《生态系统的结构和功能》习题
填空题
1、不同生物之间由于__________而形成的链条式联系,叫做___________
2、食物网是指___________________________________。
3、食物链和食物网是生态系统的________________,反映了生物之间因为食物关系而形成的复杂的___________关系。
4、生态系统中能量的来源是____________,能量流动的方向是_____________,能量流动是沿着__________依次流动的,其特点是?________________。
分析题
1、某草原上长期生活着野兔、狐和狼,形成一个相对平衡的生态系统。经测定,其各种生物所含能量如下表(能量单位:kJ/km2·a),请回答:
生物种类
草
兔
狐
狼
所含能量
9.5×109
1.5×109
0.2×109
0.13×109
(1)流经该生态系统的能量的最终来源是??????? ,它由草的?????? 作用所固定,经逐级流动,到第??????? 营养级能量最少。
(2)写出该生态系统的食物网。
2、下图是生态系统中碳循环的简明示意图,请根据图回答下列问题:
(1)A过程是?????? 的?????? 作用,具体包括?????? 和?????? 两种类型。
(2)图中缺少的一个重要箭头是?????? 。
(3)与A过程本质相同的有?????? 过程(用图中字母代号填写)。
(4)碳在无机环境中以?????? 形式存在,而在无机环境与生物群落之间以?????? 形式进行循环。碳循环始终与?????? 结合在一起进行。
(5)生态系统的四种成分是通过?????? 和?????? 紧密联系在一起而形成的一个统一整体的。
《生态系统的结构和功能》习题
选择题
1、下列4个食物链最为稳定的是( )
2、下列哪种措施能提高一个生态系统的稳定性( )
A、减少捕食者和寄生物数量
B、使生产者和消费者的数量保持平衡
C、增加物种数目
D、限制一个演替系列的演替过程
3、自然条件下,生态系统就能够在一段较长时间内保持相对稳定,其主要原因是( )
A、具有复杂的营养结构
B、能量的收支随季节而波动
C、物质循环和能量流动能反复进行
D、生态系统具有一定的自动调节能力
4、要使动物长时间存活在一个处于平衡状态的封闭的生态系统中,必须提供( )
A、氧气 B、水 C、足够的有机物 D、太阳能
据图回答
(1)该生态系统中有____条食物链。
(2)图中的次级消费者是__________。
(3)图中占有两个不同营养级的生物是__________。
(4)如果由于灾害使得植物大减,则鹰的数量将会_________。
分析题
我国南方某些地区建立了“桑蚕鱼塘”农业生态系统,获得了鱼、猪、蚕和粮食全面丰收。
图是该生态系统的物质循环和能量流动示意图。请据图回答:
(1)该生态系统所需的能量来自( )。
(2)该生态系统的生产者是( )。
(3)该生态系统中除了已知的生物种类外,还必须有( )等生物作为( )。
(4)在该生态系统内,物质经多次重复利用,提高了( )率。
(5)该生态系统是根据( )的原理建立的。
《生态系统的结构和功能》习题
1、下图为一食物网,若把蛇全部捕光,请回答:?
(1)此食物网中,何种生物数量大量减少?______。?
(2)何种生物数量有增加的趋势?______。?
(3)该食物网中,草属于__________,山猫鹰属于__________。?
(4)该食物网的各种生物中,含有能量最多的是__________?,该生态系统的能量最终来源是__________,其能量流动的特点是__________。
2、如图为碳循环图解,请回答下列问题:?
(1)碳循环带有__________性。?
(2)碳主要以__________形式循环的。?
(3)碳从无机环境进入生物群落的唯一途径是[?]__________;由绿色植物通过②__________传递到各级消费者。?
(4)碳从生物群落返回无机环境的途径③表示__________;④表示__________;⑤表示__________。?
3、如图是1845年至1935年的90年间,北美加拿大森林中猞猁和雪兔种群数量的变化曲线。据图回答有关问题:?
(1)雪兔的种群数量变化用字母________表示,其数量最多的年份曾达到________只。?
(2)雪兔的数量在一段时间内能够急剧增加的生物因素主要是①__________________②________________________。?
(3)猞猁的存在对整个森林生态系统的稳定所起到的作用具体是___________________?____________________________________。?
(4)在所研究的1890?~?1935期间,该生态系统中雪兔的K值为_______左右。从图中任意一时段看出,当雪兔种群达到K值后,猞猁种群的K值变化是________(答早于或晚于)雪兔的K值出现(注:不考虑其他生物因素)。
《生态系统的结构和功能》习题
选择题
1、生态系统的能量流动是指(????)
A、太阳能被绿色植物固定的过程?
B、系统内生物体能量被利用的过程?
C、系统内伴随物质循环的能量转移的过程?
D、能量从生物体进入无机环境的过程?
2、生态系统中属于生产者的是(????)
A、限于绿色植物
B、限于自养生物
C、全部植物及细菌和真菌
D、全部自养生物及部分异养生物
3、在生态系统碳循环过程中把二氧化碳释放到大气中有多种形式,其中起主导作用的是(????)
A、植物和动物的呼吸作用
B、化石燃料的燃烧作用
C、分解者对有机物的分解作用
D、化工厂对碳酸盐的分解作用
4、在生态系统中,碳元素参与物质循环的主要形式(????)?
A、二氧化碳
B、碳酸盐
C、碳酸
D、碳水化合物?
5、右图表示a、b、c三个地区森林土壤有机物的分解状况,则分解者的作用由弱到强依次是(????)
A、a→b→c?
B、c→b→a?
C、b→a→c??
D、a→c→b??
6、细菌和真菌在生态系统中物质循环不可缺少是因为(????)?
A、食物链中重要一环?????
B、能把有机物分解为无机物,归还到无机环境中?
C、与人类关系非常密切?????
D、与生产者、消费者都有关系?
7、在生态系统中是生产者,从细胞结构来看属于原核生物,在生态系统碳循环中起重要作用的是(????)?
A、蓝藻????
B、细菌???????????
C、水稻?????????????
D、病毒
8、生产者和消费者的遗体被分解者分解(????)?
A、只有物质循环过程????????????????????
B、只有能量利用过程?
C、既有物质循环又有能量利用过程????????
D、无法确定?
9、表示一个生态系统食物关系时,往往得到的是网状的复杂结构,这是由于(????)?
A、生产者的数量最多??????
B、消费者不只以一种食物为食?
C、生态系统的物质流失?????
D、能量在各级营养级中逐渐递减?
10、下列哪项叙述是不正确的(????)?
A、能量流动是生态系统的主要功能???
B、物质是能量流动的载体?C、能量是物质循环的动力?????
D、能量在流经生态系统各个营养级的时候,是逐级递减的?
11、对于绿色植物来说,与生态系统碳循环密切有关的生理过程是(????)?
