粉和传播种子 分解者 主要是细菌和真菌 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物 2.食物链和食物网 (1)食物链以及营养级 ①确定：生产者——玉米属于第一营养级；直接以玉米为食的植食性动物是初级消费者，属于第二营养级，如蝗虫；次级消费者是以初级消费者为食的肉食性动物，如蛙，它们属于第三营养级；三级消费者是以次级消费者为食的肉食性动物，如蛇，它们属于第四营养级。鹰捕食蛇，则鹰是四级消费者，属于第五营养级。 ②功能：绿色植物所固定的太阳能，能通过食物链由一个营养级向下一个营养级传递。 (2)食物网 ①成因：在生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，而一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。 ②概念：食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系，就是食物网。 ③特点：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。 ④作用：食物链和食物网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。 [自学效果诊断] 1．判正误 (1)河流中所有生物和底泥共同组成河流生态系统( × ) (2)自养型生物一定是生产者，生产者一定是自养型生物( √ ) (3)细菌都是分解者，但分解者并不都是细菌( × ) (4)生产者、分解者是联系非生物的物质和能量与生物群落的桥梁，其中生产者处于主导地位( √ ) (5)食物网中两种生物之间都是捕食关系( × ) (6)在一条食物链中，生产者为第一营养级，消费者所处营养级不固定( √ ) 2．微思考 (1)硝化细菌为什么是自养生物？ [提示]　硝化细菌能将无机物合成有机物。 (2)各种生物在食物链中所处的营养级是一成不变的吗？试举例说明。 [提示]　不是。鹰既可以捕食青蛙，也可以捕食蛇，同时蛇也可以捕食青蛙，第一种情况下鹰一般属于第四营养级，第二种情况下鹰一般属于第五营养级。 新知探究一　生态系统的成分 1．生态系统中各组成成分之间紧密联系，使生态系统成为一个统一整体，具有一定的结构和功能。请据图思考讨论： (1)生态系统的组成成分包括哪两个部分？ [提示]　一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分。 (2)该池塘中的生产者有怎样的作用？ [提示]　生产者是生态系统的基石，进入该生态系统中的能量主要来自于生产者固定的太阳能。 (3)该池塘中的分解者有怎样的作用？ [提示]　分解者在该生态系统中起到了将动植物遗体及动物排遗物中的有机物分解成无机物的作用。 2．生态系统的组成成分之间的关系 通过分析，总结课本图示“池塘生态系统图解”中的成分，再结合下图生态系统结构模型分析各成分在生态系统的地位及关系。 [提示]　①非生物的物质和能量　 ②生产者　 ③消费者　④分解者 [核心归纳] 三看法判断生态系统的组成成分 【误区警示】　有关生态系统组成成分的错误说法 错误说法 特例 生产者都是绿色植物 蓝细菌、硝化细菌等自养原核生物也是生产者，应该说生产者包含绿色植物 植物都是生产者 菟丝子营寄生生活，属于消费者 细菌都是分解者 硝化细菌是自养型生物，属于生产者；寄生细菌属于特殊的消费者 动物都是消费者 秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动、植物残体为食的腐生动物属于分解者 [典题应用] 1．下图中甲、乙、丙各代表生态系统中的哪种成分 A．甲为生产者，乙为分解者，丙为消费者 B．甲为消费者，乙为分解者，丙为生产者 C．甲为分解者，乙为生产者，丙为消费者 D．甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者 解析：选D　生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量。