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(共42张PPT)
食物网的复杂性对于解决生态学问题有什么启示？
生态系统具有怎样的营养结构？
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？
选择性必修2/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
大豆田间剖面图
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；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。
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（zhí）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？
大豆田间剖面图
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（zhí）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。
大豆田间剖面图
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（zhí）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。
生物群落和非生物环境有着密不可分的关系
一、生态系统的范围
1.生态系统的概念：
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。
个体
非生物环境
生态系统
种群
群落
生物圈
个体
种群
群落
生态系统
生物圈包括_______________________________________
地球上的全部生物及其非生物环境的总和。
一个池塘、一块农田、一个村庄、
一片草原、一片森林 … …
3.生物圈是地球上最大的生态系统；
一、生态系统的范围
2.生态系统的空间范围有大有小:
生物圈
一、生态系统的范围
4.生态系统的类型:
水域生态系统
自然生态系统
人工生态系统
海洋生态系统
陆地生态系统
淡水生态系统
森林生态系统
草原生态系统
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
生态系统
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组成成分，以及各组分之间的关系。
分析生态系统的结构
在森林、草原、农田、湖泊等生态系统中，选取你和本小组同学熟悉的两个生态系统，分析它们的组成成分以及各组分之间的联系，也可以有以下两个生态系统为例来进行分析。
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。
分析生态系统的结构
生态系统1 某荒漠生态系统
分析生态系统的结构
生态系统2 某池塘生态系统的示意图
下图为一个池塘生态系统的示意图。
讨论
1.分析上述生态系统中生物之间的食物关系，你能画出多少条食物链？
水草
团藻
栅藻
草鱼
虾
草履虫
水蚤
青鱼
黑鱼
举例：
与其他同学画出的食物链进行比较，分析各自的食物链是否需要修改，共同完善该生态系统的食物链和食物网。
分析生态系统的结构
2.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
生产者
消费者
分解者
非生物物质和能量
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
分析生态系统的结构
3.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？
生态系统
生产者
消费者
分解者
非生物物质和能量
生物成分
非生物成分
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。
分析生态系统的结构
4.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？
生态系统
生产者
消费者
分解者
非生物物质和能量
生物成分
非生物成分
通过光合作用
通过捕食
通过分解作用等
分析生态系统的结构
5.参照一般系统的结构模式图，尝试画出生态系统的结构模型。
组分3
组分1
组分2
输入
输出
非生物环境
能量输出
生产者
消费者
分解者
输入
太阳光
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！
生态系统
二、生态系统具有一定的结构
1.生态系统的组成成分
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)
寄生植物（菟丝子），寄生细菌（肺炎双球菌）、病毒。
细菌、真菌及腐生动物（蚯蚓、秃鹫、蜣螂）
化能合成生物(硝化细菌、铁细菌、硫细菌、蓝藻、光合细菌)
二、生态系统具有一定的结构
1.生态系统的组成成分
(1)非生物的物质和能量
空气、水分、无机盐、有机物等
为生物提供物质和能量；
生物群落中的物质和能量的根本来源。
是生态系统的必需成分。
非生物的物质：
作用:
地位:
非生物的能量：
光、热能、化学能等
绿色植物（主要）、光合细菌（如蓝细菌）
化能合成细菌（如硝化细菌、铁细菌、硫细菌）
①营养方式：
自养型：能直接把无机物制造成有机物。
光能自养型：
化能自养型：
二、生态系统具有一定的结构
1.生态系统的组成成分
(2)生产者
②作用：
生产者通过光合作用将太阳能固定在他们所制造的有机物中，太阳能转化为化学能；为消费者提供食物和栖息场所。
③地位:
光合细菌
绿色植物
硝化细菌
二、生态系统具有一定的结构
1.生态系统的组成成分
(2)生产者
生态系统的基石
二、生态系统具有一定的结构
1.生态系统的组成成分
(2)生产者
思考：所有的植物都是生产者吗？生产者都是植物吗？
菟丝子
捕虫草
猪笼草
捕虫草、猪笼草捕虫时是生态系统的消费者
二、生态系统具有一定的结构
1.生态系统的组成成分
(3)消费者
异养：自己不能制造有机物，只能以现成的有机物来维持生活。
如：各种动物和大部分微生物
①营养方式：
菟丝子、寄生动物、寄生细菌
主要是动物(植食性、肉食性、杂食性动物)、
猪笼草。
营寄生生活的生物：
营捕食生活的生物：
②作用：
加快生态系统的物质循环；帮助植物传粉和种子的传播。
生态系统的最活跃成分
菟丝子
猪笼草
二、生态系统具有一定的结构
1.生态系统的组成成分
(3)消费者
③地位：
二、生态系统具有一定的结构
1.生态系统的组成成分
(4)分解者
营腐生生活的细菌、真菌等微生物；
腐生动物：蚯蚓、蜣螂、秃鹫 。
异养型
①营养方式：
蜣螂
秃鹫
蚯蚓
生态系统的必需的关键成分。
③地位:
②作用：
将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。
腐生是生物体获得营养的一种方式。
凡从无生命的有机体(动物尸体、粪便，植物枯枝落叶等)获取有机物维持自身生活的生物叫“腐生生物”。
腐生
二、生态系统具有一定的结构
1.生态系统的组成成分
(4)分解者
①营养方式：
二、生态系统具有一定的结构
1.生态系统的组成成分
(5)生产者、消费者和分解者的关系
生产者
分解者
初级消费者
次级消费者
生产者、消费者和分解者是紧密联系，缺一不可的。
二、生态系统具有一定的结构
