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

该高中生物学课件围绕“生态系统的结构”，系统讲解生态系统的概念、组成成分及营养结构。以大豆田生态系统为导入，通过问题探讨生物与环境的关系，逐步构建从生物群落到生态系统的认知框架，形成清晰的学习支架。 其亮点在于融合生命观念与科学思维，通过“思考·讨论”分析不同生态系统组成，结合实例辨析生产者、消费者等成分，培养探究实践能力。小结部分用“三个等于”“三个不等于”梳理易混概念，助力学生深化理解，也为教师提供丰富互动素材，提升教学效果。

第1节 生态系统的结构 大豆是发源于我国的重要粮食作物。大豆田里生长着稗草、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: 1、大豆根系会给土壤带来哪些变化？ 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。 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： 种间竞争 大豆蚜与大豆： 捕食 大豆与根瘤菌： 互利共生 大豆是发源于我国的重要粮食作物。大豆田里生长着稗草、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: 3、根据以上讨论结果，请用一句话概括生物与环境的关系。 ①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； ②生物与环境相互依赖、相互影响； ③生物与环境之间有复杂的相互作用； ④生物与环境是统一的整体。 一、生态系统的范围 在_________内，由_________与______________________而形成的统一整体, 叫作生态系统。 一定空间 生物群落 它的非生物环境相互作用 1、生态系统概念： 2、生态系统的组成成分： 个体 种群 群落 非生物环境 相互作用 统一整体 生态系统 群落:主要研究生物之间的关系。 生态系统:研究生物与非生物环境的相互关系。 一、生态系统的范围 3、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 如：一片森林、一片草原、一条河流、一个池塘、一块农田、一个生态瓶等。 被污染的培养基 一个湖泊 生态瓶 生物圈 随堂练习： 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____ ⑦一块朽木____ ⑧密云水库____ 是 否 否 否 是 是 是 是 判断标准：所有的生物种群+环境 生物与生物、与环境之间存在内在联系和相互影响，是一个有机的整体 一个动物园呢？  一、生态系统的范围 4、类型： 水域生态系统 自然 生态系统 人工 生态系统 海洋生态系统 陆地生态系统 淡水生态系统 森林生态系统 草原生态系统 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 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及各组分之间的联系。 思考·讨论： ？ 分析生态系统的结构 讨论1:按照不同种类生物的营养方式，以及它们在生态系统中的作用，将上述生态系统中的生物进行归类。 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 思考·讨论： ？ 分析生态系统的结构 讨论2:在上述生态系统中，除生物成分之外还有哪些成分？它们对生态系统来说是不可缺少的吗？为什么？ 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 非生物物质和能量 阳光、水、空气、无机盐等等 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。 思考·讨论： ？ 分析生态系统的结构 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 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 非生物物质和能量 阳光、水、空气、无机盐等等 通过光合作用将无机物转化为有机物，将太阳能转化为化学能。 通过摄取其他生物获得物质和能量。 通过分解动植物遗体和动物的排遗物获得物质和能量 思考·讨论： ？ 分析生态系统的结构 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。 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 非生物物质和能量 阳光、水、空气、无机盐等等 ①生产者 ②消费者 ③分解者 ④非生物物质和能量 二、生态系统具有一定的结构 (一)生态系统的组成成分： 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 消费者 分解者 生态系统 光合细菌(蓝细菌) 化能合成细菌(硝化细菌) 注意：寄生生物都属于消费者(菟丝子、病毒、细菌) 注意：腐生生物都属于分解者(秃鹫、蜣螂、蚯蚓等) 异养生物 异养生物 二、生态系统具有一定的结构 (一)生态系统的组成成分： 1、非生物的物质和能量： 物质 能量 水、空气、无机盐等。 阳光、热能等。 (2)作用： (3)地位： 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。 是生态系统的必需成分。 (1)主要组成： 二、生态系统具有一定的结构 (一)生态系统的组成成分： 2、生产者： = 自养生物（能利用无机物合成自身有机物） （1）类型： （2）作用： （3）地位： 光能自养型： 化能自养型： 光合作用 化能合成作用 CO2 + H2O (CH2O) + O2 光能 绿色植物（主要）、蓝细菌等 硝化细菌、铁细菌、硫细菌等 CO2 + H2O (CH2O) + O2 化学能 利用无机物氧化放出的化学能，合成自身的有机物 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。 生产者是生态系统的基石(主要成分) 二、生态系统具有一定的结构 (一)生态系统的组成成分： 2、生产者： = 自养生物（能利用无机物合成自身有机物） 思考2：所有的植物都是生产者吗？ 思考1：生产者一定是植物吗？ 不一定，生产者还包括光合细菌(蓝细菌)和化能合成细菌(硝化细菌) 不一定，寄生植物、捕食植物等可以属于消费者 菟丝子 ——消费者 猪笼草 ——生产者、消费者 二、生态系统具有一定的结构 (一)生态系统的组成成分： 3、消费者： 直接或间接地以生产者为食，获取物质和能量的异养生物 （1）类型： （2）作用： ②寄生生物：菟丝子、蛔虫、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 ①将有机物转变为无机物，加快生态系统的物质循环。 ②帮助植物传粉和种子的传播。 生态系统最活跃的成分 （3）地位： 二、生态系统具有一定的结构 (一)生态系统的组成成分： 4、分解者： 异养生物 （1）类型： ①营腐生生活的细菌和真菌： 乳酸菌、酵母菌、霉菌、蘑菇等 ②营腐生生活的动物： 蚯蚓、蜣螂、秃鹫等 腐生生物 ①腐生是生物体获得营养的一种方式。 ②凡在无生命的有机体(动物尸体、粪便，植物枯枝落叶等)获取有机物维持自身生活的生物叫“腐生生物”。 （2）作用： 将动植物遗体和动物排遗物分解成无机物，供生产者重新利用，有机物→无机物。 （3）地位： 生态系统必需的关键成分 二、生态系统具有一定的结构 (一)生态系统的组成成分： 思考4：所有动物都是消费者吗？ 思考3：消费者都是动物吗？ 不一定，营腐生生活时的动物属于分解者，如蚯蚓、蜣螂等 不一定，消费者还包括营寄生生活的植物和微生物 思考5：所有微生物都是分解者吗？ 大肠杆菌（寄生微生物）、根瘤菌（共生型微生物） 既有生产者： 还有分解者： 也有消费者： 硝化细菌、铁细菌、光合细菌等 枯草杆菌、蘑菇等 思考6：分解者一定是微生物吗？ 不一定，分解者还包括营腐生生活的动物 三个等于： 自养生物=生产者 营捕食或寄生的异养生物=消费者 营腐生的异养生物=消费者 三个不等于： 植物≠生产者 动物≠消费者 微生物≠分解者 小结： ★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 思考·讨论： ？ 分析生态系统的结构 讨论5:参照一般系统的结构模式图，尝试画出生态系统的结构模型。 太阳能输入 生产者 消费者 分解者 能量输出 生产者 CO2等 植食性动物 肉食性动物1 ① ② ② ② ② ② ①光合作用 ②呼吸作用 ③分解作用 无机盐等 ③ ① 肉食性动物2 残枝败叶、遗体、粪便等 分解者 生态系统 的基石 生态系统 最活跃的成分 生态系统的 关键成分 消费者 二、生态系统具有一定的结构 (一)生态系统的组成成分： 5、构建生态系统结构模型 正是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统一的整体，具有一定的结构和功能。 二、生态系统具有一定的结构 (一)生态系统的组成成分： 5、构建生态系统结构模型 生产者和分解者是联系生物群落和非生物环境的两大桥梁。 生产者 分解者 无机物 有机物 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 生态系统的结构模型 生产者 分解者 消费者 非生物物质和能量 摄食 残枝败叶 遗体残骸、粪便 呼吸 作用 呼吸作用 呼吸作用 光合/化能合成作用 （基石） 加快物质循环 物质循环的关键成分 （基础） 拓展1: 判断方法： 1.双向箭头为“生产者”和“非生物的物质和能量” 2.多进一出为“分解者”； 拓展1: 生态系统的结构模型 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 二、生态系统具有一定的结构 (二)营养结构： 1、食物链 (1)概念： 在生态系统中，各种生物之间因食物关系而形成的一种联系。 玉米 蝗虫 青蛙 蛇 鹰 (2)特点： ①组成成分： 生产者+消费者 （不包括分解者和非生物的物质和能量） ②起点： 终点： 每条食物链的起点一定是生产者； 是不被其他动物捕食的动物，即最高营养级； ③方向： 不可逆性 （箭头指向捕食者） 箭头方向表示物质和能量流动的方向 捕食关系是长期自然选择的结果 二、生态系统具有一定的结构 (二)营养结构： 1、食物链 (2)营养级： 食物链中的一个个环节称营养级，它是指处于食物链同一环节上所有生物的总和。不代表个体, 也不一定是某一个种群。 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 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 二、生态系统具有一定的结构 (二)营养结构： 1、食物链 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 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 二、生态系统具有一定的结构 (二)营养结构： 2、食物网 食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系，就是食物网。 (2)形成原因： ①一种绿色植物可被多种植食性动物所食。 (1)概念： 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。 思考·讨论： ？ 食物网实例分析： 1.