2017-2018学年高中生物第章生态系统及其稳定性第节生态系统的结构学案.docx

第1节 生态系统的结构1.生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。2生产者都是自养生物，包括绿色植物和硝化细菌等。3消费者都是异养生物，主要是动物和营寄生生活的生物。4分解者都是异养生物，主要是营腐生生活的细菌、真菌和一些营腐生的动物，如蚯蚓、蜣螂等。5生态系统的营养结构包括食物链和食物网，是物质循环和能量流动的渠道。生态系统及其组成成分自读教材夯基础1生态系统的范围(1)概念：由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。(2)范围：生态系统的空间范围有大有小。生物圈是地球上最大的生态系统，它包括地球上的全部生物及其无机环境。(3)类型：2生态系统的组成成分连线1用概念图的形式表示种群、群落和生态系统等概念的关系。提示：2结合生态系统的组成成分及其作用，思考：(1)组成生产者的生物除绿色植物外还有哪些生物？提示：光能合成细菌和化能合成细菌，比如硫细菌、硝化细菌。(2)动物都是消费者吗？举例说明。提示：动物不都是消费者，比如蚯蚓、蜣螂属于分解者。(3)细菌在生态系统中可以作为哪些成分？提示：细菌可以是生产者、消费者，也可以是分解者，因营养方式不同而不同。如硝化细菌等自养型细菌是生产者，肺炎双球菌等寄生细菌则为消费者，枯草杆菌等营腐生生活的则为分解者。3群落中包括生态系统的哪些成分？若要维持一个生态系统的存在，至少需要哪些生物成分？提示：生产者、消费者和分解者；生产者和分解者。跟随名师解疑难1生态系统的成分(1)非生物的物质和能量：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。(2)生物群落： 类群 比较生产者消费者分解者营养方式自养异养(捕食或寄生)异养(腐生)生物类群绿色植物(主要)光合细菌化能合成细菌(如硝化细菌)捕食性动物寄生性动物、植物(如菟丝子)、微生物腐生动物(如蚯蚓、蜣螂等)、细菌、真菌作用物质：无机物有机物；能量：太阳能化学能，无机物中的能量化学能加快生态系统中物质循环，有利于植物的传粉和种子的传播有机物无机物(供生产者重新利用) 地位生态系统的基石生态系统最活跃的成分生态系统的关键成分2生态系统中各种组成成分的关系据图可知：(1)非生物的物质和能量是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源。(2)生产者是生态系统中唯一能把非生物的物质和能量转变成生物体内的物质和能量(有机物及其储存的化学能)的成分，因此，可以说生产者是生态系统的基石。(3)从理论上讲，消费者的功能活动不会影响生态系统的根本性质，所以消费者不是生态系统必要的基础成分，但在自然生态系统中，生产者、消费者和分解者都是紧密联系，缺一不可的。(4)分解者在生态系统中占有重要地位。如果一个生态系统中没有分解者，动植物的遗体残骸就会堆积如山，生态系统就会崩溃，因此，从物质循环角度看，分解者在生态系统中占有重要地位。特别提醒(1)生产者都是自养生物，自养生物也都是生产者。(2)消费者和分解者都是异养生物。食物链和食物网自读教材夯基础1食物链(1)概念：生态系统中各种生物因食物关系形成的一种联系。(2)实例：2食物网(1)概念：生态系统中许多食物链彼此相互交错，连接成的复杂营养结构。(2)形成的原因：一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物。一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。(3)功能：食物链和食物网是生态系统的营养结构，是能量流动和物质循环的渠道。1分析食物链中消费者的级别与营养级级别存在什么样的关系。