生物：5.1《生态系统的结构》课件(新人教版必修3).ppt

Content知识要点知识要点能力要求能力要求生态系生态系统的结统的结构构生态系统的范围生态系统的范围1.1.举例说明什么是生态系统举例说明什么是生态系统2.2.讨论某一生态系统的结构讨论某一生态系统的结构3.3.尝试建构生态系统的结构模型尝试建构生态系统的结构模型4.4.分析生态系统能量流动的过程和特点分析生态系统能量流动的过程和特点5.5.概述研究能量流动的实践意义概述研究能量流动的实践意义6.6.尝试调查农田生态系统中的能量流动情况尝试调查农田生态系统中的能量流动情况7.7.以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环8.8.尝试探究土壤微生物的分解作用尝试探究土壤微生物的分解作用9.9.说明能量流动与物质循环的关系说明能量流动与物质循环的关系10.10.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系关注碳循环平衡失调与温室效应的关系生态系统具有一定的结生态系统具有一定的结构构生态系生态系统的能统的能量流动量流动能量流动的过程能量流动的过程能量流动的特点能量流动的特点研究能量流动的实践意研究能量流动的实践意义义生态系生态系统的物统的物质循环质循环碳循环碳循环能量流动和物质循环的能量流动和物质循环的关系关系Content知识要点知识要点能力要求能力要求生态生态系统系统的信的信息传息传递递生态系统中信息的种类生态系统中信息的种类11.11.举例说明生态系统中的信息传递举例说明生态系统中的信息传递12.12.说明信息传递在生态系统中的作用说明信息传递在生态系统中的作用13.13.描述信息传递在农业生产中的应用描述信息传递在农业生产中的应用14.14.阐述生态系统的自我调节能力阐述生态系统的自我调节能力15.15.举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性定性16.16.简述提高生态系统稳定性的措施简述提高生态系统稳定性的措施17.17.设计并制作生态缸，观察其稳定性设计并制作生态缸，观察其稳定性18.18.认同生态系统稳定性的重要性，关认同生态系统稳定性的重要性，关注人类活动对生态系统稳定性的影响注人类活动对生态系统稳定性的影响信息传递在生态系统中的信息传递在生态系统中的作用作用信息传递在农业生产中的信息传递在农业生产中的应用应用生态生态系统系统的稳的稳定性定性生态系统的自我调节能力生态系统的自我调节能力抵抗力稳定性和恢复力稳抵抗力稳定性和恢复力稳定性定性提高生态系统的稳定性提高生态系统的稳定性Content生态系统的结构生态系统的结构一、生态系统一、生态系统（）生态系统的概念：由（）生态系统的概念：由 与它的与它的 相相互作用而形成的统一整体。互作用而形成的统一整体。（）生态系统的范围（）生态系统的范围生态系统的空间范围有生态系统的空间范围有 有有 。地球上的。地球上的的总和，构成地球上最大的生态系统的总和，构成地球上最大的生态系统生物圈。生物圈。二、生态系统具有一定的结构二、生态系统具有一定的结构（）组成成分（）组成成分 非生物的物质和能量：非生物的物质和能量：等。等。生产者：生产者：生物，主要是生物，主要是 。消费者：动物，包括消费者：动物，包括 、等。等。生物群落生物群落无机环境无机环境大大小小全部生物及全部生物及其无机环境其无机环境阳光、热能、水、空气、无机盐阳光、热能、水、空气、无机盐自养自养绿色植物绿色植物植食性动物植食性动物肉食性动物肉食性动物杂食性动物和寄生动物杂食性动物和寄生动物分解者：组成生物有分解者：组成生物有 ，作用是，作用是 。(2)(2)食物链和食物网食物链和食物网概念概念a.a.食物链：生态系统中的各种生物因食物链：生态系统中的各种生物因 关系形成的一种关系形成的一种联系。联系。b.b.