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选必二
第1节
生态系统的结构
第3章 生态系统及其稳定性
2019人教版·生物·选择性必修2
教材分析
一、学习目标
二、重难点
1.举例说明什么是生态系统。
2.通过分析生态系统的结构，归纳生态系统的组分，
建构生态系统的结构模型。
3.阐明生态系统是一个统一的整体。
分析生态系统的结构，归纳生态系统的组分，
建构生态系统的结构模型。
01
生态系统的范围
02
生态系统具有一定的结构
目录
生态系统的范围
01
课堂导入
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(qǐnɡ)麻、鸭趾草等多种杂草，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。
大豆与根瘤菌互利共生固氮，会增加土壤中氮的含量；
大豆田间剖面图
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；
死亡和脱落的大豆根，会增加土壤中有机物的含量。
课堂导入
2.大豆与其他生物之间存在什么关系？
大豆与稗草、苘麻、鸭趾草
大豆与大豆蚜
大豆与根瘤菌
种间竞争
捕食
互利共生
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。
生物群落和非生物环境有着密不可分的关系！
在 内，由 与
它的____________相互作用而形成的统一整体, 叫作生态系统。
生产者
消费者
分解者
探究新知
一、生态系统
一定空间
生物群落
非生物环境
非生物的物质和能量
非生物环境
生物群落
组成
包括
物质、能量的输入
物质、能量的输出
一、生态系统
一个池塘、
一片草地、
一块农田、
一片森林、
一条河流等。
可大可小
1. 范围
三江源湿地生态系统
池塘生态系统
是地球上最大的生态系统（大气圈的下部、岩石圈的上部、水圈的全部），它包括地球上的全部生物及其无机环境的总和。
生物圈
一、生态系统
2. 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
森林生态系统、草原生态系统
荒漠生态系统、冻原生态系统
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
1. 结构
由 和　　 　　(食物链和食物网)构成。
组成成分
2. 功能
进行　　　　　　　　　　　　　　　。
物质循环、能量流动、信息传递
营养结构
二、生态系统的结构和功能
生态系统具有一定的结构
02
课堂导入
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
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1 某荒漠生态系统
分析生态系统的结构
生态系统2 某池塘生态系统的示意图
栅藻
团藻
黑鱼
草履虫
水蚤
草鱼
虾
青鱼
田螺
水草
细菌、真菌
分析生态系统的结构
1.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。
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
可归类为生产者、消费者、分解者
分析生态系统的结构
2.上述生态系统中除了生物成分之外有哪些成分？
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。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。
作用：生态系统中各种生物所需要 。
是生物群落赖以 。
物质和能量的根本来源
生存和发展的基础
分析生态系统的结构
探究新知
一、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
1.非生物的物质和能量
非生物的
物质和能量
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
无机物：H2O、CO2、O2、无机盐等
（1）作用
（2）地位
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。
是生态系统的必需成分——生态系统的基础。
一、生态系统的组成成分
2.生产者
光能自养型
化能自养型
生产者
(producer)
绿色植物、光合细菌(蓝细菌)
化能合成细菌（硝化细菌、铁细菌）
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。
（1）作用(以光合自养型为例)
CO2 + H2O 有机物 + O2
光能
CO2 + H2O 有机物
化学能
一、生态系统的组成成分
（2）地位: 是生态系统的 。
基石
①生产者都是自养型生物，自养型生物都是生产者。
②植物并不都是生产者，生产者并不都是绿色植物
菟丝子、捕蝇草、猪笼草
蓝细菌、硝化细菌
菟丝子：
不含叶绿素，营寄生生活