提示：营养级级别比消费者的级别高1级。2结合教材P91图55，思考：(1)该食物网中的生物之间存在哪些种间关系？举例说明。提示：蝗虫与草：捕食关系。蝗虫与鼠：竞争关系。青蛙与蜘蛛：既是捕食关系，又是竞争关系。(2)若草减少，对其他生物有何影响？若鼠减少，对蛇有何影响？提示：草减少，则其他生物均减少，因为其他生物都是直接或间接以草为食的。鼠减少，对蛇影响不大，因为蛇还可以以其他生物为食。跟随名师解疑难1食物链分析食物链草兔狐狼生态系统的成分生产者初级消费者次级消费者三级消费者营养级级别第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级所属类型主要是绿色植物植食性动物小型肉食性动物大型肉食性动物(1)食物链中只有生产者和消费者两种成分。(2)生产者一定是第一营养级，消费者级别和营养级级别相差一级。(3)食物链中只存在捕食关系，即后一个营养级以前一个营养级为食。(4)其箭头表示物质和能量流动的方向，是从前一个营养级指向后一个营养级。2食物网的相关分析(1)每条食物链的起点都是生产者，终点是不能被其他动物所食的动物，即最高营养级，中间有任何停顿都不能算完整的食物链。(2)同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级。(3)在食物网中，两种生物之间可能出现不同的关系，如在某一食物网中，蜘蛛和青蛙既是捕食关系又是竞争关系。(4)在食物网中，当要分析某种生物因为某种原因而大量减少，对另一种生物的影响，沿不同的食物链结果不同时，应该以中间环节少的为分析依据。(5)食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类而不是生物的数量。特别提醒广义食物链的类型捕食链：生物通过捕食关系而形成的食物链，如：草兔狐。寄生链：以寄生关系形成的食物链，如：鸟类跳蚤原生动物细菌病毒。腐生链：专以动植物遗体为食形成的食物链，如：植物遗体蚯蚓线虫类节肢动物。教材中所说的食物链是指捕食食物链，只有生产者和消费者两种成分。名师课堂：生态系统的结构生态系统的组成成分 下列有关生态系统组成成分的叙述，正确的是()A太阳光来源于地球以外，不属于生态系统的成分B硝化细菌是自养生物，在生态系统中属于生产者C病毒是异养生物，在生态系统中属于分解者D蚯蚓是需氧生物，在生态系统中属于消费者思路点拨解析选项分析A项错误太阳光属于非生物的物质和能量，是生物群落所需能量的根本来源B项正确硝化细菌是化能合成自养型生物，属于生产者C项错误病毒营寄生生活，在生态系统中属于消费者D项错误蚯蚓通过分解土壤中的腐殖质获取能量，属于分解者答案B归纳拓展 生态系统中生物成分与类群的关系 (1)生产者一定是自养型生物，但不一定是植物，如进行化能合成作用的硝化细菌。(2)消费者一定是异养型，但不一定都是动物，如植物(菟丝子)及一些微生物等。(3)分解者一定是异养型，但不一定都是微生物，如蚯蚓、蜣螂等。(4)植物可作为生产者和消费者(菟丝子)。(5)动物可作为消费者和分解者(蚯蚓、蜣螂等)。(6)细菌可作为生产者(硝化细菌)、消费者(寄生生活的细菌)和分解者(腐生细菌)。食物链和食物网分析下面是一个陆地生态系统的食物网的结构模式图。下列有关叙述错误的是()A此生态系统中的生产者有2个，是该生态系统的主要成分B若丙种群数量下降20%，辛种群不会发生明显变化C在该食物网中辛占有3个营养级D既存在竞争关系又有捕食关系只发生在丁和辛、丙和乙之间思路点拨解析从图中可以看出，甲、戊都是生产者。当丙的数量减少时辛可以从乙和丁处获得能量，故辛种群数量不会发生明显变化。辛在食物网中占有3个营养级(三、四、五)。除丁和辛、丙和乙存在竞争和捕食关系外，乙和丁之间也存在竞争和捕食关系。答案D规律方法 食物网中物种变动的判断和分析 (1)食物链的第一营养级生物减少，相关生物都减少。