食物网：生态系统中许多食物链彼此食物网：生态系统中许多食物链彼此 连接成的复连接成的复杂营养结构。杂营养结构。食物网的形成原因食物网的形成原因a.a.一种绿色植物可能是多种一种绿色植物可能是多种 的食物。的食物。b.b.一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种 所食。所食。肉食性动物肉食性动物细菌、真菌细菌、真菌将动植物遗体将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物残骸中的有机物分解成无机物食物食物相互交错相互交错植食性动物植食性动物一、生态系统的概念、范围、功能一、生态系统的概念、范围、功能1.1.生态系统的概念生态系统的概念:生态系统是由生物群落与它的无机环境相生态系统是由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体（如图所示）。互作用而形成的统一整体（如图所示）。2.2.生态系统的范围生态系统的范围(1)(1)生态系统有一定的时间和空间范围生态系统有一定的时间和空间范围由于任何一个生物群落都分布在一定的自然区域内，所以生态由于任何一个生物群落都分布在一定的自然区域内，所以生态系统也有一定的时间和空间范围。系统也有一定的时间和空间范围。(2)(2)生态系统的范围有大有小，多种多样生态系统的范围有大有小，多种多样地球上最大的生态系统是生物圈。在这个最大的生态系统中，地球上最大的生态系统是生物圈。在这个最大的生态系统中，还包括很多类型的生态系统。不同生态系统中的生物表现出不同的还包括很多类型的生态系统。不同生态系统中的生物表现出不同的适应性特征。适应性特征。(3)(3)不同生态系统的类型不同生态系统的类型类型类型森林生态系统森林生态系统草原生态系统草原生态系统农田生态系统农田生态系统分布区域分布区域湿润地区湿润地区干旱地区干旱地区农田等农田等突出特点突出特点物种繁多、结构复物种繁多、结构复杂、长期稳定杂、长期稳定物种相对较少、结物种相对较少、结构简单、经常剧烈构简单、经常剧烈变化变化群落结构单一，人群落结构单一，人的作用非常关键的作用非常关键代表代表生物生物植物植物乔木为主乔木为主草本植物为主草本植物为主农作物农作物动物动物营树栖和攀援生活营树栖和攀援生活善挖洞或快速奔跑善挖洞或快速奔跑牲畜、鱼等牲畜、鱼等3.3.生态系统的功能生态系统的功能生态系统各种组成成分之间通过能量流动、物质循环和信息传生态系统各种组成成分之间通过能量流动、物质循环和信息传递而联系在一起，是一个具有自我调节能力的统一整体。递而联系在一起，是一个具有自我调节能力的统一整体。4.4.生态系统的整体性生态系统的整体性生态系统强调了自然界中生物成分和非生物成分之间在功能上生态系统强调了自然界中生物成分和非生物成分之间在功能上的统一性，在这个功能整体中，生物成分与生物成分、生物成分的统一性，在这个功能整体中，生物成分与生物成分、生物成分与非生物成分之间通过能量流动、物质循环和信息传递而相互影与非生物成分之间通过能量流动、物质循环和信息传递而相互影响、依存和制约，组成一个具有自我调节能力的统一整体。生态响、依存和制约，组成一个具有自我调节能力的统一整体。生态系统的空间范围有大有小，地球上最大的生态系统是生物圈。系统的空间范围有大有小，地球上最大的生态系统是生物圈。【例例1 1】在一阴湿山洼草丛中，有一堆长满苔藓的腐木，其中聚在一阴湿山洼草丛中，有一堆长满苔藓的腐木，其中聚 集着蚂蚁、蚯蚓、蜘蛛、老鼠等动物。它们共同构成一个集着蚂蚁、蚯蚓、蜘蛛、老鼠等动物。它们共同构成一个 （）.生态系统生态系统B.B.生物群落生物群落 C.C.种群种群D.D.