食虫植物捕猎其实是在给自己施肥
2.生产者
3.消费者
食虫性植物
寄生生物
植食性、肉食性、杂食性动物
菟丝子、病毒、寄生菌
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。
（1）作用
（2）地位: 是生态系统 。
最活跃的成分
消费者并不都是动物：
动物也并不都是消费者：
直接或间接地以生产者为食，从而获取物质和能量的异养型生物
营寄生生活的微生物
秃鹫、蚯蚓、蜣螂
绝大部分动物
消费者
(consumer)
捕蝇草、猪笼草
一、生态系统的组成成分
4.分解者
营腐生生活的动物
营腐生生活的细菌和真菌
乳酸菌、酵母菌、霉菌、蘑菇等
蚯蚓、蜣螂、秃鹫等
分解者
(decomposer)
将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，
实现生态系统内的物质循环。
（1）作用
（2）地位: 是生态系统 。
必需的关键成分
②分解者都是异养型，异养型生物并不都是分解者。
蚯蚓
①分解者并不都是微生物，微生物并不都是分解者；
硝化细菌、蓝细菌、寄生细菌
一、生态系统的组成成分
①腐生是生物体获得营养的一种方式。
腐生
②凡从无生命的有机体(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”。
★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
营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是营腐生生活的生物
4.分解者
生产者
消费者
分解者
非生物的物质和能量
生产者能制造有机物，是生态系统的主要成分，
是生态系统的基石。
消费者能够加快生态系统的物质循环，并且对于植物的传粉和种子的传播有重要作用。
分解者分解动植物的遗体残骸和动物的排遗物为无机物。
阳光、热能、水、空气、无机盐等
自养生物，主要是绿色植物。
异养生物，包括各种动物和寄生生物。
异养生物，主要是营腐生生活的细菌、真菌。
一、生态系统的组成成分
根据生物代谢类型判断生态系统的组成成分
1.“自养型生物”＝“生产者”
2.“捕食异养或寄生异养型生物”＝“消费者”
3.“腐生异养型生物” ＝“分解者”
包括光能自养生物（如绿色植物和蓝细菌等）和化能自养生物（如硝化细菌、硫细菌、铁细菌等）。
以捕食或寄生方式获取现成的有机物来维持生活。
能把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物的腐生生物，
也包括少数的动物（如蚯蚓等）。
生态系统组成成分的判断方法
1.植物≠生产者
2.动物≠消费者
3.细菌≠分解者
菟丝子（植物）营寄生生活，属于消费者；
蓝细菌是原核生物，能进行光合作用，属于生产者。
秃鹫、蚯蚓等营腐生生活的动物属于分解者。
硝化细菌等是化能自养生物，属于生产者；
寄生细菌属于消费者。
生产者都是自养型生物，自养型生物都是生产者。
生态系统组成成分的认识误区
细胞代谢
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。
细胞代谢及其类型
兼性厌氧型
异化作用
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……
细胞代谢及其类型
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？
通过光合作用
通过捕食
通过分解作用等
生态系统
生产者
消费者
分解者
分析生态系统的结构
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 非生物物质和能量
4.参照一般系统的结构模式图，尝试画出生态系统的结构模型。
组分1
组分3
组分2
摄入
输出
分析生态系统的结构
生产者
消费者
分解者
太阳能输入
能量输出
非生物环境
生态系统的组分之间存在着密切的内在联系和相互影响，是一个有机的整体！
分析生态系统的结构
生产者
肉食性消费者2
遗体、粪便等
消费者
分解者
无机物
CO2等
植食性消费者
肉食性消费者1
①
②
③
③
③
④
生态系统的结构模型
①呼吸作用
②光合作用
③呼吸作用
④分解作用
（呼吸作用）
图中①②③④分别代表什么生理过程？
生态系统的结构模型
非生物的物质和能量
生产者
消费者
分解者
　　 和　　 　是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。
生产者
分解者
课堂小结
生态系统组成成分的判断方法
先根据双向箭头确定“非生物的物质和能量”和“生产者”，再根据两者中有“3”个指出箭头的A为　 　　，有“3”个指入箭头的B为　　　　 　　　　　，最后根据A→D→C，A→C，确定C为　　 　，D为　 　　。
生产者
非生物的物质和能量
分解者
消费者
1.判断以下生物属于生态系统的什么成分？
①菟丝子　②硝化细菌　③玉米　④噬菌体
⑤秃鹫　⑥蜣螂　⑦蓝细菌　⑧结核杆菌　⑨蘑菇
生产者：　 　　 ；
消费者：　 　　 ；
分解者： 。
②③⑦
①④⑧
⑤⑥⑨
习题巩固
