5.1.2 生态系统的结构和功能

生态系统就是在一定的空间范围内，生物与环境所形成的统一整体，就叫做生态系统。生态系统由非生物部分和生物部分组成，飞升部分如阳光空气水等是一切生物生长生存的必要条件。而生物部分就是植物、动物、细菌、真菌等，我们都给他们起了名字，就叫生产者、消费者，还有分解者。生产者只是通过光合作用制造有机物，为自身和动物提供营养。消费者就是直接或间接的以植物为食，而分解者就是通过分解动植物的遗体，为植物提供养分。所以说生产者、消费者和分解者之间是相互依存的关系。 第五单元 生物与环境 第一章 生态系统 第二节 生态系统的结构和功能 新人教版 八年级（上） 想一想.议一议：有人为了防止鸟吃草籽儿，把人工种草的试验区用网罩起来。过一段时间发现，草的叶子几乎被昆虫吃光了，而未加罩网的天然草原、牧草却生长良好。这是什么原因呢？这个实例说明了什么道理？ 原因： 道理： 鸟吃草籽儿的同时也会吃昆虫，限制了昆虫的数量。用网罩起来，阻止了鸟吃昆虫，导致昆虫数量增多。 自然界的各种生物是相互制约的。生物与环境是一个不可分割的整体。 一、生态系统的概念 观察和分析：结合教材思考什么叫生态系统？常见的生态系统有哪些？ 生态系统：在一定的空间范围内， 与 相互作用所形成的统一的整体。 生物 环境 一片草原 一块农田 一个湖泊 一片森林 二、生态系统的组成 分析.讨论：森林生态系统的组成。观察下图中森林生态系统中的部分生物现象，思考问题。 1.树如何获得生命活动所需的物质和能量？ 2.昆虫的幼虫如何获取物质和能量？啄木鸟呢？它的物质和能量来源是什么？ 树从外界吸收营养物质，通过光合作用制造有机物；能量来源于光能 植物：生态系统中的生产者。 树从外界吸收营养物质，通过光合作用制造有机物；能量来源于光能 动物：生态系统中的消费者。 二、生态系统的组成 分析.讨论：森林生态系统的组成。观察下图中森林生态系统中的部分生物现象，思考问题。 3.树、昆虫的幼虫和啄木鸟之间的物质和能量如何传递（用文字和箭头表示）？ 4.昆虫的幼虫如何获取物质和能量？啄木鸟呢？它的物质和能量来源是什么？ 树 → 昆虫幼虫 → 啄木鸟 树从外界吸收营养物质，通过光合作用制造有机物；能量来源于光能 动物：生态系统中的消费者。 二、生态系统的组成 分析.讨论：森林生态系统的组成。观察下图中森林生态系统中的部分生物现象，思考问题。 5.图中腐烂的树桩最终会消失吗？其中的有机物会发生什么变化？ 6.什么生物将树桩中的有机物分解成无机物消失？ 细菌和真菌 细菌和真菌：生态系统中的分解者。 会消失。其中的有机物会被分解成无机物。 二、生态系统的组成 观察和分析：结合下图森林生态系统中的生产者、消费者、分解者的关系示意图，描述它们之间的联系是什么？并说说生产者、消费者和分解者之间存在什么关系？ 它们之间的联系： 它们之间的关系： 生产者制造有机物供消费者食用，消费者之间叶存在食用，生产者、消费者和分解者最终被分解者分解 相互依存、相互制约的关系 二、生态系统的组成 观察和分析：观察下图中的森林生态系统，其中除了具有生产者、消费者、分解者，还有哪些？ 阳光、土壤、水分、温度等 生态系统的组成：由 部分（生产者、消费者、分解者）和 部分（光、土壤、水等） 生物 非生物 二、生态系统的组成 学以致用：结合下面的资料描述，分析其中的生物在生态系统中承担什么角色。 （1）马铃薯是重要的粮食作物，其植株进行光合作用将有机物储存在块茎中。马铃薯甲虫是一种农业害虫， 取食马铃薯的叶片和嫩茎，大大影响马铃薯 产量。胡蜂和盲蝽以马铃薯甲虫的卵及幼虫 为食，可适量将它们引入马铃薯田，用于对 害虫进行防治。马铃薯的角色是 ，马铃薯甲虫、胡蜂和盲蝽的角色是 。 生产者 消费者 二、生态系统的组成 学以致用：结合下面的资料描述，分析其中的生物在生态系统中承担什么角色。 （2）蚯蚓生活在土壤中，以腐败有机物为食。蚯蚓在生态系统中的角色是 。 （3）蚯蚓生活在土壤中，以腐败有机物为食。蚯蚓在生态系统中的角色是 。 分解者 分解者 二、生态系统的组成 学以致用：“落红不是无情物，化作春泥更护花。”