3.1 生态系统的结构 课件(共41张PPT) 2023-2024学年高二生物人教版（2019）选择性必修2

(共41张PPT)
生态系统的结构
第1节
人教版 选择性必修2
1、能够举例说明什么是生态系统，阐明生态系统是一个统一的整体。
2、能分析生态系统的结构，概述生态系统各组成成分的作用及相互关系。
3、能概述食物链和食物网的概念。
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:
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；
大豆根的呼吸作用会增加土壤中CO2的含量；
大豆与根瘤菌互利共生固氮，会增加土壤中氮的含量；
死亡和脱落的大豆根，会增加土壤中有机物的含量。
大豆田间剖面图
1.大豆根系会给土壤带来哪些变化？
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。
生物群落和非生物环境有着密不可分的关系！
1. 概念:
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
一个池塘、一片草地、一块农田、一片森林、一条河流等
生态系统的范围可大可小
三江源湿地生态系统
池塘生态系统
2. 范围:
生态系统的范围
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无机环境的总和。
大气圈的下部
岩石圈的上部
水圈的全部
个体
种群
群落
非生物环境
生态系统
生物圈
相互作用
统一整体
自然生态系统
人工生态系统
水域生态系统
陆地生态系统
海洋生态系统、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
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
生态系统具有一定的结构
在我国西北半干旱区，豆科植物柠条常被用来进行人工固沙。柠条扎根于沙粒间，顽强生长形成灌丛。在某沙化地区合理种植柠条之后，群落内物种丰富度逐渐增加并趋于稳定。群落中有地锦、胡枝子、画眉草、狗尾草、猪毛蒿等植物。还分布着多种动物，其中，植食性的有蝗虫、蝼蛄、叶蛾、土蜂等；肉食性昆虫或其他小动物有姬蜂、步甲、园蛛、蜈蚣等。
在柠条根系周围的土壤中，生活着难以计数的真菌、细菌、放线菌。群落处于稳定状态时，群落所栖居的土壤表层含水量增加，土壤养分也在改善。
生态系统1 某荒漠生态系统
生态系统2 某池塘生态系统的示意图
栅藻
团藻
黑鱼
草履虫
水蚤
草鱼
虾
青鱼
田螺
水草
细菌、真菌
生态系统1 某荒漠生态系统
生态系统2 某池塘生态系统的示意图
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
可归类为生产者、消费者、分解者
2.上述生态系统中除了生物成分之外有哪些成分？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。
作用：生态系统中各种生物所需要 。是生物群落赖以 。
物质和能量的根本来源
生存和发展的基础
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
通过捕食
通过分解作用等
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。
生态系统
生产者
消费者
分解者
非生物物质和能量
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
(producer)
消费者
(consumer)
分解者
(decomposer)
生态系统
非生物的
物质和能量
有机物：腐殖质(蛋白质、糖类、脂质等)
气候条件：光照、温度、气压等
无机物：H2O、CO2、O2、无机盐等
（1）作用：
（2）地位：
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。
是生态系统的必需成分——生态系统的基础。
新陈代谢（细胞代谢）及其类型
新陈代谢
同化作用
（合成代谢）
异化作用
（分解代谢）
将外界物质合成自身的组成物质
储存能量
释放能量
将自身的组成物质加以氧化分解
自养型
异养型
同化作用
以光能或化学能为能量的来源，以无机物为原料，合成有机物、储存能量的营养方式
不能直接把无机物合成有机物，必须摄取现成的有机物来维持生活的营养方式
新陈代谢（细胞代谢）及其类型
兼性厌氧型
异化作用
需氧型
厌氧型
如：酵母菌
人：
水稻：
蛔虫：
异养需氧型
异养厌氧型
光能自养需氧型
绝大多数植物、动物、微生物
如：乳酸菌、破伤风杆菌、蛔虫……
生产者
(producer)
光能自养型
化能自养型
绿色植物、光合细菌(蓝细菌)
化能合成细菌（硝化细菌）
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。
(1) 作用(以光合自养型为例):
CO2 + H2O 有机物 + O2
光能
CO2 + H2O 有机物
化学能
生态系统的组成成分——生产者
(2) 地位: 是生态系统的 。
基石
①生产者都是自养型生物，自养型生物都是生产者。
②植物并不都是生产者，生产者并不都是绿色植物
菟丝子、捕蝇草、猪笼草
蓝细菌、硝化细菌
菟丝子：不含叶绿素，营寄生生活
食虫植物捕猎其实是在给自己施肥
食虫性植物
寄生生物
植食性、肉食性、杂食性动物
菟丝子、病毒、寄生菌
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。
(1) 作用：
(2) 地位: 是生态系统 。
最活跃的成分
消费者并不都是动物，动物也并不都是消费者。
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。
营寄生生活的微生物
秃鹫、蚯蚓、蜣螂
消费者
(consumer)
绝大部分动物
捕蝇草、猪笼草
生态系统的组成成分——消费者
营腐生生活的动物
营腐生生活的细菌和真菌
分解者
乳酸菌、酵母菌、霉菌、蘑菇等
蚯蚓、蜣螂、秃鹫等
将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，
实现生态系统内的物质循环。
(1) 作用:
(2) 地位: 是生态系统 。
必需的关键成分
②分解者都是异养型，异养型生物并不都是分解者。
蚯蚓
①分解者并不都是微生物，微生物并不都是分解者；
硝化细菌、蓝细菌、寄生细菌
生态系统的组成成分——分解者
①腐生是生物体获得营养的一种方式。
腐生
②凡无生命的有机体(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”。
★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