物种物种A A【解析解析】物种是指能够在自然状态下相互交配且产生可物种是指能够在自然状态下相互交配且产生可育后代的一群生物；种群是由同种生物构成的；生物群落育后代的一群生物；种群是由同种生物构成的；生物群落是指同一时间内聚集在一定区域中的各种生物种群的集合；是指同一时间内聚集在一定区域中的各种生物种群的集合；生态系统在解决此类问题时，应该注意问题中的主体是否生态系统在解决此类问题时，应该注意问题中的主体是否包含无机环境。包含无机环境。Content1.1.生态系统是生态系统是 和和 形成的有机统一整体，形成的有机统一整体，生物的生存离不开生物的生存离不开 ，反过来生物的生存又影响，反过来生物的生存又影响 。2.2.在生态系统中在生态系统中 和和 是联系是联系 和和 的两的两大大“桥梁桥梁”，和和 以捕食关系建立的以捕食关系建立的 和和 是能量流动和物质循环的渠道。是能量流动和物质循环的渠道。1.1.以下可以称做生态系统的是以下可以称做生态系统的是 ()()A.A.一个湖泊中的浮游生物和所有分解者一个湖泊中的浮游生物和所有分解者 B.B.烧杯中的取自池塘中的水、泥土和浮游生物烧杯中的取自池塘中的水、泥土和浮游生物 C.C.一个池塘中的所有水蚤和分解者一个池塘中的所有水蚤和分解者 D.D.一个鱼缸中的所有金鱼和水草一个鱼缸中的所有金鱼和水草食物网食物网生物群落生物群落它的无机环境它的无机环境环境环境环境环境生产者生产者分解者分解者生物群落生物群落无机环境无机环境生产者生产者消费者消费者食物链食物链B B二、生态系统的结构及各种组成成分的地位与关系二、生态系统的结构及各种组成成分的地位与关系1.1.生态系统的结构模型（如图所示）生态系统的结构模型（如图所示）生态系统的结构模型生态系统的结构模型2.2.生态系统各种组成成分的地位与关系（如图所示）生态系统各种组成成分的地位与关系（如图所示）说明：说明：（1 1）生态系统的组成成分）生态系统的组成成分两大部分：生物成分和非生物的物质和能量两大部分：生物成分和非生物的物质和能量四个基本成分：生产者、消费者、分解者和非生物环境。其四个基本成分：生产者、消费者、分解者和非生物环境。其中，生产者、消费者、分解者是生态系统的三大功能类群。中，生产者、消费者、分解者是生态系统的三大功能类群。（2 2）生产者）生产者生物范围：自养生物，主要是绿色植物。另外，还有光合细生物范围：自养生物，主要是绿色植物。另外，还有光合细菌和化能合成细菌等，如硝化细菌、硫细菌。菌和化能合成细菌等，如硝化细菌、硫细菌。地位：生产者是生态系统的基石，是生态系统的主要成分，地位：生产者是生态系统的基石，是生态系统的主要成分，是一切生物物质和能量的源泉。是一切生物物质和能量的源泉。作用作用a.a.为其他生物提供有机物和化学能；为其他生物提供有机物和化学能；b.b.为消费者提供生存条件（食物、栖息场所）。为消费者提供生存条件（食物、栖息场所）。（3 3）消费者）消费者生物范围：异养生物，主要是直接或间接以绿色植物为食生物范围：异养生物，主要是直接或间接以绿色植物为食的生物，包括绝大部分动物和寄生生物。的生物，包括绝大部分动物和寄生生物。作用作用a.a.参与食物链，保证物质循环、能量流动的正常运行，控制参与食物链，保证物质循环、能量流动的正常运行，控制各种群的数量；各种群的数量；b.b.为植物传粉、受精、种子传播提供帮助。为植物传粉、受精、种子传播提供帮助。（）分解者（）分解者生物范围：异养生物，主要是指营腐生生活的细菌、真菌生物范围：异养生物，主要是指营腐生生活的细菌、真菌以及放线菌。此外，还包括蚯蚓、蜣螂等一些腐生性动物。以及放线菌。此外，还包括蚯蚓、蜣螂等一些腐生性动物。作用：分解动、植物遗体和排泄物及残落物，保证物质循作用：分解动、植物遗体和排泄物及残落物，保证物质循环的正常运行，为生产者的环的正常运行，为生产者的“再生产再生产”提供无机原料。提供无机原料。