3.1生态系统的结构课件（共56页PPT）

生物学（新人教版）
生物与环境
第三章 生态系统及其稳定性
第 1 节
生态系统的结构

Biology
问题探讨
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、鸭跖(zhi)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。
稗草
鸭跖草
苘麻
七星瓢虫
大豆蚜
蚯蚓
线虫
大豆是发源于我国的重要粮食作物。大豆田里生长着稗草、苘麻、鸭跖草等多种杂草，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1：大豆根系会给土壤带来哪些变化？
大豆的根会吸收土壤中的水和无机盐，使土壤中的水和无机盐减少；
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。
问题探讨
大豆是发源于我国的重要粮食作物。大豆田里生长着稗草、苘麻、鸭跖草等多种杂草，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2：大豆与其他生物之间存在什么关系？
种间竞争：大豆与稗草、苘麻、鸭跖草
捕食：大豆蚜与大豆
互利共生：大豆与根瘤菌
问题探讨
大豆是发源于我国的重要粮食作物。大豆田里生长着稗草、苘麻、鸭跖草等多种杂草，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。
问题探讨
生态系统
一、生态系统的范围
一、生态系统的范围
1. 生态系统的定义：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，叫做生态系统。
生物群落
（种内、种间相互作用）
非生物环境
相互作用
2. 生态系统的范围：生态系统的空间范围__________；________是地球上最大的生态系统；生物圈包括________________________________的总和。
有大有小
生物圈
地球上的全部生物及其非生物环境
一、生态系统的范围
一块腐木
生物圈
生态系统的空间范围有大有小
一片森林
一个湖泊
一片草原
一条河流
一块农田
① 一片树林____
② 一片草原上的所有生物____
③ 一个动物园中的全部动物和植物____
④ 一个果园中的全部果树及其非生物环境____
⑤ 一个果园中的全部生物及其非生物环境____
⑥ 生物圈____
⑦ 一块朽木____
⑧ 三千湖水库____
是
否
否
否
是
是
是
是
判断下列是否属于生态系统？
动物园中的全部动物不能说是一个系统，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不是一个系统。
个体
种群
群落
非生物环境
生态系统
相互作用
统一整体
3. 组成层次：
一、生态系统的范围
4. 生态系统的类型
生态系统
自然生态系统
人工生态系统
森林生态系统
草原生态系统
荒漠生态系统
冻原生态系统
陆地生态系统
水域生态系统
海洋生态系统
淡水生态系统
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
一、生态系统的范围
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
二、生态系统具有一定的结构
生态系统1 某荒漠生态系统
思考 · 讨论 分析生态系统的结构
柠条具有根系发达、根部具有根瘤，具有很好的固氮作用，能够使土壤更加肥沃，萌发力强、枝叶茂盛，耐贫瘠、耐寒、耐旱，适应性强。在贫瘠干旱沙地、黄土丘陵区、荒漠和半荒漠地区均能生长，具有发展的先锋树种。
二、生态系统具有一定的结构
生态系统1 某荒漠生态系统
植物
思考 · 讨论 分析生态系统的结构
二、生态系统具有一定的结构
生态系统1 某荒漠生态系统
植物
植食性动物
思考 · 讨论 分析生态系统的结构
二、生态系统具有一定的结构
生态系统1 某荒漠生态系统
植物
植食性动物
肉食性昆虫或
其他小动物
思考 · 讨论 分析生态系统的结构
二、生态系统具有一定的结构
植物
植食性动物
肉食性昆虫或其他小动物
土壤微生物
土壤养分
土壤表层含水量
生态系统1 某荒漠生态系统
这些类型在其他生态系统中是否也有？
思考 · 讨论 分析生态系统的结构
二、生态系统具有一定的结构
生态系统2 某池塘生态系统
睡莲
团藻
栅藻
草履虫
水蚤
水草
田螺
细菌、真菌
青鱼
虾
草鱼
黑鱼
荷花
植物
植食性动物
肉食性动物
杂食性动物
微生物
思考 · 讨论 分析生态系统的结构
二、生态系统具有一定的结构
主要摄食活的植物，包括摄食植物的叶、种子和果实，吸取植物叶汁及真菌的动物
讨论1：两个生态系统中有哪些生物？尝试通过他们的营养方式和作用，对它们进行分类。
讨论2：在上述生态系统中，生物之外还存在哪些成分？它们对生态系统来说是不可缺少的吗？为什么？
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。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
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
乌鳢、黑鱼
细菌、真菌
思考 · 讨论 分析生态系统的结构
生物部分
非生物部分
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
