第3章 第1节 生态系统的结构-【新课程学案】2025-2026学年高中生物选择性必修2 生物与环境教师用书word（人教版 多选版）

本讲义聚焦“生态系统的结构”核心知识点，系统梳理生态系统的概念、范围类型，深入剖析组成成分（非生物物质和能量、生产者、消费者、分解者）的作用与辨析，构建食物链和食物网的营养结构模型，形成完整知识脉络。 资料通过情境探究（如蚯蚓生态成分分析）、典例解析（嫦娥四号微型生态系统）及迁移训练，培养科学思维（归纳辨析）与探究实践能力，强化生态系统整体性的生命观念。课中辅助教师高效教学，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

第1节　生态系统的结构 　【学习目标】 1.举例说明什么是生态系统,理解生态系统的含义。 2.通过分析生态系统的结构,归纳生态系统的组成成分,建构生态系统的结构模型。 3.阐明生态系统是一个统一的整体。 聚焦·学案一　生态系统的范围和结构 [学案设计] (一)理清生态系统的范围和类型 1.生态系统的概念: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。 2.生态系统的范围:生态系统的空间范围有大有小。生物圈是地球上最大的生态系统,它包括地球上的全部生物及其非生物环境。 3.生态系统的类型 将序号所示生态系统的类型进行归类 ①海洋生态系统　②草原生态系统 ③森林生态系统　④农田生态系统 ⑤果园生态系统　⑥冻原生态系统 ⑦淡水生态系统　⑧人工林生态系统 ⑨荒漠生态系统　⑩城市生态系统 (二)辨清生态系统的结构 1.生态系统的结构 包括生态系统的组成成分和生态系统的营养结构(食物链和食物网)。 (1)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。 (2)三种生物成分的比较 生物成分 生产者 消费者 分解者 作用 可通过光合作用或化能合成作用合成有机物,把太阳能等转化为化学能 加快生态系统的物质循环;有助于植物传粉和种子传播 将动植物遗体残骸和动物粪便中的有机物分解成无机物 地位 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 营养方式 自养型 异养型 实例 主要是绿色植物 主要是动物 主要是细菌和真菌 2.生态系统各组成成分的相互关系 (1)非生物的物质和能量是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源。 (2)生产者是生态系统中唯一能把非生物的物质和能量转变成生物体内的物质和能量(有机物及其储存的化学能)的成分,因此,可以说生产者是生态系统的基石。 (3)从理论上讲,消费者的功能活动不会影响生态系统的根本性质,所以消费者不是生态系统必要的基础成分,但在自然生态系统中,生产者、消费者和分解者是紧密联系、缺一不可的。 (4)分解者在生态系统中占有重要地位。如果一个生态系统中没有分解者,动植物遗体残骸和动物粪便会堆积如山,生态系统就会崩溃。因此,从物质循环角度看,分解者在生态系统中占有重要地位。 (5)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”;生产者与各级消费者以捕食关系建立的食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道。 3.生态系统组成成分的“不一定”和“一定” 三类 不一定 生产者不一定是植物(如蓝细菌、硝化细菌等是微生物),植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活,属于消费者) 消费者不一定是动物(如营寄生生活的植物和微生物等),动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物遗体残骸或动物粪便为食的腐生动物属于分解者) 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(如硝化细菌属于生产者,寄生细菌属于消费者) 两类 一定 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|探|究|思|考| 　　下图是某生态系统中部分生物之间的关系,各组成成分之间紧密联系,使生态系统成为一个统一的整体,具有一定的结构和功能。