①渗透吸水?②吸胀吸水?③光合作用?④蒸腾作用?⑤矿质元素的吸收?⑥呼吸作用?⑦顶端优势?
A、②⑤????
B、③④???????????
C、①⑦?????????
D、③⑥?
12、一个生态系统若能长期维持下去,除非生物的物质和能量外,不可缺少的是(????)
A、生产者和消费者
B、消费者和分解者
C、生产者和分解者
D、所有的生物成分
据图回答
1、下图是温带草原生态系统食物网的一部分图解,请据图分析回答:
(1)该食物网含 条食物链,猫头鹰占有的营养级是 ,属于 级消费者。
(2)兔与食草昆虫的关系是 ,蟾蜍与蜘蛛的关系是 。
(3)由于某种原因鼠突然死亡,蛇和蟾蜍的数量变化情况依次为 。
2、下面是有关生态系统的问题。
(1)下图是生态系统中碳循环示意图,图中“→”表示碳的流动方向。请回答:
写出图中含有三个营养级的食物链(用字母表示)
(2)下图表示一生态系统中生物种类间的相互关系。图中各种类均生活在退潮后暴露出的岩石上,其中海藻、藤壶、贻贝和海葵固着于岩石表面,海星、石鳖和石槭则在岩石表面来回爬动找寻食物。图中的数字表示海星食物中各种类所占的比例(%)
① 此生态系统中处于第三营养级的种类有 ,两者既有捕食关系又有竞争关系的种类是 。
② 当除去全部海星一年后,与对照地区相比,该处生物种类组成发生了很大变化,其中 成为优势种,而石鳖和石槭数量大为减少,其原因是 。
《生态系统的结构和功能》教案
教学目标
1、了解生态系统的组成成分及生态系统的营养结构,理解生态系统四种组分的功能地位及相互关系,理解营养结构与功能的关系,掌握营养级的概念以及营养级与食物链的关系。
2、通过指导学生归纳生态系统的组成成分及分析生态系统的营养结构,培养学生分析综合和推理的思维能力。
3、通过了解生态系统各组分的相互关系及食物网,渗透普遍联系的辩证观点的教育;通过了解生态系统的组成成分,渗透“人是生态系统中一员”的观点,从而对学生进行生态观点的教育。
重点、难点分析
1、生态系统生物功能类群及其地位。
2、生态系统营养结构的教学内容
3、食物链、食物网、营养级三个概念的区别和联系。
教学过程设计
1、首先复习生态系统的概念,把生态系统的概念与生物群落的概念加以区分,突出生态系统的结构与功能特点,指出生态系统的研究中心就是它的结构和功能,由此引出生态系统结构的学习课题。并引导学生分析:研究生态系统的结构,首先要研究清楚生态系统的组成成分,然后还要研究各组成成分之间的联系(即营养结构)。
2、学习生态系统的成分时,引导学生观察分析该生态系统中的各种无机环境要素和生物组成,列举出这些成分;再引导学生从各成分在生态系统中的功能的角度对这些成分进行分类,给出生产者、消费者及分解者的名称。最后以板书的形式总结归纳出生态系统的成分。
3、对于生物成分的教学,注意引导学生分析三大功能类群在生态系统的地位。生产者是生态系统的主要成分,因为绿色植物固定太阳能,进行初级生产,是消费者和分解者获得能量的源泉,也是生态系统存在和发展的基础;分解者在生态系统占有重要地位,因为大约90%的陆地初级生产量都需分解者的分解功能归还给无机环境,供生产者再吸收;消费者则不会影响到生态系统的根本性质。
4、对于生态系统营养结构的教学,可以引导学生首先从分析生态系统各成分之间的关系入手研究,生态系统内部最重要的联系是生物之间的营养联系,由此引出食物链的概念,阐明食物链是生态系统中各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。然后引导学生观察教材“草原生态系统的食物网”,一方面观察食物链之间彼此相互交错连结的复杂营养关系,引出食物网的概念,另一方面让学生观察图中有多少条食物链,并列举出最长及最短的食物链,由此来强化对食物链和食物网概念的理解。
对于营养级的教学内容,教师引导学生注意生态系统的每一条食物链都包括几个环节,同一环节上所有生物的总和,可作为一个营养级。然后以一条食物链为例,分析该食物链上各个环节的生物属于哪一营养级;再引入食物网中判断某种生物所处的营养级,使学生认识到有些生物(如杂食、肉食动物)可以同时占有几个营养级别;同时指出一条食物链的营养级一般不超过五个,为后面生态系统功能的教学打下一个伏笔。
5、最后总结指出食物链和食物网是生态系统的营养结构,是生态系统功能的结构基础,生态系统的能量流动和物质循环就是顺着这种渠道流动的。教学结束后,可以选择适当的方式进行反馈测试。
6、生态系统能量流动
生态系统能量流动的教学,应首先强调说明能量是一切生命活动的动力,同样也是生态系统存在和发展的动力。然后引导学生分析生态系统总的能量来源是什么?再引导学生分析太阳能是如何输入生态系统的?以及能量进入生态系统后的传递、消耗的大致过程怎么样?由此了解生态系统能量流动的概况,为后面的分析奠定基础。
能量流动过程的教学,可以通过学生观察“生态系统能量流动(图解)”来分析生态系统能量流动的过程。即能量流动是从绿色植物把太阳能固定在体内后开始的(起点);并沿着食物链或食物网的各个营养级传递(渠道),最后以呼吸热形式逸散。这是能量流动的总的过程。
教师还要注意引导学生对处于同一营养级的生物的能量输入、利用、输出作出观察分析。即消费者通过取食(生产者是通过光合作用)获得能量,通过呼吸消耗能量用于生命活动(呼吸热形式逸散),贮存于生物体内的能量被下一营养级生物取食获得,或被分解者分解利用(还是以呼吸热的形式逸散,只不过是分解者的呼吸热形式)。这样就从每一个营养级的“点”上,来理解生态系统能量流动的意义。
在能量流动的教学中,教师还可以引导学生分析生产者在能量流动过程中的作用,即生产者是消费者和分解者获得能量的源泉,是生态系统能量流动的基础,由此突出生产者在生态系统中的重要地位。
能量流动特点的教学,可以在前面对能量流动过程分析的基础上,引导学生从不同的角度独立分析。从传递过程的角度,引导学生分析能量流动的起点(生产者固定太阳能)、渠道(食物链或食物网)和终点(呼吸热);从传递方向的角度,引导学生分析由于食物链中各个营养级的关系不能逆转,以呼吸热形式选散的能量也不能被生产者再次固定,所以系统内的能量流动是单向的;从传递数量的角度,引导学生分析由于各个营养级的生物本身生命活动要消耗能量,生物遗体、遗物内含能量等,所以只有一部分能量沿着食物链的营养级依次传递;从传递效率的角度,引导学生分析由于各个营养级流动能量的损失(原因由学生自己分析),能量传递效率约为10%~20%。
能量金字塔的教学,可以从引导学生总结分析能量流动的特点引出。即沿着食物链的各个营养级呈单方向流动的能量,每经过一个营养级大致降低一个数量级,营养级别越高,能量传递比例则越低,这是各种生态系统能量流动的共同规律。这种能量流动的传递效率可以用一种方式形象地表示出来——能量金字塔。然后具体指出能量金字塔是用各个营养级能量数值绘制成的。再用“某一个湖的能量金字塔”的图解具体说明能量金字塔的表示方法和意义。
