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(共38张PPT)
3.1 生态系统的结构
1.生态系统有哪些主要组成成分，它们如何构成生态系统？
2.生态系统具有怎样的营养结构？
3.食物网的复杂性对于解决生态问题有何启示？
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？
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。
大豆田间剖面图
1.问题探讨
讨论2.大豆与其他生物之间存在什么关系？
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。
大豆与稗草、苘麻、鸭趾草
大豆与大豆蚜
大豆与根瘤菌
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！
种间竞争
寄生
互利共生
1.问题探讨
在一定空间内，由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。
生态系统的范围有多大
大气圈的下部
岩石圈的上部
水圈的全部
生物圈是地球上最大的生态系统，它包括地球上的全部生物及其无机环境的总和。
1.生态系统的范围
生态系统：
自然生态系统
人工生态系统
水域生态系统
陆地生态系统
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
生态系统的范围可大可小
1.生态系统的范围
生态系统1 某荒漠生态系统---用豆科植物柠条来人工固沙。某地种植后物种丰富度逐渐增加并趋于稳定。土壤水分也在改善。
生态系统2 某池塘生态系统---下图为一个池塘生态系统的示意图。
2.生态系统的结构
要分析生态系统的结构，首先要分析生态系统由哪些___________，以及________________________。
组成成分
各组分之间的关系
讨论2.两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3.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
作用：生态系统中各种生物所需要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。
2.生态系统的结构
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
通过捕食
通过分解作用等
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。
生态系统
生产者
消费者
分解者
非生物物质和能量
2.生态系统的结构
新陈代谢（细胞代谢）及其类型
新陈代谢
同化作用
（合成代谢）
异化作用
（分解代谢）
将外界物质合成自身的组成物质
储存能量
释放能量
将自身的组成物质加以氧化分解
2.生态系统的结构
自养型
异养型
同化作用
以光能或化学能为能量的来源，以无机物为原料，合成有机物、储存能量的营养方式
不能直接把无机物合成有机物，必须摄取现成的有机物来维持生活的营养方式
光能自养型
2.生态系统的结构
化能自养型
2.生态系统的结构
2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量
硝化细菌
6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O
能量
酶
2HNO2+O2 2HNO3+能量
硝化细菌
兼性厌氧型
异化作用
需氧型
厌氧型
如：酵母菌
人：
水稻：
蛔虫：
异养需氧型
异养厌氧型
光能自养需氧型
绝大多数植物、动物、微生物
如：乳酸菌、破伤风杆菌、蛔虫……
新陈代谢（细胞代谢）及其类型
2.生态系统的结构
生产者
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
光能自养型：绿色植物、光合细菌(蓝细菌)
化能自养型：化能合成细菌（硝化细菌）
(1) 主要组成:
(2) 作用(以光合自养型为例):
(3) 地位: 是生态系统的_____。
易错提醒：
①生产者都是自养型生物，自养型生物都是生产者。
②植物并不都是生产者，生产者并不都是绿色植物
菟丝子、捕蝇草、猪笼草
蓝细菌、硝化细菌
2.生态系统的结构
——组成成分
莬丝子，一年生寄生草本。寄生在果树上，以藤茎缠绕主干和枝条，吸取寄主的养分和水分。
猪笼草属于热带食虫植物。其拥有一个独特的吸取营养的器官——捕虫笼，可捕食昆虫。
2.生态系统的结构——组成成分
消费者
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
(1) 主要组成:
(2) 作用:
(3) 地位: 是生态系统______________。
易错提醒：
消费者并不都是动物，动物也并不都是消费者。
营寄生生活的微生物
秃鹫、蚯蚓、蜣螂
绝大部分动物
寄生生物（菟丝子、病毒、寄生菌)
食虫性植物（捕蝇草、猪笼草）
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.生态系统的结构
——组成成分
分解者
将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，
实现生态系统内的物质循环。
必需的关键成分
(1) 主要组成:
(2) 作用:
(3) 地位: 是生态系统______________。
易错提醒：
①分解者都是异养型，异养型生物并不都是分解者。
蚯蚓
主要是营腐生生活的细菌和真菌
营腐生生活的动物：蚯蚓、蜣螂、秃鹫
②分解者并不都是微生物，微生物并不都是分解者
硝化细菌、蓝细菌、寄生细菌
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
生物获得营养的一种方式
2.生态系统的结构
——组成成分
生态系统组成成分的判断方法
根据生物代谢类型判断生态系统的组成成分
①“自养型生物”＝“生产者”
②“捕食异养或寄生异养型生物”＝“消费者”
③“腐生异养型生物” ＝“分解者”
①植物≠生产者
②动物≠消费者
③细菌≠分解者
★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
2.生态系统的结构——组成成分
讨论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
消费者
生产者
分解者
输入
能量输出
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！
2.生态系统的结构——组成成分
非生物环境
生产者
肉食性消费者2