该生态系统中还生活着蚯蚓,它通常栖息在阴暗、潮湿的土壤环境中,以有机碎屑和线虫等为食,而土壤中的线虫以腐生细菌为食。 (1)该生态系统包括哪些组成成分? 提示:生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。 (2)图中大型真菌和草本植物都是生产者吗?为什么? 提示:大型真菌不是生产者,它能将有机碎屑中的有机物分解为无机物,属于分解者。 (3)蚯蚓和线虫在该生态系统中分别属于什么成分?请简述理由。 提示:蚯蚓以有机碎屑为食属于分解者,以线虫为食属于消费者。线虫以腐生细菌为食属于消费者。 (4)杂食性鸟、蝗虫等在生态系统中的作用是什么? 提示:作为消费者能加快生态系统的物质循环,对于植物的传粉和种子的传播等有重要作用。 　　[典例]　[多选]我国嫦娥四号完成了人类在月球表面进行的首次生物实验。嫦娥四号上搭载的“罐子”中有土壤、空气、水和透明设备等,还有棉花、油菜、土豆、拟南芥、果蝇和酵母菌六种生物。在条件合适的情况下,这个“罐子”能形成一个简单、微型的生态系统。下列有关说法正确的是 (　　) A.“罐子”中的六种生物分属生产者、消费者和分解者 B.“罐子”生态系统的结构由生物成分和非生物的物质和能量构成 C.果蝇以酵母菌为食,是“罐子”生态系统的分解者 D.“罐子”登月为人类今后建立月球基地提供研究基础和经验 [解析]　棉花、油菜、土豆、拟南芥属于生产者,果蝇属于消费者,酵母菌属于分解者,A正确;“罐子”生态系统中的生物成分和非生物的物质和能量是该生态系统的组成成分,而生态系统的结构包括生态系统的组成成分和食物链、食物网,B错误;果蝇以酵母菌为食属于消费者,C错误;“罐子”登月为人类今后建立月球基地提供研究基础和经验,D正确。 [答案]　AD [迁移训练] 1.判断下列叙述的正误 (1)一定空间内所有动植物与非生物环境共同构成一个生态系统。 (×) (2)土壤中的硝化细菌是异养生物,因而不属于生产者。 (×) (3)生产者都是绿色植物,分解者都是微生物。 (×) (4)生物圈是地球上最大的生态系统。 (√) (5)生产者都是自养生物,消费者都是异养生物。 (√) 2.生物圈是地球上最大的生态系统,是所有生物共同的家园。下列有关生物圈和生态系统的描述,合理的是 (　　) A.生态系统中的生物部分由生产者、消费者和分解者组成 B.草原上的牛群是一个生态系统 C.生物圈内多种多样的生态系统各自独立,彼此互不相干 D.生物圈是指所有生物所处的非生物环境 解析:选A　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叫作生态系统,草原上的牛群只有部分生物,不能构成生态系统,生态系统中的生物部分包括生产者、消费者和分解者,A正确,B错误;生物圈内多种多样的生态系统相互联系,彼此关联,C错误;生物圈是指地球上的全部生物及其非生物环境的总和,D错误。 3.下列有关生态系统中生物成分的叙述，错误的是 (　　) A.生产者一定都是绿色植物 B.动物不都是消费者,消费者不一定是动物 C.腐生生物一定都是分解者,分解者不一定都是细菌、真菌 D.细菌既可以作为生产者,也可以作为消费者和分解者 解析:选A　生产者不一定都是绿色植物,例如硝化细菌也是生产者,A错误;有些植物如菟丝子营寄生生活,属于消费者;有些动物如蚯蚓等营腐生生活,属于分解者,所以动物不都是消费者,消费者不一定是动物,B正确;腐生生物一定是分解者,分解者主要包括营腐生生活的细菌、真菌,此外还有一些营腐生生活的动物,如蚯蚓等也属于分解者,C正确;硝化细菌能进行化能合成作用,属于生产者;寄生细菌属于消费者;腐生细菌属于分解者,所以细菌既可以作为生产者,也可以作为消费者和分解者,D正确。 4.下列有关生态系统结构的叙述,正确的是 (　　) A.生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者 B.自养生物都能进行光合作用,是生态系统的主要成分 C.分解者不是生态系统必需的成分,在生态系统中可有可无 D.