(2)“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，但结果比原来的数量要增加。(3)“中间”营养级生物减少的情况，举例如下：若青蛙突然减少，则以它为食的蛇也将减少，鹰不只捕食蛇一种生物，因此它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变，故鹰会过多捕食兔和鸟，从而导致兔、鸟减少。(4)特殊情况：在食物网中，当某种生物因某种原因而大量减少时，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生态系统成分的调查分析。2生态系统必要成分的实验探究。典例剖析生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者四部分，其中非生物的物质和能量、生产者和分解者在一个生态系统中占有非常重要的地位，为验证其重要性和不可缺少性，某生物课外活动小组在老师的指导下，进行了如下实验设计。实验过程如图所示：取同样形状、同样体积的锥形瓶三个，分别标记为1、2、3号，均加等量的蒸馏水，3号加少许河泥，再在1、2、3中加入同样的金鱼，2、3中加入等量的金鱼藻，均用橡胶塞塞紧，然后放在阳光下。记录结果如下表所示：瓶号1号瓶2号瓶3号瓶瓶中金鱼生存的时间(周)31125(1)1、2、3号锥形瓶相比较，相同的非生物因素有_。(2)2号和3号锥形瓶相比较，2号锥形瓶中的金鱼存活的时间较短，主要是说明_是生态系统中不可缺少的成分。(3)_两个锥形瓶的实验结果相比较，说明生产者是生态系统中不可缺少的成分。(4)3号锥形瓶的金鱼最后也死亡，其主要原因是_。解析从题中信息可知，1、2、3号锥形瓶相比较，相同的非生物因素有阳光、水、空气、温度。2号瓶与3号瓶相比，缺少河泥(内含微生物)，因此证明分解者是生态系统中不可缺少的成分。一个生态系统能长期维持下去的关键是生产者所制造的有机物大于或等于生态系统消耗的有机物，此生态瓶中，金鱼藻制造的有机物满足不了金鱼的消耗，最后导致金鱼死亡。答案(1)阳光、水、空气、温度等(2)分解者(3)1号和2号(4)金鱼藻固定的太阳能不足以满足金鱼生存所需归纳拓展实验的科学性原则科学性原则是指设计的实验无论在理论上还是在操作上必须具有科学性，具体体现在以下几个方面：(1)原理的科学性：必须是经前人总结或检验得出的科学理论。(2)选材的科学性：要求既要保证实验达到预期的结果，又要保证容易操作。(3)方法的科学性：选择的变量要准确，对照要合理，条件的控制要到位，实验步骤要有一定的顺序，注意实验步骤的关联性和实验操作的程序性。(4)现象观察的科学性：有些实验发生的反应不可见，这就需要把不可见的反应转化为可见的现象，因此需要科学转化并使结果易于衡量，故要找到合适的衡量指标。(5)结果处理的科学性：对实验的现象首先记录，然后进行整理，以全面和便于分析的方式如表格、曲线、柱形图等表现出来。(6)结论表达的科学性：把实验结果进行分析得到结论，需要用准确、恰当、简明的语言表达出来，才能成为科学的结论。随堂基础巩固1俗话说：“大鱼吃小鱼，小鱼吃小虾，小虾吃泥巴”。某同学据此设计了一个水池生态系统。下列属于该生态系统第一营养级的是()A小鱼吃的小虾B泥巴中的藻类C吃小鱼的大鱼 D泥巴中的大肠杆菌解析：选B生产者处于生态系统第一营养级，泥巴中的藻类是生产者；根据题意，小虾是初级消费者，小鱼是次级消费者，大鱼是三级消费者，泥巴中的大肠杆菌属于分解者。 2疟原虫在人体内只能进行无性生殖，在按蚊体内才进行有性生殖。人被感染疟原虫的按蚊叮咬后可患疟疾。在水中，按蚊幼虫(孑孓)以藻类和细菌为食，同时又被鱼类捕食。