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(共40张PPT)
第1节 生态系统的结构
学习目标
1.通过例子分析生态系统中生物与生物、生物与非生物环境之间的关系，建立生态系统的概念。
2.通过对典型生态系统组成成分的分析、比较和归纳，尝试初步构建生态系统的结构模型。
3.总结出生态系统各组成成分的作用。
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。
稗草
鸭跖草
大豆
大豆蚜
瓢虫
思考探讨：
根瘤菌
1. 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。
生态系统的空间范围有大有小。一片森林、一个湖泊、一片草原、一条河流、一块农田等都可成为一个生态系统。
2. 范围：
地球上的全部生物及其非生物环境的总和，构成地球上最大的生态系统——生物圈
水域生态系统
自然生态系统
人工生态系统
陆地生态系统
淡水生态系统
森林生态系统
草原生态系统
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
海洋生态系统
荒漠生态系统
冻原生态系统
海洋
淡水
农田
荒漠
草原
森林
冻原
果园
人工林
城市
3. 类型：
课堂练习：判断下列情况是否是生态 系统
① 一片树林____　
② 一片草原上的所有生物____　
③ 生物圈____
④ 一块朽木____
⑤ 水库____
⑥ 一个动物园中的全部动物和植物及非生物环境____　
⑦ 一个果园中的全部果树及其非生物环境____　
⑧ 一个果园中的全部生物及其非生物环境____
是
否
否
否
是
是
是
是
一块朽木
动物园中的全部动物不能说是一个系统，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不是一个系统。
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
分析生态系统的结构P49
思考讨论
比较荒漠生态系统和池塘生态系统，分析两个生态系统的组成成分及其联系
生态系统1 某荒漠生态系统
生态系统2 某池塘生态系统的示意图
讨论1.两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2.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
思考讨论
分析生态系统的结构P49
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，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。
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。
生产者
消费者
分解者
非生物物质和能量
思考讨论
分析生态系统的结构P49
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
①气候条件：光照、温度、气压等
②无机物：H2O、CO2、O2、无机盐等
③有机物：腐殖质(蛋白质、糖类、脂质等)
为生物提供物质和能量，是生命活动存在的最基本条件，是生物群落赖以生存和发展的基础。
(1)非生物的物质和能量：
种类：
作用：
地位：
是生态系统的必需成分——生物群落中物质和能量的根本来源
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
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。为消费者提供食物和栖息场所。
是生态系统的主要成分、基石、必不可少的成分。
蓝细菌
光合细菌
硫细菌
自养型生物
(2)生产者：
类型：
作用：
地位：
营寄生生活的生物：
主要是动物(植食性、肉食性、杂食性动物）、猪笼草
生态系统的最活跃成分
①能够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。
营捕食生活的生物：
菟丝子
猪笼草
蛔虫
寄生植物：菟丝子等
寄生动物：蛔虫、绦虫等
寄生菌或病毒：痢疾杆菌等
异养型生物
痢疾志贺氏菌
传粉
种子传播
(3)消费者：
类型：
作用：
地位：
秃鹫
蜣螂（屎壳郎）
将动植物遗体和动物排遗物分解成无机物，供生产者重新利用。
是生态系统物质循环中的关键成分、必不可少的成分
②营腐生生活的动物：
①营腐生生活的细菌和真菌：
霉菌
腐生是生物获得营养的一种方式。从无生命的有机体(动物尸体、粪便，植物枯枝落叶等)获取有机物维持自身生活的生物叫“腐生生物”。
乳酸菌、酵母菌、霉菌、蘑菇等
蚯蚓、蜣螂、秃鹫等
(4)分解者：
异养型生物
类型：
作用：
地位：
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
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
新陈代谢（细胞代谢）及其类型
异化作用
兼性厌氧型
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……
成分 营养类型 组成类型 作用
非生物的物质和能量
生产者
消费者
分解者
自养型
光、热、空气、水分、无机盐等
生物群落中物质和能量的根本来源
①绿色植物；
②光合细菌
③化能合成细菌
①通过光合作用将把无机物转化成有机物，太阳能转化为化学能；
②为消费者提供食物和栖息场所
异养型
(1)绝大多数动物
(2)寄生生物
①加快生态系统的物质循环
②帮助植物传粉和种子传播
异养型
①营腐生生活的细菌和真菌
②营腐生动物,如蚯蚓、蜣螂等
将动植物遗体和动物的排遗物
中的有机物转化为无机物
辨一辨：
1.所有的植物都是生产者吗？
2.生产者一定是植物吗？
3.所有动物都是消费者吗？
4.消费者都是动物吗？
5.所有微生物都是分解者吗？
6.分解者一定是微生物吗？
不一定，生产者还包括光合细菌(蓝细菌)和化能合成细菌(硝化细菌)
不一定，寄生植物、捕食植物等可以属于消费者
不一定，营腐生生活时的动物属于分解者，如蚯蚓、蜣螂等
不一定，分解者还包括营腐生生活的动物
不一定，自养型细菌属于生产者；营寄生活的细菌属于消费者
不一定，消费者还包括营寄生生活的植物和微生物
植物≠生产者
动物≠消费者
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：生活在腐烂的有机体中
1、生态系统各成分紧密联系，成为一个统一整体，具一定结构和功能。
生产者、消费者和分解者的关系示意图
生产者
分解者
初级消费者
次级消费者
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
呼吸作用
光合作用
呼吸作用
分解作用
呼吸作用
呼吸作用
生态系统结构模型
非生物的物质和能量
生产者
消费者
分解者
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
2、尝试构建生态系统组成成分的关系模型：
