(共47张PPT)
本节聚焦
生态系统有哪些主要组成成分?它们是如何构成生态系统的?
生态系统具有怎样的营养结构?
食物网的复杂性对于解决生态学问题有什么启示?
第3章
生态系统及其稳定性
第1节
生态系统的结构
1.大豆根系会给土壤带来哪些变化?
①大豆根的呼吸作用会增加土壤中CO2的含量;
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;
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。
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
问题探讨
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
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
问题探讨
——种间竞争
——捕食
——互利共生
1.生态系统的概念
在一定空间内,由_____与它的_______相互作用而形成的统一整体,叫作生态系统。
2.范围
生态系统的范围_____。
生物群落
非生物环境
一、生态系统的范围
可大可小
一个池塘、一片草地、一块农田、一片森林、一条河流等
地球上的全部生物及其非生物环境的总和,构成地球上最大的生态系统——_____。
生物圈
一、生态系统的范围
大气圈的下部
岩石圈的上部
水圈的全部
3.类型
(1)自然生态系统
①水域生态系统:海洋生态系统、淡水生态系统等
②陆地生态系统:森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、冻原生态系统等
(2)人工生态系统
农田生态系统、人工林生态系统、果园生态系统、城市生态系统等
一、生态系统的范围
二、生态系统具有一定的结构
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
一边阅读,一边完成学案上的表格
思考·讨论 分析生态系统的结构
生态系统1 某荒漠生态系统
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。
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
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。
一边阅读,一边完成学案上的表格
思考·讨论 分析生态系统的结构
生态系统2
某池塘生态系统
植 物 植食性动物 肉食性动物 微生物
池塘生态系统
栅藻、团藻、水草
栅藻
团藻
草履虫
水蚤
草鱼
虾
青鱼
田螺
水草
细菌、真菌
乌鳢
草履虫、水蚤、
田螺、草鱼
青鱼、乌鳢
细菌、真菌
生产者
消费者
分解者
一边阅读,一边完成学案上的表格
思考·讨论 分析生态系统的结构
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。
它们对生态系统来说是不可或缺的。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。
一边阅读,一边完成学案上的表格
思考·讨论 分析生态系统的结构
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
通过光合作用
通过分解作用等
通过捕食
不同种类的生物获取物质和能量的途径是不尽相同的。
生产者
消费者
分解者
1.生态系统的组成成分
二、生态系统具有一定的结构
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
1.生态系统的组成成分
(1)非生物的物质和能量
光、热、水、空气、无机盐等。
①作用
为生物提供______,是生物群落赖以生存和发展的基础。
②地位
是生态系统的___成分——生态系统的___。
二、生态系统具有一定的结构
物质和能量
必需
基础
(2)生产者
自养生物,主要是绿色植物。
光合细菌(蓝细菌)、化能合成细菌(硝化细菌)。
①作用(以光合自养型为例)
通过___作用,将太阳能固定在它们所制造的____中,将太阳能转化成____,从而可以被生物所利用。
②地位
是生态系统的 。
二、生态系统具有一定的结构
基石
有机物
化学能
光合
菟丝子
蓝细菌、硝化细菌等
菟丝子:
不含叶绿素,营寄生生活。
二、生态系统具有一定的结构
①生产者___是自养型生物,自养型生物___是生产者。
②植物____是生产者,生产者____是绿色植物。
植物≠生产者
“自养型生物”=“生产者”
一定
一定
不一定
不一定
(3)消费者
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。
①作用
a.将有机物转化为无机物,加快生态系统的物质循环。
b.帮助植物传粉和种子的传播。
②地位
是生态系统的____成分。
二、生态系统具有一定的结构
最活跃
二、生态系统具有一定的结构
①消费者____是动物。
如:营寄生生活的微生物(结核杆菌、大肠杆菌等)。
②动物____是消费者。
如:秃鹫、蚯蚓、蜣螂。
动物≠消费者
“捕食异养或寄生异养型生物”=“消费者”
不一定
不一定
(4)分解者
主要是细菌和真菌。
营腐生生活的动物,如:秃鹫、蚯蚓、蜣螂等。