该生态系统中有多少条食物链？ 2.鼠→蛇→鹰是不是一条食物链？ 植物→鼠→蛇是不是一条食物链？ 3.鹰属于第几营养级？ 5条 不是，无生产者 第三和第四营养级 5.蛇和鹰之间的关系是什么？ 捕食、竞争 4.第二营养级的动物有哪些？ 兔、鼠 6.植物的数量减少了，其他生物的数量如何变？ 都减少 动物所处的营养级不是固定不变的！ 不是，蛇还能被鹰所食 生产者是基石，对食物网影响最大！ 思考·讨论： ？ 食物网实例分析： 7.若蛇灭绝，对以上两个生态系统影响有区别吗？ 对②影响不大 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。 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。 食物网越复杂，生态系统 的能力就越强！ 抵抗外界干扰 二、生态系统具有一定的结构 (二)营养结构： 2、食物网 (3)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，如种间竞争和捕食。 ③食物网的复杂程度取决于物种数而非生物数量。 (1)是____________________， (2)是_______________________________； (3)是生态系统_______________________：一般认为， ______ ； 保持相对稳定的重要条件 食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强 生态系统的营养结构 生态系统物质循环和能量流动的渠道 3、食物链和食物网的功能 食物链和食物网 拓展2: 食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析 1、处于食物链中第一营养级生物减少，其他营养级生物数量会怎么变化？ 若第一营养级生物数量减少,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2: 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（鹰减少，蛇和兔的数量如何变化？） 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 拓展2: 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 （青蛙突然减少，其他生物的数量如何变化？） 中间营养级的生物数量减少，短期内生产者和最高营养级基本不变。 鹰不只捕食蛇一种生物，它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变。 食物网越复杂，抵抗外界干扰的能力越强。 基本不变 基本不变 拓展2: 食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析 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 长期会后增加（最后趋于稳定） 5、当沿着不同的食物链对鹰的数量进行分析时，结果不同。这时候应该以哪条食物链的分析结果为准？ 食物链1：草→鼠→鹰 食物链2：草→虫→蛇→鹰 拓展2: 食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析 总结：同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析 A.食物链中某一种群的数量变化,会导致另一种群的营养级发生连锁性变化。 原因：能量在食物链(网)中流动时只有10%～20%流到下一个营养级,且能量流动的环节越多损耗越多。 B.连锁变化的规律： 随堂练习： 如果鼠的数量突然大量减少，对鹰的数量会造成怎样的影响？ 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。 草→鼠→鹰 减少 拓展2: 食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析 总结复杂食物网中生物数量变动的分析方法 结论3. 在食物网中，中间营养级的生物数量减少，短期内生产者和最高营养级基本不变；较长时间后改变（最后趋于稳定）。 结论1.“一级生物若减少，其他生物跟着跑” 结论2.“如果天敌患了病，先增后减再稳定” 结论4.在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时，对另一种生物数量的影响，沿不同的食物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。。 按依据构建食物链(网) 拓展3: 1.依据捕食曲线构建食物链 ①信息：分析曲线走势,先增加先减小者为 。 ②食物链： 。 乙→丙→甲 被捕食者 相对数量多的为被捕食者：乙 按依据构建食物链(网) 拓展3: 2、根据能量或者有机物含量逐级递减特点 可以确定食物链为 。 B→D→A→C 营养级 A B C D 能量（有机物） 15.9 870.7 1.9 141.5 由多到少 可以确定食物链为 。 A→C→B→D 生物体 A B C D 有机汞浓度（mg.L-1） 0.05 7 0.51 68 3、根据重金属、DDT等有毒物质的富集现象 由少到多 按依据构建食物链(网) 拓展3: 4、根据各种变式构建食物链（网） 丙→甲→乙→丁 按依据构建食物链(网) 拓展3: 4、根据各种变式构建食物链（网） A、B、C、D为生态系统的组成成分，可以确定食物链为________ D→A D:生产者 A:消费者 B:分解者 C:非生物的物质和能量 小结： 生态系统 范围 结构 组成成分 营养结构 非生物的物质和能量 分解者 生产者 消费者 食物链 食物网 包括 功能 决定 通 过 捕 食 关 系 形 成 组 成 $