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第3章 生态系统及其稳定性
在我国内蒙古东北部，既有一望无际的大兴安岭森林，也有
沃野千里的呼伦贝尔草原
有的地方，森林与草地仅一河之隔。相距如此之近的两个地段，为什么这边是森林群落，那边却是草原群落呢？是那边的草原还没有演替为森林吗？
千百年来，大兴安岭森林一直郁郁葱葱、遮天蔽日，而呼伦贝尔草原始终是天苍苍、野茫茫。为什么它们可以长期保持相对的稳定呢？
森林、草原、荒漠、海洋……地球上分布着多种多样的生物群落。这些群落外貌不同，物种组成也有差异，然而它们都与所处的环境形成了统一的整体，这就是生态系统
森林、草原、天地、山川，地平线之外一片苍茫。“小小寰球”在宇宙中旋转，承载着它的生命之网
台山市鹏权中学
第3章 生态系统及其稳定性
第1节 生态系统的结构
许曼莎
问题探讨
大豆是发源于我国的重要粮食作物。大豆田里生长着稗草、苘麻、鸭跖草等多种杂草，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
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，使土壤中的水和无机盐减少；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
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
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
在大豆田中，大豆与稗草、大豆蚜等生物之间，大豆与非生物环境之间存在复杂的关系
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
生物群落的存在又改变着环境
在环境条件大体相同，群落的外貌和结构往往也相近或相似
这些都说明 。
生物群落与非生物环境有着密不可分的关系
生态系统的范围
在一定空间内，由 与它的 相互作用而形成的统一整体
生态系统的空间范围有大有小
生物群落
非生物环境
一片森林
一个湖泊
一片草原
一条河流
一片农田
都各自成为一个生态系统
生物圈
地球上 及其 的总和，构成地球上最大的生态系统
全部生物
非生物环境
生态系统
个体
种群
群落
生态系统类型
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
淡水生态系统等
森林生态系统
草原生态系统
荒漠生态系统
冻原生态系统等
农田生态系统
人工林生态系统
果园生态系统
城市生态系统等
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有哪些组成成分，以及各组分之间的关系
思考 讨论 分析生态系统的结构
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
生态系统2 某池塘生态系统
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
生产者、消费者、分解者
3.在上述生态系统中，食物链之外
还有哪些成分？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。它们对
生态系统来说是不可或缺的。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和能量的变化。非生物物质还是生物赖以生存的环境成分
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？
绿色植物：通过光合作用将无机物转化为有机物，将太阳能转化为化学能
动物：通过摄取其他生物获得物质和能量
细菌、真菌：通过分解动植物遗体和动物的排遗物获得物质和能量
不同种类的生物获取物质和能量的途径是不尽相同的
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
太阳能输入
能量输出
生产者
非生物环境
分解者
消费者
生态系统结构
生态系统组成成分
非生物的物质和能量
生产者
消费者
分解者
营养结构：
食物链和食物网
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
生态系统的组成成分
尽管荒漠生态系统和池塘生态系统具有不同种类的生物，但它们具有相似的组成成分
生态系统
非生物的物质和能量
光、热、水、空气、无机盐等
生产者
自养生物，主要是绿色植物
消费者
动物，包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物等
分解者
生物,主要是 。光合细菌、蓝细菌、包括化能自养型微生物（如硝化细菌）等
通过 将太阳能固定在它们所制造的 中。太阳能变成 ,从而可以被生物所利用
为消费者提供食物和栖息场所
无机物→有机物
光能→化学能
无机化学能→有机化学能
上述组分之间是什么关系呢？
生产者
自养
绿色植物
光合作用
有机物
化学能
（生态系统的基石）
生产者
消费者
生物,包括营捕食生活的生物和营寄生生活的生物；主要是动物,包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物、 动物、寄生植物（菟丝子）和寄生细菌等
直接或间接以生产者为食,通过自身的新陈代谢，能将有机物转化为 （C02、水、氨等），这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用
有利于植物的传粉或种子的
传播
异养
寄生
无机物
生产者
消费者
（加快生态系统的物质循环）
分解者
生物,主要是腐生的细菌和真菌，营腐生的动物蜣螂、蚯蚓等
通过 将动植物遗体残骸、动物的排遗物中的有机物分解成
供生产者利用
有机物→无机物
分解者是生态系统物质循环中的关键成分，如果没有分解者，动植物的遗体和动物的排遗物会堆积如山，
生态系统就会崩溃
生产者、消费者和分解者是紧密联系，
缺一不可的
异养
分解作用
无机物
生态系统中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。生态系统多种多样，但是在结构上有许多共同点
生态系统结构
生态系统组成成分
非生物的物质和能量
生产者
消费者
分解者
营养结构：
食物链和食物网
食物链和食物网（生态系统的营养结构）
某食物链上的营养级
生产者
第一营养级
植食性动物
初级消费者
第二营养级
肉食性动物
次级消费者
第三营养级
三级消费者
肉食性动物
第四营养级
肉食性动物
四级消费者
第五营养级
绿色植物所固定的太阳能，能通过 由一个营养级向下一个营养级传递
食物链
各种动物所处的营养级并不是一成不变的
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，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
三级消费者
第四营养级
食物链由 和各级 组成
每条食物链的起点都是 ，终点是不能被其他动物所食大型肉食动物
生产者
消费者
生产者
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植物，也可能被多种肉食性动物所食
食物网
食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系
在同一条食物链中，各种生物是通过 关系联系在一起，在食物网中除存在捕食关系还普遍存在 关系
鹰与蛇的关系 。
同一消费者在不同食物链中，可能处于不同营养级
捕食
竞争
既是捕食关系又是竞争关系
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
是生态系统保持相对稳定的重要条件。一般认为,食物网越 ,生态系统 的能力就越强
错综复杂的食物网
复杂
抵抗外界干扰
生产者数量的减少是对食物网影响最大
处于最高营养级的种群有多种食物来源时，若其中一条食物链被中断，该种群可通过捕食其他食物来维持其数量基本不变
食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类而非数量
破坏生态系统的结构，会导致物种数量减少，食物链（网）由复杂变简单
食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的 和
就是沿着这种渠道进行的
物质循环
能量流动
练习与应用
一、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，害虫主要由卷叶蛾、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。判断下列说法正确的是
（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
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
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
二、拓展应用
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30米处开始，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________。
（2）近海水域水深为________时，生产者的数
量最多
（3）生活在水深100米以下的生物，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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