根据生物代谢类型判断生态系统的组成成分
①“自养型生物”＝“生产者”
②“捕食异养或寄生异养型生物”＝“消费者”
③“腐生异养型生物” ＝“分解者”
包括光能自养生物（如绿色植物和蓝细菌等）和化能自养生物（如硝化细菌、硫细菌、铁细菌等）。
以捕食或寄生方式获取现成的有机物来维持生活。
能把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物的腐生生物，
也包括少数的动物（如蚯蚓等）。
生态系统组成成分的判断方法
①植物≠生产者
②动物≠消费者
③细菌≠分解者
菟丝子（植物）营寄生生活，属于消费者；
蓝细菌是原核生物，能进行光合作用，属于生产者。
秃鹫、蚯蚓等营腐生生活的动物属于分解者。
硝化细菌等是化能自养生物，属于生产者；
寄生细菌属于消费者；
大部分营腐生生活的细菌属于分解者。
生产者
消费者
分解者
非生物的物质和能量
生产者能制造有机物，是生态系统的主要成分，是生态系统的基石。
消费者能够加快生态系统的物质循环，并且对于植物的传粉和种子的传播有重要作用。
分解者分解动植物的遗体残骸和动物的排遗物为无机物。
阳光、热能、水、空气、无机盐等
自养生物，
主要是绿色植物。
异养生物，包括各种动物和寄生生物。
异养生物，主要是营腐生生活的细菌、真菌。
1.生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质
和能量。下列关于生态系统的成分的叙述，正确的是(　　)
A.动物都属于消费者
B.细菌都属于自养生物
C.生产者都属于自养型生物，是生态系统中最基本、最关键的
生物成分
D.一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分
C
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。
组分1
组分3
组分2
摄入
摄入
生产者
消费者
分解者
太阳能输入
能量输出
非生物环境
生态系统的组分之间存在着密切的内在联系和相互影响，是一个有机的整体！
生产者
肉食性消费者2
遗体、粪便等
消费者
分解者
无机物
CO2等
植食性消费者
肉食性消费者1
①
②
③
③
③
④
生态系统的结构模型
①呼吸作用
②光合作用
③呼吸作用
④分解作用
（呼吸作用）
图中①②③④分别代表什么生理过程？
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
生产者
消费者
分解者
非生物的物质和能量
动物摄食
尸体、粪便
枯枝落叶、遗体
（基石）
呼吸作用
（加快物质循环）
（不可缺少）
光合作用
呼吸作用
分解作用
生产者所固定的物质与能量，通过一系列取食和被食关系，在生态系统中传递，各种生物按其食物联系排列的链状顺序。
“螳螂捕蝉，黄雀在后” 中说的生物之间是什么关系？
思考1
捕食关系
树叶
蝉
螳螂
黄雀
用箭头表示相互之间的关系。
思考2
食物链:
在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。
生态系统具有一定的结构
第五营养级
第三营养级
第二营养级
第四营养级
第一营养级
生产者
消费者
消费者
消费者
消费者
初级
次级
三级
四级
1、食物链的组成：
生产者+消费者
不包括分解者和非生物的物质和能量
食物链一般不超过五个营养级
消费者的消费等级总是比营养等级低一级
一、生态系统的营养结构——食物链
玉米
蝗虫
蛙
蛇
鹰
①每条食物链的起点总是生产者，生产者总是为第一营养级，
终点是不被其他动物所食的动物。
②箭头方向为物质和能量流动的方向,同时还表示捕食关系，
方向具有不可逆性，是长期自然选择的结果。
捕食链
腐食链
寄生链
食物链
(以死亡生物或现成有机物为起点)
植物残体 蚯蚓
高中阶段所涉及的食物链只是捕食链，基本不涉及腐生链和寄生链。
各种动物所处的营养级并不是一成不变的。
在生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，而一种植食性动物既可能吃多种食物，也可能被多种肉食性动物所食。
在食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。
1、概念:
2、形成原因：
3、特点：
①在食物网中,两种生物之间的种间关系可能不止一种。
②在食物网中的同一消费者可能处于多个营养级。
二、生态系统的营养结构——食物网
思考：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
图中有 条食物链
1、营养级位置：
2、种间关系：
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 、 、 营养级，即猫头鹰在该食物网中占有三个不同的营养级。
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，如蛇与猫头鹰，二者之间既有 关系，又有 关系。
6
第三
第四
第五
种间竞争
捕食
三、生态系统的营养结构
3、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 ，而并非取决于生物数量。
生物种类
食物链上一般不超过五个营养级，想一想，这是为什么？
各个营养级的生物都会因呼吸作用消耗掉大部分能量，其余能量有一部分流入分解者，只有一小部分能够被下一营养级的生物利用，流到第五营养级时，余下的能量很少（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），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。
如图是某生态系统食物网的部分图解。据图分析，如果由于某种原因青蛙全部死亡，蛇、鹰的数量如何变化？
思考
1.“中间”营养级生物减少的情况：
如上图所示食物网中，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鸟，从而导致兔、鸟减少。但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。
四、复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析
2.处于食物链中第一营养级生物减少的情况：
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。
3.“天敌”减少的情况：
若“天敌”减少，则被捕食者数量增加。但随着数量增加，种内斗争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定，但结果比原来的数量要增大。
生态系统
的成分
生态系统
的营养结构
非生物的物质和能量
生物
群落
生产者
消费者
分解者
生态系统的结构
捕食
食物链
食物网
物质循环和能量的渠道