3.1 生态系统的结构课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

该高中生物学课件聚焦“生态系统的结构”，涵盖生态系统的范围、组成成分及营养结构。通过“大豆田生态系统”问题探讨导入，分析生物与环境相互作用，衔接群落知识，提供实例判断、表格归纳等支架，引导构建结构模型。 亮点在于融合生命观念（结构与功能观、生态观）与科学思维（归纳建模、演绎分析），通过思考讨论（比较生态系统组成）、高考题应用及食物链构建（能量流动、物质富集）等探究活动。学生可深化生命观念与科学思维，教师能借助清晰结构与习题提升教学效率。

第1节 生态系统的结构 第2章 群落及其演替 选必二 学习目标 1 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、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。 3、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。 学习目标 目录 01 生态系统的范围 02 生态系统的组成成分 03 生态系统的营养结构 3 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 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。 生态系统的范围 01 6 1 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 非生物环境 2 范围 生态系统的空间范围__________；________是地球上最大的生态系统； 生物圈包括________________________________的总和。 有大有小 生物圈 地球上的全部生物及其非生物环境 群落 非生物环境 生态系统 生物圈 相互作用 统一整体 一个湖泊 生态瓶 生物圈 一块农田 一、生态系统的范围 7 现学现用：判断以下例子是否为生态系统 ①一片树林____　 ②一片草原上的所有生物____　 ③一个动物园中的全部动物和植物____　 ④一个果园中的全部果树及其非生物环境____　 ⑤一个果园中的全部生物及其非生物环境____ ⑥生物圈____ ⑦一块腐木____ ⑧明理湖____ 是 群落 否 否 是 是 是 是 一个动物园呢？  一块腐木 彼此之间没有内在联系和相互影响，不是一个有机的整体。 一、生态系统的范围 判断标准：所有的生物种群+环境 8 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 3 类型 一、生态系统的范围 生态系统的组成成分 02 10 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、生态系统的组成成分 讨论1.两个生态系统中有哪些生物？尝试通过他们的营养方式和作用，对它们进行分类。 植物 植食性动物 肉食性动物 微生物 荒漠生态系统 柠条、地锦、胡枝子、 画眉草、狗尾草、猪毛蒿 蝗虫、蝼蛄、叶蛾、土蜂 姬蜂、步甲、园蛛、蜈蚣 真菌、细菌、放线菌 池塘生态系统 栅藻、团藻、水草 草履虫、水蚤、田螺、草鱼 青鱼、黑鱼 细菌、真菌 讨论2.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？为什么？ 还有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，生命活动本质上也是物质与能量的变化。非生物物质还是生物赖以生存的环境。 非生物物质和能量 阳光、水、空气、无机盐等等 思考·讨论 分析生态系统的结构 p49 12 讨论3.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？ 植物 植食性动物 肉食性动物 微生物 非生物物质和能量 荒漠生态系统 柠条、地锦、胡枝子、 画眉草、狗尾草、猪毛蒿 蝗虫、蝼蛄、叶蛾、土蜂 姬蜂、步甲、园蛛、蜈蚣 真菌、细菌、放线菌 阳光、水、空气、无机盐等等 池塘生态系统 栅藻、团藻、水草 草履虫、水蚤、田螺、草鱼 青鱼、黑鱼 细菌、真菌 通过光合作用，将太阳能转化为化学能,储存在有机物中。 通过捕食植物或其他动物获得物质和能量。 分解动植物的遗体或排遗物等获得。 讨论4.将上述生物按照它们在生态系统中的作用进行归类，并总结生态系统的组成。 生产者 消费者 分解者 非生物物质和能量 思考·讨论 分析生态系统的结构 p49 13 (1)主要组成: ________、_________、_________、_________、__________等 (2)作用: (3)地位: 是生态系统的 成分，是生态系统的 。 光 热 水 空气 无机盐 　是生物群落中物质和能量的根本来源，是生物群落赖以生存和发展的基础 基础 1.非生物的物质和能量 必需 二、生态系统的组成成分 14 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 。 =自养生物（能利用无机物合成自身有机物） 二、生态系统的组成成分 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、生态系统的组成成分 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、生态系统的组成成分 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、生态系统的组成成分 （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、生态系统的组成成分 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、生态系统的组成成分 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、生态系统的组成成分 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、生态系统的组成成分 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、生态系统的组成成分 ★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 24 输入 组分2 组分1 组分3 输出 任务一：P50讨论5.参照一般系统的结构模式图(下图)，请尝试根据生态系统中各成分的作用及物质、能量的获取方式，将生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量用箭头和文字连接起来，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、生态系统的组成成分 非生物的物质和能量 生产者 消费者 分解者 摄食 残枝败叶、遗体 细胞呼吸 化能合成作用 细胞呼吸 细胞呼吸 尸体、粪便 （分解作用） （基石） （加快物质循环） （不可缺少） 光合作用 生态系统中各组成成分之间紧密联系、缺一不可，使生态系统成为一个统一的整体，具有一定的结构和功能。 ②有3个箭头指出的为生产者 ②3个箭头指入的为非生物的物质和能量 先找双向箭头，双向箭头两边为“非生物的物质和能量”和“生产者” ③除非生物的物质和能量外，其他成分都指向的是分解者 任务一：P50讨论5.参照一般系统的结构模式图(下图)，请尝试根据生态系统中各成分的作用及物质、能量的获取方式，将生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量用箭头和文字连接起来，尝试画出生态系统的结构模型。 生态系统成分的判断方法 理论上，一个生态系统可以没有消费者；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。 