资源简介

(共50张PPT)
3.1 生态系统的结构
本节聚焦
Focus In This Section
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？
生态系统具有怎样的营养结构？
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
Problem Discussion
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 100 kg。
① 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;
② 大豆根的呼吸作用会增加土壤中CO2含量
③ 大豆和根瘤菌互利共生固氮，会增加土壤氮的含量;
④ 死亡和脱落的大豆根，会增加土壤中有机物的含量。
讨论
1. 大豆根系会给土壤带来哪些变化
问题探讨
Problem Discussion
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 100 kg。
种间竞争：大豆与稗草、苘麻、鸭跖草。
讨论
2. 大豆与其他生物之间存在什么关系？
捕食：大豆蚜与大豆。
互利共生：大豆与根瘤菌。
问题探讨
Problem Discussion
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 100 kg。
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；
引言
Introduction
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的地方，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。
大豆
稗草
蚜
非生物
环境
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，叫做生态系统。
生物群落
(种内、种间相互作用)
非生物环境
相互作用
① 要有生物群落和非生物环境；
② 它们之间要能相互作用。
生态系统的范围
The Extent Of The Ecosystem
生态系统的范围
The Extent Of The Ecosystem
2. 生态系统的范围
生态系统的空间范围有大有小。
一片森林、一个湖泊、一个村庄、一片草原、一条河流、一块农田等，都可以各自成为一个生态系统。
地球上的全部生物及其非生物环境的总合，构成地球上最大的生态系统——生物圈（biosphere）。
3. 生态系统的类型
生态系统
自然生态系统
陆地生态系统
森林生态系统
草原生态系统
荒漠生态系统
冻原生态系统
海洋生态系统
淡水生态系统
水域生态系统
人工生态系统
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
The Extent Of The Ecosystem
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。
生态系统的
结构
组成成分
营养结构
生态系统的范围
The Extent Of The Ecosystem
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
柠条
群落内物种丰富度逐渐增加并趋于稳定。
群落所栖居的土壤表层含水量增加，土壤养分也在改善。
生态系统的范围
The Extent Of The Ecosystem
思考·讨论：
分析生态系统的结构
生态系统2 某池塘生态系统
团藻
栅藻
草履虫
水蚤
草鱼
乌鳢
青鱼
虾
螺
细菌、真菌
某池塘生态系统的示意图
生态系统的范围
The Extent Of The Ecosystem
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。
生态系统的范围
The Extent Of The Ecosystem
讨论
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。
可归类为生产者、消费者、分解者。
生态系统的范围
The Extent Of The Ecosystem
讨论
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。非生物植物还是生物赖以生存的环境成分。
生态系统的范围
The Extent Of The Ecosystem
讨论
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、真菌等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。
生态系统的范围
The Extent Of The Ecosystem
讨论
5. 参照一般系统的结构模式图（下图），尝试画出生态系统的结构模型。
组分1
组分3
组分2
输入
输出
生态系统的范围
The Extent Of The Ecosystem
讨论
5. 参照一般系统的结构模式图（下图），尝试画出生态系统的结构模型。
生产者
消费者
分解者
太阳能输入
非生物环境
能量输出
生态系统的范围
The Extent Of The Ecosystem
1. 生态系统的组成成分
生态系统
非生物的
物质和能量
生产者
（producer）
消费者
（consumer）
分解者
（decomposer）
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、杂食性动物和寄生性动物等。
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。
生态系统的组成成分
The Components Of An Ecosystem
1. 生态系统的组成成分
非生物的
物质和能量
无机物
H2O、CO2、O2、无机盐等
有机物
腐殖质（蛋白质、糖类、脂质等
气候条件
光照、温度、气压等
生态系统的组成成分
The Components Of An Ecosystem
1. 生态系统的组成成分
类型
光合作用：光合细菌和绿色植物
生产者
（producer）
化能合成作用：硝化细菌、硫细菌等
作用
生态系统的基石
CO2 + H2O
光能
有机物 + O2
CO2 + H2O
化学能
有机物
光合作用
化能合成作用
生态系统的组成成分
The Components Of An Ecosystem
消费者
（consumer）
1. 生态系统的组成成分
类型
植食性、肉食性、杂食性动物
营寄生生活的生物
作用
营寄生生活的生物
加快生态系统的物质循环
帮助植物传粉和种子的传播
寄生动物：蛔虫、绦虫等
寄生植物：菟丝子等
寄生菌：痢疾杆菌等
生态系统的组成成分
The Components Of An Ecosystem
1. 生态系统的组成成分
类型
腐生性微生物（乳酸菌、酵母菌、霉菌、蘑菇等）
腐食性动物（蚯蚓、蜣螂、秃鹫等）
作用
将动植物遗体和动物排泄物分解成无机物，供生产者重新利用。
分解者
（consumer）
生态系统的组成成分
The Components Of An Ecosystem
2. 各自分之间的关系
① 生产者、消费者和分解者是紧密联系，缺一不可的。
生产者
分解者
初级消费者
次级消费者
生态系统的组成成分
The Components Of An Ecosystem
生产者、消费者和分解者的关系示意图
② 生态系统各组分之间紧密联系
消费者
生态系统的结构模型
2. 各自分之间的关系
生态系统的组成成分
The Components Of An Ecosystem
③ 生态系统成分的判断方法:
2. 各自分之间的关系
生态系统的组成成分
The Components Of An Ecosystem