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
讨论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？
通过光合作用，将太阳能转化为化学能，储存在有机物中。
通过捕食植物或其他动物获得物质和能量。
分解动植物的遗体或排遗物等获得。
思考 · 讨论 分析生态系统的结构
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
植物
植食性动物
肉食性动物
微生物
非生物成分
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、热、空气、水……
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
生态系统
生产者
消费者
分解者
非生物的物质和能量
讨论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。
思考 · 讨论 分析生态系统的结构
生态系统的营养结构：
生态系统的结构
生态系统的组成成分
食物链和食物网
二、生态系统具有一定的结构
重点
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
③地位：是生态系统的 。
（1）非生物的物质和能量
1. 生态系统的组成成分
①主要组成：____、_____、_____、______、_______等。
光
热
水
空气
无机盐
②作用：为生物提供 ，是生命活动存在的 条件，是生物群落赖以生存和发展的基础。
最基本
必需成分
物质和能量
（2）生产者
①主要组成： 生物，主要是 ，还包括 （如蓝细菌）和 （如硝化细菌）等；
②作用（以光合自养型为例）：通过 ，把无机物合成有机物，将太阳能转化成化学能，从而可以被生物所利用。
③地位: 是生态系统的 ，是主要成分。
自养
绿色植物
光合细菌
化能合成细菌
基石
光合作用
光合细菌
绿色植物
硝化细菌
（2）生产者：
①光合作用：绿色植物和蓝细菌
②化能合成作用：硝化细菌等
CO2 + H2O 有机物 + O2
光能
CO2 + H2O 有机物 + O2
化学能
（自养生物）
①组成：绝大部分动物：植食性、肉食性、杂食性动物
②作用：
（3）消费者
寄生生物：菟丝子、病毒、寄生菌
将有机物转化为无机物，加快生态系统的物质循环；帮助植物传粉和种子的传播。
③地位：是生态系统 。
最活跃的成分
（4）分解者
③地位：是生态系统中的必需的关键成分。
①主要组成：主要是营腐生生活的细菌和真菌，还包括营腐生生活的动物（如蚯蚓、蜣螂、秃鹫等）。
②作用：将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。
1. 植物都是生产者吗？
2. 生产者都是植物吗？
3. 动物都是消费者吗？
4. 消费者都是动物吗？
5. 细菌都是分解者吗？
6. 分解者都是细菌吗？
7. 自养型生物一定是生产者吗？
8. 营腐生生活的生物一定是分解者吗？
菟丝子（寄生植物）——消费者
蓝细菌、化能合成作用的细菌（硝化细菌）
腐生动物：秃鹫、蚯蚓、蜣螂——分解者
寄生生物：菟丝子等
光合细菌、硝化细菌——生产者
蚯蚓、蜣螂（动物）；蘑菇（真菌）
【易错点辨析】
?
?
?
?
?
?
?
?
（1）生产者≠植物：生产者不一定都是植物，如蓝细菌，硝化细菌等；植物也不一定都是生产者，如菟丝子是消费者。
（2）消费者≠动物：消费者不一定都是动物，如营寄生生活的微生物，菟丝子；动物也不一定都是消费者，如蚯蚓、蜣螂、秃鹫是分解者。
（3）分解者≠微生物：分解者不一定都是微生物，还有某些营腐生生活的动物如蚯蚓；微生物也不一定都是分解者，如硝化细菌是生产者。
（4）生产者一定是自养型生物，自养型生物一定是生产者。
（5）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。
注意：三类 “不一定”、两类“一定”
① ②____________
③____________ ④____________
光合作用、化能合成作用
分解作用
呼吸作用
捕食
（5）生态系统的结构模型（P51）
CO2等
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
分解者
①
②
③
④
无机盐等
③
③
③
（5）生态系统的结构模型
非生物的物质和能量
生产者
(基石)
消费者
（加快物质循环）
分解者
（不可缺少）
（5）生态系统的结构模型
遗体、排遗物
非生物的物质和能量
生产者
(基石)
消费者
（加快物质循环）
分解者
（不可缺少）
遗体、残枝败叶
呼吸作用
摄食
呼吸作用
光合
作用、
化能合成作用
分解作用
思考：联系生物界和非生物界之间的必备成分是什么？
①联系生物界和非生物界之间的必备成分是生产者和分解者。
②理论上，一个生态系统可以没有消费者；但是实际上，在自然生态系统中，生产者、消费者、分解者都是紧密联系，缺一不可的。
（5）生态系统的结构模型
③由于生态系统中各组成成分之间的紧密联系，才使生态系统成为一个统一的整体，具有一定的结构和功能。
【思维训练】说出两图中字母对应的各成分名称, 并总结识图规律。
A
B
C
D
A____________
B____________
C____________
D____________
A____________
B____________
C____________
D____________
A
B
C
D
生产者
