3.1 生态系统的结构 课件(共44张PPT1份视频) 2023-2024学年高二生物人教版选择性必修2

(共44张PPT)
第一节 生态系统的结构
第3章 生态系统及其稳定性
人教版高中生物 选择性必修2
学习目标
1.通过分析具体生态系统中生物与生物、生物与非生物环境的关系，建立生态系统的概念。
2.通过对几个典型生态系统的组成成分进行分析、比较、归类、归纳概括各组成成分的作用及相互关系，构建生态系统的结构模型(重、难点)。
3.通过对实例的分析讨论，阐明生态系统是一个统一的整体(难点)。
情境视频
海洋污染
新课引入
太空家园
思考：视频展示的是种群、群落还是生态系统？如果地球生态恶化到无法挽回，需要太空移民重建家园，应该要攻克那些难题？
2003年10月15日，神舟5号成功发射，将航天员杨利伟送入太空。这次的成功发射标志着中国成为第三个有能力独自将人送上太空的国家。与此同时关键技术支撑的“月宫一号”再次成为焦点、它是一个人工闭合生态系统。
事实1
生态系统的范围
任务1
1.系统研究方法在生态学中的应用
系统分析：通常从系统的整体出发，再分析系统内部的结构和功能以及系统与外部环境的关系，利用数学的概念和方法（建构模型），来解决复杂的系统问题。
2003年10月15日，神舟5号成功发射，将航天员杨利伟送入太空。这次的成功发射标志着中国成为第三个有能力独自将人送上太空的国家。与此同时关键技术支撑的“月宫一号”再次成为焦点、它是一个人工闭合生态系统。
事实1
生态系统的范围
任务1
2.什么是生态系统？组成层次？如何界定生态系统的范围？生态系统的类型？
在一定的空间范围内，由 __ 与它的 _ 相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统。
生物群落
非生物环境
生物群落
（种内、种间相互作用）
非生物环境
相互作用
概念：
2003年10月15日，神舟5号成功发射，将航天员杨利伟送入太空。这次的成功发射标志着中国成为第三个有能力独自将人送上太空的国家。与此同时关键技术支撑的“月宫一号”再次成为焦点、它是一个人工闭合生态系统。
事实1
生态系统的范围
任务1
2.什么是生态系统？组成层次？如何界定生态系统的范围？生态系统的类型？
在一定的空间范围内，由 __ 与它的 _ 相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统。
生物群落
非生物环境
生物群落
（种内、种间相互作用）
非生物环境
相互作用
概念：
生态系统的范围
任务1
生物群落
（种内、种间相互作用）
非生物环境
相互作用
概念：
生态系统的组成层次：
个体
种群
群落
非生物环境
生态系统
相互作用
统一整体
生态系统的范围
任务1
生态系统的空间范围有大有小。
________是地球上最大的生态系统，包括地球上的全部生物及其非生物环境。
生物圈
生态系统的范围
任务1
生态系统的类型
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
"月宫一号"是一种生物再生生命保障系统，它是基于生态系统原理将生物技术与工程控制技术有机结合，构建由植物、动物、微生物组成的人工生态系统，为人类提供类似地球生态环境的生命保障。
事实2
"月宫一号"
生态系统的结构
一
生态系统的组成成分
一
“月宫一号”微生态循环系统中种植了5种粮食作物、15种蔬菜、1种水果。采用了LED提供光照，保障了农作物的优质高产。利用植物不可食生物量培养黄粉虫为人提供部分动物蛋白。微生物降解植物不可食用部分、排泄物和生活废水等，使它们再生为植物提供水分和养料。
事实3
生态系统的组成成分
任务2
1．将"月宫一号"及教材中荒漠生态系统中的生物进行分类。
2.生态系统中还存在哪些成分？它们对生态系统来说是不可缺少的吗？为什么？
3.生态系统中不同种类的生物获取物质和能量的途径一样吗？
4.根据生物在生态系统中的作用及归类，总结生态系统的组成成分。
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。
结合教材P49-51小组合作完成以下问题
“月宫一号”微生态循环系统中种植了5种粮食作物、15种蔬菜、1种水果。采用了LED提供光照，保障了农作物的优质高产。利用植物不可食生物量培养黄粉虫为人提供部分动物蛋白。微生物降解植物不可食用部分、排泄物和生活废水等，使它们再生为植物提供水分和养料。
事实3
生态系统的组成成分
任务2
1."月宫一号"及教材中荒漠生态系统中的生物分类
植物 植食性动物 肉食性动物 微生物 非生物环境
荒漠 生态 系统
月宫一号
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
粮食作物
蔬菜、草莓
黄粉虫
人
细菌、真菌
阳光、水、空气、无机盐等等
“月宫一号”微生态循环系统中种植了5种粮食作物、15种蔬菜、1种水果。采用了LED提供光照，保障了农作物的优质高产。利用植物不可食生物量培养黄粉虫为人提供部分动物蛋白。微生物降解植物不可食用部分、排泄物和生活废水等，使它们再生为植物提供水分和养料。