生产者可通过光合作用固定CO2，也可通过呼吸作用释放CO2，所以生产者与非生物的物质和能量之间是双向箭头，生产者和消费者中均有一部分碳水化合物被分解者分解，故甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者。 2．生态系统的生物成分分为生产者、消费者和分解者，其分类依据是(　　) A．生物在生态系统中的作用 B．组成生物的细胞结构 C．生物的代谢类型 D．生物个体中含有能量的多少 解析：选A　A项中，生态系统的生物成分按其在生态系统中的作用分为生产者、消费者和分解者。B项中，原核、真核生物中都有生产者、消费者和分解者，细胞结构不是分类依据。C项中，异养型生物既有分解者又有消费者，代谢类型不是分类依据。D项中，生产者生物个体有的含有能量多，有的含有能量少，能量多少不是分类依据。 新知探究二　生态系统的营养结构——食物链和食物网 观察下面的食物网图示，思考讨论相关问题： (1)图示食物网中包含几条食物链？ [提示]　8 (2)写出图中含营养级最多的食物链。 [提示]　草→食草昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇→猫头鹰。 (3)说出狐的消费者级别和营养级级别。 [提示]　次级消费者，第三营养级。 (4)说出青蛙和蜘蛛的种间关系。 [提示]　捕食和种间竞争。 [核心归纳] 1．食物链和食物网的组成及主要特点 (1)组成：食物链只包含生产者和消费者两种成分，且生产者一定是第一营养级，消费者级别和营养级级别相差1。 (2)数量变化：在食物链中，当某种生物大量增加时，一般会导致作为其食物的上一营养级数量减少，作为其天敌的下一营养级数量增多。 (3)结构： ①在食物网中，两种生物之间有可能既是捕食关系，又是竞争关系。 ②同一消费者在不同食物链中，可以占有不同的营养级。某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物，不代表生物个体，也不一定是某个种群。 ③食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，而非生物数量。 2．食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析 (1)处于食物链第一营养级的生物减少的情况：第一营养级生物数量的减少会导致其他生物数量都减少，即出现连锁反应，因为第一营养级生物是其他生物直接或间接的食物来源。 (2)“天敌”减少的情况：“天敌”减少，则被捕食者数量增加。但随着其数量的增加，种内斗争加剧，导致种群密度下降，直到趋于稳定，但最终结果比原来数量要大。 (3)“中间”营养级生物减少的情况：如下图所示食物网中，青蛙突然减少，则以它为食的蛇也将减少，鹰就要过多地捕食兔和食草鸟，从而导致兔、食草鸟减少。因为鹰不只捕食蛇一种生物，它可依靠其他食物来源来维持其数量基本不变。 (4)特殊情况：在食物网中，当某种生物因某种原因而大量减少时，对另一种生物的影响沿不同的路线分析得出的结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。 [典题应用] 3．下列属于生态系统食物网特征的是(　　) A．一种生物只能被另一种生物捕食 B．食物链的环节数是无限的 C．一种生物可能属于不同的营养级 D．食物网中的生物之间都是捕食关系 解析：选C　一种生物可能被多种生物捕食，如鼠可以被鹰、蛇捕食等，A项说法错误；食物链的环节数是有限的，B项说法错误；一种生物可能有多种食物，如鹰的食物有鼠、兔等，因此有的生物可能属于不同的营养级，C项说法正确；食物网中的生物之间主要是捕食关系，还有竞争关系，D项说法错误。 4．下图是一个陆地生态系统食物网的示意图，据图判断正确的是(　　) A．蝗虫是次级消费者 B．鸟和田鼠具有相同的营养级 C．该食物网共有2条食物链 D．若蛇的数量大量减少，田鼠的数量也随之大量减少 解析：选C　在食物网中共有2条食物链，植物是第一营养级，所以蝗虫是初级消费者，A错误，C正确；鸟是第三营养级，田鼠是第二营养级，B错误；蛇的数量减少，田鼠的天敌减少，数量先增多，D错误。 [核心语句必背] 1．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作生态系统。 