26 生产者 非生物的物质和能量 消费者 分解者 生产者 非生物的物质和能量 消费者 分解者 生产者 非生物的物质和能量 消费者 分解者 生态系统的结构模型的变形： 27 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 17题，第(2)小题： 生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的主要方式分别是___________________________________________、 消费者通过食物网（链）取食利用、______________________________________________________。 生产者通过光合作用固定CO2，合成有机物 分解者通过分解动植物遗体和动物排遗物中的含碳有机物 2021年广东高考题 29 思考：生态系统各成分紧密联系，缺一不可，使生态系统成为一个 统一整体，那么生态系统的物质和能量是沿着什么渠道进行的？ 从以上模型我们看出生态系统各成分紧密联系，缺一不可，使生态系统成为一个统一整体，那么生态系统的物质循环是沿着什么渠道进行的？ 30 生态系统的营养结构 03 31 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 ， 箭头的方向代表 流动的方向，不可逆。 生产者 不被其他动物所食的动物 生产者+消费者 自然选择 被捕食者 捕食者 1.食物链的概念 2.食物链的特点 物质和能量 玉米 蝗虫 青蛙 蛇 鹰 在生态系统中，各种生物之间由于 关系而排列的链状顺序称为食物链。 捕食 注意: 分解者和非生物部分不计入捕食食物链 三、生态系统的营养结构 生产者所固定的物质与能量，通过一系列捕食和被捕食关系，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。 32 实例 生物类型 绿色植物 植食性动物 肉食性动物 所属成分 营养级 生产者 初级消费者 次级消费者 三级消费者 第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级 四级消费者 第五营养级 玉米 蝗虫 青蛙 蛇 鹰 ：指处于食物链同一环节上所有生物的总和。 3.营养级的概念 ③营养级个数：一般来说，食物链不超过五个营养级。 ②消费者的营养级级别=其消费者级别+1 ①生产者一定是第一营养级 根据食物链上是第几个获得“营养”的。 玉米中的营养物质由于捕食作用，被一级一级传递到蝗虫、青蛙等 例如，在草原生态系统中，初级消费者（如各种草食动物）构成了一个营养级。这个营养级上的所有生物物种的总和，就是所有以植物为食的动物，如鹿、兔子、羚羊等。这些动物在食物链中处于第二营养级，它们通过摄取植物来获取能量和营养物质。 33 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、生态系统的营养结构 51页旁栏思考：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 ①各个营养级的生物都会因 消耗掉大部分能量， ②其余能量有一部分流入 ， ③只有一小部分能够被 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。 呼吸作用 分解者 下一营养级 生态系统中 能量逐级递减 三、生态系统的营养结构 （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） 35 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。 4.食物网的概念： 三、生态系统的营养结构 (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、生态系统的营养结构 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、生态系统的营养结构 拓展一：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 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 拓展一：构建食物链的方法 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 拓展一：构建食物链的方法 拓展二、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 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。 拓展二、食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析 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。 拓展二、食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析 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。 拓展二、食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析 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 1.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 48 2.食物链彼此相互交错形成食物网。以下有关食物网的说法 正确的是 ( ) A. 每种动物可以吃多种植物 B.每种生物都被多种生物捕食 C. 每种生物都只位于一条食物链上 D.一种生物可能属于不同的营养级 D 习题巩固 49 3.动物园里饲养着各种动物，栽培了多种植物。它们构成一个 群落吗？动物园是个生态系统吗？ 动物园中的全部动物不能说是一个群落，因为不同种动物是分开饲养的，彼此之间没有内在联系和相互影响，不是一个有机的整体。同理，动物园中的全部动物和植物也不是一个系统。 习题巩固 50 （1）在远洋水域，从水深30m处开始， 随着水深增加，固定太阳能的数量 逐渐减少，影响这一变化的非生物 因素主要是___________ 。 4.下图是某海洋生态系统中，生产者固定太阳能的数量与水深关系的曲线。 请据图回答以下问题。 （2）近海水域水深为_____________ 时，生产者的数量最多。 （3）生活在水深100m以下的生物，从生态系统的组成成分看， 主要是 __________________ 。 阳光 10-15m 消费者、分解者 习题巩固 51 5.(变式训练)如图是某海洋生态系统中， 生产者固定太阳能(E)与水深(h)的关系曲线。 下列说法不正确的是(　 ) A.在远洋水域，从水深30 m处开始，随着水深增加固定太阳能的 数量逐渐减少，影响这一变化的主要非生物因素是光 B.在水深小于20 m的水域中，近海中生产者固定的太阳能比远洋水 域中生产者固定的太阳能多，主要是因为近海水体中矿质元素多 C.近海水域水深为10 m左右时，生产者的数量可能最多 D.生活在水深100 m以下的生物，从生态系统的组成成分看， 只能是分解者 D 还有消费者 习题巩固 从水深30 m处开始，随着水深增加光照强度减弱，由题图可知，水生植物固定太阳能的数量也逐渐减少，故影响这一变化的主要非生物因素是光，A正确； 在水深小于20 m的水域中，近海中矿质元素多，植物数量较多，因此生产者固定的太阳能比相同水深的远洋海域中生产者固定的太阳能多，B正确； 从表中数据可以看出，近海水域水深10 m左右处，生产者固定的太阳能最多，故该处生产者的数量可能最多，C正确； 生活在水深100 m以下的生物，从生态系统的成分看除分解者外，还有消费者，D错误。 52 Lavf58.51.100 $