最后引导学生分析研究能量流动的主要目的是什么——为人类自身服务,引导学生分析认识到:通过调整生态系统能量流动关系的方式,使能量流向对人类最有益的部分。教师可以引导学生列举实例或教师自己列举实例具体说明调整能量流动方向以更好地为人类服务。
7、生态系统物质循环
生态系统物质循环的教学,首先是生态系统物质循环的概念教学
碳循环是生物圈内基本的物质循环之一,教师通过指导学生学习碳循环来了解生态系统的物质循环过程。碳循环的教学应加强直观性,可以利用教材上“碳的循环”图解来进行,即引导学生观察“碳的循环”图解,教师提出一系列的问题要学生在观察的基础上进行解答。
首先让学生分析碳在生物圈中的存在部位和存在形式,注意引导学生从无机环境和生物群落两个部位找出碳的存在形式。
然后让学生分析碳在无机环境与生物群落之间的循环,要求答出循环的物质形式是二氧化碳,从无机环境进入生物群落是通过生产者的光合作用,从生物群落进入无机环境主要是通过生物的呼吸作用(包括生产者、消费者、分解者的呼吸作用),此外还以化石燃料的形式储藏于地层中或化石燃料的燃烧。
之后让学生分析碳在生物群落之间的运动,从生产者到消费者,从生产者、消费者到分解者,应让学生分析出碳在生物群落之间的运动是沿着食物链或食物网进行的。最后教师可以以黑板板图的形式画出碳循环的图解。
教学注意问题:
1、注意教学内容的严谨性。
本节教学中,有关生态系统的基本知识很多,如食物链、食物网、营养结构等,要求学生准确地把握,因此教学中,不仅要注意教学语言的科学、严密,而且要注意概念讲解和分析时的准确、科学,使得学生有明确、正确的理解。
2、注意教学内容的开放性。
生态系统本身就是丰富多样的,生态系统也是多种多样的,教学中教师要引导学生放开视野,从整体上把握生态系统的组成成分和营养结构,尤其注意把“人自身”引入生态系统,不但为生态系统研究的意义奠定基础,也为正确认识人与自然界的关系奠定基础。从另一方面来说,一个生态系统必须是开放的,与外界有物质、能量、信息的交流,才有活力,才能发展,让学生明确生态系统是开放的动态的。
3、注意本节课题教学的实践性,
有条件的要组织学生调查周围环境,如校园、野外、公园等处的生态系统的成分和结构,让学生通过实践活动学到知识,受到能力的培养和观点的教育。
《生态系统的结构和功能》教案
一、教学目标:
1、知识目标:
①说出生态系统的组成。
②描述生态系统中的食物链和食物网。
2、能力目标:
培养学生的收集整理资料、表达交流、动手操作和合作交流的能力。
3、情感、态度、价值观目标:
通过调查、收集资料、分析交流等活动,增强学生保护生物及环境的意识,产生热爱祖国,热爱家乡的情感。
二、重点:?
①生态系统的组成
②食物链和食物网。
三、难点:
生产者和分解者的学习和生态系统各种成分之间的关系是难点。
四、课前准备:
1、教师:准备一个水族箱,里面生活着小鱼和水草;
2、学生: 收集各种图片(内含有各种动植物),并记录我们日常生活中所食用的食物名称。
3、生态系统组成的课件
五、教学思路:
本节课的重点是生态系统的结构和功能,教学中应改变直接说出生态系统概念、组成的教学方法。由于初中生好奇心强,教师应充分调动学生,在课前搜集有关生态系统的资料(包括图片、文字资料等),课堂上采取小组合作交流的形式,即在教师创设情景中,让学生自主探究、讨论交流学习,最大限度地调动学生的学习积极性,进而达到教学目标。
六、教学流程:
(一)、导入: 通过描述水族箱和校园组成引入,创设情境。由于生物学与生活联系紧密,从生物学和实际生活的联系入手来创设学习情景,既可以让学生体会到学习生物学的重要性,又有助于学生利用所学的生物学知识解决实际问题。
(二)、学生讨论:
讨论题:
1、举出身边的实例,说明什么是生态系统。
2、利用图片作为学习材料:
⑴、找出图片中有哪些生物?并对它们进行分类。
⑵、图片可以看作一个生态系统吗?如果是,每种生物分别扮演什么角色,它们之间又存在着什么关系?
3、一个瓶内放有自来水和几条小鱼,可以看作一个生态系统吗,为什么?
4、尝试对生态系统的组成进行知识梳理。分别写在自己小组的白纸上。
5、找出记录的食品名称,思考它们分别来自那种动物或植物?它们吃什么?或被什么生物吃?把名称都写出来,然后用箭头连起来。
6、思考:什么是食物链和食物网?借助课本,分析图中有几条食物链。
此环节中各组学生相互讨论并总结,将结果记录在学案上,为本组展示做准备。同时教师深入学生中间,了解学生的讨论情况,并提出建议。
(三)、分组展示:
1、各组推选出代表,在本组的白纸上写出讨论的内容,并确定要回答的讨论题。
2、每小组成员按照任务顺序讲解所分担的课题
根据教学内容,第2和4问题是本节课的重点和难点,其中6个问题组内成员可相互配合、相互补充。组间可发出质疑,进行讨论,使之达到学生自主学习、自主探究的效果,体现学生是学习的主体思想。而教师对学习中有疑难点和易混点应及时进行讲解,并对各组的表现进行点评。
(四)、教师对各组表现进行评价,并用生态系统概念图进行归纳总结
七、课后反思:
?根据新课标倡导“面向全体学生、培养学生科学素养、探究性学习”教学理念,力求充分发挥学生学习自主性,利用课堂教学对学生进行环保教育。在学生讨论交流过程中,教师在巡视时要注意统计学生的参与度,鼓励学生要大胆创新,让不爱发言的学生说出自己的想法,使绝大多数学生参与到自主学习和探究活动中来。
《生态系统的结构和功能》教案
一、教学目的
(一)知识目标
1、理解生态系统的成分及各成分间的相互关系。
2、理解食物链、食物网的概念及营养级的确定。
3、掌握简单的食物网简图。
(二)能力目标
1、通过学生读书、思考问题可,培养学生阅读能力、知识迁移、归纳能力。
2、通过食物网的有关问题,培养学生知识联系实际的能力。
(三)德育目标
1、通过对生态系统各成分间是紧密联系、缺一不可的学习,进行保护生态环境重要性的教育。
2、通过学习生态系统的结构,可知生态系统是一个生物与环境组成的统一整体,生物与环境是相互联系、相互影响的,从而对学生进行辨证唯物主义观点的教育。
二、教学重难点及解决办法
1、生态系统的成分及各成分间的关系
解决办法:学生自行观察图画,教师引导总结,使学生掌握生态系统各成分间的相互关系。
2、分析简单的食物网
解决办法:通过教师引导,让学生从具体的食物网再到抽象的文字食物网简图,使学生明确食物链、食物网的文字表示方法。
3、是不是只有通过捕食关系才能构成食物链
解决办法:给学生简单介绍三种事物链,说明捕食链是主要的形式。
三、教学方法
阅读指导法、讲述法、谈话法
四、教具准备
池塘生态系统的挂图、温带草原生态系统的食物网简图等
五、教学过程
(一)复习导入
请大家回忆下面几个问题:
1、什么叫生态系统?
