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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】
1.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？
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（qǐng）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。
讨论：
1.大豆根系会给土壤带来哪些变化
2.大豆与其他生物之间存在什么关系？
3.根据以上讨论结果，请用一句话概括生物与环境的关系。
一、生态系统的范围
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
1.概念：
2.范围：
生态系统的范围可大可小
一个池塘
一片草地
一块农田
一块朽木等
地球上最大的生态系统：
生物圈
一、生态系统的范围
在一个阴湿的山洼草丛中，有一堆长满苔藓的腐木，其中聚集着蚂蚁、蚯蚓、蜘蛛、老鼠等动物，这些生物共同构成了什么？这些生物和它们的非生物环境呢？
？
群落
生态系统
判断以下例子是否为生态系统
①一片树林 ②一片草原上的所有生物
③一个动物园中的全部动物和植物
④一个果园中的全部果树及其非生物环境
⑤一个果园中的全部生物及其非生物环境 ⑥生物圈
是
否
否
否
是
是
一、生态系统的范围
自然生态系统
人工生态系统
水域:
陆地:
海洋、淡水生态系统等
森林、草原、荒漠、冻原生态系统等
农田、人工林、果园、梯田、城市生态系统等
3.类型：
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________，以及_________________。
组成成分
各组分之间的关系
生态系统1 某荒漠生态系统
生态系统2 某池塘生态系统
分析生态系统的结构
思考 讨论
阅读课本49页，回答下列问题：
二、生态系统具有一定的结构
分析生态系统的结构
思考·讨论
讨论1.两个生态系统中有哪些成分？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 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 生物成分
非生物成分
二、生态系统具有一定的结构
讨论2.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？
分析生态系统的结构
思考·讨论
通过光合作用，将太阳能转化为化学能，储存在有机物中。
通过捕食植物或其他动物获得物质和能量。
分解动植物的遗体或排遗物等获得。
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)
生态系统
二、生态系统具有一定的结构
（1）非生物的物质和能量
①主要成分：阳光、热能、土壤、温度、水、空气、无机盐等。
②作用：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，生态系统的必备成分。
二、生态系统具有一定的结构
（2）生产者
①类型：
②化能自养型：
①光能自养型：
光合作用
CO2 + H2O (CH2O) + O2
光能
绿色植物（主要）、蓝细菌、光合细菌
化能合成作用
硝化细菌、铁细菌、硫细菌等
CO2 + H2O (CH2O)
化学能
②作用：
③地位：
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。
是生态系统的 。
基石
将无机物转化为有机物，并将能量储存在有机物中。
二、生态系统具有一定的结构
生产者不一定是植物（如蓝细菌、硝化细菌）
植物不一定是生产者
（2）生产者
思考：生产者一定是植物吗？
思考：所有的植物都是生产者吗？
二、生态系统具有一定的结构
（3）消费者
②寄生生物：菟丝子、病毒、寄生菌
③食虫性植物：捕蝇草、猪笼草
①绝大部分动物：植食性、肉食性、杂食性动物
①种类：
二、生态系统具有一定的结构
（3）消费者
②作用：
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。
③地位：是生态系统最活跃的成分。
二、生态系统具有一定的结构
（3）消费者
思考：消费者一定是动物吗？
消费者不一定是动物（如猪笼草、寄生细菌）
思考：所有的动物都是消费者吗？
动物不一定是消费者（如秃鹫、蚯蚓、蜣螂是分解者）
二、生态系统具有一定的结构
①种类：
营腐生生活的细菌和真菌：大肠杆菌、霉菌、蘑菇等
营腐生生活的动物：蚯蚓、蜣螂、秃鹫等
②作用：将动植物遗体和动物的排遗物中的有机物转化为无机物。
③地位：生态系统必需的关键成分。
（4）分解者
二、生态系统具有一定的结构
（4）分解者
思考：分解者一定是微生物吗？微生物一定是分解者吗？
（1）分解者不一定是微生物（如蚯蚓等动物）
（2）微生物不一定是分解者（如硝化细菌是生产者）
★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
二、生态系统具有一定的结构
(5)模型构建
生态系统多种多样，但在结构上有许多共同点，能否构建一个结构模型？
生产者
植食性动物
肉食性动物1
肉食性动物2
遗体、粪便等
分解者
CO2
无机盐等
消费者
二、生态系统具有一定的结构
(5)模型构建
非生物的物质和能量
生产者
消费者
分解者
动物摄食
残枝败叶、遗体
细胞呼吸
化能合成作用
细胞呼吸
细胞呼吸
尸体、粪便
（分解作用）
（基石）
（加快物质循环）
（不可缺少）
光合作用
生态系统中各组成成分之间紧密联系、缺一不可，使生态系统成为一个统一的整体，具有一定的结构和功能。
二、生态系统具有一定的结构
即时训练：说出两图中字母对应的各成分名称，并总结识图规律。
A________________