这是清代诗人龚自珍的诗句。结合生态系统的组成以及各部分的作用，谈谈你对这句话的理解是什么？ 花瓣凋落后，其中的有机物被分解者分解成无机物，作为营养物质被花吸收利用。 二、生态系统的组成 学以致用：结合生态系统的组成，思考以下练习题。 1.下列对草原生态系统的叙述，错误的是（ ） A．由生物部分和非生物部分组成 B．鸟吃草籽，鸟的物质和能量流向草 C．食虫鸟可以制约以草为食的昆虫 D．全部生物与环境是不可分割的统一整体 B 2.下列属于生态系统的是（ ） A．一片麦田的全部冬小麦 B．一座校园里的全部生物和非生物 C．一条河拥有的全部阳光、空气 D．一片树林中的全部昆虫和啄木鸟 B 三、生态系统的营养结构 观察和分析：结合教材思考什么叫做食物链？结合下图中不同生物之间的关系，思考食物链的组成是什么？ 食物链：在 中，不同 之间由于 的关系而形成的 结构。 生态系统 生物 吃与被吃 链状 1.图中生态系统中哪些是生物？说明食物链的组成不包括什么？ 生产者、消费者、分解者是生物；食物链不包括非生物部分 三、生态系统的营养结构 观察和分析：结合教材思考什么叫做食物链？结合下图中不同生物之间的关系，思考食物链的组成是什么？ 2.图中哪些生物之间存在吃与被吃的关系？说明食物链的组成不包括什么？ 生产者和消费者之间存在吃与被吃的关系；食物链不包括分解者 食物链的组成：食物链只包括生态系统中的 和 ，不包括 和 。 生产者 消费者 分解者 非生物部分 食物链的描述 食物链的书写 三、生态系统的营养结构 分析：结合下面食物链的书写，归纳书写食物链有哪些要求？ 昆虫的幼虫吃树，啄木鸟吃昆虫的幼虫 树 → 昆虫幼虫 → 啄木鸟 兔吃草，狐吃兔 草 → 兔 → 狐 食草昆虫吃草，蜘蛛吃食草昆虫，食虫鸟吃蜘蛛 草→食草昆虫→蜘蛛→食虫鸟 食物链的书写：起始环节是 ；相互之间用 连接，由 的生物指向 的生物。 生产者 箭头 被吃 吃 三、生态系统的营养结构 学以致用：结合对食物链的认识，思考以下练习。 1.下列四个选项，正确表示一条完整的食物链的是( ) A.鼠→蛇→鹰 B.阳光→草→牛→蛇 C.草→兔→鹰 D.鹰→蛇→青蛙→昆虫 C 2.“螳螂捕蝉，黄雀在后”反映的是一条完整的食物链吗？说说你的理由？ 不能反映一条食物链。因为缺少生产者的起始环节，只反映了生物之间捕食关系。 三、生态系统的营养结构 观察和分析：观察下图所示生态系统中的生物，将它们用箭头连接起来，以表示不同生物之间的营养关系。 1.你连接的食物链有多少条？它们是互不关联的吗？ 11条，它们之间相互关联 2.图中草→兔属于一条食物链吗？说明食物链的截止有说明要求？ 不是，要指向最高级消费者。说明食物链截止于不被吃的最高级消费者 三、生态系统的营养结构 观察和分析：结合教材思考什么叫食物网？观察下图生态系统中的部分食物网，数一数有多少条食物链？ 食物网：在一个生态系统中，往往有很多条 ，它们彼此交错连接形成的结构。 食物链 4条食物链 思考：假如蛇的数量增多，鼠和猫头鹰的数量有什么变化？说明生物之间的关系是什么？ 猫头鹰的数量增多，鼠的数量减少；生物之间相互依存、相互制约。 三、生态系统的营养结构 观察和分析：观察下图中的食物网，分析以下问题。 1.图中的食物网有多少条食物链。其中最长的食物链是什么？ 4条食物链 绿色植物→植食性昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇→猫头鹰 2.图中猫头鹰和蛇之间有哪些关系？ 捕食关系和竞争关系 3.图中猫头鹰捕食蛇后，从蛇中获得了什么？ 物质和能量 三、生态系统的营养结构 观察和分析：观察下图中的食物网，分析以下问题。 4.生态系统中的物质和能量沿着 和 流动。 食物链 食物网 生态系统的营养结构是： 食物链和食物网 四、生态系统的功能 观察和分析：以下图中“草→鼠→猫头鹰”这条食物链为例，分析食物链中各生物之间的关系。 1.这条食物链中，数量最多的生物是 ；生物数量最少的是 。说明沿着食物链，各种生物的数量变化是 （填“增多”或“减少”或“不变”）。 