下列叙述错误的是()A疟原虫与人是寄生关系B疟原虫与按蚊是共生关系C藻类属于生产者，孑孓和鱼类属于消费者D鱼类与藻类既存在捕食关系，也存在竞争关系解析：选B根据题中信息可断定疟原虫与人和蚊蝇均为寄生关系；藻类能够进行光合作用，属于生产者，孑孓以藻类为食，是初级消费者，鱼类可捕食孑孓，为次级消费者；鱼类以藻类为食，二者为捕食关系，同时鱼类和藻类植物在水中因生存空间、氧气等资源而存在一定的竞争关系。3下图是某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量变化关系的示意图(图中不同阴影的面积表示不同比例尺下的个体数量)。下列有关叙述错误的是()A图中所含的食物链为捕食食物链B这些生物的种群数量在各自的K值上下波动C旅鼠的种群数量主要是由外源性因素调节的D旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间的数量变化是一种正反馈调节解析：选D由图中生物数量的变化趋势可分析得出对应的生物间形成的一条食物链，即植物旅鼠旅鼠的天敌，该食物链是一条捕食链。由于该生态系统相对稳定，故各种生物的种群数量在各自的K值上下波动。能够调节种群数量的有外源性因素和内源性因素两大类。由于该生态系统相对稳定，故外源性因素应是主要的调节因素。由题意可知该生态系统相对稳定，故植物、旅鼠、旅鼠的天敌三者之间的数量变化应是一种负反馈调节。4有一种生态农业模式是在水稻田中养鸭，利用鸭控制稻田中的杂草和害虫，鸭粪用作肥料。下列关于该模式的叙述，错误的是()A杂草和水稻是生产者B鸭与害虫的种间关系为捕食关系C杂草和水稻的种间关系为竞争关系D水稻、鸭、害虫和杂草组成了一个农田生态系统解析：选D农田生态系统除包含水稻、鸭、害虫、杂草等动植物外，还包括各种微生物及非生物成分。5某一池塘中有三个优势种群，分别是鳙鱼、浮游动物A和浮游植物B，其中鳙鱼以浮游动物A为食，浮游动物A以浮游植物B为食。 回答下列问题： (1)为提高池塘鳙鱼的产量，采取向池塘中施肥和捕捞小型野杂鱼等措施，其中施肥的作用是直接提高_的种群数量。捕捞野杂鱼的作用是降低其与鳙鱼对_、_和空间等资源的竞争。(2)若大量捕捞使池塘中的鳙鱼数量减少，则短时间内会导致_的种群数量迅速下降。 (3)若池塘施肥过量，一段时间后，池塘内上述三个优势种群消失了两个，它们是_，消失的主要原因是缺少_。再经过一段时间后，仅存的一个优势种群也基本消失，而另一类生物如微生物大量繁殖，使水体变黑发臭，该类生物在生态系统中属于_。解析：(1)施肥可以为生产者浮游植物B生长繁殖提供所需的营养物质，即可直接提高浮游植物B的种群数量；野杂鱼与鳙鱼间存在竞争关系，因此捕捞野杂鱼可为鳙鱼生存提供更多的食物、氧气、空间等。(2)该池塘中鳙鱼以浮游动物A为食，而浮游动物A以浮游植物B为食，因此鳙鱼数量减少，导致浮游动物A种群数量增加，间接导致浮游植物B种群数量减少。(3)施肥过量，导致浮游植物B大量繁殖，使得水体中溶氧量减少，进而使得浮游动物A和鳙鱼因缺氧而死亡，此时分解者对尸体进行分解，数量大量增加。答案：(1)浮游植物B食物氧气(或溶解氧)(2)浮游植物B(3)浮游动物A和鳙鱼氧气(或溶解氧)分解者 课时跟踪检测(满分50分时间25分钟)一、选择题(每小题2分，共20分)1.右图表示生态系统、群落、种群和个体的从属关系。据图分析，下列叙述正确的是()A甲是生物进化的基本单位B乙数量达到环境容纳量后不再发生波动C丙是由生产者和消费者构成的D丁多样性的形成受无机环境影响解析：选D由图分析可知，甲表示个体，乙表示种群，丙表示群落，丁表示生态系统。生物进化的基本单位应该是种群(乙)；种群数量达到环境容纳量(K值)后，种群数量会在K值附近上下波动；群落应包括生态系统中所有的生物成分，即生产者、消费者和分解者；生态系统多样性的形成是生物与生物之间、生物与无机环境之间共同进化的结果。2为了保护环境，到南极考察的科学工作者，除了要将塑料以及金属类废弃物带离南极外，还必须把人体尿液、粪便等废物带离，这是因为南极()A缺少生产者B分解者很少C没有消费者 D缺乏必要的生活设施解析：选B南极温度低，分解者数量少。