A
D
B
C
切入点
先根据双向“箭头”(A D)确定非生物的物质和能量及生产者
其有三个向外“指出”箭头应为生产者
其有各方“指入”箭头应为非生物的物质和能量
其有一个“指入”箭头，两个“指出”箭头，应为消费者
其有另外两类生物“指入”应为分解者
食物链和食物网
Food Chain And Food Web
1. 食物链
玉米
蝗虫
蛇
鹰
青蛙
生产者
初级
消费者
次级
消费者
三级
消费者
四级
消费者
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
食物链和食物网
Food Chain And Food Web
1. 食物链
玉米
蝗虫
青蛙
蛇
鹰
① 营养级的概念
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
营养级是指处于食物链某一环节上的所有生物的总和。
② 营养级数与消费者级数的关系
消费者等级 = 营养等级 - 1
食物链和食物网
Food Chain And Food Web
1. 食物链
玉米
蝗虫
青蛙
蛇
鹰
③ 食物链的特点
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
A. 食物链的起点是生产者
B. 分解者不进入食物链（捕食食物链）
C. 生产者（植物）一定是第一营养级
食物链和食物网
Food Chain And Food Web
3. 食物网
食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系，就是食物网。
鹰
鼠
植物
食草昆虫
食草鸟
食虫昆虫
蛙
蛇
形成食物网的原因？
一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，一种植食性动物即可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。
食物链和食物网
Food Chain And Food Web
4. 食物网的实例
兔子
松鼠
老鼠
食草鸟
草
娥
狐狸
蛇
青蛙
蜘蛛
食虫鸟
鹰
食物链和食物网
Food Chain And Food Web
4. 食物网的实例
蜘蛛
鹰
蛇
食虫鸟
狐狸
青蛙
蛾
兔子
松鼠
老鼠
食草鸟
草
食物链和食物网
Food Chain And Food Web
4. 食物网的实例
食物网中共有多少_______条食物链。
2
3
3
3
2
2
2
19
2
食物链和食物网
Food Chain And Food Web
4. 食物网的实例
蛇在食物网中占那几个营养级？
第三、四、五营养级
食物链和食物网
Food Chain And Food Web
4. 食物网的实例
青蛙与蜘蛛是什么种间关系？
竞争和捕食
食物链和食物网
Food Chain And Food Web
4. 食物网的意义
错综复杂的食物网是使生态系统保持相对稳定的重要条件。
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。
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。
食物链和食物网
Food Chain And Food Web
4. 食物网的意义
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就是沿着这种渠道进行的。
总结
Summarize
生态系统的结构
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
食物链
食物网
物质循环和能量流动的渠道
捕食
附：生物富集现象
Bioenrichment Phenomenon
1. 概念
某些有害物质会通过食物链的各营养级，在生物体内逐渐富集，这一过程称为生物富集（或生物放大）。
2. 实例
多氯联苯通过食物链在生物体内不断富集
0.000002mg/L
0.005~0.16mg/L
8mg/kg
10mg/kg
5~11mg/kg
1~37mg/kg
110mg/kg
160mg/kg
海水
沉积物
浮游植物
浮游动物
无脊椎
动物
鱼
海鸟
海洋哺乳动物
附：食物链(网)中生物数量变动的分析方法
1. 处于食物链中第一营养级生物减少
的情况：
绿色植物
食草鸟
鹰
兔
蛇
青蛙
食草昆虫
若第一营养级的生物数量减少，则会导致其他的生物数量都减少，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。
例如：
绿色植物减少，则食物网中之后的营养级的生物都减少。
附：食物链(网)中生物数量变动的分析方法
2. 当“天敌”（蛇）减少，则被捕食
者（青蛙）的数量先增加后减少最
后趋于稳定。
若“天敌”减少，则被捕食者数量增加。但随着数量增加，种内竞争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定，但结果比原来的数量要增大。
绿色植物
食草鸟
鹰
兔
蛇
青蛙
食草昆虫
附：食物链(网)中生物数量变动的分析方法
3. “中间”营养级生物减少的情况：
如图所示食物网中，青蛙突然减少，则以它为食的蛇也将减少，鹰就要过多地吃兔和食草鸟，从而导致兔、食草鸟减少。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基本不变。
绿色植物
食草鸟
鹰
兔
蛇
青蛙
食草昆虫
附：食物链(网)中生物数量变动的分析方法
4. 在食物网中，当某种生物因某种原因而大量减少，对另一种生物的影响
沿不同的路线分析得出的结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。
1
2
3
5
4
附：食物链(网)中生物数量变动的分析方法
例题
在图中的食物网中如果蚱蜢突然减少，则蚯蚓的数量如何变化？
兔
鹰
蛇
蜥蜴
蚯蚓
相思鸟
绿色植物
蚱蜢
解析：当蚱蜢突然减少时，以它为食的蜥蜴也减少，蛇随之减少，鹰就要更多地捕食相思鸟和兔，蚯蚓由于天敌相思鸟的减少而数量增加，达至极限时发生剧烈的种内斗争，导致数量下降，所以蚯蚓的数量先增加后减少。
浮游植物
浮游动物
大鱼
企鹅
虎鲸
海豹
小鱼
须鲸
磷虾
附：食物链(网)中生物数量变动的分析方法
例题
根据南极食物网图回答下列问题。假设由于某种原因大鱼全部死亡，试问对鳞虾的数量有何影响？
解析：当大鱼全部死亡后，中间这条食物链中断，虎鲸只能从两侧的食物链捕食，对左侧的食物链来说，虎鲸较多地捕食须鲸，使须鲸数量减少，从而使磷虾数量增多。
练习与应用
Practice And Application
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。 ( )
√
×
×
√
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
Practice And Application
练习与应用
一、概念检测
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。
Practice And Application
练习与应用
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__________。
阳光
Practice And Application
练习与应用
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。
(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
系统的组成组成看，主要是_______
____________________。
10~15m
消费者、分解者
Practice And Application

展开更多......

收起↑