草 猫头鹰 减少 沿着食物链，各种生物的数量依次减少。 观察和分析：以下图中“草→鼠→猫头鹰”这条食物链为例，分析食物链中各生物之间的关系。 2.这条食物链中，有机物最多的生物是 ；有机物最少的生物是 。生态系统中的有机物最终来自于 （填“生产者”或“消费者”或“分解者”）说明沿着食物链，各种生物的有机物变化是 （填“增多”或“减少”或“不变”）。 草 猫头鹰 生产者 减少 沿着食物链，各种生物的有机物依次减少。 四、生态系统的功能 四、生态系统的功能 观察和分析：观察下图中的物质变化示意图，思考问题。 1.二氧化碳和水是怎样在生物与无机环境之间循环的？在这一循环过程中，生产者、消费者和分解者各有什么作用？ 生产者：从无机环境中吸收二氧化碳和水，通过光合作用制造有机物，通过蒸腾作用散失水回到无机环境，通过呼吸作用将有机物变成二氧化碳和水回到无机环境。 消费者：通过呼吸作用将有机物变成二氧化碳和水回到无机环境。 分解者：通过分解作用将有机物变成二氧化碳和水回到无机环境。 四、生态系统的功能 观察和分析：观察下图中的物质变化示意图，思考问题。 2.进入生物体内的其他物质，能否再回到无机环境中？说明生态系统中的物质流动有说明特点？ 能回到无机环境。 生态系统中的物质流动：物质循环流动 观察和分析：下图中红色点表示有毒物质，观察图中食物链中有毒物质的流动情况，思考问题。 1.沿着这条食物链，各种生物体内的红色点的数量在 （填“增多”或“减少”或“不变”），说明沿着食物链，各种生物体内有毒物质的变化是 （填“增多”或“减少”或“不变”）。 四、生态系统的功能 增多 增多 2.沿着食物链，各种生物体内有毒物质增加的原因是什么？ 有毒物质在生物的体内不容易分解排出 四、生态系统的功能 观察和分析：以下图中“草→鼠→猫头鹰”这条食物链为例，分析食物链中各生物之间的能量关系。 1.猫头鹰的能量来自的生物是 ，鼠的能量来自的生物是 ，草的能量来自 ，通过草的 过程将光能转化成化学能。 2.通过这条食物链的能量来源可以知道，生态系统中的能量最终来自于 。 生态系统的能量最终来自于太阳（阳光）。 鼠 草 太阳 增多 光合作用 四、生态系统的功能 观察和分析：以下图中“草→鼠→猫头鹰”这条食物链为例，分析食物链中各生物之间的能量关系。 3.猫头鹰的能量能返回无机环境吗？你的理由是什么？ 猫头鹰的能量不能返回无机环境。因为猫头鹰体内有机物中的化学能被分解者分解成无机物后，能量就消失了。 4.生态系统中的能量能够被循环利用吗？ 生态系统中能量不能循环利用 四、生态系统的功能 观察和分析：以下图中“草→鼠→猫头鹰”这条食物链为例，分析食物链中各生物之间的能量关系。 5.这条食物链中能量最多的生物是 ，能量最少的生物是 。沿着食物链，各种生物的能量变化是 （填“增多”或“减少”或“不变”）。 草 猫头鹰 减少 沿着食物链，各种生物的能量依次减少。 思维训练：系统、整体地思考问题。 思考：某同学说:“苍蝇、蚊子真讨厌，应该想办法把它们消灭光!”如果有人研究出把地球上的蝇、蚊全部消灭的办法，你认为应该将其付诸实施吗？（它们的天敌、捕食对象、帮助植物传粉、生态系统的结构和功能等思考） 不应该付诸实施。因为苍蝇、蚊子是蜘蛛等一些生物的食物，它们能帮助植物传粉。如果消灭它们，会影响生态系统结构和功能的稳定。 五、课堂总结 生态系统的结构和功能 生态系统 生态系统的概念 生态系统的组成 生物部分 植物是生产者 动物是消费者 细菌和真菌是分解者 非生物部分：光、温度、水等 生态系统的营养结构 食物链：概念、组成、书写、沿着食物链各种生物的关系 食物网：概念 生态系统的功能：能量流动和物质流动 六、课堂练习 1.生态系统的各组成成分共同构成一个统一的整体。判断下列说法是不正确。 (1)一个自动化的养鸡场就是一个完整的生态系统。( ) (2)生产者、消费者和分解者构成一个完整的生态系统。( ) (3)在生态系统中，生物的生命活动所需要的物质可以被循环利用。( ) × × √ 2. 下面是生态系统的组成图解，请你补充完整。 