【例例2 2】有关有关“生产者是生态系统的主要成分生产者是生态系统的主要成分”的理解，正确的是的理解，正确的是 ()()生产者能将无机物合成有机物，属于自养型生物生产者能将无机物合成有机物，属于自养型生物 生产者的细胞呼吸将有机物分解成无机物，实现了物质的生产者的细胞呼吸将有机物分解成无机物，实现了物质的 循环循环 绿色植物的蒸腾作用降低了环境温度绿色植物的蒸腾作用降低了环境温度 生态系统内流动的能量全来自生产者固定的能量生态系统内流动的能量全来自生产者固定的能量 A.A.B.B.C.C.D.D.D D【解析解析】生产者是自养型生物，能够把无机物转变成有机生产者是自养型生物，能够把无机物转变成有机物，这些有机物一部分用于满足自身生长和代谢的需要，另一物，这些有机物一部分用于满足自身生长和代谢的需要，另一部分用于维持生态系统内除生产者以外的全部有机体的生命活部分用于维持生态系统内除生产者以外的全部有机体的生命活动。动。Content1.1.生态系统必需具有的组成成分是生态系统必需具有的组成成分是 、和和 ，不是生态系统中必须的基本成分，不是生态系统中必须的基本成分，但它的存在能加快生态系统的物质循环。但它的存在能加快生态系统的物质循环。2.2.在生态系统中，细菌有多种角色，在生态系统中，细菌有多种角色，是是 ，如硝化细菌，如硝化细菌，是是 ，如寄生性细菌，如寄生性细菌，是是 ，如腐生性细菌。，如腐生性细菌。分解者分解者非生物的物质和能量非生物的物质和能量生产者生产者分解者分解者消费者消费者生产者生产者消费者消费者Content2.2.下图中的圆分别表示：下图中的圆分别表示：a a生产者、生产者、b b分解者、分解者、c c原核生物、原核生物、d d蓝蓝 藻、藻、e e腐生细菌。能正确表示它们之间相互关系的是腐生细菌。能正确表示它们之间相互关系的是 ()()A AContent三、生态系统的营养结构三、生态系统的营养结构食物链和食物网食物链和食物网1.1.食物链食物链在一个生态系统中，以生产者在一个生态系统中，以生产者植物为起点，各种生物有机植物为起点，各种生物有机体以吃与被吃的关系，即通过食物的关系彼此关联而形成的一种联体以吃与被吃的关系，即通过食物的关系彼此关联而形成的一种联系，叫做食物链。食物链是生态系统营养结构的具体表现形式之一。系，叫做食物链。食物链是生态系统营养结构的具体表现形式之一。食物链的各个环节叫营养级。每一个环节即为一个营养级，处食物链的各个环节叫营养级。每一个环节即为一个营养级，处在第几位即为第几营养级。生产者是自养型生物，总是为第一营养在第几位即为第几营养级。生产者是自养型生物，总是为第一营养级，是生态系统的基石。消费者所处的营养级的级别，并不是一成级，是生态系统的基石。消费者所处的营养级的级别，并不是一成不变的。一种消费者可在同一食物网的不同食物链中占据多个营养不变的。一种消费者可在同一食物网的不同食物链中占据多个营养级（如图所示）。级（如图所示）。Content温带森林中的食物网图温带森林中的食物网图每一条食物链均以生产者为起点，终点是不被其他动物所食的每一条食物链均以生产者为起点，终点是不被其他动物所食的动物（最高营养级），中间的任何停顿性终结，都不能算完整的食动物（最高营养级），中间的任何停顿性终结，都不能算完整的食物链，分解者不纳入食物链的环节且不占营养级。食物链中箭头代物链，分解者不纳入食物链的环节且不占营养级。食物链中箭头代表能量流动的方向，同时体现捕食与被捕食的关系。表能量流动的方向，同时体现捕食与被捕食的关系。两种消费者之间可以为捕食关系，也可以为竞争关系，还可同两种消费者之间可以为捕食关系，也可以为竞争关系，还可同时为捕食和竞争关系，如上图中熊和鹿的关系。时为捕食和竞争关系，如上图中熊和鹿的关系。Content2.2.食物链中各种生物的结构模型与营养环节的关系：食物链中各种生物的结构模型与营养环节的关系：食物链食物链草草兔兔狐狐狼狼生态系统生态系统的成分的成分生产者生产者初级消费者初级消费者次级消费者次级消费者三级消费者三级消费者营养级别营养级别 第一营养级第一营养级第二营养级第二营养级第三营养级第三营养级第四营养级第四营养级所属类型所属类型 主要是植物主要是植物食草动物食草动物小型食肉动物小型食肉动物 大型食肉动物大型食肉动物营养状况营养状况自养自养直接以植直接以植物为食物为食以食草以食草动物为食动物为食以小型食以小型食肉动物为食肉动物为食重要作用重要作用生态系统进行物质循环、能量流动的渠道生态系统进行物质循环、能量流动的渠道 消费者的级别与营养级的级别具有不一致性。