B________________
C________________
D________________
A
B
C
D
生产者
分解者
消费者
非生物的物质和能量
B
D
A
C
A________________
B________________
C________________
D________________
消费者
分解者
非生物的物质和能量
生产者
1.先找双向箭头，双向箭头两边必定为“生产者”、“非生物的物质和能量”；
2.再看指入箭头，指入箭头最多的为“非生物的物质和能量”，其次为分解者
二、生态系统具有一定的结构
思考：生态系统各成分紧密联系，缺一不可，使生态系统成为一个
统一整体，那么生态系统的物质和能量是沿着什么渠道进行的？
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
请同学们自主阅读教材P51-52，小组合作思考讨论完成问题。
1.什么是食物链？食物链中含有的成分？每条食物链的起点？
2.消费者级别与营养级级别的关系？
3.食物链的种类有哪些？高中阶段主要涉及的是什么食物链？
3.同一个营养级上的生物是一个种群吗？
4.食物链上一般不超过五个营养级，这是为什么？
5.什么是食物网？其形成原因？其特点？食物网中两种生物之间的关系有？食物网的复杂程度取决于？有何意义？
二、生态系统具有一定的结构
(1)食物链概念： 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。
食物链的起点是________，终点是______________________________，
因此食物链的成分_________________。
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。
玉米
蝗虫
青蛙
蛇
鹰
生产者
不被其他动物所食的动物
生产者+消费者 (起点定为生产者）
自然选择
被捕食者
捕食者
2.生态系统的营养结构——食物链和食物网
二、生态系统具有一定的结构
(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
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。
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
营养级=消费级+1
2.生态系统的营养结构——食物链和食物网
二、生态系统具有一定的结构
各个营养级的生物都会因消耗掉大部分能量，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，因此食物链一般不超过五个营养级。
（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）
51页旁栏思考：食物链上一般不超过五个营养级，这是为什么？
玉米
蝗虫
青蛙
蛇
老鹰
2.生态系统的营养结构——食物链和食物网
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)食物网：
概念：在食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。
形成的原因：
（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。
二、生态系统具有一定的结构
某陆地生态系统的食物网中各生物所处营养级
①同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级。
老鹰属于第几营养级？老鹰与狐狸种间关系为？
②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。
③食物网的复杂程度取决于物种数而非生物数量。
特点：
二、生态系统具有一定的结构
错综复杂的食物网使生态系统保持相对稳定。一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。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。
如图是某生态系统食物网的部分图解。据图分析，如果由于某种原因青蛙全部死亡，蛇、兔、鹰的数量如何变化？
思考
青蛙减少，则以它为食的蛇也将减少，鹰就要过多地吃兔和鸟，从而导致兔、鸟减少。但因为鹰不只吃蛇一种生物，它的数量基本不变。
意义：
(3)食物网：
二、生态系统具有一定的结构
（4）食物网中生物数量变化的分析与判断
1.绿色植物减少，其他生物数量如何变化？
2.鹰减少，其他生物数量如何变化？
3.青蛙突然减少，蛇、食草昆虫、鹰数量如何变化？
1．食物链的第一营养级生物数量减少，相关生物数量都减少，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。
【小结】
2．“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，最终直到趋于稳定。
3. 在食物网中，中间营养级的生物数量减少，短期内生产者和最高营养级基本不变。因此食物网越复杂，抵抗外界干扰的能力越强。
在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时，对另一种生物数量的影响，沿不同的食物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。
最终结果比原数量要大（K值升高）
先增加后减少最后趋于稳定
课堂小结
生态系统
的成分
生态系统
的营养结构
非生物的物质和能量
生物
群落
生产者
消费者
分解者
生态系统的结构
捕食
食物链
食物网
物质循环和能量的渠道
感谢您的观看！

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