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第三章 生态系统及其稳定性
第1节 生态系统的结构
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？
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1：大豆根系会给土壤带来哪些变化？
②大豆根的呼吸作用会增加土壤中CO2的含量；
①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。
问题探讨
讨论2 ：大豆与其他生物之间存在什么关系？
互利共生
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
讨论3：根据以上讨论，请用一句话概括生物与环境的关系。
非生物环境的状况，决定了哪些生物能够在这一区域内定居和繁衍；
生物群落的存在又影响改变着环境；
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。
一、生态系统的范围
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
个体
种群
群落
非生物环境
生态系统
相同
不同
相互作用
2.范围
生态系统的空间范围有大有小；
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
3.类型
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
一、生态系统的范围
1、下列实例中，依次属于种群、群落、生态系统的是（ ）
①一块农田中所有的玉米螟（一种害虫） ②湖泊中的全部生物 ③某片杨树林中全部生物及生存环境 ④护城河里的全部动物及绿色植物
A ①②③ B ②③④ C ③④① D ①②④
2（书P52-练习与应用-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？动物园是一个生态系统吗？
A
不是，如不同动物分开饲养，彼此之间没有内在联系和相互影响，不是一个有机整体，不是一个群落。同理，动物园中的全部动物和植物没有相互依存、相互影响的关系，因此动物园也不是一个生态系统。
二、生态系统的组成成分
阅读课本49页，回答下列问题：
思考●讨论
分析生态系统的组成成分
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
二、生态系统的组成成分
讨论1.两个生态系统中有哪些生物？尝试对它们进行分类。
植物 植食性动物 肉食性动物 微生物
荒漠 生态 系统
池塘 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
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？
非生物的物质和能量。（阳光、热、空气、水、无机盐等）
物质和能量是生命活动存在的最基本条件，非生物物质还是生物赖以生存的环境。
二、生态系统的组成成分
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？
绿色植物通过光合作用，将太阳能转化为化学能，储存在有机物中。
动物通过捕食植物或其他动物获得物质和能量。
细菌、真菌通过分解动植物的遗体或排遗物等获得。
讨论4. 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。
生态系统中的作用
生产者、
消费者、
分解者
某池塘生态系统
二、生态系统的组成成分
1.组成成分
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
为生物提供物质和能量
二、生态系统的组成成分
1. 生产者：
自养生物
（1）类型
（2）作用
光能自养
化能自养
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。
（3）地位
是生态系统的 。
基石
化能合成细菌(硝化细菌)
绿色植物、光合细菌(蓝细菌)
同化作用类型：
二、生态系统的组成成分
2. 消费者：
异养生物
（1）类型
（2）作用
（3）地位
②寄生生物：菟丝子、病毒、寄生菌
①绝大部分动物：植食性、肉食性、杂食性动物
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。
加快生态系统的物质循环
是生态系统 。
最活跃的成分
同化作用类型：
二、生态系统的组成成分
3. 分解者：
（1）类型
（2）作用
（3）地位
主要是营腐生生活的细菌、真菌和少数动物
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
异养生物
同化作用类型：
总结：易错点警示
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？
菟丝子——消费者
蓝细菌、化能合成作用的细菌（硝化细菌）
蚯蚓、蜣螂——分解者
病毒、菟丝子
化能合成作用的细菌（硝化细菌）——生产者
蚯蚓、蜣螂（动物）；蘑菇（真菌）
总结:
①植物≠生产者
②动物≠消费者
③细菌≠分解者
二、生态系统的组成成分
2.生态系统的结构模型
1.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、分解者用箭头和文字连接起来。
生产者
消费者
分解者
动物摄食
尸体、粪便
枯枝落叶、遗体
（基石）
（加快物质循环）
（不可缺少）
生物组分与非生物组分间的关系如何体现？
非生物的物质和能量
呼吸
作用
光合
作用
呼吸作用
分解作用
1.双箭头只存在于 和 之间。
2.三个指出箭头表示为 。三个指入箭头表示 。
生产者
非生物的物质和能量
生产者
非生物的物质和能量
二、生态系统的组成成分
2.生态系统的结构模型
随堂练习
A________________
B________________
C________________
D________________
①____________
②____________
③____________
④_____________
消费者