2、生态系统可以分为哪几大类?举例说明。
3、各种生态系统有什么共同特点?
设问切入正题:
1、这些生物与无机环境之间是如何相互作用的?
2、生物与生物之间的内在联系是什么?
要解决这两个问题,我们必须研究“生态系统的结构”。
生态系统的结构包括两个方面:
一、生态系统的成分
二、生态系统的营养结构,即食物链和食物网。
1、生态系统的成分
下面我们就以池塘生态系统为例,来分析生态系统的成分。
观察与思考:
(1)找出池塘中有哪些成分是没有生命的?
答:阳光、水、空气、沉积在池底的有机物、无机盐、溶解在水中的氧气和养料,热能、温度、石子等。
再思考:
这些成分都没有生命,那么它们能不能不存在呢?
答:不能。
引导回答:阳光为生态系统提供源源不断的能量,水、空气等为生物提供必须的物质。所以,这些没有生命的成分为生态系统中的生物提供物质和能量,我们把这些成分称为“非生物物质和能量”。它们是生态系统必须的成分之一。
(2)请同学们从池塘中找出自养型生物?
温故知新:
什么是自养型生物?
新陈代谢过程包括同化作用和异化作用两个方面,同化作用根据能不能利用无机物制造有机物,将新陈代谢分为自养型和异养型两种。异化作用根据是否需要氧,分为需氧型和厌氧型两种。
归纳:整个生态系统中的生物所需的有机物和能量几乎都有绿色植物制造出来。所以把绿色植物称为“生产者”。
思考:假如生态系统中没有这些生产者,那么对这个生态系统会有什么影响?
答:其他生物也将会死亡。
归纳:所以说生产者是整个生态系统中最重要、最主要的一种成分,是必不可少的一种成分。
延伸:只有绿色植物才是自养型生物吗?
引导回答:只要能够将无机物制造成有机物的生物都称为自养型生物。如:硝化细菌能够利用化学能将无机物制造成有机物,它也是生产者。
(3)池塘中还有哪些其他生物?
答:鱼、虾、小甲壳动物、螃蟹以及其他一些浮游动物等等。
思考:这些动物从同化作用角度来看,属于哪一种新陈代谢类型?
答:异养型生物。因为它们不能将无机物制造成有机物,必须直接或间接以植物为食。
归纳:动物只能吃现成的有机物,自己不能制造,所以我们把它称为“消费者”。
启发:根据消费者直接或间接地利用植物制造有机物的次序,又可以将消费者分为若干个级别。
举例:有句谚语“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃泥巴。”(其实虾米吃的是浮游植物)
归纳:虾米吃浮游植物,虾米直接以绿色植物为食的动物称为植食性动物,叫“初级消费者”。
小鱼吃虾米,小鱼以植食性动物为食的动物称为肉食性动物,叫“次级消费者”。
大鱼吃小鱼,大鱼以次级消费者为食的大型肉食性动物,叫“三级消费者”。
随着捕食关系的逐渐上升,消费者的级别也逐渐增高。
练习:虫吃植物,鸡吃虫,人吃鸡。这一种关系中,分别说出消费者的级别?
思考:消费者在生态系统中有什么重要作用呢?
引导归纳:像蜜蜂采蜜,可以将帮助植物完成花粉传播和受精工作。有些消费者也可以传播种子。这就是消费者的一些重要作用。
(4)思考:生老病死是生物的一种自然现象,那么,在这个池塘中,各种动植物的遗体以及一些残枝败叶都去哪了呢?
引导回答:被细菌、真菌等微生物分解了。
归纳:我们肉眼看不到的真菌、细菌等把动植物遗体、排出物和残落物中所含的有机物分解成无机物,回归到无机环境中,被绿色植物中重新利用。我们把这些细菌和真菌称为“分解者”。假如说没有这些分解者的话,那动植物遗体就会堆积如山。
(5)请学生起来归纳生态系统的成分以及相应的代谢类型和作用。完成表格。
(6)我们根据生态系统各成分之间的作用来分析,生产者、消费者、分解者三者之间的关系。
试着练习:1、根据下列生物之间的捕食关系:兔子吃草,狐狸吃兔子,老虎吃狐狸,用箭头写出他们的关系。(强调:箭头方向由被捕食者指向捕食者。)
2、写出这条食物链中的每种生物的成分。
3、这条食物链总共有几种生物?
归纳:一条食物链上有几种生物就几个环节,每个环节即为一个营养级。草到老虎总共有四个“营养级”。
设问:那么怎样确定食物链中的营养级呢?
答:生产者总是对应第一营养级,初级消费者对应第二营养级,次级消费者对应第三营养级,三级消费者对应第四营养级等等。
归纳:一条完整的食物链必须包括生产者和消费者两部分,没有分解者。
举例:有句谚语:“螳螂捕蝉,黄雀在后。”这是否构成一条完整的食物链?为什么?
练习:下面我们来看一个生态系统简图,数出图中有几条食物链?分别一一列出。
答:9条。 (1)草─→兔 ─→ 狐
(2)草─→兔 ─→ 猫头鹰
(3)草─→鼠 ─→ 猫头鹰
(4)草─→鼠 ─→ 狐
(5)草─→鼠 ─→ 蛇 ─→猫头鹰
(6)草─→昆虫→吃虫鸟→猫头鹰
(7)草─→昆虫→蜘蛛 →吃虫鸟→猫头鹰
(8)草─→昆虫→青蛙─→蛇 ─→ 猫头鹰
(9)草─→昆虫→蜘蛛 → 青蛙 ─→蛇 → 猫头鹰
观察:1、猫头鹰在不同的食物链占有几个营养级?