事实3
生态系统的组成成分
任务2
2.生态系统中还存在哪些成分？它们对生态系统来说是不可缺少的吗？为什么？
作用：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。
地位：是生态系统的必备成分。
非生物的物质和能量：空气、水分、无机盐阳光、热能等。
“月宫一号”微生态循环系统中种植了5种粮食作物、15种蔬菜、1种水果。采用了LED提供光照，保障了农作物的优质高产。利用植物不可食生物量培养黄粉虫为人提供部分动物蛋白。微生物降解植物不可食用部分、排泄物和生活废水等，使它们再生为植物提供水分和养料。
事实3
生态系统的组成成分
任务2
3.生态系统中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 非生物环境
荒漠 生态 系统
月宫一号
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
粮食作物
蔬菜、草莓
黄粉虫
人
细菌、真菌
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。
植物
动物
通过摄取其他生物获得物质和能量。
微生物
通过分解动植物遗体和动物的排遗物获得物质和能量。
“月宫一号”微生态循环系统中种植了5种粮食作物、15种蔬菜、1种水果。采用了LED提供光照，保障了农作物的优质高产。利用植物不可食生物量培养黄粉虫为人提供部分动物蛋白。微生物降解植物不可食用部分、排泄物和生活废水等，使它们再生为植物提供水分和养料。
事实3
生态系统的组成成分
任务2
3.生态系统中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 非生物环境
荒漠 生态 系统
月宫一号
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
粮食作物
蔬菜、草莓
黄粉虫
人
细菌、真菌
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。
植物
动物
通过摄取其他生物获得物质和能量。
微生物
通过分解动植物遗体和动物的排遗物获得物质和能量。
生态系统的组成成分
任务2
4.根据生物在生态系统中的作用及归类，总结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
生态系统必备成分
生态系统的基石
生态系统最活跃部分
生态系统必需的关键部分
生态系统的组成成分
任务2
5.尝试画出生态系统的结构模型。
生产者
遗体、粪便等
植食性动物
肉食性动物1
肉食性动物2
消费者
无机盐等
分解者
CO2等
CO2
生态系统的组成成分
任务2
5.尝试画出生态系统的结构模型。
易错点辨析
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？
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
易错点辨析
5.消费者一定是动物吗？
6.动物一定是消费者吗？
7.消费者一定是异养生物吗？
8.异养生物一定是消费者吗？
不一定，例如菟丝子、胞内寄生菌（结核杆菌）
不一定，例如蚯蚓、蜣螂、秃鹫
一定
不一定，例如分解者
易错点辨析
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.细菌一定都是分解者吗？
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，例如蚯蚓、蜣螂、秃鹫
不一定，例如蓝细菌、硝化细菌
一定
一定
①植物≠生产者
②动物≠消费者
③细菌≠分解者
跟踪训练
1.(2023·江苏盐城高二期末)下列关于生态系统的叙述不正确的是
A.生产者是生态系统中最基本、最关键的生物因素
B.消费者通过自身代谢，能加快生态系统中的物质循环
C.分解者指的是各种细菌和真菌，能把动植物遗体和遗物中有机物分解
为无机物
D.生态系统中的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质
和能量
√
跟踪训练
生产者是生态系统的基石，故生产者是生态系统中最基本、最关键的生物因素，A正确；
消费者通过自身的新陈代谢，能将有机物转化为无机物(CO2、水、氨等)，这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用，可见，消费者的存在，能够加快生态系统的物质循环，B正确；
分解者能把动植物遗体和动物的排遗物中的有机物分解为无机物，包括细菌、真菌等营腐生生活的微生物，一些动物也可作为分解者，如秃鹫，C错误。
跟踪训练
2.如图表示生态系统四种成分之间的关系，下列相关叙述正确的是
A.③代表光合作用