遗体、粪便等
消费者
分解者
无机物
CO2等
植食性消费者
肉食性消费者1
①
②
③
③
③
④
生态系统的结构模型
图中①②③④分别代表什么生理过程？
①呼吸作用
②光合作用
③呼吸作用
④分解作用
（呼吸作用）
2.生态系统的结构——组成成分
2.生态系统的结构——组成成分
1.生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量。下列关于生态系统的成分的叙述，正确的是(　　)
A.动物都属于消费者
B.细菌都属于自养生物
C.生产者都属于自养型生物，是生态系统中最基本、最关键的生物成分
D.一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分
C
树叶
蝉
螳螂
黄雀
2.用箭头表示相互之间的关系。
捕食关系
1.“螳螂捕蝉，黄雀在后” 中说的生物之间是什么关系？
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，各种生物按其食物联系排列的链状顺序
2.生态系统的结构——营养结构
(1)食物链:
在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。
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？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。
水草
草鱼
青鱼
虾
草履虫
水蚤
团藻
栅藻
黑鱼
2.生态系统的结构
捕食链
腐食链
寄生链
食物链
玉米
蝗虫
青蛙
蛇
老鹰
2.生态系统的结构——营养结构
(以死亡生物或现成有机物为起点)
黄鼠 跳蚤 鼠疫细菌
植物残体 蚯蚓
思考：上述生物分别属于生态系统的哪种成份？
玉米
蝗虫
青蛙
蛇
老鹰
生产者
初级消费者
次级消费者
三级消费者
四级消费者
(2)营养级:
2.生态系统的结构——营养结构
5种生物构成了食物链上的5个环节，即5个营养级。
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称营养级，它是指处于食物链同一环节上所有生物的总和。
玉米
蝗虫
青蛙
蛇
老鹰
生产者
初级消费者
次级消费者
三级消费者
四级消费者
2.生态系统的结构——营养结构
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
1、食物链总是从生产者开始，生产者一定是第一营养级。
2、消费者的消费等级总是比营养等级低一级
3、分解者不进入捕食食物链
思考：一种生物只能占据一个营养级吗
(3)食物网：
2.生态系统的结构——营养结构
形成原因：生态系统中生物之间的食性关系是复杂的，一种生物可以摄食多种其他生物，一种生物也可以被多种生物所摄食。同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级，要根据其所在的具体食物链来确定，即从生产者数起。
在生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构，就是食物网。
思考：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。
2.生态系统的结构——营养结构
复杂
越强
食物网的分析
图中有 条食物链
（1）营养级位置：
（2）种间关系：
同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的营养级，如猫头鹰在食物网中分别占有 、 、 营养级，即猫头鹰在该食物网中占有三个不同的营养级。
在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合，如蛇与猫头鹰，二者之间既有 关系，又有 关系。
6
第三
第四
第五
种间竞争
捕食
2.生态系统的结构——营养结构
（4）食物网中生物数量的变化分析：
①食物链中的第一营养级的生物（生产者）减少，流入这一生态系统的总能量 ，相关生物都 。
②“天敌”减少，被捕食者数量 ，但随着数量增加，被捕食者种内竞争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定。但结果比原来的数量要增大。
减少
减少
增加
先增加，后减少，最后趋于稳定
被捕食者的数量变化为：
食物网的分析
2.生态系统的结构——营养结构
（3）生物种类与食物网的复杂程度：
食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的 ，而并非取决于生物数量。
生物种类
③“中间”营养级生物减少的情况，如图所示食物网中：
若青蛙突然减少，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基本不变。
增加
减少
减少
食物网的分析
2.生态系统的结构——营养结构
食物链上一般不超过五个营养级，想一想，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（即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），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。
2.生态系统的结构——营养结构
1.一个完整的生态系统的结构应包括(　　)
A.全部的食物链和食物网
B.生产者、消费者、分解者和食物网
C.非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者
D.生态系统的组成成分、食物链和食物网
D
3.练习
2.如图所示成分可构成一个(　　)
A.食物链 B.食物网 C.生物圈 D.生态系统
D
3.练习
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。( )
√
×
×
3.练习
√
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.练习
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，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。
3.练习
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。
（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
3.练习

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