答:第三、第四、第五、第六
归纳:各种生物处的营养级的级别,并不是一成不变的。同一种生物,在不同的食物链中可以是不同的营养级。同种生物,所属消费者级别和所处的营养级级别一定是不同的。
2、猫头鹰可以吃哪些食物?
答:兔、鼠、蛇、吃虫鸟
3、昆虫可以被哪些生物吃?
答:吃虫鸟、蜘蛛、青蛙
4、青蛙和蜘蛛是什么关系?
答:既是捕食关系,又是竞争关系。
归纳:一种生物可以吃几种不同的食物,同一种生物可以被几中不同的生物吃。因此就使得各种食物链彼此交错连接,形成网状。
提出食物网的概念:在一个生态系统中,许多食物链彼此相互连接的复杂的营养关系,就叫食物网。
知识拓展:是不是只有通过捕食关系才能构成食物链?
草 → 兔 → 狐 → 虎 (捕食链)
马→马蛔虫→原生动物 (寄生链)
植物落叶→蚯蚓 →节肢动物 (腐生链)
归纳:捕食链、寄生链、腐生链都是食物链。
总结:食物链和食物网是生态系统的营养结构,生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。
思考:假如食物链中某个环节安生了变化,对其他生物有影响呢?例如:上图中猫头鹰减少了,会有什么样的影响?
引导回答:直接影响是鼠和兔,然后再间接影响其他生物。
总结:所以我们必须爱护我们的生态,爱护我们的家园。
《生态系统的结构和功能》教案
教学目标:
1、举例说明什么是生态系统。
2、讨论某一生态系统的结构。
3、尝试建构生态系统的结构模型、调查农田生态系统中的能量流动情况。
4、分析生态系统能量流动的过程和特点、物质循环。
5、尝试探究土壤微生物的分解作用。
6、说明能量流动和物质循环的关系、关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。
重点:
1、讨论生态系统的结构。
2、生态系统能量流动的过程和特点
3、分析生态系统中的物质循环。
难点:
1、说明生态系统是一个整体。
2、生态系统能量流动的过程和特点
3、说明能量流动和物质循环的关系。
教学过程:
第一课时
基本概念
生态系统、生物圈;生态系统的成分、非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者;生态系统的营养结构、食物链、食物网
疑难解析
1、生态系统中各种成分的地位和关系
在生态系统中,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,生产者、消费者和分解者的划分是依据各自的代谢类型和在生态系统中的功能特征来决定的。即:根据某种生物在该生态系统中的功能特性分为三大类群:
①生产者从新陈代谢的同化作用方面看属于自养型,是生态系统的主要成分,是生态系统中唯一能够把非生物物质和能量转变成生物体内的物质和能量的生物。绝大多数进行光合作用,少数进行化能合成作用(如:硝化细菌、铁细菌、硫细菌)。
②消费者从新陈代谢的同化作用方面看属于异养型,虽然存在着不同的级别,但是生态系统的非必要成分。主要指各种动物。不过有些寄生细菌,它们从活的生物体内吸取有机物,在生态系统中也扮演着“小型消费者”的角色,故寄生细菌属于消费者。
③分解者从新陈代谢的同化作用方面看属于异养型,是生态系统的主要成分。主要包括应腐生生活的细菌和真菌,也包括一些腐食性动物(如:蚯蚓、蝇、蜣螂等),它们都能分解残枝败叶、尸体、粪便等有机物,故腐食性动物属于分解者。
总之,生态系统中的四种组成成分的相互关系是:非生物的物质和能量的作用是为各种生物提供物质和能量;生产者的作用是转化物质和能量;消费者的作用是推动物质和能量在群落中的流动;分解者的作用是把物质和能量归还到无机自然界。
附:生态系统中的特殊成分
①绿色植物中的消费者。如食虫植物在长期的进化过程中,通过自然选择形成了特殊的捕虫器,一般生长在缺乏氮素的环境中,根系也不发达甚至退化。捕虫器内有高度分化的分泌细胞,可以分泌出消化液,消化吸收捕到昆虫的营养,以适应不良的生活环境。当然,这些植物都具有叶绿体,能进行光合作用,属于生产者(第一营养级),若当这些植物捕虫消化吸收过程发生时,就应该归为消费者(最低是第三营养级)。如:猪笼草、狸藻、瓶子草等。另外寄生在其他植物上的绿色植物菟丝子等不含叶绿体,叶子退化,仅有发达的生殖器,它们可以从寄主那里获取营养物质,属于异养型,是地道的消费者。但不是全部的寄生植物都是消费者,如:桑寄生、槲寄生等,这些植物只是从寄主那里吸收水分和无机盐(同根的作用),且能通过光合作用合成自身物质,其代谢类型为自养型,属半寄生,依然属于生产者。
②动物中的生产者。一些单细胞的动物,如原生动物中的鞭毛虫类,其中的一部分无细胞壁,有叶绿体,能进行光合作用,符合生产者的特征。然而,当其生活环境中有现成的有机物时,可直接从环境中摄取有机物,故它们既是生产者又是消费者。又如绿眼虫既是自养生物(生产者)又是异养生物。当然也有完全营自养生活的衣滴虫。
③病毒应属于消费者。病毒是非细胞结构的生物,主要由核酸(DNA或RNA)和蛋白质构成,其生存的环境仅限于活细胞内。病毒繁殖时是由自身的遗传物质利用寄主细胞里的有机物为原料来合成自身物质的,并没有把寄主细胞里的有机物分解成无机物回归到无机环境中,可见,病毒不能作为分解者,应属于消费者。
2、通过种间关系生态系统各种生物间数量调控
食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。食物网越简单,生态系统就越容易发生波动和毁灭。假如在一个草原上只有草,鹿和狼,构成一个三个环节的生物链。这种情况下,鹿一旦消失,狼就会饿死。如果还有其他的食草动物,鹿的消失对狼的影响就不那么大。
反过来,如果狼先灭绝,鹿的数量因为没有了天敌而急剧增加,造成对草的过度啃食。结果草的减少也会引起鹿的减少,甚至同归于尽。如果还有另一种食肉动物,那么狼的灭绝,造成的影响就不会那么大了。 复杂的生物网避免了由于一种生物的消失,引起的整个生态系统的失调。
3、生态系统的食物链类型:
在生态系统中,食物链主要有三种不同的类型:
①捕食食物链,从绿色植物开始,然后是草食动物,一级肉食动物,二级肉食动物,如:草→兔→狼
②腐生食物链,也称碎屑食物链,从死亡的有机体开始,例如,木材→白蚁→食蚁兽,植物残体→蚯蚓→线虫→节肢动物等。
③寄生食物链,或是从植物开始,或者从动物开始,接着是寄生物和其他动物,例如,鸟类→跳蚤→原生动物→细菌→过滤性病毒,大豆→菟丝子,牛→蚊子→蜘蛛,鼠→跳蚤,等等。