方法规律：
1.双向箭头连接“生产者”与“非生物的物质和能量”
2.众向所归非生物的物质和能量
3.消费者指向分解者
①联系生物界和非生物界之间的必备成分是
和 。
②理论上，一个生态系统可以没有 ；
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。
3、思考：联系生物界和非生物界之间的必备成分是什么？
生产者
分解者
消费者
生产者
非生物的物质和能量
消费者
分解者
生产者
非生物的物质和能量
消费者
分解者
【跟踪训练】说出两图中字母对应的各成分名称
生产者
分解者
消费者
消费者
非生物的物质和能量
生态系统的结构模型的变形：说出图中字母对应的各成分名称
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？
食物链和食物网
（1）食物链:
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。
捕食链：
腐食链：
寄生链：
食物链
玉米
蝗虫
青蛙
蛇
老鹰
因捕食关系形成，以活的绿色植物为基础，其开端一定是生产者，第二环节一定是植食性动物。
因寄生关系形成，以活的动植物有机体为基础，以某些专门营寄生生活的生物结束。例：牧草→黄鼠→跳蚤→鼠疫细菌。
因腐生关系形成，以死亡的动植物遗体或动物排遗物为基础，以真菌、细菌和某些土壤动物结束。例：植物残枝败叶→蚯蚓→线虫→节肢动物
第五营养级
第三营养级
第二营养级
第四营养级
第一营养级
生产者
消费者
消费者
消费者
消费者
初级
次级
三级
四级
指处于食物链同一环节上所有生物的总和，每一个环节为一个营养级,处在第几位即为第几营养级。
（1）食物链:
玉米
蝗虫
青蛙
蛇
老鹰
营养级＝消费者级别＋1
营养级:
思考：食物链上一般不超过五个营养级，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。
①起始点：食物链的起点一定是生产者，终点是不被其他动物所食的动物。
②消费级别与营养级别：生产者一定是第一营养级，消费者级别=营养级别-1。
③组成：食物链中只有生产者和消费者，不包括分解者和非生物的物质和能量。
④方向：箭头方向表示捕食关系，方向具有不可逆性，是长期自然选择的结果。
特点：
玉米
蝗虫
青蛙
蛇
老鹰
食物链和食物网
（1）食物链:
思考：实际情况中，玉米只被蝗虫吃吗？老鹰只吃蛇吗？
（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。
（2）食物网：
食物链彼此交错连接形成复杂的营养关系。
食物链和食物网是生态系统的 ，
是生态系统能量流动和物质循环的渠道。
营养结构
思考.讨论:分析图片
1.该生态系统中有多少条食物链？
2.鼠→蛇→鹰是不是一条食物链？
植物→鼠→蛇是不是一条食物链？
3.鹰属于第几营养级？
5条
不是，无生产者
第三和第四营养级
5.蛇和鹰之间的关系是什么？
捕食、种间竞争
4.第二营养级的动物有哪些？
兔、鼠
不是，蛇还能被鹰所食
6.若蛇灭绝，对以上两个生态系统影响有区别吗？
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代替。
对②影响不大
①
②
食物网越复杂，生态系统 的能力就越强！
抵抗外界干扰
①同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级。
②食物网中两种生物之间可能出现不同的种间关系，如种间竞争和捕食。
③某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个种群，甚至可能不属于同一物种。
④食物网的复杂程度取决于物种数而非生物数量。
（2）食物网：
特点：
食物链为________
①信息：分析曲线走势,先增加先减小者为 。
②食物链： 。
乙→丙→甲
被捕食者
（1）依据捕食曲线构建食物链
D→A
非生物的物质和能量
分解者
生产者
消费者
（2）生态系统组成成分关系图
（3）根据能量或者有机物含量
食物链为________________ 食物链为__________________
丙→甲→乙→丁
丙→丁→甲→乙
逐级递减
营养级 A B C D
能量（有机物） 15.9 870.7 1.9 141.5
B→D→A→C
（4）根据重金属、DDT等物质的富集现象
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
食物链为_______________
食物链为________________
如图是某生态系统食物网的部分图解。据图分析：
(1)绿色植物减少，其他营养级生物数量会怎么变化？
若第一营养级生物数量减少,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。
(2)鹰减少，蛇、兔的数量如何变化？
若“天敌”减少,被捕食者数量增加，但随着数量增加，竞争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定, 则被捕食者数量变化是 。
先增加后减少最后趋于稳定
K值升高
一级生物若减少，其他生物跟着跑
如果天敌患了病，先增后减再稳定
(3)青蛙突然减少，其他生物的数量如何变化？
基本不变
“中间”营养级生物减少的情况：
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。
注意：(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。
(3)沿不同的食物链分析结果不同时：
应以中间环节少的（即以最短的食物链）为分析依据
(4)当草提供的有机物总量一定时，蛇全部捕杀，短期内和较长时间鹰的数量变化分别是？
鹰的数量短时间内维持稳定
较长时间会先稳定，再增加，后趋于稳定
对于同时占有多个营养级生物数量变化分析：分析营养级。
能量在食物链(网)中流动到下一个营养级，逐级递减，环节越多，损耗越多。
即：当a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时，则b种群的数量将增加；
若导致b种群的营养级升高时，则b种群的数量将减少。
课堂小结
生态系统
范围
结构
组成成分
营养结构
非生物的物质和能量
分解者
生产者
消费者
食物链
食物网
包括
功能
决定
通 过
捕 食
关 系
形 成
组 成
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
练习与应用
D
3.动物园里饲养着各种动物，也栽培了多种植物。它们是一个群落吗？全部动动物园一个生态系统吗？
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没有相互依存相互影响也不是一个生态系统。
一、概念检测
二、拓展应用
4.右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
练习与应用

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