同种生物，所属消费者的级别与营养级的级别具有不一致性。同种生物，所属消费者级别和所处的营养级别一定是不同的，总是差一级。消费者级别和所处的营养级别一定是不同的，总是差一级。Content3.3.食物网食物网（1 1）概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此交替连接的）概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此交替连接的复杂营养关系。复杂营养关系。（2 2）特点）特点生态系统的物质和能量就是顺着食物链和食物网这种渠道流动生态系统的物质和能量就是顺着食物链和食物网这种渠道流动的。食物网中，某一生物的增加或减少都会影响整体生态系统的的。食物网中，某一生物的增加或减少都会影响整体生态系统的种群变化。在生态系统中，生物的种类越多，个体数量越大，其种群变化。在生态系统中，生物的种类越多，个体数量越大，其中的食物链就越多，食物网就越复杂。在分析一个生态系统的食中的食物链就越多，食物网就越复杂。在分析一个生态系统的食物网及其中的食物链时应当注意：在食物网中，当某种生物因某物网及其中的食物链时应当注意：在食物网中，当某种生物因某种原因大量减少时，对另一种生物的影响，沿不同的食物链分析种原因大量减少时，对另一种生物的影响，沿不同的食物链分析其结果不同，应以中间环节少的为分析判断的依据。其结果不同，应以中间环节少的为分析判断的依据。Content特别提醒：特别提醒：（1 1）同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的营养）同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的营养级，如猫头鹰可在不同的食物链中分别占有第三、第四、第五和级，如猫头鹰可在不同的食物链中分别占有第三、第四、第五和第六营养级。这就是说，猫头鹰在该食物网中可占有四个不同的第六营养级。这就是说，猫头鹰在该食物网中可占有四个不同的营养级。营养级。（2 2）食物链一般不超过）食物链一般不超过5 5个营养级。个营养级。（3 3）食物链中各营养级生物之间是相互制约的，使它们的数）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。这种制约可以来自种间，也可以来量始终处于一种动态变化中。这种制约可以来自种间，也可以来自种内。自种内。【例例3 3】下列食物链能成立的是下列食物链能成立的是 ()()A.A.阳光阳光草草兔兔狐狐 B.B.田鼠田鼠蛇蛇山鹰山鹰 C.C.植物植物鹿鹿羚羊羚羊 D.D.植物植物鼠鼠蛇蛇山鹰山鹰D D【解析解析】食物链应从生产者开始，故、错。鹿和羚羊食物链应从生产者开始，故、错。鹿和羚羊都是植食性动物，二者没有捕食关系。都是植食性动物，二者没有捕食关系。Content1.1.高中生物中的食物链，实际上是指高中生物中的食物链，实际上是指 ，它是由，它是由 和和 之间通过之间通过 关系形成的。关系形成的。只能分解动植物的遗只能分解动植物的遗体残骸，不能与动植物之间形成体残骸，不能与动植物之间形成 关系，所以不参与食物链，不关系，所以不参与食物链，不占营养级。占营养级。2.2.在某食物链中，若处于第一营养级的生物减少，则该食物链中的在某食物链中，若处于第一营养级的生物减少，则该食物链中的其他生物其他生物 。若食物链中的天敌减少，会造成被捕食者。若食物链中的天敌减少，会造成被捕食者 ，最后趋向稳定。