上述三种类型的食物链中,①、③是从活的有机体开始,②是从死亡有机体开始,但它们的最初起点都是植物。三种食物链中,①、②两种类型是最重要的。
第二课时
基本概念
生态系统的能量流动、生态系统能量流动的单向性、生态系统能量流动的逐级递减性、能量金字塔、能量的多级利用;生态系统的物质循环、生物地化循环、碳循环
疑难解析
1、生态系统中的能量流动
(1)能量流动的源头是阳光(光能)
(2)能量的输入
①相关生理过程:绿色植物的光合作用将光能转换成化学能。
②输入的总值:绿色植物通过光合作用固定的光能的总量。
(3)能量的传递(如图所示)
①途径:能量是以物质的形式沿着食物链或食物网这一主渠道而向前传递的。
②能量的分流:每一营养级的生物获得的能量的分配情况。
I、被该营养级生物呼吸作用分解消耗一部分,其中ATP用于生命活动,热能从生物群落中散失到大气中。对于生物群落而言,热能是群落的能量输出。
Ⅱ、进入下一营养级生物(最高营养级生物除外)。
Ⅲ、动植物遗体、枯枝落叶、粪便等被分解者利用。
④能量传递的特点
I、单向流动:食物链相邻营养级生物的吃和被吃关系不可逆转,能量不能倒流。
II、逐级递减:每个营养级的生物总有一部分不能被下一营养级利用;每个营养级生物都经自身呼吸而消耗一部分能量。
(4)能量的散失
①散失能量的形式:热能(对生物群落而言,相当于能量输出)。
②散失能量的产生:通过生产者、消费者、分解者的呼吸作用分解有机物而产生的能量,一部分形成ATP被生物利用,另一部分以热能形式散失到无机环境中。
2、生态系统的物质循环
在生态系统中,物质从非生物的物质和能量开始,经生产者、消费者和分解者,又回到非生物的物质和能量,完成一个由简单无机物到各种高能有机化合物,最终又还原为简单无机物的生态循环。通过该循环,生物得以生存和繁衍,非生物的物质和能量得到更新并变得越来越适合生物生存的需要。在这个物质的生态循环过程中,太阳能以化学能的形式被固定在有机物中,供食物链和食物网上的各级生物利用。
碳循环(如图)
碳是构成生物体的最基本元素,虽然它在自然界中的蕴藏量极为丰富,但绿色植物能够直接利用的仅仅限于空气中的二氧化碳(CO2)。生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从空气中吸收二氧化碳,经光合作用转化为葡萄糖,并放出氧气(O2)。在这个过程中少不了水的参与。有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物。碳水化合物经食物链传递,又成为动物和细菌等其他生物体的一部分。生物体内的碳水化合物一部分作为有机体代谢的能源经呼吸作用被氧化为二氧化碳和水,并释放出其中储存的能量。由于这个碳循环,大气中的CO2大约20年就完全更新一次。
3、能量流动与物质循环的关系
生态系统的主要功能就是生态系统的能量流动与物质循环。且两大功能之间有明显的差别,又有必然的联系,教学时应特别明确地强调它们之间的这种关系。
(1)差别:能量在生态系统内是单向流动的,能量在逐级流动的传递效率是很低的,逐级都有大量的能量被消耗掉。因此,生态系统要不断地从外界获取能量(太阳能),只有这样,生态系统的能量流动才能持续下去。至于生态系统的物质循环,则是在生物群落和无机环境之间循环往复地进行着的,这些物质是可以重复地被利用的。
(2)联系如图所示:生态系统的能量流动是随着物质循环进行的。能量的固定、转移和释放,离不开物质的合成与分解等过程,反之亦然。由此可见,能量流动和物质循环之间互为因果,相辅相承,具有不可分割的联系。生态系统中的各种组成部分——非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,正是通过能量流动和物质循环、才紧密联系在一起,形成一个统一的整体。
课件21张PPT。生态系统的结构和功能一、食物链和食物网二、生态系统的能量流动 三、生态系统的物质循环
分析草原生态系统中部分生物的关系活动:1、草原上的植物在生态系统中具有什么作用?
2、草原上的各种动物与草原的植被有什么关系?
3、草原上的各种动物之间具有什么关系?
4、尝试将草原生态系统中各种生物之间的关系用连线接
起来。
讨论水族箱中能量的来源和流动活动:1、水族箱中的各种动物如何获得维持
生命活动的能量?
2、水族箱中的各种植物维持生命活动
的能量来自何方?这些植物是怎样获得
所需的能量的?
3、能量如何在生态系统的各种生物中
流动?4、各种生物获得的能量是不是可以
全部用于它们的生命活动?
5、生态系统中的能量流动具有什么
特点?1、水族箱中的各种动物食用水族箱中
的植物,从植物的有机物中获得生命活
动的能量。
2、各种植物生命活动的能量来自太阳。
绿色植物通过光合作用将光能储存在合成
的有机物中。
3、生态系统中各种生物通过吃与被吃
的关系构成食物链,能量在食物链的各
种生物之间流动。
4、生物不能将所获得能量全部用于生命
活动,因为一部分能量在流动中损失。
5、生态系统中的能量流动的特点是:单向流动,
逐级递减。活动:分析生态系统的碳循环1、无机环境中的二氧化碳是怎样进
入到生物体的?
2、与生产者比较,消费者获得含碳
化合物的方式有什么特点?
3、生物体哪些生命活动可以使无机
环境中的二氧化碳得到补充?4、碳在生态系统中是怎样循环的?
5、根据碳循环的途径和特点,推测
生态系统中的水循环途径和方式。
1、绿色植物光合作用将无机环境中的二氧化碳
和水合成有机物,使二氧化碳进入植物体,动物
以绿色植物为食,这些含碳的有机物进入动物体。
2、生产者可以利用无机环境中的二氧化碳,而消
费者只能利用生产者光合作用合成的含碳有机物。
因此,生产者属于自养生物,消费者属于异养生
物。
3、动物、植物的呼吸作用、微生物的分解作用
产生的二氧化碳以及工厂生产、居民生活排放的
二氧化碳都可以使无机环境中的二氧化碳得到补
充。
4、绿色植物光合作用使大气中二氧化碳以有机物的
形式进入生态系统,这些有机物可以构成植物体;动
物通过直接或间接以绿色植物为食,含碳的有机物进
入动物体,构成动物体或为动物体生命活动利用;动
植物死亡后,其尸体为细菌、真菌等分解者分解,碳
又以二氧化碳的形式进入无机环境。
5、碳循环是在生物与无机环境之间进行的,具有往返
循环的特点。水循环同样具有碳循环的特点。活动:制作生态瓶议一议1、要使模拟的生态系统维持更长时间,
生态系统中除了要有非生物物质、生产
者、消费者等成分,还有什么因素必须
得到保证?