稻田土壤中的有机肥也是生态系统的成分 解析:选D　生态系统的结构包括组成成分和营养结构,其中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,营养结构为食物链和食物网,A错误;自养生物并不是都能进行光合作用,如硝化细菌属于自养生物,能进行化能合成作用,不能进行光合作用,B错误;分解者能将动植物遗体残骸和动物粪便分解成无机物,如果没有分解者,生态系统就会崩溃,故分解者是生态系统必需的成分,C错误;稻田土壤中的有机肥属于非生物的物质和能量,也是生态系统的成分,D正确。 聚焦·学案二　食物链和食物网 [学案设计] (一)理清食物链的各营养级 1.食物链的概念:生态系统中各种生物因食物关系形成的一种联系。 2.食物链的实例 3.食物链的分析 (1)每条食物链的起点总是生产者,最末端是不被其他动物所捕食的动物,即最高营养级,中间为多种动物,有任何间断都不算完整的食物链。 (2)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)食物链中各营养级生物之间是相互制约的,使它们的数量始终处于一种动态变化中。这种制约可能来自种间,也可能来自种内。 (4)食物链中的捕食关系是经长期自然选择形成的,不会倒转,因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级。 (5)某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物,不代表单个生物个体,也不一定是某种群。 (二)理清食物网 |探|究|学|习| 　　图甲和图乙分别代表某陆地生态系统的食物网和处于平衡状态的简单淡水生态系统的食物网,请据图作答。 (1)写出图甲中含营养级最多的食物链(一条即可)。 提示:草→食草昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇→猫头鹰(或草→食草昆虫→蜘蛛→吃虫的鸟→蛇→猫头鹰)。 (2)图甲中猫头鹰和图乙中水鸟各自占有第几营养级? 提示:猫头鹰占第三、四、五、六营养级;水鸟占第三、五营养级。 (3)写出图中未包含的生态系统的组成成分。 提示:非生物的物质和能量、分解者。 (4)图乙生态系统中,若所有水鸟迁徙到别处,则短时间内大鱼数目、水藻数目以及淡水虾数目将如何变化? 提示:若所有水鸟迁徙到别处,则大鱼因失去天敌而在短时间内增多,水藻因甲壳类生物的增多而减少,淡水虾因大鱼的捕食而减少。 (5)淡水虾与小鱼之间、大鱼与小鱼之间分别属于什么种间关系? 提示:淡水虾与小鱼之间属于种间竞争关系,大鱼与小鱼之间属于捕食关系。 |认|知|生|成| 1.食物网的概念及功能 概念 食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系 形成 原因 ①一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物; ②一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 功能 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 2.食物网的分析 (1)营养级位置 同一种消费者在不同的食物链中,可以占有不同的营养级,如猫头鹰在食物网中分别占有第三、第四、第五营养级,即猫头鹰在该食物网中占有三个不同的营养级。 (2)生物种类与食物网的复杂程度 食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类,而并非取决于生物数量。 (3)食物网中各种生物之间的关系 ①捕食关系 食物链和食物网是各种生物通过食物关系形成的联系,所以其中最主要的是捕食与被捕食的关系。 ②捕食和种间竞争关系 在食物网中,两种生物之间可能既是捕食关系又是种间竞争关系。 ③不同程度上相互影响的关系 在食物链中,当某种生物因某种原因大量减少或增加时,直接影响另一种生物的数量变动,而在食物网中,这种影响会因所处的食物链不同而使结果不同。 　　[典例]　如图表示某草原生态系统部分生物关系示意图,下列有关说法正确的是 (　　) A.图中共有4条食物链 B.图中兔、食草鸟都处于第二营养级 C.该图只缺少生态系统组成成分中的分解者 D.若青蛙突然减少,理论上兔和食草鸟的数量将增加 [解析]　图中的食物链有3条,A错误;图中的兔和食草鸟是初级消费者,属于第二营养级,B正确;图中绿色植物属于生产者,其余动物均为消费者,还缺少生态系统组成成分中的分解者、非生物的物质和能量,C错误;若青蛙突然减少,则以它为食的蛇的数量减少,鹰捕食兔和食草鸟增加,则兔和食草鸟的数量将减少,D错误。 [答案]　B [思维建模] 食物网中生物数量变化的分析与判断 (1)食物链中第一营养级的生物数量减少,其他营养级相关生物数量都减少。 (2)“天敌”减少,被捕食者数量增加,但随着其数量增加,种内竞争加剧,种群密度随之下降,直到趋于稳定。 (3)“中间”营养级生物减少时,与之相关的生物数量变化(结合例题图分析) 若青蛙突然减少,则以它为食的蛇将减少,鹰捕食兔和食草鸟的数量增多,从而导致兔、食草鸟减少,因鹰的食物来源不只有蛇,故鹰可以暂时维持其种群数量基本不变。 [迁移训练] 1.判断下列叙述的正误 (1)食物链的起点都是生产者,终点是最高级的消费者。 (√) (2)在一条食物链中,生产者为第一营养级,消费者所处的营养级不固定。 (√) (3)食物链纵横交错形成的复杂营养结构就是食物网。食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量。 (×) (4)食物链上营养级越多,生物种类越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。 (×) 2.下列吃与被吃的生物关系中,能够构成食物链的是 (　　) A.白菜→菜青虫→食虫鸟 B.阳光→牧草→牦牛 C.蝗虫→青蛙→蛇→鹰 D.水分→牧草→绵羊→牧民 解析:选A　食物链的起点是生产者,食物链中还包括各级消费者,不包括非生物的物质和能量、分解者,故A项所示吃与被吃的生物关系能构成食物链。 3.如图为某湖泊生态系统的食物网简图。下列叙述错误的是 (　　) A.浮游藻类属于生产者 B.该食物网有5条食物链 C.该食物网中,水生昆虫属于第二营养级 D.绿头鸭和大天鹅之间存在种间竞争关系 解析:选C　浮游藻类属于生产者,A正确;由图可知,从生产者(浮游藻类)到最高级消费者,共5条食物链,B正确;该食物网中,水生昆虫属于第三营养级,C错误;绿头鸭和大天鹅都是以裸鲤和水生昆虫为食物,存在种间竞争关系,D正确。 4.[多选]科研人员对一个简单生态系统中所有消费者的粪便进行分析,结果如表所示。假设流入该生态系统的总能量不变,下列叙述正确的是 (　　) 消费者 甲 乙 丙 丁 粪便中食物残渣来源 水草、藻类、乙 藻类 甲、乙 乙、丙 A.该食物网中共有5条食物链 B.丁占据第三、四、五营养级 C.甲和丙的种间关系为种间竞争 D.表中所有生物共同组成一个群落 解析:选AB　分析题表可知,该食物网中有5条食物链,分别为水草→甲→丙→丁、藻类→甲→丙→丁、藻类→乙→甲→丙→丁、藻类→乙→丁、藻类→乙→丙→丁,生产者(水草、藻类)占据第一营养级,因此丁占据第三、四、五营养级,A、B正确;甲和丙的种间关系为捕食和种间竞争,C错误;表中所有生物不包括分解者,不能组成一个群落,D错误。 一、建构概念体系 二、融通科学思维 1.南方菟丝子是旋花科菟丝子属的一年生草本植物,人工栽培常与豆科植物混种。菟丝子幼芽在接触处形成吸根伸入豆科植物体内吸取养分和水分。南方菟丝子与豆科植物的种间关系是寄生,在生态系统的组成成分中南方菟丝子属于消费者,理由是南方菟丝子不能进行光合作用,寄生在豆科等植物体表吸取现成的有机物。 2.蜣螂是鞘翅目金龟子总科昆虫的统称,主要以哺乳动物的粪便为食,有时取食真菌和马陆(一种节肢动物,俗称“千足虫”)等。蜣螂在生态系统的组成成分主要属于分解者,其次也属于消费者,因为蜣螂主要分解动物的粪便,属于分解者,其次还能捕食马陆,属于消费者。 3.复杂的食物网是使生态系统保持相对稳定的重要条件。这样说的理由是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。 4.草地贪夜蛾幼虫啃食玉米等作物,食蚜蝇幼虫可捕食蚜虫。当蚜虫啃食叶片刺激植物释放挥发性物质时,能吸引食蚜蝇成虫前来产卵。据此写出涉及上述4种生物的食物网: 。 三、综合检测反馈 1.太原迎泽公园是市民休闲娱乐的好去处。天气回暖,公园的花儿竞相开放,黑鹳在迎泽湖浅水处捕食。下列叙述正确的是 (　　) A.公园里的所有动物、植物和微生物构成完整的生态系统 B.黑鹳在浅水处捕食植食性鱼,属于食物链的第三营养级 C.迎泽湖中的浮游动物取食藻类和有机碎屑,属于消费者 D.连翘、玉簪花等植物获取的物质和能量主要来自有机肥 解析:选B　公园里的所有动物、植物和微生物构成群落,A错误。