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第1节 生态系统的结构
第3章 生态系统及其稳定性
生物圈
生态瓶
一. 生态系统的范围
1.生态系统的概念:
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
2.生态系统的范围:
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______________________________________；
有大有小
生物圈
地球上的全部生物及其非生物环境的总和
3.组成层次:
个体
种群
群落
非生物环境
生态系统
生物圈
4.生态系统的类型
生态系统
自然生态系统
人工生态系统
森林生态系统
草原生态系统
荒漠生态系统
冻原生态系统
陆地生态系统
水域生态系统
海洋生态系统
淡水生态系统
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
生态系统的营养结构:
生态系统的结构
生态系统的组成成分
食物链和食物网
二. 生态系统具有一定的结构
二. 生态系统具有一定的结构
(一)生态系统的组成成分
生态系统的组成成分
非生物的物质和能量
生物者
消费者
分解者
植物 植食性动物 肉食性动物 微生物 非生物成分
荒漠 生态 系统 柠条、地锦、 胡枝子、 狗尾草等 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、热、空气、水……
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 阳光、热、空气、水……
思考 讨论：③生物获取物质和能量的途径
通过分解动植物的遗体和动物的排遗物等获得物质和能量
微生物
通过光合作用，将太阳能转化为化学能，储存在有机物中
植物
通过捕食植物或其他动物获得物质和能量
动物
不同种类的生物获取物质和能量的途径是不尽相同的
(一)生态系统的组成成分
1.非生物的物质和能量
(1)主要组成: ____、_____、_____、______、_______等
(2)作用: _________________________________________
_________________________________________
(3)地位: 是生态系统的_________
光
热
水
空气
无机盐
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
基础
自养、异养
分解
合成
生产者
分解者
消费者
光合作用
化能合成作用
CO2 + H2O (CH2O) + O2
光能
硝化细菌、铁细菌、
硫细菌等
CO2 + H2O (CH2O)
化学能
2.生产者
光能自养型：
绿色植物（主要）、
蓝细菌（蓝藻）、
光合细菌；
化能自养型：
硝化细菌是
类好氧性细菌，
包括亚硝酸菌和硝酸菌。生活在有氧的水中或砂层中，在氮循环水质净化过程中扮演着很重要的角色。
2.生产者
(1)主要组成:
_____生物，主要是_________，还包括_________(如蓝细菌)和______________(如硝化细菌)等；
(2)作用(以光合自养型为例):
______________________________________________
______________________________________________
(3)地位: 是生态系统的_____
自养
绿色植物
光合细菌
化能合成细菌
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
3.消费者
(1)主要组成:
主要是______，包括_______动物、______动物、________动物和_____动物，还包括其他____生物(如菟丝子、胞内寄生菌)；
(2)作用:_______________________________________________
____________________________________________________
(3)地位: 是生态系统的_______________
动物
植食性
肉食性
杂食性
最活跃的成分
寄生
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
寄生
4.分解者
(1)主要组成
主要是营_____生活的_____和_____，还包括营_____生活的动物(如蚯蚓、蜣螂、秃鹫等);
(2)作用:__________________________________________
(3)地位: 是生态系统的_______________
腐生
细菌
真菌
腐生
必需的关键成分
将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物
易错辨析：
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（结核杆菌）
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
a.自养型微生物(如硝化细菌)属于生产者，
b.寄生型微生物(如人皮肤上的真菌)一些共生 型微生物(如根瘤菌)属于消费者
c.腐生型微生物(如细菌和真菌)属于分解者，
强调: 细菌可为生产者(硝化细菌)，可为消费者(寄生的大肠杆菌)， 可为分解者(腐生的细菌)。
消费者
思考:
它捕虫时是生态系统的哪种成分
猪笼草
绿色植物≠生产者
动物≠消费者
细菌≠分解者
CO2等
生
产
者
遗体、粪便等
植食性动物
肉食性动物1
肉食性动物2
分解者
①
②
③
④
无机盐等
③
③
③
①____________ ②____________
③____________ ④____________
光合作用
分解作用
呼吸作用
捕食
正是由于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。
方法技巧
生态系统成分的判断方法
先根据双向箭头确定D、C为“非生物的物质和能量”和“生产者”
在D、C中指出箭头多的D为“生产者”，指入箭头多的C为“非生物的物质和能量”
最后根据D→A→B，确定A为消费者、B为分解者。
再根据出入箭头数量的多少进一步判断
生产者
非生物的物质和能量
消费者
分解者
2.根据右图完成生态系统四种成分的联系及分析：
(1)图中A、B、C、D分别代表生态系统组成成分的 、
、 、 。
(2)图中 共同构成生物群落。
(3)A主要由绿色植物组成，除此之外还包括蓝细菌、 等原核生物；它在生态系统中的主要作用是通过 作用把无机物转化为有机物，同时也可以通过 作用把有机物转化为无机物。
生产者
消费者
分解者
非生物的物质和能量
A、B、C
硝化细菌
光合作用或化能合成
呼吸
光，热、水、空气、无机盐等。
自养生物，主要是绿色植物。
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。
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。
______和______是联系生物群落和无机环境的两大桥梁。
生产者
分解者
(一)生态系统的组成成分
理论上，一个生态系统可以没有消费者；但是实际上，在自然生态系统中，生产者、消费者、分解者都是紧密联系，缺一不可的。