2、为什么相对封闭的生态瓶中的生物
能存活较长的时间?1、阳光。阳光是生态瓶中各种生命活动的能量
来源,如果不能保证该生态瓶的阳光供应,其中
的生物将会死亡。
2、该生态瓶是一个小的生态系统,其中包含了
生态系统的各种成分,只要保证该生态瓶的能
量供应,并且维持其中的生物之间以及生物与
无机环境之间的相对稳定的关系,就可以使其
中的生物存活较长的时间。活动手册:
1、凯巴森林中的生物之间的关系与草原生态系统
中的生物的关系一样,生物之间通过食物联系构成
森林中的食物链和食物网。
2、封闭的生态瓶中的生物可以存活较长时间,这是
因为在这个微型生态系统中包含了生态系统的各种
必要成分,各种成分相互作用,构成了一个整体;
同时,这个生态系统被置于阳光下,可以向其中输
入光能,保证了生态系统的能量供应。
课件20张PPT。生态系统的结构和功能这是一个风和日丽的春天,一只彩蝶翩翩飞来落在鲜花上津津有味地吮吸花蜜,冷不防背后划过一道绿色刀影,转眼之间,蝴蝶已在螳螂的绿色大刀下奄奄一息。螳螂正要品尝美餐,蛤蟆出其不意地吐射长舌,一下子把它卷入口中。蛤蟆还没来得及吞咽螳螂,悄悄爬到近旁的长蛇猛地一窜,准确无误地一口咬住蛤蟆。正在这时,盘旋在天空中的鹰一个猛子扎下去用利爪紧紧抓住蛇。在大自然里,这只是一个很普通的场面。这段话能表明生物之间怎样的关系呢?一、生态系统的营养结构—— 食物链和食物网1、食物链——不同生物之间由于食物关系而形成的链条式的联系
2、食物网——各条食物链相互交叉连结在一起,形成复杂的网状结构,称为食物网。在一个生态系统中,不同食物链中的生物之间有没有联系?
猫头鹰蛇蟾蜍食草的昆虫草蜘蛛吃虫的鸟思 考生物为什么要不断获得食物?
(从食物中获得生命活动需要的物质和能量)
这些物质和能量的最初来源于哪里?
(绿色植物的光合作用)
物质和能量在生态系统中是怎样传递的?又具有
什么特点呢?为什么一条食物链一般最多只有5个
环节呢?
二、生态系统的功能(一)生态系统的能量流动? 2、 能量流动的特点:单向流动逐级递减,传递效率为10%~20%十分之一定律美国生态学家林德曼,明确提出了“十分之一定律”。从理论上讲,一个人靠吃鱼增长身体1kg,就得吃掉10kg鱼,10kg的鱼则要吃掉100kg的浮游动物,100kg的浮游动物要吃掉1000kg的浮游植物。也就是说,1000kg的浮游植物才能养活10kg的鱼,进而才能使人增长1kg体重。 小 结从能量传递过程看,流经生态系统的能量就是绿色植物所固定的全部太阳能,这些能量沿着食物链和食物网的各个营养级传递。
从能量传递的数量和效率看,能量流经各营养级是逐级递减的,单向不循环的,传递率为10%-20。 (二)生态系统的物质循环 生态系统中能量的源头是太阳能,而生态系统中的物质却是由地球提供的。地球为什么能为生物源源不断地提供各种物质呢?思 考1、通过对碳循环的学习,你能归纳出物质循环的概念么?
2、物质循环有什么特点?
组成生物体的物质在生物与无机环境之间的往返循环 。
1、物质循环的概念:2、物质循环的特点物质循环带有全球性
生态系统的物质,循环反复出现,循环流动,不会消失,生物可反复利用 。3、能量流动和物质循环的关系 能量的固定、储存、转移和释放,离不开物质的合成和分解等过程。物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。 人类能否在生物圈之外建造一个适于人类长期生活的生态系统呢?课件13张PPT。生态系统的结构和功能一、复习提问,进入新课1.生态系统的概念是什么?最大的生态系统是什么?它的范围有多大? 2.生态系统的组成在一定自然区域内,所有生物及其生活的环境共同构成生态系统。 最大的生态系统是生物圈。包括地球上所有的生物和其生活的环境。阳光、空气、水分、土壤和温度等 右图是我国北方草原生态系统中生存的部分植物和动物。仔细观察此图,讨论有关这个生态系统的几个问题。1.草原上的植物在生态系统中具有什么作用?2.草原上的各种动物与草原的植被有什么关系?3.草原上的各种动物之间具有什么关系?4.尝试将草原生态系统中各种生物之间的关系用线连接起来。植物通过光合作用合成有机物,供给生态系统中的各种生物生活利用。各种动物与植物之间存在着吃与被吃——捕食的关系。各种动物之间存在着捕食关系或竞争关系。活动:分析草原生态系统中部分生物的关系二、食物链和食物网探究其他不同生态系统中各种生物之间的关系:海洋:浮游生物 磷虾 蓝鲸 “大鱼吃小鱼,小鱼吃小虾,小虾吃淤泥”森林:“螳螂捕蝉,黄雀在后”食物链:在生态系统中,生产者与消费者之间、消费者与消费者之间由于食物关系而形成的链条式联系,叫做食物链。3.食物链画法:箭头由被捕食的生物指向捕食生物。即由生产者指向消费者,由低级消费者指向高级消费者。2.完整的食物链:从左往右写起,起点是生产者,终点是不被其他动物所食的动物,即最高一级的动物。1.不同食物链长短不同,短的食物链由2~3个环节构成,也有的食物链由4~5个环节组成。写食物链注意的事项:生产者 初级消费者 次级消费者 三级消费者 四级消费者 第一 第二 第三 第四 第五
营养级 营养级 营养级 营养级 营养级营养级: 食物链中的每一个环节称营养
级,它是指处于食物链同一环
节上所有生物的总和。食物网图中吃草的只有昆虫吗?昆虫只是蟾蜍的食物吗? 由此可见,生物的食物链不是单条的,而是错综复杂的。 多条食物链由于食物关系彼此交错,形成复杂的网状联系,称为食物网。生产者消费者消费者食物链食物关系食物关系 食物链和食物网反映了生物之间因食物关系而形成的复杂关系,是生态系统的营养结构基础。生态系统中的有机物和能量就是通过食物链在生物之间进行运输和传递的。消费者食物网食物关系食物关系三、课堂小结观察右图讨论以下问题1.图中有几条食物链,不同的食物链之间有没有存在相互联系?2.假如蛇的数量大量减少,哪些生物的数量可能发生变化?发生
怎样的变化?图中有10条食物链,不同食物链之间存在着复杂的联系。假如蛇的数量大量减少,猫头鹰的数量会减少;青蛙、鼠的数量会增加;其它各种生物的数量也会发生相应的变化。 讨论四、课外练习右图是一个农田生态系统的部分生物,据图完成下列问题:(1)将该生态系统中的生物连接成食物网。(2)该生态系统中有____条食物链。
其中最长的是_______________________3捕食 竞争增加田鼠课件26张PPT。 生态系统的结构和功能(1)概念:由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体(2)范围:有大有小。地球上最大的生态系统是生物圈。
(3)结构:组成成分和营养结构——食物链和食物网。生态系统的结构生态系统的成分营养结构食物链食物网生态系统的物质循环、能量流动就是顺着这种渠道进行的。非生物物质和能量生产者消费者分解者捕食关系食物链(网)
(营养结构)营养结构2.生态系统的成分特例与误区分析营自养生活的生物一定是生产者、生产者一定是自养型生物。营腐生生活的生物一定是分解者,分解者一定是腐生生物3.食物链
