3.1 生态系统的结构 课件 人教版(2019)选择性必修2 (共52张PPT)

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第1节
生态系统的结构
第2章 群落及其演替
选必二
1、初步以结构与功能观,阐明生态系统的概念和组成成分。
2、采用归纳与概括,尝试构建生态系统的结构模型。基于经验事实,形成生态系统结构与功能相统一的生命观念,建立生态系统的结构模型。
3、通过演绎归纳、能够解释食物网中生物数量的变化,运用于指导社会实践。
目录
01
生态系统的范围
02
生态系统的组成成分
03
生态系统的营养结构
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。
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;
①大豆根的呼吸作用会增加土壤中CO2的含量;
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。
讨论:1.大豆根系会给土壤带来哪些变化?
P48 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:
P48 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
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。
生态系统的范围
01
1
概念
在一定空间内,由__________与它的_____________相互作用而形成的统一整体。
生物群落
非生物环境
2
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
群落
非生物环境
生态系统
生物圈
相互作用
统一整体
一个湖泊
生态瓶
生物圈
一块农田
现学现用:判断以下例子是否为生态系统
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____
⑦一块腐木____
⑧明理湖____

群落






一个动物园呢?

一块腐木
彼此之间没有内在联系和相互影响,不是一个有机的整体。
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
3
类型
生态系统的组成成分
02
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
P49-50思考·讨论: 分析生态系统的结构
比较荒漠生态系统和池塘生态系统,分析两个生态系统的组成成分。
荒漠生态系统
池塘生态系统
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。
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 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。
非生物物质和能量
阳光、水、空气、无机盐等等
思考·讨论 分析生态系统的结构 p49
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?
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,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。
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。
生产者
消费者
分解者
非生物物质和能量
思考·讨论 分析生态系统的结构 p49
(1)主要组成: ________、_________、_________、_________、__________等
(2)作用:
(3)地位: 是生态系统的 成分,是生态系统的 。