B.3代表的一定是原核生物
C.4表示生态系统的基石
D.①代表捕食关系，②代表细胞呼吸
√
1是生产者，4是非生物的物质和能量，所以③可以表示光合作用和化能合成作用，A错误；3是分解者，包括原核生物的部分细菌，以及真核生物的真菌和营腐生生活的动物，B错误；1是生产者，是生态系统的基石，C错误；①代表消费者捕食生产者，②代表细胞呼吸，D正确。
跟踪训练
生产者是生态系统的基石，故生产者是生态系统中最基本、最关键的生物因素，A正确；
消费者通过自身的新陈代谢，能将有机物转化为无机物(CO2、水、氨等)，这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用，可见，消费者的存在，能够加快生态系统的物质循环，B正确；
分解者能把动植物遗体和动物的排遗物中的有机物分解为无机物，包括细菌、真菌等营腐生生活的微生物，一些动物也可作为分解者，如秃鹫，C错误。
"月宫一号"微生态循环系统中虽然有非生物的物质和能量、有生产者、消费者、分解者但结构相对简单；生物和生物之间的关系相对单一，难以长久维持。研究生态系统的结构除了研究生态系统组成成分还要研究生态系统的营养结构。
结合教材P51-52小组合作完成以下问题
营养结构：食物链和食物网
二
“月宫一号”里的黄粉虫，不仅可以提供丰富的可食蛋白，还能帮助降解舱内部分废弃物从而加速物质循环。除了黄粉虫，志愿者们在里面吃的全部是自己种植的绿色无公害食材，包括5种粮食作物，15种蔬菜和1种水果。
事实4
营养结构：食物链食物网
任务3
1、根据材料写出简单的食物链,结合教材信息写出玉米田中的食物链。
2、什么是营养级？
3、为何食物链一般不超过五个？
4、什么是食物网？
5、食物网的复杂性对于解决生态学问题有什么启示？
营养结构：食物链和食物网
任务3
1．根据材料写出简单的食物链，结合教材信息写出玉米田中的食物链。
食物链：
在生态系统中，生物之间通过 一系列取食和被取食建立起来的营养关系。
水稻→黄粉虫→人
生产者
玉米
初级消费者
蝗虫
次级消费者
蛙
三级消费者
蛇
四级消费者
鹰
营养结构：食物链和食物网
任务3
食物链：
在生态系统中，生物之间通过 一系列取食和被取食建立起来的营养关系。
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
第五营养级
生产者
玉米
初级消费者
蝗虫
次级消费者
蛙
三级消费者
蛇
四级消费者
鹰
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。
营养结构：食物链和食物网
任务3
3、为何食物链一般不超过五个？
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，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。
4、食物网：食物链彼此相互交错连接成复杂的营养关系。
形成原因：一种绿色植物可能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。
【思考】一种生物只能占据一个营养级吗
营养结构：食物链和食物网
任务3
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？
第三、第四、第五、第六营养级
2.该食物网中鹰和蛇的种间关系是什么？
捕食和种间竞争
3.食物链中没有体现生态系统的什么组成成分？
没有体现分解者和非生物的物质和能量
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？
因为如果一条生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所取代。
营养结构：食物链和食物网
任务3
5、食物网的复杂性对于解决生态学问题有什么启示？
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。
一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。
美国黄石国家森林公园为了对人们开放时的安全，杀死了森林里所有的狼，结果造成草场退化，梅花鹿野兔等动物身体臃肿，还患上了高血压等疾病，科学家为了解决这一问题空投了28只狼。
归纳总结
食物链和食物网特点
1、同种生物在不同的食物链中营养级可不同；
2、在食物网中，相邻两种生物之间的关系可能是捕食和竞争；
3、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、一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。
食物网的复杂程度取决于物种数而非生物数量。
5、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。
请根据本节所学内容，设计生态瓶或生态缸。