①作用
将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。
②地位
是生态系统的______成分。
二、生态系统具有一定的结构
必需的关键
二、生态系统具有一定的结构
①分解者____是微生物,微生物____是分解者;
②分解者___是异养型生物,异养型生物____是分解者。
“腐生异养型生物” =“分解者”
蚯蚓
硝化细菌、蓝细菌、寄生细菌
不一定
不一定
一定
不一定
细菌≠分解者
组分1
组分3
组分2
摄入
输出
思考·讨论 分析生态系统的结构
4.参照一般系统的结构模式图,尝试画出生态系统的结构模型。
4.参照一般系统的结构模式图,尝试画出生态系统的结构模型。
思考·讨论 分析生态系统的结构
生产者
消费者
分解者
太阳能输入
能量输出
非生物环境
二、生态系统具有一定的结构
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
分解者
初级消费者
次级消费者
二、生态系统具有一定的结构
生态系统的结构模型(P51)
生产者
肉食性消费者2
消费者
CO2等
植食性消费者
肉食性消费者1
①
②
③
③
③
④
遗体、粪便等
分解者
无机盐等
呼吸作用
光合作用
呼吸作用
分解作用(呼吸作用)
先根据双向箭头确定“非生物的物质和能量”和“生产者”,再根据两者中有“3”个指出箭头的A为 ,有“3”个指入箭头的B为 ,最后根据A→D→C,A→C,确定C为 ,D为 。
生产者
非生物的物质和能量
分解者
消费者
生态系统组成成分的判断方法
1.下列有关生态系统组成成分的叙述,正确的是 ( )
A.太阳光来源于地球以外,不属于生态系统的成分
B.硝化细菌是自养型生物,在生态系统中属于生产者
C.蚯蚓是需氧生物,在生态系统中属于消费者
D.营腐生生活的细菌不一定是分解者,而有可能是生产者或消费者
B
即 时 巩 固
2.下列有关生态系统结构的说法,正确的是( )
A.不能进行光合作用的生物一定不是生产者
B.分解者不一定是微生物
C.生态系统的营养结构包含生产者、消费者与分解者
D.生产者和分解者是生态系统的基石,消费者不是生态系统的必备成分
B
即 时 巩 固
2.生态系统的营养结构——食物链和食物网
二、生态系统具有一定的结构
捕食关系
“螳螂捕蝉,黄雀在后”中说的生物之间是什么关系?用箭头表示相互之间的关系。
(1)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。
树叶
蝉
螳螂
黄雀
(1)食物链
组成:生产者+消费者
二、生态系统具有一定的结构
第五营养级
第四营养级
初级消费者
次级消费者
三级消费者
四级消费者
消费者级别=营养级别-1
生产者
第三营养级
第二营养级
第一营养级
思考·讨论
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。
(2)食物网
①概念:
食物链彼此相互交错连接成的复杂___关系,就是食物网。
2.生态系统的营养结构——食物链和食物网
营养
②形成原因
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。
③功能
食物链和食物网是生态系统的_____,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
体现了不同生物生态位的重叠与交错
思考·讨论
食物网的复杂程度与生态系统抵抗外界干扰的能力之间的关系是怎样的?
提示: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。
食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的____,而并非取决于____。
生物种类
生物数量
3.我国嫦娥四号完成了人类在月球表面进行的首次生物试验。嫦娥四号上搭载的“罐子”中有土壤、空气、水等,搭载着棉花、油菜、土豆、拟南芥、果蝇和酵母菌六种生物。在条件适宜的情况下,这个“罐子”能形成一个简单的微型生态系统。下列有关说法错误的是( )
A.题述“罐子”中的六种生物分属生产者、消费者和分解者
B.“罐子”生态系统的结构包括生物成分、非生物的物质和能量
C.“罐子”生态系统的营养结构简单,生产者是该生态系统的基石
D.“罐子”登月为人类今后建立月球基地提供了研究基础和经验
即 时 巩 固
B
4.下图是一个简化的食物网,据图分析正确的是( )
A.该食物网由4条食物链组成, 其中的初级消费者只有植食性鸟
B.生物数量越多,食物网越复杂
C.处于第三营养级的生物有3种
D.生态系统的4种成分中,该图中只体现了2种成分
即 时 巩 固
D
即 时 巩 固
5.“螳螂方欲食蝉,而不知黄雀在后,举其颈,欲啄而食之也。”下列关于某生态系统中蝉、螳螂(捕食40余种害虫)和黄雀的叙述,正确的是( )
A.当该生态系统中无蝉时,螳螂种群不会随之消失
B.大量捕杀黄雀,螳螂的种群密度会一直增大
C.调查黄雀的种群密度时,样方大小需适当
D.“蝉→螳螂→黄雀”是一条完整的食物链
A
即 时 巩 固
6.下列有关食物链的描述,正确的是( )
A.在食物链中,生产者一定是第一营养级;如果狼吃了羊,狼为第二营养级
B.关于狼吃羊的食物链应写成:羊→狼
C.在生态系统中,最短的食物链由生产者与次级消费者构成