非生物的物质和能量
分解者
消费者
生产者
非生物的物质和能量
分解者
消费者
拓展应用：生态系统组成成分的判断方法：
（1）双向箭头为“生产者”和“非生物的物质和能量（千夫所指）”；
（2）多进一出为“分解者”；
（3）其余为“消费者”。
生产者
非生物的物质和能量
消费者
分解者
生产者
非生物的物质和能量
消费者
分解者
生产者
分解者
消费者
消费者
非生物的物质和能量
【现学现用】说出两图中字母对应的各成分名称
二、生态系统具有一定的结构
2. 生态系统的营养结构：食物链和食物网
【思考】“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现的是一种很常见的捕食关系，这是一条食物链吗？
（1）食物链和营养级概念
①食物链：在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而排列的链状顺序称为食物链。
树叶
蝉
螳螂
黄雀
②营养级：食物链中的一个个环节，它是指处于食物链同一环节上所有生物的总和。
2. 生态系统的营养结构: 食物链和食物网
（1）食物链和营养级概念
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
注意：营养级不代表个体，也不一定是某一个种群。
（2）食物链和营养级的对应关系
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}食物链
玉米 ↓ 蝗虫 ↓ 蛙 ↓ 蛇 ↓ 鹰
所属类型
绿色植物
植食性动物
肉食性动物
肉食性动物
肉食性动物
所属成分
营养级别
生产者
初级消费者
次级消费者
三级消费者
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
四级消费者
第五营养级
①食物链中第一营养级一定是________；
②消费者的营养级级别 = 其消费者级别_____
生产者
+1
（3）食物链的特征
①起始点：
每条食物链的起点一定是________；
终点是不被其他动物捕食的动物，即____________；
②营养关系和组成：
高中生物中的食物链，实际上是捕食食物链，是由生物之间的_______关系形成的，只包括生态系统的组成成分中的 和 ，不包括 和 ；
③方向——不可逆性：
食物链中的捕食关系是______________的结果，不会倒转；
④营养级个数：一般来说，食物链不超过____个营养级：
生产者
最高营养级
捕食
生产者
消费者
分解者
非生物的物质和能量
长期自然选择
五
（4）食物网
①概念： 彼此相互 的复杂 。
食物链
相互交错
营养关系
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。
问题1：该食物网中共有几条食物链？
8条食物链
问题2：青蛙和蜘蛛之间的关系是？
捕食和种间竞争
某陆地生态系统的食物网（P52）
食物网中共有多少条食物链？
共19条食物链
（1）图中有 条食物链；
（2）图中属于次级消费者的有:
；
图中属于第二营养级的有：
；
（3）鹰和蛇的种间关系： ；
（4）蛇处于第几营养级？ 。
8
蛇、鹰、蛙、食虫昆虫、食虫鸟
鼠、食草昆虫
捕食和种间竞争
第三、第四、第五营养级
【课堂检测】食物网实例分析：
（5）食物网的特点
①在食物链中只有捕食关系，在食物网中既有捕食关系，又有竞争关系。
②同一种生物在不同的食物链中，可以占据不同的营养级。
（6）食物网复杂程度：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。
（7）食物网的意义
①错综复杂的食物网使生态系统保持相对稳定。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。
②一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。
①食物链和食物网是生态系统的 。
②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
（8）食物链和食物网的功能
根据各种变式模型确定食物链
丙→甲→乙→丁
丙→丁→甲→乙
D→A
有机物总量比例
非生物的物质和能量
分解者
生产者
消费者
依据捕食曲线构建食物链
①信息：分析曲线走势，先增加先减小者为 。
②食物链： 。
乙→丙→甲
被捕食者
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 ( )
√
×
×
√
练习与应用
一、概念检测
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
练习与应用
一、概念检测
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，如不同种的动物是分开饲养的，彼此间没有内在联系和相互影响，不是一个有机整体。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，动物园不是一个生态系统。
练习与应用
一、概念检测
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30 m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100 m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
练习与应用
谢谢观看