1.生态系统的组成成分
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。
生产者
消费者
分解者
非生物的物质和能量
动物摄食
尸体、粪便
残枝败叶、遗体
（基石）
（加快物质循环）
（不可缺少）
光合作用、
化能合成作用
呼吸作用
分解作用
呼吸作用
消费者
二、生态系统具有一定的结构
1.生态系统的组成成分
生态系统的结构模型
生产者
肉食性动物1
肉食性动物2
分解者
遗体、粪便等
无机盐等
呼吸作用
光合作用
分解作用
植食性动物
摄食
呼吸作用
二、生态系统具有一定的结构
1.生态系统的组成成分
生产者：进行光合作用
消费者：捕食昆虫
猪笼草
(6)某些生物具有多重成分
消费者：生活在肠道中
分解者：生物在腐烂的有机体中
大肠杆菌
既有生产者：硝化细菌、铁细菌等；
也有消费者(寄生菌)：肺炎双球菌、大肠杆菌、结核杆菌；
还有分解者：枯草杆菌等。
细菌
真菌
通常都属于分解者；
既有分解者：蘑菇、香菇等；
有消费者(寄生)：白僵菌、皮肤癣菌。
成分 营养方式 各成分的组成 在生态系统中的作用
非生物的 物质和能量
生产者
消费者
分解者
归纳总结:生态系统的组成成分
自养型
光、热、空气、水分、无机盐等
生物群落中物质和能量的根本来源
①光能自养型生物
②化能自养型生物
①通过光合作用将把无机物转化成有机物，太阳能转化为化学能；
②为消费者提供食物和栖息场所
异养型
(1)绝大多数动物
(2)寄生生物
①加快生态系统的物质循环，
②帮助植物传粉和种子传播
异养型
腐生生活的细菌、真菌和动物（如蚯蚓、蜣螂、秃鹫等）
将动植物遗体和动物的排遗物中的有机物转化为无机物
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
(1)食物链：
生产者所固定的物质与能量，通过一系列取食和被食关系，在生态系统中传递，各种生物按其食物关系排列的链状顺序称为食物链。
生产者
玉米
初级消费者
蝗虫
次级消费者
青蛙
三级消费者
蛇
四级消费者
老鹰
第二营养级
第一营养级
第三营养级
第四营养级
第五营养级
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。
(2)营养级:
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
(3)食物链的特点：
玉米
蝗虫
蛙
鹰
蛇
①起点和终点：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_____________。
生产者
最高营养级
②组成：食物链只包括生态系统的组成成分中的________和__________，不包括_________和______________________。
生产者
消费者
分解者
非生物的物质和能量
③方向——不可逆性：食物链中的捕食关系是_______________的结果，通常不会倒转，箭头表示物质和能量的流动方向。
长期自然选择
④各种生物所处的营养级并不是一成不变的。一般来说，食物链不超过_____个营养级。
五
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
食物链上一般不超过五个营养级，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，甚至不足以养活一个种群，
因此食物链上一般不超过五个营养级。
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，
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。
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
(4)食物网：
①概念：
食物链彼此相互交错连结成的复杂营养关系。
是生态系统保持相对稳定的重要条件。
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的渠道。
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
(4)食物网：
③功能：
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。
同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级；
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；
某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个种群，甚至可能不属于同一物种；
食物网的复杂程度取决于生物种类而非生物数量；
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取代。所以食物网越复杂，抵抗外界干扰的能力越强。
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
(4)食物网：
④特点：
归纳:营养级生物数量的变动分析
1.处于食物链的第一营养级生物减少的情况：
第一营养级生物数量的减少会导致其他生物数量的减少，即出现连锁反应。因为第一营养级生物是其他生物直接或间接的食物来源。
2.“天敌”减少的情况：
“天敌”减少，则被捕食者数量增加。但随着其数量的增加，种内竞争加剧，种群密度下降，直到趋于稳定，但最终结果比原来数量要大。即先增加后减少，最后趋于稳定。
3.同时占有不止一个营养级的种群数量变化的连锁反应分析：
①a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时，b种群的数量将增加。
②a种群的数量变化导致b种群的营养级升高时，b种群的数量将减少。
黄石公园灭狼与引狼入园的启示
狼
马鹿
杨树
郊狼
叉角羚
小型哺乳动物
熊
腐食动物
浆果
鸟
海獭
河流生态
黄石公园中各种生物之间的相互影响
课堂小结：思维导图
生态系统
范围
结构
组成成分
营养结构
非生物的
物质和能量
分解者
生产者
消费者
食物链
食物网
包括
功能
决定
通过捕食关系形成
组成
练习与应用
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。 ( )
一、概念检测
√
×
×
√
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
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生态系统。
练习与应用
一、概念检测
练习与应用
二、拓展应用
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 。
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。
阳光
练习与应用
二、拓展应用
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100 m以下的生物，从生态系统的组成成分看，主要是 。
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。
10-15m
消费者、分解者

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