分解者
非生物的物质和能量
生产者
生产者
非生物的物质和能量
消费者
分解者
①
②
②
②
③
③
④
光合作用
呼吸作用
分解作用
捕食
图中①②③④分别代表什么生理过程？
课堂练习
1.下列有关生态系统组成成分的叙述，正确的是
A.能进行光合作用的生物才属于生产者
B.有的植物和微生物也可能是消费者
C.细菌和真菌等微生物全部属于分解者
D.空气和热能等不属于生态系统的组成成分
√
课堂练习
2.如图为生态系统的组成成分的关系图。下列对a、b、c所代表的成分的说法，正确的是
A.b中有真核生物，也有原核生物，但都是
　自养生物
B.a中全是异养真核生物
C.c只包括腐生细菌和真菌
D.a是该生态系统的基石，一旦遭到破坏，会影响整个生态系统的稳定
√
三、营养结构：食物链食物网
1.食物链
在生态系统中，生物之间通过一系列 建立起来的营养关系。
取食与被取食
捕食
思考：“螳螂捕蝉，黄雀在后”写出此关系的食物链
植物 蝉 螳螂 黄雀
食物链的起点是________，终点是______________________________，
因此食物链的成分只有_________________。
生产者
不被其他动物所食的动物
生产者、消费者
食物链中的捕食关系是长期___________的结果，箭头由 指向 ，方向代表物质和能量流动的方向，不可逆转。
自然选择
被捕食者
捕食者
玉米
蝗虫
青蛙
蛇
鹰
三、营养结构：食物链食物网
2.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
玉米
蝗虫
青蛙
蛇
鹰
第 营养级
第 营养级
第 营养级
第 营养级
第 营养级
一
二
五
四
三
食物链中的一个个环节，是指处于食物链同一环节上所有生物的总和。
思考：一种生物只能有一个营养级？最多可以有几个营养级？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，流到第五营养级时，余下的能量已经很少，甚至不足以养活一个种群。
三、营养结构：食物链食物网
植物 蝉 螳螂 黄雀
黄雀是第_____营养级，蝉是________级消费者。
食物网概念
在食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。
（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。
四
初级
思考：生态系统中营养级是固定的吗？
三、营养结构：食物链食物网
绿色植物
食草鸟
食草昆虫
兔
鹰
蛇
青蛙
（1）图中有几条食物链？最长的是哪一条？
系统集成P52 素养 · 迁移
4条
绿色植物 食草昆虫 青蛙 蛇 鹰
（2）鹰占有哪几个营养级？处于第三营养级的生物有哪些？鹰和蛇之间有什么关系？
食物链、食物网中的生态系统成分只有生产者、消费者
第三、四、五营养级
鹰、蛇、青蛙
捕食、竞争
三、营养结构：食物链食物网
绿色植物
食草鸟
食草昆虫
兔
鹰
蛇
青蛙
（3）若某种原因导致绿色植物减少，其他生物的数量会如何变化？
其他生物的数量都减少
（4）若人类的捕杀导致鹰大量减少，兔、食草鸟、蛇的数量会如何变化？
食草鸟、兔、蛇的数量先增加后减少最后趋于稳定，但结果比原来要多。
同类题：典例3 D选项
若第一营养级生物数量减少,则会导致其他的生物数量都 ,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。
减少
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
难点提升：食物网中各生物数量变化分析
三、营养结构：食物链食物网
（5）若图中的兔大量减少，短时间内鹰的数量会不会大幅变化？为什么？
不会，有其他食物
如果一条食物链中的某种动物减少或消失，它在食物链上的位置可能由其它生物来取代。从而导致其它生物减少。
绿色植物
食草鸟
食草昆虫
兔
鹰
蛇
青蛙
若青蛙突然 ，则被它捕食的食草昆虫将 ，以青蛙为食的蛇将 ，鹰就要过多捕食兔和食草鸟，从而导致兔、食草鸟 ，因为鹰不只捕食蛇一种生物，它可以依靠其他食物来源维持数量______。
减少
增加
减少
减少
基本不变
（6）若图中的鹰大量减少，短时间内食草鸟数量如何变化？以上变化会一直持续下去吗？
增加
技巧：以中间环节少的作为分析依据。
以上都是短期的数量变化，长期肯定会趋于稳定，比如数量短期内表现为增加的话，则长期来看表现为先增加再减少，最后趋于稳定。
总结
1、生产者减少：
其他都减少
2、天敌减少：
被捕食者增加
3、中间营养级减少：
1）以它作为唯一食物来源的捕食者减少
2）食物来源不唯一
①捕食者可通过多食其他食物而维持不变
②作为其他食物来源的生物减少
③以不同路线分析得到的结果不同时，以中间环节少的作为分析依据。
4、长期看来均先---后---发展模式，然后趋于稳定
三、营养结构：食物链食物网
系统集成P52 素养 · 迁移
绿色植物
食草鸟
食草昆虫
兔
鹰
蛇
青蛙
（7）与教材P52食物网相比，哪个食物网所在生态系更稳定？
P52食物网更复杂
食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。
食物网的复杂程度取决于___________的多少，而不是_________数目的多少。
食物链和食物网是生态系统的营养结构。生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。
物种数目
种群
课堂总结
生态系统的结构
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
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
课堂练习-练习与应用-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。( )
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
√
课堂练习-练习与应用-拓展应用
1.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

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