2．生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构。 3．生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。 4．生产者都是自养生物，包括绿色植物和硝化细菌等。 5．消费者都是异养生物，主要是动物和营寄生生活的生物。 6．分解者都是异养生物，主要是营腐生生活的细菌、真菌和一些营腐生的动物，如蚯蚓、蜣螂等。 7．食物链和食物网是生态系统的营养结构，是物质循环和能量流动的渠道。 1．下列组合属于生态系统的是(　　) A．一块稻田中所有三化螟幼虫、蛹和成虫 B．青岛海滩的全部生物 C．东方绿洲的全部生物及非生物环境 D．九段沙湿地的全部动物及绿色植物 解析：选C　生态系统包括一定区域中的所有生物及非生物环境，故选C。 2．下列属于池塘生态系统第一营养级的是(　　) A．小鱼吃的小虾 B．池塘底泥中的藻类 C．吃小鱼的大鱼 D．池塘底泥中的大肠杆菌 解析：选B　生态系统第一营养级是指能进行光合作用的绿色植物和能进行化能合成作用的生物，题目中B项是生产者，属于第一营养级。 3．某生态系统中，兔吃草，狐吃兔，狼吃狐，构成了一条食物链，狐所处的消费者级别及营养级分别是(　　) A．次级消费者，第二营养级 B．次级消费者，第三营养级 C．三级消费者，第二营养级 D．三级消费者，第三营养级 解析：选B　题中生物构成的食物链是草→兔→狐→狼，狐所处的消费者级别及营养级分别是次级消费者和第三营养级。 4．下列最可能用于同一生物的一组名词是(　　) ①初级消费者，第二营养级　②次级消费者，自养生物　③分解者，腐生生物　④消费者，自养生物　⑤草食动物，异养生物　⑥自养生物，第一营养级　⑦自养生物，初级消费者 A．①③⑤　　　 B．②④⑥ C．①③⑤⑥ D．①⑥⑦ 解析：选C　第一营养级是生产者，属于自养生物；第二营养级是初级消费者，属于异养生物；第三营养级是次级消费者，属于异养生物；分解者属于腐生生物。 5．下图是我国北方某草原生态系统中部分食物网简图，据图判断下列说法正确的是(　　) A．图中所示的所有生物构成了生物群落 B．图中食物网中共有2条食物链 C．蛇只占有一个营养级 D．青蛙和蜘蛛之间存在捕食和种间竞争的关系 解析：选D　生物群落包括该生态系统的全部生物，包括生产者、消费者和分解者，而题图食物网中只包含了部分生产者和消费者。题图中共有4条食物链。蛇占有第四和第五两个营养级。青蛙以蜘蛛为食，二者之间有捕食关系；青蛙和蜘蛛都以蝗虫为食，二者之间又有种间竞争关系。 6．请据图回答： (1)图解表示一个__________的组成及各成分间的关系。阳光是它的__________。 (2)图中含能量最多的生物类群是__________。含能量最少的生物类群是__________。 (3)蛇占有________________条食物链，占有的营养级有______________________。 (4)若螳螂全部迁走，则黄雀的数量将会__________，原因是___________________。 解析：(1)题图中有阳光和非生物环境中的C、H、O、N等非生物成分。绿色植物能够进行光合作用，将无机物变成有机物，是生产者。蝉、螳螂、黄雀、蛇是直接或间接地依赖绿色植物而生存的动物，是消费者。细菌能分解动植物遗体将其中的有机物变成无机物，回到非生物环境中去，是分解者。所以图解表示了一个生态系统的组成和各成分之间的关系，阳光是它的能源。(2)题图中绿色植物是生产者，流经整个生态系统的总能量，就是绿色植物所固定的太阳能总量，因此，绿色植物所含的能量最多。能量沿食物链或食物网的流动过程是逐级递减的，因此蛇所含能量最少。(3)在这个简单的食物网中有2条食物链：绿色植物→蝉→黄雀→蛇，绿色植物→蝉→螳螂→黄雀→蛇。其中蛇分别占有第四和第五营养级。(4)如果螳螂全部迁走，则蝉的能量全部直接流向黄雀，黄雀由原来占有第三和第四营养级，变成了只占有第三营养级，减少了能量消耗，故黄雀数量将会增多。 答案：(1)生态系统　能源　(2)绿色植物　蛇　(3)2　第四和第五营养级　(4)增多　黄雀由第三和第四营养级变成了单纯的第三营养级，减少了能量消耗 学科网（北京）股份有限公司 $$