黑鹳在浅水处捕食植食性鱼,植食性鱼属于第二营养级,所以黑鹳属于第三营养级,B正确。浮游动物取食藻类,属于消费者;浮游动物取食有机碎屑,属于分解者,C错误。绿色植物通过叶绿体利用光能,将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物;有机肥需被分解者分解为无机盐和二氧化碳才能被植物吸收利用,D错误。 2.某湿地公园湖水水体出现水华的初期,管理人员利用“水葫芦+草鱼+鲢鱼”模式进行了治理。水葫芦大量吸收水体中的矿质元素,草鱼以水葫芦为食抑制其繁殖,鲢鱼以浮游植物、浮游动物和腐烂物为食,可解决草鱼粪便造成的二次污染。下列叙述正确的是 (　　) A.鲢鱼在该生态系统中的组成成分为消费者 B.水体中的矿质元素不属于该生态系统的组成成分 C.浮游植物→浮游动物→鲢鱼,构成一条食物链,鲢鱼是三级消费者 D.蓝细菌和绿藻以及引入的水葫芦、草鱼、鲢鱼不能共同组成湿地生态系统 解析:选D　分析题意,鲢鱼以浮游植物、浮游动物和腐烂物为食,由此可知鲢鱼在该生态系统中的组成成分为消费者和分解者,A错误;非生物的物质和能量属于生态系统的组成成分,故水体中的矿质元素属于该生态系统的组成成分,B错误;在“浮游植物→浮游动物→鲢鱼”这一食物链中,鲢鱼是次级消费者,C错误;湿地生态系统由此环境中所有生物群落及非生物环境相互作用而形成,因此,蓝细菌和绿藻以及引入的水葫芦、草鱼、鲢鱼不能共同组成湿地生态系统,D正确。 3.[多选]下图是一个简化的食物网,据图分析,下列叙述不正确的是 (　　) A.该食物网由6条食物链组成,其中的初级消费者有植食性鸟和食草昆虫 B.生物数量越多,生态系统的营养结构就越复杂 C.处于第四营养级的生物有3种,鹰占有4个营养级 D.生态系统的4种组成成分中,该图中只体现了2种成分 解析:选ABC　该食物网由5条食物链组成,分别是草→植食性鸟→鹰,草→食草昆虫→食虫鸟→鹰,草→食草昆虫→蜘蛛→食虫鸟→鹰,草→食草昆虫→青蛙→蛇→鹰,草→食草昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇→鹰,其中的初级消费者(位于第二营养级)有植食性鸟和食草昆虫,A错误;食物网的复杂程度取决于有食物联系的生物种类,并非取决于生物数量,B错误;处于第四营养级的生物有4种(鹰、食虫鸟、青蛙、蛇),鹰占有4个营养级(第三、四、五、六营养级),C错误;在生态系统的4种组成成分中,该图中只有生产者和消费者,缺少分解者及非生物的物质和能量,D正确。 4.为了了解某草原生态系统的食物网组成,生物研究小组调查并统计了其中多种生物之间的食物关系,如表所示(表中“+”表示构成食物关系,第一行表示被捕食者)。表中甲为该草原生态系统的生产者。 甲 乙 丙 丁 戊 己 乙 + 丙 + + 丁 + 戊 + + 己 + 庚 + + (1)请根据表格相关信息,画出该生态系统的食物网。 (2)该生态系统的食物网包含　　　条食物链,　　所处营养级最高。  (3)生态系统中的食物链交错连接形成复杂食物网的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。该食物网中缺少的生物成分是　　　　　,该成分在生态系统中的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  解析:(1)据表分析,该生态系统的食物网包含4条食物链,分别是甲→乙→丙→己→庚,甲→丙→己→庚,甲→丁→戊→庚,甲→戊→庚,食物网参见答案。 (2)由以上分析可知,该生态系统的食物网包含4条食物链,庚所处营养级最高。 (3)一种植物是多种植食性动物的食物,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,即多种生物在不同食物链中占有不同营养级,使得生态系统中的食物链交错连接形成复杂的食物网。该食物网包括生产者和消费者,缺少分解者,分解者营腐生生活,可将动植物遗体残骸和动物粪便分解成无机物。 答案:(1)如图所示　(2)4　庚　(3)一种植物是多种植食性动物的食物,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(或多种生物在不同食物链中占有不同营养级)　分解者　将动植物遗体残骸和动物粪便分解成无机物 学科网（北京）股份有限公司 $