3.1 生态系统的结构-月宫一号——人工闭合生态系统（情境课件）生物人教版选择性必修2

该高中生物学课件从“月宫一号”人工闭合生态系统导入，系统展示了生态系统的组成成分、结构模型及食物链食物网等核心内容，帮助学生理解生态系统的概念及各组分间的内在联系。 其亮点在于结合生命观念和科学思维，通过“月宫一号”案例分析生物与非生物成分的作用，构建生态系统结构模型，绘制食物链和食物网。采用情境启思与即学即练结合的方法，学生能深化对生态系统结构的理解，提升分析解决问题的能力，教师可借助结构化资料高效开展教学。

人教版选择性必修2 月宫一号 ——人工闭合生态系统 第3章 生态系统及其稳定性 第1节 生态系统的结构 目录 生命观念 1.能说出生态系统的组成成分及各成分的作用，并能区分不同的生态系统类型。 2.认同生物群落与其无机环境相互作用形成统一整体。 科学思维 1.能够分析并构建生态系统的结构模型，绘制食物链和食物网。 2.通过分析具体势力，综合归纳出生态系统的组成成分和营养结构。 社会责任 1.认同保护生态环境的重要性，能从生态学角度分析并尝试解决实际问题。 2.认识到人类活动对生态系统的影响，形成爱护环境、保护生物多样性的社会责任。 素 养 目 标 情境导入 月宫一号——人工闭合生态系统 月宫一号为什么可以称为人工生态系统？ “月宫一号”中有哪些生物呢? 情境启思 月宫一号——人工闭合生态系统 除了生物以外，“月宫一号”还有哪些成分呢？ 光照、水、氧气、二氧化碳等 这些生物与非生物之间有着怎样的联系？在这些生命表象之下是否有着我们看不见的“设计图“？今天就让我们一起来解读生命世界的终极设计图。 植物 黄粉虫 微生物 人 1、什么是生态系统？范围、有哪些类型？ 2、生态系统的组成成分包括哪些方面，各组分的作用和关系？ 3、什么是食物链和食物网？消费者级别与营养级级别的关系？ 4、食物网的形成原因？有何意义？ 自主阅读教材P48-P52，思考讨论完成以下问题。 情境串讲 一、生态系统的范围 1. 概念： 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。 生态系统的空间范围有大有小。一片森林、一个湖泊、一片草原、一条河流、一块农田等都可成为一个生态系统。 2. 范围： 三江源湿地生态系统 池塘生态系统 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——生物圈 情境串讲 一、生态系统的范围 3. 类型： 自然生态系统 人工生态系统 水域生态系统 陆地生态系统 海洋生态系统、淡水生态系统 森林生态系统、草原生态系统 荒漠生态系统、冻原生态系统 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 情境串讲 一、生态系统的范围 情境串讲 二、生态系统具有一定的结构 分析“月宫一号”中的生物之间的食物关系，能画出几条食物链? 这些生物在生态系统中有什么作用？ 植物 黄粉虫 人 情境串讲 二、生态系统具有一定的结构 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 1、非生物的物质和能量 非生物的 物质和能量 有机物：腐殖质(蛋白质、糖类、脂质等) 气候条件：光照、温度、气压等 无机物：H2O、CO2、O2、无机盐等 （1）作用 （2）地位 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。 是生态系统的必需成分——生态系统的基础。 情境串讲 二、生态系统具有一定的结构 2、生产者 生产者 (producer) 化能自养型：化能合成细菌（硝化细菌、铁细菌） 光能自养型：绿色植物、光合细菌(蓝细菌) CO2 + H2O 有机物 + O2 光能 CO2 + H2O 有机物 化学能 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。 （1）作用(以光合自养型为例) （2）地位: 是生态系统的 。 基石 蓝细菌 自养型生物 情境串讲 二、生态系统具有一定的结构 3、消费者 捕食或寄生 异养型生物 消费者 (consumer) 寄生生物：菟丝子、病毒、寄生菌 食虫性植物：捕蝇草、猪笼草 绝大部分动物：植食性、肉食性、杂食性动物 （1）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。 （2）地位: 是生态系统 。 最活跃的成分 菟丝子 猪笼草 情境串讲 二、生态系统具有一定的结构 4、分解者 分解者 (decomposer) 营腐生生活的动物：蚯蚓、蜣螂、秃鹫等 营腐生生活的细菌和真菌： 乳酸菌、酵母菌、霉菌、蘑菇等 腐生异养型生物 霉菌 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，实现生态系统内的物质循环。 （1）作用 （2）地位: 是生态系统 。 必需的关键成分 蜣螂（屎壳郎） 情境串讲 二、生态系统具有一定的结构 思考 1.所有的植物都是生产者吗？ 2.生产者一定是植物吗？ 3.所有动物都是消费者吗？ 4.消费者都是动物吗？ 5.所有微生物都是分解者吗？ 6.分解者一定是微生物吗？ 猪笼草、菟丝子、捕蝇草等——消费者 硝化细菌，光合细菌 秃鹫、蚯蚓、蜣螂等——分解者 寄生细菌，菟丝子 硝化细菌、蓝细菌等——生产者；寄生细菌——消费者 秃鹫、蚯蚓、蜣螂等营腐生生活的动物 植物≠生产者；动物≠消费者；细菌≠分解者 生产者一定是自养型生物, 自养型生物一定是生产者 营腐生生活的生物一定是分解者， 分解者一定是营腐生生活的生物 情境串讲 二、生态系统具有一定的结构 ★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：生活在腐烂的有机体中 情境串讲 二、生态系统具有一定的结构 细胞代谢及其类型 细胞代谢 同化作用 （合成代谢） 异化作用 （分解代谢） 将外界物质合成自身的组成物质 储存能量 释放能量 将自身的组成物质加以氧化分解 自养型 异养型 同化作用 以光能或化学能为能量的来源，以无机物为原料，合成有机物、储存能量的营养方式。 不能直接把无机物合成有机物，必须摄取现成的有机物来维持生活的营养方式。 情境串讲 二、生态系统具有一定的结构 兼性厌氧型 异化作用 需氧型 厌氧型 如：酵母菌 人： 水稻： 蛔虫： 异养需氧型 异养厌氧型 光能自养需氧型 绝大多数植物、动物、微生物 如：乳酸菌、破伤风杆菌、蛔虫…… 情境串讲 二、生态系统具有一定的结构 （二）生态系统的结构模型（P51） 情境串讲 二、生态系统具有一定的结构 18 生产者 CO2等 消费者 植食性动物 肉食性动物1 ① 分解作用（呼吸作用） ③ 光合作用 ② ② ② 呼吸作用 ③分解作用（呼吸作用） 无机盐等 ① 肉食性动物2 遗体、粪便等 分解者 ② 呼吸作用 捕食 （二）生态系统的结构模型（P51） 情境串讲 二、生态系统具有一定的结构 19 ①联系生物界和非生物界之间的必备成分是 和 。 ②理论上，一个生态系统可以没有 ； 但是实际上，在自然生态系统中， 生产者、消费者、分解者都是紧密联系， 缺一不可的。 ③由于生态系统中各组成成分之间的 紧密联系，才使生态系统成为一个 ，具有一定的结构和功能。 生产者 分解者 消费者 统一的整体 （基石） （加快物质循环） （不可缺少） 即学即练 生态系统中四种成分的判断 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 非生物的物质和能量 生产者 消费者 分解者 方法规律： 1.双向箭头连接“生产者”与“非生物的物质和能量” 2.众向所归非生物的物质和能量 3.消费者指向分解者 1.下列有关生态系统组成成分的叙述，错误的是(　　) A．能进行光合作用的生物属于生产者 B．有的植物和微生物也可能是消费者 C．细菌和真菌等微生物全部属于分解者 D．空气和热能等也属于生态系统的组成成分 细菌和真菌不都属于分解者， 如硝化细菌属于生产者 C 即学即练 生态系统的组成成分 2．如图为生态系统的组成成分的关系图。下列对a、b、c所代表的成分的说法，正确的是(　　) A．b中有真核生物，也有原核生物，但都是自养生物 B．a中全是异养真核生物 C．c只包括腐生细菌和真菌 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 并不都是真核生物，如根瘤菌也是消费者，但属于原核生物 还有腐生动物，如蚯蚓、秃鹫等 生态系统的基石是b(生产者) A 即学即练 生态系统的组成成分 a消费者 b生产者 c分解者 情境串讲 二、生态系统具有一定的结构 （三）生态系统的营养结构 ——食物链和食物网 （1）食物链: 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。 