，最后趋向稳定。先增加后减少先增加后减少捕食链捕食链生产者生产者消费者消费者捕食捕食分解者分解者捕食捕食都减少都减少3.3.经调查，某生态系统中经调查，某生态系统中Y Y、X X、Z Z分别为第一、第二和第三营养级，每分别为第一、第二和第三营养级，每 个营养级不同物种的个体数量如图甲所示个营养级不同物种的个体数量如图甲所示(图中每一柱条代表一图中每一柱条代表一 个物种个物种)。一段时间后个体数量发生变化，结果如图乙所示。一段时间后个体数量发生变化，结果如图乙所示。下列叙述正确的是下列叙述正确的是 ()()A.X A.X营养级的生物被捕食的压力明显增加营养级的生物被捕食的压力明显增加 B.ZB.Z营养级生物个体数量的增加是由捕食对象专一引起的营养级生物个体数量的增加是由捕食对象专一引起的 C.YC.Y营养级生物个体数量的变化是由于捕食者对被捕食对象有选择的营养级生物个体数量的变化是由于捕食者对被捕食对象有选择的 结果结果 D.XD.X营养级的生物之间存在明显的竞争关系，且其中某种生物处于竞营养级的生物之间存在明显的竞争关系，且其中某种生物处于竞 争劣势争劣势A A1.1.怎样分析生态怎样分析生态系统中某种生物系统中某种生物减少对其他种群减少对其他种群数量变化的影响数量变化的影响？（1 1）处于食物链中第一营养级的生物减少而导）处于食物链中第一营养级的生物减少而导致的其他物种变化：在某食物链中，若处于第一营致的其他物种变化：在某食物链中，若处于第一营养级的生物减少，则该食物链中的其他生物都减少。养级的生物减少，则该食物链中的其他生物都减少。这是因为第一营养级是其他各种生物赖以生存的直这是因为第一营养级是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源，这一营养级生物的减少必会接或间接的食物来源，这一营养级生物的减少必会引起连锁反应，致使以下营养级生物依次减少。引起连锁反应，致使以下营养级生物依次减少。（2 2）“天敌天敌”一方减少，对被捕食者数量变化一方减少，对被捕食者数量变化的影响：若一条食物链中处于的影响：若一条食物链中处于“天敌天敌”地位的生物地位的生物数量减少，则被捕食者的数量会因此而迅速增加，数量减少，则被捕食者的数量会因此而迅速增加，但这种增加并不是无限的。随着被捕食者数量的增但这种增加并不是无限的。随着被捕食者数量的增加，种群的密度加大，种内斗争势必加剧，再加上加，种群的密度加大，种内斗争势必加剧，再加上没有了天敌的没有了天敌的“压力压力”，被捕食者自身素质（如奔，被捕食者自身素质（如奔跑速度、警惕性、灵敏性等）必会下降，导致流行跑速度、警惕性、灵敏性等）必会下降，导致流行病蔓延，老弱病残者增多，最终造成密度减小，直病蔓延，老弱病残者增多，最终造成密度减小，直至相对稳定。即天敌减少，造成被捕食方数量先增至相对稳定。即天敌减少，造成被捕食方数量先增加后减少，最后趋向稳定。加后减少，最后趋向稳定。Content1.1.怎样分析生态怎样分析生态系统中某种生物系统中某种生物减少对其他种群减少对其他种群数量变化的影响数量变化的影响？（3 3）若处于）若处于“中间中间”营养级的生物减少，另一营养级的生物减少，另一种生物的变化情况应视具体食物链确定。如图所种生物的变化情况应视具体食物链确定。如图所示的食物网中，蚱蜢突然减少，则以它为食的蜥示的食物网中，蚱蜢突然减少，则以它为食的蜥蜴减少，蛇也减少，蛇减少，则鹰就会吃掉更多蜴减少，蛇也减少，蛇减少，则鹰就会吃掉更多的兔和食草籽的鸟，从而导致兔及食草籽的鸟减的兔和食草籽的鸟，从而导致兔及食草籽的鸟减少。在这里，必须明确蛇并非是鹰的唯一食物，少。在这里，必须明确蛇并非是鹰的唯一食物，所以蛇减少并不会造成鹰减少，鹰可依靠其他的所以蛇减少并不会造成鹰减少，鹰可依靠其他的食物来源而维持数量基本不变。食物来源而维持数量基本不变。2.2.尝试构建生态尝试构建生态系统的知识结构系统的知识结构图图