空气
无机盐
 是生物群落中物质和能量的根本来源,是生物群落赖以生存和发展的基础
基础
1.非生物的物质和能量
必需
2.生产者:
(1)类型:
②化能自养型:
①光能自养型:
光合作用
CO2 + H2O (CH2O) + O2
光能
绿色植物(主要)、蓝细菌、光合细菌
化能合成作用
硝化细菌、铁细菌、硫细菌等
CO2 + H2O (CH2O)
化学能
(2)作用:
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。
(3)地位:
生态系统的基石
问题:生产者一定是植物吗?植物一定是生产者吗?
主要成分
是生态系统的 。
=自养生物(能利用无机物合成自身有机物)
生产者并不都是绿色植物
光能合成自养型的细菌
(如蓝藻、绿藻)
所有绿色植物
化能合成自养型细菌
(如硝化细菌)
2.生产者:
植物并不都是生产者
猪笼草
菟丝子
有些植物是消费者
捕蝇草
2.生产者:
3.消费者:
(1)类型:
②寄生生物:菟丝子、病毒、寄生菌
③食虫性植物:捕蝇草、猪笼草
①绝大部分动物:植食性、肉食性、杂食性动物
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。
(2)作用:
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。
(3)地位:
是生态系统 。
最活跃的成分
问题:消费者一定是动物吗?动物一定是消费者吗?
3.消费者:
屎壳郎
蚯蚓
秃鹫
营寄生生活的微生物和植物也属于消费者
有些动物是分解者如:秃鹫、蚯蚓、蜣螂等。
消费者并不都是动物
动物也并不都是消费者
3.消费者:
4.分解者:
(1)类型:
①腐生性微生物(乳酸菌、酵母菌、霉菌、蘑菇等)
②腐食性动物(蚯蚓、蜣螂、秃鹫等)
(2)作用:
(3)地位:
将动植物遗体和动物的排遗物中的有机物转化为无机物
是生态系统 。
必需的关键成分
问题:分解者一定是微生物吗?微生物一定是分解者吗?
分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物)
微生物不一定是分解者(如硝化细菌是生产者)
★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
4.分解者:
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?
5.消费者一定是动物吗?
6.动物一定是消费者吗?
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
不一定,例如菟丝子、胞内寄生菌
不一定,例如蚯蚓、蜣螂、秃鹫
7.消费者一定是异养生物吗?
8.异养生物一定是消费者吗?
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.微生物一定都是分解者吗?
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,例如分解者
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
易错点辨析
★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
输入
组分2
组分1
组分3
输出
任务一:P50讨论5.参照一般系统的结构模式图(下图),请尝试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,尝试画出生态系统的结构模型。
输入
非生物环境
能量输出
生产者
消费者
分解者
非生物的物质和能量
生产者
消费者
分解者
摄食
残枝败叶、遗体
细胞呼吸
化能合成作用
细胞呼吸
细胞呼吸
尸体、粪便
(分解作用)
(基石)
(加快物质循环)
(不可缺少)
光合作用
生态系统中各组成成分之间紧密联系、缺一不可,使生态系统成为一个统一的整体,具有一定的结构和功能。
②有3个箭头指出的为生产者
②3个箭头指入的为非生物的物质和能量
先找双向箭头,双向箭头两边为“非生物的物质和能量”和“生产者”
③除非生物的物质和能量外,其他成分都指向的是分解者
任务一:P50讨论5.参照一般系统的结构模式图(下图),请尝试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,尝试画出生态系统的结构模型。
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
非生物的物质和能量
消费者
分解者
生态系统的结构模型的变形:
名称 营养方式 主要组成 作用 地位
非生物的 物质和能量
生产者
消费者
分解者
联系 光、热、水、空气、无机盐等。
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。
必需成分
自养
自养生物,主要是绿色植物,也包括光合细菌和化能合成细菌等。
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
基石
异养
主要是动物,以及各种营寄生生活的生物
① 将有机物转化为无机物,加快生态系统的物质循环;② 对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。
最活跃的成分
异养
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。
将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物
必需成分
紧密联系,缺一不可,使生态系统成为一个统一的整体
17题,第(2)小题:
生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的主要方式分别是___________________________________________、
消费者通过食物网(链)取食利用、______________________________________________________。
生产者通过光合作用固定CO2,合成有机物
分解者通过分解动植物遗体和动物排遗物中的含碳有机物
2021年广东高考题
思考:生态系统各成分紧密联系,缺一不可,使生态系统成为一个
统一整体,那么生态系统的物质和能量是沿着什么渠道进行的?
生态系统的营养结构
03
食物链的起点是________,终点是___________________________,
因此食物链的成分__________________。
食物链中的捕食关系是长期__________的结果,箭头由 指向 ,
箭头的方向代表 流动的方向,不可逆。
生产者
不被其他动物所食的动物
生产者+消费者
自然选择
被捕食者
捕食者
1.食物链的概念
2.食物链的特点
物质和能量
玉米
蝗虫
青蛙


在生态系统中,各种生物之间由于 关系而排列的链状顺序称为食物链。
捕食
注意: 分解者和非生物部分不计入捕食食物链
实例 生物类型 绿色植物 植食性动物 肉食性动物 所属成分
营养级
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
玉米 蝗虫 青蛙 蛇 鹰
:指处于食物链同一环节上所有生物的总和。
3.营养级的概念
③营养级个数:一般来说,食物链不超过五个营养级。
②消费者的营养级级别=其消费者级别+1
①生产者一定是第一营养级
典例分析:“螳螂捕蝉,黄雀在后”。此谚语所隐含的食物链具有的营
养级数至少为( )
A.2个 B.3个
C.4个 D.5个
注意:此谚语并不是食物链。这些只是捕食关系,食物链要从生产者开始。
C
51页旁栏思考:食物链上一般不超过五个营养级,这是为什么?
玉米
蝗虫
青蛙