食物链的起点是________，终点是______________________________， 因此食物链的成分_________________。 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。 玉米 蝗虫 青蛙 蛇 鹰 生产者 不被其他动物所食的动物 生产者+消费者 (起点定为生产者） 自然选择 被捕食者 捕食者 情境串讲 二、生态系统具有一定的结构 （三）生态系统的营养结构 ——食物链和食物网 （2）营养级: 食物链中的一个个环节，是指处于食物链同一环节上所有生物的总和。 生产者 消费者 消费者 消费者 消费者 初级 次级 三级 四级 玉米 蝗虫 青蛙 蛇 鹰 第二营养级 第一营养级 第三营养级 第四营养级 第五营养级 营养级=消费级+1 情境串讲 二、生态系统具有一定的结构 （三）生态系统的营养结构 ——食物链和食物网 各个营养级的生物都会因消耗掉大部分能量，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，因此食物链一般不超过五个营养级。 （即能量沿食物链的流动是逐级递减的，营养级越高获得的能量越少） 思考：食物链上一般不超过五个营养级，这是为什么？ 玉米 蝗虫 青蛙 蛇 老鹰 情境串讲 二、生态系统具有一定的结构 （三）生态系统的营养结构 ——食物链和食物网 （3）食物网: 在食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。 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。 情境串讲 二、生态系统具有一定的结构 思考•讨论 1．观察图中某陆地生态系统的食物网，鹰占据哪几个营养级？ 2．该食物网中鹰和蛇的种间关系是什么？ 3．食物链中没有体现生态系统的什么组成成分？ 4．为什么说错综复杂的食物网是使生态系统保持相对稳定的重要条件？ 鹰占据第三、第四、第五、第六营养级。 　鹰和蛇的种间关系是捕食和种间竞争。 分解者及非生物的物质和能量。 因为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取代。 情境串讲 二、生态系统具有一定的结构 （三）生态系统的营养结构 ——食物链和食物网 特点： ①同一种生物在不同的食物链中可以占有 的营养级。 ②食物网中两种生物之间可能出现 的关系，如 。 ③食物网的复杂程度取决于 而不是生物数量。 ④某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个种群，甚至可能不属于同一物种。 不同 不同 物种数 竞争和捕食 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。 情境串讲 二、生态系统具有一定的结构 （三）生态系统的营养结构 ——食物链和食物网 ②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 功能： ①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 。 复杂 越强 3．单向性集团内捕食作用是指不同天敌共享同一猎物，而一种天敌捕食共同猎物的同时还捕食另一种天敌，被称为集团内捕食者，另一种天敌被称为集团内猎物。某生态系统中瓢虫与寄生蜂、蚜虫三者之间存在单向性集团内捕食作用，其中寄生蜂既是猎物又是捕食者，蚜虫以吸取植物汁液为生。下列说法错误的是(　　) A．题中所述的生物构成了两条食物链 B．瓢虫与寄生蜂之间存在种间竞争和捕食关系 C．题中所述食物关系中，瓢虫占据第二、三营养级 D．瓢虫属于集团内捕食者，寄生蜂属于集团内猎物 植物→蚜虫→寄生蜂→瓢虫 C 即学即练 生态系统的食物链和食物网 瓢虫占据第三、四营养级 4.下列有关图示的各项叙述，正确的是(　　) A．图中有两条食物链 B．食物网中，狐与鸟之间既存在捕食关系，又存在种间竞争关系 C．细菌占有第二、三、四、五营养级 D．