D.在食物网中,各种动物所处的营养级并不是一成不变的
D
归纳提升——明确关于食物链和食物网的几个易误点
(1)每条食物链的起点总是____,终点是不被其他动物所食的动物,中间有任何间断都不算完整的食物链。
(2)由于第一营养级一定是____,因此一种动物在某一食物链中的营养级=________。
(3)同一种消费者在不同食物链中,可以占有___的营养级。
生产者
生产者
消费者级别+1
不同
归纳提升——明确关于食物链和食物网的几个易误点
(4)食物链(网)中只有生态系统的两种成分:___、____。
(5)在食物网中,种间关系有两种:___和_____。
(6)某一营养级的生物代表的是处于该营养级的___生物,不代表单个生物个体,也不一定是一个种群。
生产者
消费者
捕食
种间竞争
所有
P52 练习与应用
一、概念检测
1.研究表明,在我国华北地区某苹果园里生活着多种昆虫,害虫主要有卷叶蛾、蚧虫、蚜虫和食心虫等;害虫的天敌(即天敌昆虫)为草蛉、异色瓢虫、螳螂等;既非害虫又非害虫天敌的中性昆虫有蚊、蝇、蚂蚁等。在果园中种草,天敌昆虫的种类和数量都有增加。判断下列说法是否正确。
(1)卷叶蛾、蚧虫、蚜虫等植食性动物是初级消费者。 ( )
(2)卷叶蛾→螳螂→黄雀,构成一条食物链,其中螳螂位于第二营养级。 ( )
(3)中性昆虫在果园生态系统中是多余的。 ( )
(4)种草后,果园中的食物网更复杂,有助于果园生态系统抵抗外界干扰。( )
P52 练习与应用
2.食物链彼此相互交错形成食物网。以下有关食物网的说法正确的是( )
A.每种动物可以吃多种植物
B.每种生物都被多种生物捕食
C.每种生物都只位于一条食物链上
D.一种生物可能属于不同的营养级
D
P52 练习与应用
3.动物园里饲养着各种动物,栽培了多种植物。它们构成一个群落吗?动物园是个生态系统吗?
动物园中的全部生物不能说是一个群落,因为不同种动物是分开饲养的,彼此之间没有内在联系和相互影响,不是一个有机的整体。
同理,动物园中的全部动物和植物也没有相互依存、相互影响的关系,因此动物园不是一个系统。
P52 练习与应用
二、拓展应用
下图是某海洋生态系统中,生产者固定太阳能的数量与水深关系的曲线 。
请据图回答以下问题。
(1)在远洋水域,从水深30m处开始,随着水深增加,固定太阳能的数量逐渐减少,影响这一变化的非生物因素主要是____。
(2)近海水域水深为_______时,生产者的数量最多。
(3)生活在水深100m以下的生物,从生态系统的组成成分看,主要是__________。
阳光
10~15m
消费者、分解者
思维导图 晨读必背
1.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。
2.生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构。
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。
作业:完成课后相关练习
D.分解者
课 堂 检 测
1.“竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知。蒌蒿满地芦芽短,正是河豚欲上时。”诗中没有直接涉及的生态系统的组成成分是( )
A.非生物成分
B.生产者
C.消费者
课 堂 检 测
2.如图是某草原生态系统中部分食物网简图,据图判断下列说法不正确的是( )
A.青蛙和蜘蛛之间既有种间竞争关系,也有捕食关系
C.图中所示的食物网中共有4条食物链
D.蛇在此食物网中处于两个不同营养级
B.图中的所有生物构成此生态系统中的生物群落
课 堂 检 测
3.下列关于生态系统的组成成分的叙述,正确的是( )
A.动物都是消费者,植食性动物属于第二营养级
B.细菌都属于自养生物,其异化作用类型有需氧型和厌氧型
D.分解者在分解动植物遗体时,将有机物中的能量释放出来,供生产者再利用
C.生产者属于自养生物,是生态系统中最基本、最关键的生物成分
课 堂 检 测
4.果树—草菇立体农业是利用果树下微弱的光照、较高的空气湿度和较小的风速等特殊环境条件,在果树下人工栽培草菇。下列相关叙述正确的是( )
A.该生态系统中,草菇是消费者,能自己制造有机物
B.该生态系统的营养结构中,可能存在鼠→蛇→鹰这样一条食物链
C.该生态系统中人工栽培的草菇可以为果树的生长提供更多有机物
D.消费者的存在加快了生态系统的物质循环
课 堂 检 测
5.如图是某农田生态系统的食物网,据图回答:
(1)该生态系统中最长的食物链有___个营养级。
(2)属于第三营养级的动物有__________。
(3)蜘蛛和青蛙的关系是________。
(4)为避免植食鸟类吃农作物,有人用细网将农作物罩上,其结果是:__________________________________________________。
(5)若要增加生态系统的稳定性,可采用的方法是:___________。
(6)生产上常采用喷洒农药的方法治虫,从长远看,这种做法的危害有________________。该食物网体现的治虫方法最大的优越性在于___________________。
六
蜘蛛、食虫鸟、青蛙、鹰
捕食和种间竞争
鹰、植食鸟和食虫鸟失去食物而离去,蛇无天敌而增加,青蛙数量减少,植食昆虫增加,农作物减产
增加食物链,丰富食物网
不污染环境,不会引起害虫泛滥
毒死捕食者,害虫越来越多