为丰富“月宫一号”生态系统的结构提出合理的建议。
反馈评价
跟踪训练
3.(2023·辽宁丹东高二期末)如图表示某生态系统的食物网。下列有关叙述错误的是
A.生态系统中，食物链交错连接成食物网的原因是
多种生物在不同的食物链中占有不同的营养级
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.从理论上分析，维持一个生态系统存在的不可缺少的生物成分是生产
者和消费者
D.该食物网由7条食物链组成，鹰为最高营养级
√
跟踪训练
从理论上分析，维持一个生态系统存在的不可缺少的生物成分是生产者和分解者，C错误；
题图中食物网由7条食物链组成，即植物→食草昆虫→食虫鸟→鹰、植物→食草昆虫→食虫鸟→蛇→鹰、植物→食草昆虫→食虫昆虫
→食虫鸟→鹰、植物→食草昆虫→食虫昆虫→食虫鸟→蛇→鹰、植物→食草昆虫→食虫昆虫→蛙→蛇→鹰、植物→鼠→鹰、植物→鼠→蛇→鹰，鹰为最高营养级，D正确。
跟踪训练
4.(2023·辽宁朝阳高二期中)某草原生态系统的部分营养结构如图所示，下列有关说法错误的是
A.图示食物网中最多有4个营养级
B.图中的所有生物不能构成生物群落
C.图中猫头鹰占第三、第四两个营养级
D.兔的数量减少会明显影响到狼的数量
√
跟踪训练
由题图可知，食物链最长的有草→鼠→蛇→猫头鹰，或草→昆虫→蛇→猫头鹰，即食物网中最多有4个营养级，A正确；
该图为某草原生态系统的部分营养结
构，食物网中只包含生产者和消费者，并没有包含该草原生态系统内所有种群，故图中的所有生物不能构成生物群落，B正确；
在食物链草→昆虫→猫头鹰、草→昆虫→蛇→猫头鹰、草→鼠→蛇→猫头鹰、草→鼠→猫头鹰中，猫头鹰占第三、第四营养级，C正确；
狼的食物来源比较丰富，兔的数量减少，狼的营养级没有改变，狼的数量不会有明显的变化，D错误。
课堂小结
本堂课你学到了哪些知识？画出概念图进行总结
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
五分钟查落实
【判断正误】
(1)一个完整的生态系统应包括生物群落及其非生物环境(　　)
(2)所有的植物都是生产者，所有的动物都是消费者(　　)
(3)细菌在生态系统中可能是生产者，也可能是消费者或分解者(　　)
(4)生产者都是自养生物，消费者都是异养生物(　　)
(5)生产者、分解者是联系非生物的物质和能量与生物群落的桥梁，其中生产者处于主导地位(　　)
(6)食物链中只有生产者和消费者，无分解者(　　)
√
×
√
√
√
√
(7)食物网中两种生物之间只有捕食关系(　　)
(8)同一生物在不同食物链中所占的营养级可能不同(　　)
(9)“螳螂捕蝉，黄雀在后”这条食物链中，螳螂是第二营养级(　　)
×
√
×
1.生态系统：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.生态系统的结构包括生态系统的组成成分及食物链、食物网。
3.生态系统的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。
4.食物网：食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。
5.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。食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。
6.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。
【要语必背】
1.根据生态系统的概念，认为土壤是一个生态系统，其判断依据是_____
___________________________________________________________________。
2.在生态系统中，生产者通过光合作用，将_______固定在____________
_______中。太阳能转化成化学能，从而可以被生物所利用，因此，生产者可以说是生态系统的基石。
3.消费者的作用：_______________________________________________
_________________________________________。可见，消费者的存在，能够加快生态系统的物质循环。
【长句表达】
土壤
是由各类土壤生物组成的生物群落和非生物环境相互作用而形成的统一整体
太阳能
它们所制造的
有机物
通过自身的新陈代谢，能将有机物转化为无机物，这
些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用
4.分解者能_______________________________________，生产者、消费者和分解者是紧密联系，缺一不可的。
将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物