2.(2025·湖北武汉模拟)下列有关生态系统成分的叙述，不正确的是(　　)
A.自养生物都属于生产者，都可以进行光合作用
B.动物不都是消费者，其中食草动物属于初级消费者
C.分解者都是异养生物，是生态系统不可缺少的成分
D.非生物因素是包括能源、气候、水等
C
习题巩固
探究新知
二、生态系统的营养结构——食物链和食物网
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，各种生物按其食物联系排列的链状顺序。
“螳螂捕蝉，黄雀在后” 中说的生物之间是什么关系？
思考1
捕食关系
树叶
蝉
螳螂
黄雀
用箭头表示相互之间的关系。
思考2
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。
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
（1）食物链的组成
生产者+消费者
不包括分解者和非生物的物质和能量
消费者级别=营养级别-1
食物链中体现的种间关系只有捕食
食物链一般不超过五个营养级
1.食物链
1.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。
重金属等有毒物质在食物链上有富集现象，营养级越高，体内含重金属等有毒物质越多。
习题巩固
玉米
蝗虫
蛙
蛇
鹰
①每条食物链的起点总是生产者，生产者总是为第一营养级，
终点是不被其他动物所食的动物。
②箭头方向为物质和能量流动的方向，同时还表示捕食关系，
方向具有不可逆性，是长期自然选择的结果。
③某一营养级生物的含义是该营养级的 ，不代表单个
生物个体，也不一定是一个生物种群。
所有生物
④营养级一般不超过 个，这是因为能量沿食物链是 的。
5
逐级递减
1.食物链
捕食食物链
腐生食物链
寄生食物链
腐生食物链 以动植物残骸及排泄物为营养源 ， 通过腐烂、分解，将有机物分解为无机物 。
寄生食物链 以活的动植物有机体为营养源，
寄生生物包括专营寄生生活的跳蚤、细菌、蛔虫等。
课本中的食物链默认就是捕食食物链！
食物链的种类
2.食物网
各种动物所处的营养级并不是一成不变的。
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。
在食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。
（1）概念
（2）形成原因
（3）特点
Ⅰ.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，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合，如蛇与猫头鹰，二者之间既有 关系，又有 关系。
种间竞争
捕食
二、生态系统的营养结构——食物链和食物网
（3）特点
Ⅱ.在食物网中的同一消费者可能处于多个营养级。
同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的营养级，如猫头鹰在食物网中分别占有 、 、 营养级，即猫头鹰在该食物网中占有三个不同的营养级。
第三
第四
第五
（4）功能
食物链和食物网，都是生态系统的___________。
生态系统的__________和__________就是沿着这种渠道进行的。
营养结构
物质循环
能量流动
2.食物网
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 ，生态系统抵抗外界干扰的能力就 。
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。
复杂
越强
食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的 ，而并非取决于生物数量。
生物种类
三、生态系统的营养结构——食物链和食物网
习题巩固
1.判断题
(1)归类各食物链中处于相同环节的所有物种，
可构建相应的营养级。（ ）
(2)微塑料可成为土壤致病菌等有害微生物的载体，
提高了土壤中食物网的复杂程度。 ( )
(3)稻鳖共生的稻田里，鳖主要以稻田里的虫、草等为食，
鳖在该生态系统中至少占有2个营养级。( )
(4)在生态系统的营养结构中，食物网可使每种生物都限定在
一条食物链的固定位置上。 （ ）
(5)食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量。（ ）
√
√



2.(2022·广东卷)如图所示某生态系统的食物网，其中字母表示不同的生物，箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是(　　)
A.a、c是生产者
B.b、e是肉食动物
C.c、f是杂食动物
D.d、f是植食动物
C
习题巩固
习题巩固
D
3.如图曲线表示某生态系统中三个
不同种群的生长繁衍情况。已知
种群c是自养生物，
下列说法错误的是(　 )
A.该生态系统简单食物链可表示为c→b→a
B.种群b在第3～7年个体数下降是由于a的增加和c的减少