“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现的是一种很常见的捕食关系，这是一条食物链吗？
不是
那怎样才是一条完整的食物链？
(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。
①捕食链: 因捕食关系形成的食物链。
绿色植物
昆虫
青蛙
蛇
②寄生链: 生物以寄生方式而形成的食物链。
牧草 黄鼠 跳蚤 鼠疫细菌
③腐食链: 以死亡生物或现成有机物为起点。
植物残体 蚯蚓 线虫类 节肢动物
(2)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。
(二)食物链和食物网(生态系统的营养结构)
某一营养级的生物代表的是处于该营养级的所有生物，不代表生物个体，也不一定是一个种群；
(3)食物链和营养级的对应关系
草 蝗虫 青蛙 蛇 鹰
所属类型 绿色植物 植食性动物 肉食性动物 肉食性动物 肉食性动物
所属成分
营养级别
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
由上表可知:
食物链中第一营养级一定是________；
消费者的营养级级别=其消费者级别_____
生产者
+1
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
第五营养级
生产者
初级消费者
次级消费者
三级消费者
四级消费者
(4)食物链的特征
①起始点:
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____________；
②营养关系和组成:
高中生物中的食物链，实际上是捕食食物链，是由生物之间的_______关系形成的，只包括生态系统的组成成分中的______和_______，不包括______和____________________；
③方向——不可逆性
食物链中的捕食关系是______________的结果，不会倒转；
④营养级个数
一般来说，食物链不超过____个营养级；
生产者
最高营养级
捕食
生产者
消费者
分解者
非生物的物质和能量
长期自然选择
五
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。
旁栏思考题
1.概念:
_______彼此相互__________的复杂________
2.形成原因:
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
3.食物链和食物网的功能:
①生态系统_________________________:一般认为，______________________________________________；
②食物链和食物网是____________________________;
③是_________________________________________；
食物链
相互交错
营养关系
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。
食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强
生态系统的营养结构
生态系统物质循环和能量流动的渠道
保持相对稳定的重要条件
(5)食物网
【检测】食物网实例分析
（1）图中有_____条食物链；
（2）图中属于次级消费者的有:
____________________________；
图中属于第二营养级的有：
____________________________；
（3）鹰和蛇的种间关系:________________；
（4）蛇处于第几营养级？_______________________
8
蛇、鹰、蛙、食虫昆虫、食虫鸟
鼠、食植昆虫
捕食和种间竞争
第三、第四、第五营养级
在食物网中,两种生物之间的种间关系可能不止一种
在食物网中的同一消费者的营养级并不是一成不变的，可能处于多个营养级
①根据能量或者有机物含量
可以确定食物链为____________
②根据重金属、DDT等物质的富集现象
可以确定食物链为____________
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
三. 根据各类信息书写食物链的方法
由多到少
由少到多
①信息: 观察柱形图高低,柱形图高者为 。
②食物链: 。
(3) 依据柱形图构建食物链(网)
被捕食者
丙→甲→乙→丁
①信息: 观察扇形图中有机物含量,扇形图中含量高者为 。
②食物链为:
(4) 依据扇形图构建食物链(网)
被捕食者
①信息: 分析曲线走势,先增加先减小者为 。
②食物链: 。
(5) 依据曲线图构建食物链(网)
乙→丙→甲
被捕食者
若“天敌”减少,被捕食者数量增加，但随着数量增加，种内斗争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定, 则被捕食者数量变化是 。
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。
五. 食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析
减少
先增加后减少最后趋于稳定
1. 处于食物链中第一营养级生物减少的情况
2.“天敌”减少的情况
3.复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析:
(1)生产者相对稳定:
生产者比消费者稳定得多,所以当某一种群数量发生变化时,一般不需考虑生产者数量的增加或减少。
(2)最高营养级相对稳定:
处于最高营养级的种群有多种食物来源时,若其中一条食物链中断,则最高营养级种群数量可通过多食其他食物而维持其数量基本不变。
【检测】如下图所示食物网中,青蛙突然减少,则短期内以它为食的蛇将 ,食草昆虫数量将 ，鹰就要过多地吃兔和食草鸟,从而导致兔、食草鸟 。但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 。
减少
基本不变
增加
减少
一、食物网中的生物数量变化分析
1.第一营养级减少，将连锁性地引发各个营养级生物减少。这是因为生产者是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源。可简单记为“一级生物若减少，其他生物跟着跑”。
2.天敌减少，则被捕食者数量的变化是先增加后减少，最后趋于稳定。可简单记为“如果天敌患了病，先增后减再稳定”。
3.在复杂食物网中，分析中间某一种群的数量变化对其他生物数量的影响时，应遵循以下原则：
(1)从天敌和食物两个角度分析，以中间环节少的为主。若中间环节一样多，则以天敌的影响为主。
(2)生产者往往数量较多且相对稳定，所以当某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。
(3)当捕食者有多种食物来源时，若其中一条食物链中断，则该种群可通过捕食其他食物而维持其数量短期内基本不变。
(4)若处于最高营养级的生物同时占有不同的营养级，某种原因导致其营养级降低，则处于最高营养级的生物的数量最终会增加，反之则减少。

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