生产者 动物 分解者 光、温度、水等 六、课堂练习 3.在生态系统中，食肉动物的数量般比食草动物的少，试从生态系统能量流动的角度分析原因。 4.只用农药防治害虫，往往会导致害虫的天敌中毒死亡，也威胁着人类的健康。将农田、森林、草原等生态系统作为一个整体来思考如何防治害虫，是发展绿色产业应该遵循的思路。 沿着食物链，各种生物的能量依次减少。食草动物自身也会能量消耗，并且食草动物只有一小部分流向食肉动物。 利用天敌来防治害虫，可以持续有效的控制害虫的数量，而且不会造成环境污染。 六、课堂练习 5.下列将“螳螂捕蝉，黄雀在后”的生物学现象用食物链表示，正确的是（ ） A．黄雀←螳螂←蝉 B．蝉→螳螂→黄雀 C．阳光→树→蝉→螳螂→黄雀 D．树→蝉→螳螂→黄雀 D 6.在草原生态系统中，鹰与鼠类之间存在捕食关系。下列相关叙述，错误的是（ ） A．鼠吸收的营养物质流入鹰的体内 B．鹰和鼠能量的根本来源是太阳能 C．猛禽捕食鼠类完成了物质循环 D．猛禽数量的减少可能会引发鼠害 C 六、课堂练习 7.下列有关能量流动的说法，不正确的是（ ） A．“万物生长靠太阳”说明了生态系统内的能量最终来源于太阳 B．“螳螂捕蝉”表示螳螂能利用蝉体内的全部物质 C．“大鱼吃小鱼”表示能量可以由小鱼传递给大鱼 D．生态系统中的能量是单向流动的，不能循环利用 B 8.如图表示某片森林生态系统中部分成分之间的关系。 请据图回答下列问题。 （1）在一定的空间范围内，生物与环境所形成的统一的整体叫作 。 生态系统 六、课堂练习 （2）草属于生态系统成分中的 ，通过光合作用制造 ，储存能量。它们为生物圈中其他生物提供了 和 。 （3）草原上的蝗虫、兔、食虫鸟等动物属于生态系统成分中的 ，它们直接或间接地以 为食，在动物摄食的过程中，食物中的 就流入动物体内。请写出此生态系统中包含食虫鸟的一条食物链 。 生产者　 有机物 食物 氧气 消费者 植物　 物质和能量 草→蝗虫→食虫鸟→猫头鹰 六、课堂练习 （4）土壤中的细菌、真菌属于生态系统成分中的 ，它们能将草原上动植物的遗体遗物中的有机物变成了水、无机盐和 ，这些物质会被植物重新利用。 （5）草原生态系统中的非生物部分除了图中所示的阳光以外，还有 等物质，生物的生活都离不开它们。 （6）如果这片草原的食虫鸟被滥捕滥杀， 就会泛滥成灾，草可能会被吃光。这说明生态系统是 的整体。 分解者 二氧化碳 空气、水 蝗虫 一个统一 六、课堂练习 9.与传统稻田管理相比，引鸭入田，能增加农业生态经济效益。如下图为某稻鸭共育生态系统示意图。请据图回答下列问题。 （1）由图可知，杂草与水稻争夺阳光、空气及土壤中的营养物质，属于 关系。 （2）该稻田的物质和能量是沿 流动的。生态系统中的物质是可以被 利用的，但能量是 流动的。 竞争　 食物链和食物网　 循环　 单向 （3）引鸭入田后，鸭对 有制约作用，可减少使用农药和除草剂等有毒物质，还节约生产成本、减轻环境污染。鸭粪富含有机物，排入稻田后经土壤微生物分解为无机物后被再利用。可见，鸭还能促进稻田生态系统的 功能。 昆虫和杂草 物质循环 六、课堂练习 10.如下图所示，图一表示湿地生态系统的食物网，图二表示该生态系统的碳循环，其中的ABC代表不同的生物成分，①②③④代表其生理过程。请分析回答下列问题： （1）图一要构成一个完整的生态系统，还缺少非生物部分和 。 （2）图一中所有生物能量的根本来源是 。杂食性鸟与昆虫的关系是 。 分解者（细菌和真菌）　 太阳能　　 竞争关系和捕食关系　 （3）图二中大气中二氧化碳的消耗只能依靠[A] 的 作用，它们能够吸收空气中的二氧化碳，并将 释放到大气中。 生产者（植物）　　 光合　　 　氧气　　 六、课堂练习 10.如下图所示，图一表示湿地生态系统的食物网，图二表示该生态系统的碳循环，其中的ABC代表不同的生物成分，①②③④代表其生理过程。请分析回答下列问题： （4）图二中B代表的生物成分是 。A和B的 作用，以及[ ]的 作用均能向生物圈排放二氧化碳，这些二氧化碳返回大气，重新被A利用。 消费者（动物）　　　 呼吸　　 　C　　 分解　　 $