C.b和a的存在能加快该生态系统的物质循环
D.一定自然区域内，a、b、c三个种群中全部的生物构成生物群落
1.根据能量或者有机物的含量“由多到少”书写食物链
营养级 A B C D
能量(有机物) 15.9 870.7 1.9 141.0
2.根据重金属、DDT等浓度“由少到多”构建食物链(网)
生物体 A B C D E
有机汞浓度(mg·L－1) 0.05 7 0.51 68 0.39
B→D→A→C
根据各类信息书写食物链的方法
3.根据数据的各种变式模型书写食物链
图1和图2都是以每个营
养级中有机物多少为依据，
图1中的食物链是丙→甲→乙→丁；
图2中的食物链是丙→丁→甲→乙
图3表示的是生态系统的物质循环图解，D是生产者，A是消费者，B是分解者，C是非生物的物质和能量，其中的食物链是D→A。
根据各类信息书写食物链的方法
4.(2025·广东东莞模拟)如图表示某湖泊的食物网，其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼，若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是(　　)
A.鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量
B.土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势
C.浮游动物总量锐减后再急升
D.浮游植物总量急升后再锐减
习题巩固
A
A.该食物网包含6个生物种群，6个营养级，但缺少分解者
B.图中丁和丙、戊和丁之间都既有捕食关系，又有种间竞争关系
C.若乙由于某种原因大量减少，则丙的数量在短期内大量增加
D.该生态系统中生产者的作用非常关键，生产者是该生态系统的基石
5.下图是某生态系统食物网结构示意图，下列有关叙述正确的是( )
D
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。
习题巩固
1.处于食物链中第一营养级生物减少的情况
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。
简单记为：“一级生物若减少，其他生物跟着跑”。
食物链(网)中各营养级生物数量变动情况分析
2.“天敌”减少的情况
若“天敌”减少，则被捕食者数量增加。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，但结果比原来的数量要增大。
简单记为：“如果天敌患了病，先增后减再稳定”。
食物链(网)中各营养级生物数量变动情况分析
3.“中间”营养级生物减少的情况
如上图所示食物网中，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鸟，从而导致兔、鸟减少。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基本不变。
①最高营养级的生物种群数量相对稳定原则，即当处于最高营养级的生物种群的食物有多种来源时，若其中一条食物链中某种生物减少，该种群的数量不会发生较大变化。
消费者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。
食物链(网)中各营养级生物数量变动情况分析
生态系统
的组成成分
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
课堂小结
练习与应用
03
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
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
练习与应用
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。
练习与应用
（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___________ 。
4.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，从生态系统的组成成分看，
主要是 __________________ 。
阳光
10-15m
消费者、分解者
练习与应用
5.(变式训练)如图是某海洋生态系统中，
生产者固定太阳能(E)与水深(h)的关系曲线。
下列说法不正确的是(　 )
A.在远洋水域，从水深30 m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光
B.在水深小于20 m的水域中，近海中生产者固定的太阳能比远洋水
域中生产者固定的太阳能多，主要是因为近海水体中矿质元素多
C.近海水域水深为10 m左右时，生产者的数量可能最多
D.生活在水深100 m以下的生物，从生态系统的组成成分看，
只能是分解者
D
还有消费者
练习与应用
THANKS
作业
完成课时作业
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