老鹰
①各个营养级的生物都会因 消耗掉大部分能量,
②其余能量有一部分流入 ,
③只有一小部分能够被 的生物利用,
流到第五营养级时,余下的能量很少,
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。
呼吸作用
分解者
下一营养级
生态系统中
能量逐级递减
在食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。
5.食物网形成的原因:
①一种绿色植物可被多种植食性动物所食。
②一种植食性动物既可吃多种植物,也可能成为多种肉食性动物的食物。
6.食物网的特点:
①同一种生物在不同的食物链中
可以占有不同的营养级。
②食物网中两种生物之间可能出
现不同的关系,如竞争和捕食。
③食物网的复杂程度取决于物种
数而非生物数量。
4.食物网的概念:
(1)图示食物网中包含 条食物链。
(2)写出图中含营养级最多的食物链: 。
19
草→食草昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇→鹰
实例分析:P52图3-4 某陆地生态系统的食物网
(3)图中猫头鹰同时占有第 营养级。
(4)图中哪些生物属于次级消费者?_____________________________。
(5)从图中可以看出,青蛙和蜘蛛之间的关系是 。
(7)由图示可看出,食物网的复杂程度主要取决于 。
三、四、五、六
狐、鹰、蛇、青蛙、蜘蛛、食虫鸟
捕食和种间竞争
有“吃与被吃”食物关系的生物种类,而并非取决于生物数量
7.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
拓展一:构建食物链的方法
可以确定食物链为 。
可以确定食物链为 。
1.根据能量或者有机物含量逐级递减特点
营养级 A B C D
能量(有机物) 15.9 870.7 1.9 141.5
B→D→A→C
生物体 A B C D
有机汞浓度(mg.L-1) 0.05 7 0.51 68
A→C→B→D
2.根据重金属、DDT等物质的富集现象
丙→甲→乙→丁
丙→丁→甲→乙
D→A
3.根据各种变式模型确定食物链:
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
拓展一:构建食物链的方法
①信息:分析曲线走势,先增加先减小者为 。
②食物链: 。
4.依据捕食曲线构建食物链:
乙→丙→甲
被捕食者
拓展一:构建食物链的方法
拓展二、食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析
请同学们观察以下模式图,思考讨论完成问题。
1.处于食物链中第一营养级生物减少,其他营养级生物数量会怎么变化?
2.“天敌”减少其他生物数量如何变化?
3.“中间”营养级生物减少其他生物数量如何变化?
绿色植物
食草鸟



青蛙
食草昆虫
1.处于食物链中第一营养级生物减少的情况:
绿色植物
食草鸟



青蛙
食草昆虫
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。
拓展二、食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析
2.“天敌”减少的情况:
绿色植物
食草鸟



青蛙
食草昆虫
若“天敌”减少,被捕食者数量增加,但随着数量增加,种内竞争加剧,种群密度还要下降,直到趋于稳定, 则被捕食者数量变化是先增加后减少最后趋于稳定。如:当“天敌”蛇减少,则被捕食者青蛙的数量先增加后减少最后趋于稳定。
拓展二、食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析
3.“中间”营养级生物减少的情况:
绿色植物
食草鸟



青蛙
食草昆虫
如图所示食物网中,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食草鸟,从而导致兔、食草鸟减少。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。
拓展二、食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析
P53 科学·技术·社会 黄石公园灭狼与引狼入园的启示
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
生物群落+非生物环境
为生物群落提供物质和能量(生存环境)
生态系统的基石(主要成分)
促进物质循环,帮助传粉、传播种子
分解遗体残骸和动物分泌物
有利于维持生态系统的稳定
生态系统物质循环和能量流动的渠道
课堂小结
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。 ( )

×
×

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
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?
动物园中的全部动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不是一个系统。
(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___________ 。
4.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。
(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
5.(变式训练)如图是某海洋生态系统中,
生产者固定太阳能(E)与水深(h)的关系曲线。
下列说法不正确的是(  )
A.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,影响这一变化的主要非生物因素是光
B.在水深小于20 m的水域中,近海中生产者固定的太阳能比远洋水
域中生产者固定的太阳能多,主要是因为近海水体中矿质元素多
C.近海水域水深为10 m左右时,生产者的数量可能最多
D.生活在水深100 m以下的生物,从生态系统的组成成分看,
只能是分解者
D
还有消费者

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