生产者与消费者之间主要通过捕食关系建立食物联系,现以一条食物链为例进行分析:(1)通常所说的食物链为捕食链,只包括生产者和消费者。每条食物链的起点总是生产者,最末为不被其他动物所食的动物,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,作为其捕食者的下一营养级数量增多。
(3)一条食物链一般不会超过五个营养级,因为能量流动沿食物链是逐级递减的.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。这种制约可能来自于种间,也可能来自于种内
(4)食物链中的捕食关系是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。4.食物网
(1)同一种消费者在不同的食物链中,可以占有不同的营养级,如猫头鹰可能在不同的食物链中分别占有第三、第四、第五营养级。这就是说猫头鹰在该食物网中占有三个不同的营养级。
(2)在食物网中,两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合,如蜘蛛与青蛙,二者之间既是捕食关系,又是竞争关系。
(3)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。食物网中生物数量变化的分析与判断
①第一营养级的生物减少对其他物种的影响
第一营养级的生物(生产者)减少时,则将会连锁性地引发其后的各个营养级生物减少。这是因为生产者是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源。
②“天敌”一方减少,对被捕食者数量变化的影响
一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少,则被捕食者数量变化是先增加后减少,最后趋于稳定。
③复杂食物网中某生物数量变化引起的连锁反应分析
a.以中间环节少的作为分析依据,考虑方向和顺序为:从高营养级依次到低营养级。
b.生产者相对稳定,即生产者比消费者稳定得多,所以当某一生物数量发生变化时,一般不需考虑生产者数量的增加或减少。
c.处于最高营养级的生物且有多种食物来源时,若其中一条食物链中断,则该生物可通过多食其他食物而维持其数量基本不变。一、能量流动的概念和过程
1.概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
2、过程:
(1)起点:
(2)总能量:
(3)渠道:
(4)能量形式的变化:
(5)在食物链中流动的形式是:
(6)能量散失的主要途径:能量流经第二营养级时的分流情况总结如下:从生产者(主要是植物)固定太阳能开始。生产者所固定的全部太阳能食物链和食物网。太阳光能→生物体有机物中的化学能→热能(最终散失)。有机物中的化学能。细胞呼吸(包括各营养级生物本身的呼吸及分解者的呼吸)。3.能量在流经每一营养级时的分流问题分析
(1)能量来源
①生产者的能量来自于太阳能。
②各级消费者的能量一般来自上一个营养级(同化量=摄入量-粪便中所含能量)。(2)能量去路
①被该营养级生物因呼吸作用分解消耗一部分,其中ATP用于生命活动,热能从生物群落中散失到大气中。对于生物群落而言,热能是群落的能量输出。
②流入下一营养级生物(最高营养级生物除外)。
③每个营养级生物的遗体、粪便、残枝败叶中的能量被分解者分解而释放出来。
④未利用能量(现存量:最终被分解者利用,因此,也可归为③)。(2)逐级递减
①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。
②各营养级的能量总有一部分不能被下一营养级利用。
③各营养级的能量总有一部分流入分解者。传递效率=4.能量流动的特点(1)单向流动
①能量流动是沿食物链进行的,食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果,是不可逆转的。
②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用,因此能量流动无法循环。在某一食物网中,一个消费者往往同时占有多条食物链,当该消费者增加了某一值时,若要计算最少消耗生产者多少时,应选最短的食物链和最大传递效率20%进行计算,这样消费者获得的能量最多;若要计算最多消耗生产者多少时,应选最长的食物链和最小传递效率10%进行计算,这样消费者获得的能量最少。二、生态金字塔 (1)能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔三者都是用来说明食物链中能量流动的情况,三者统称为生态金字塔。(2)特殊实例及分析
数量金字塔在前一营养级的生物个体很大,而后一营养级的生物个体很小时,会出现倒置现象。如树林中,树、昆虫和食虫鸟个体数比例关系可形成如图所示的数量金字塔。生物量金字塔也有特殊形状,如海洋生态系统中,生产者浮游植物个体小,寿命短,又会不断被浮游动物吃掉,因而某一时间调查到的浮游植物生物量可能要低于其捕食者浮游动物的生物量。但这并不是说流经生产者这一环节的能量比流经浮游动物的要少。1.对物质循环的理解
(1)参与循环的物质:不是指由C、H、O、N、P、S等这些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等生物体内所特有的物质,也不是单质,而是C、H、O、N、P、S等元素。
(2)物质循环的具体形式:是指组成生物体的基本元素在生物群落与无机环境之间的往返运动,其中伴随着复杂的物质变化和能量转化,并不是单纯物质的移动。
(3)循环的过程:无机环境?? 生物群落。2.特点
(1)全球性:物质循环的范围是生物圈,因此把生态系统的
物质循环又叫生物地球化学循环。
(2)物质可被反复利用:物质循环,既然称为“循环”就不像
能量流动那样逐级递减、单向流动,而是可以在无机环
境与生物群落之间反复利用。3.实例——碳循环(1)大气中的碳元素进入生物群落,是通过植物的 或硝化细菌等的 而实现的。
(2)碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以 的形式进行的。碳元素在生物群落中的传递,通过 的渠道进行的,传递的形式为
(3)大气中CO2的来源有三个:一是分解者的分解作用;二是动植物的呼吸作用;三是化石燃料的燃烧。
(4)实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键是
(5)碳在无机环境与生物群落之间传递时,只有生产者与无机环境之间的传递是双向的,其他各成分间的传递均是单向的
(6)煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧,使大气中的CO2浓度增高,是形成“温室效应”的最主要原因。CO2食物链和食物网有机物生产者和分解者光合作用化能合成作用捕食枯枝烂叶遗体和粪便呼吸作用分解作用能量流动与物质循环的关系呼吸作用光合作用生产者消费者分解者无机环境4.比较能量流动与物质循环