该图中的所有成分构成生物群落，狐为第三、四营养级 A 即学即练 生态系统的食物链和食物网 只存在捕食关系 细菌是分解者，不参与食物链(网)的构成 生态系统 情境串讲 三、食物网中的生物数量变化分析 思考：如图是某生态系统食物网的部分图解。据图分析： 1、绿色植物减少，其他生物数量如何变化？ 2、鹰减少，蛇和兔的数量如何变化？ 3、青蛙突然减少，蛇、食草昆虫、 鹰数量如何变化？ 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。 “一级生物若减少， 其他生物跟着跑” 情境串讲 三、食物网中的生物数量变化分析 2.“天敌”减少的情况 若“天敌”减少，则被捕食者数量增加。但随着数量增加，种内斗争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定，但结果比原来的数量要增大。 “如果天敌患了病，先增后减再稳定” 情境串讲 三、食物网中的生物数量变化分析 3.“中间”营养级生物减少的情况 基本不变 (1)生产者相对稳定: 生产者比消费者稳定得多,所以当某一 种群数量发生变化时,一般不需考虑生 产者数量的增加或减少。 (2)最高营养级相对稳定: 处于最高营养级的种群有多种食物来源时,若其中 一条食物链中断,则最高营养级种群数量可通过多食其他食物而维持其数量基本不变。 (3)沿不同的食物链分析结果不同时： 应以中间环节少的（即以最短的食物链）为分析依据 情境串讲 三、食物网中的生物数量变化分析 (4)当草提供的有机物总量一定时，蛇全部捕杀，短期内和较长时间鹰的数量变化分别是？ 鹰的数量短时间内维持稳定 较长时间会先稳定，再增加，后趋于稳定 当a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时，则b种群的数量将增加； 若导致b种群的营养级升高时，则b种群的数量将减少。 5.如图是某森林生态系统中的食物网结构示意图。下列相关叙述正确的是（　　） A. 该食物网不包含分解者，每种生物只占有一个营养级 B. 该图中只体现生态系统的两种成分，未体现的成分是非生物的物质和能量、分解者 C. 若丙由于某种原因大量减少，则乙的数量在短期内会大量增加 D. 维持一个生态系统存在的不可缺少的生物成分只有生产者 B 即学即练 食物网中的生物数量变化分析 戊占据第四、第五两个营养级 减少 生产者、消费者和分解者是紧密联系、缺一不可的 归纳总结 生态系统的结构 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 生物 群落 生产者 消费者 分解者 生态系统的结构 捕食 食物链 食物网 物质循环和能量流动的渠道 1.关于生态系统组成成分的叙述，正确的是(　　) ①自养生物都是生产者　②生产者都是自养生物　③异养生物都是消费者　④消费者都是异养生物　⑤植物都是生产者　⑥细菌、真菌都是分解者　⑦动物都是消费者 A. ②④⑥ B. ①②④ C. ①⑤⑦ D. ②⑤⑥ B 课堂练习 能力提升 2.下列关于如图所示生态系统各成分关系的叙述，错误的是(　　) A. 图1中a、b应分别为生产者、非生物的物质和能量 B. 图1中c、d应分别为消费者、分解者 C. 图2中的食物链是E→F→D→B D. 图2中A为分解者，C为非生物的物质和能量，E为生产者 D 课堂练习 能力提升 3.某草原生态系统的食物网情况如下表所示(“√”表示存在捕食关系)，下列分析中错误的是(　　) A. 此食物网有3条食物链 B. 次级消费者有食虫鸟、鹰、狐狸 C. 人类大量捕杀鼠会使狐狸的数量 增多，鹰的数量减少 D. 鹰占有两个营养级 C 课堂练习 能力提升 4.大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用。这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响，此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。当某种大型肉食性动物迁入到一个新的生态系统时，不可能发生的变化是(　　) A. 生态系统中原有食物链的营养级增加 B. 植食性动物间的种间竞争结果发生反转 C. 肉食性动物间的捕食关系发生反转 D. 减轻该地区野生动物对农作物的破坏程度 C 课堂练习 能力提升 人教版选择性必修2 感谢观看！ $