3下列可能用于同一个生物体上的一组名词是()A生产者、异养生物B异养生物、草食动物C自养生物、寄生生物D自养生物、初级消费者解析：选B生产者必须是能将无机物同化为有机物的自养生物。寄生生物和初级消费者都属于异养生物，也就不可能同时又是自养生物。只有B项，草食动物即初级消费者属于异养生物，可以用于同一个生物体上。4下面是生态系统成分的关系图，下列对a、b、c所代表的成分的说法，正确的是()Ab中有真核生物，也有原核生物，但都是自养型生物Ba中全是异养型真核生物Cc只包括腐生细菌和真菌Da是该生态系统的基石，一旦遇到破坏，会影响整个生态系统的稳定解析：选A生态系统包括生物群落和无机环境，生物群落包括生产者、消费者和分解者。从箭头的方向上分析，a的物质和能量来自b，并可传递给c，所以b是生产者，a是消费者，c是分解者。生产者多数是光能自养型的真核生物绿色植物，但也有化能自养型的原核生物硝化细菌等；消费者都是异养型的，但并不都是真核生物，如根瘤菌也是消费者，但属于原核生物；细菌中有很多属于寄生菌类，属于消费者。分解者除了有腐生细菌和真菌外，还有腐生动物，如蚯蚓、蟑螂等；生态系统的基石是b(生产者)。5在某一地域中生活的下列生物，能通过捕食参与构成食物链的是()A菟丝子 B腐生菌C虱子和跳蚤 D蜘蛛解析：选D捕食链中只有生产者和消费者，且只存在捕食关系。6据图分析，下列叙述正确的是()A图示的各种成分在生态学上可以构成一个生态系统B图示的各种成分在生态学上可以构成一个生物群落C细菌与蝉之间的关系属于竞争D蛇属于三级消费者解析：选A图示中包括了无机环境(光、CO2等)、生产者(绿色植物)、消费者(蝉等)和分解者(细菌)，它们构成了一个生态系统。蝉是消费者，细菌是分解者，两者之间不构成竞争关系。蛇属于四级消费者。7下面是我国北方某草原生态系统中部分食物网简图，据图判断下列说法正确的是()图中所有生物构成了生物群落图中食物网中共有4条食物链蛇处于不同营养级青蛙和蜘蛛的关系不只是捕食A BC D解析：选B生物群落除图示生物外，还应包括微生物和其他生物。图中食物网中共有4条食物链：大麦蝗虫青蛙蛇；大麦蝗虫蜘蛛青蛙蛇；狗尾草蝗虫青蛙蛇；狗尾草蝗虫蜘蛛青蛙蛇。其中蛇处于第四和第五两个营养级。青蛙和蜘蛛除捕食关系外还存在竞争关系。8下图表示在某生态系统中a、b、c三个种群数量变化的相互关系，下列描述正确的是()Aa肯定是生产者，b肯定是初级消费者Babc构成一条食物链Ca与b、b与c为捕食关系Da与c为竞争关系解析：选C从c增加(减少)b增加(减少)a增加(减少)可以看出，b以c作为食物，a以b作为食物。9右图表示生产者、消费者和分解者之间的关系，下列相关叙述中，错误的是()A甲是生产者，乙是消费者B丙属于次级消费者C丙可以为甲提供无机盐D丙不参与构成食物链解析：选B从图中三种成分的关系可以判断出甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者。分解者可以将有机物分解，产生的无机盐被生产者利用。食物链由生产者和消费者组成，分解者不参与食物链的构成。10图示为某湖泊中的食物网。浮游植物急剧增加时不会引起()A水华现象Ba和b的数量增长Cc、d和e的数量可能大量减少Dc与d因食物丰富而竞争加剧解析：选D浮游植物急剧增加，可能是由于水体富营养化，导致水华现象发生；a和b以浮游植物为食，浮游植物增加，a、b食物来源增加，数量增长；若发生水华，水体缺氧，导致水中鱼类大量死亡，数量减少；c和d摄取的食物不同，不会在食物上形成竞争关系。二、非选择题(共30分)11(14分)下图是处于平衡状态的简单淡水生态系统的部分成分，请回答：(1)此生态系统中共有_条食物链。(2)此生态系统中属于第三营养级的动物是_，淡水虾与小鱼的关系是_，大鱼与小鱼的关系是_。(3)若所有水鸟迁徙到别处，则短时间内大鱼数目_，水藻数目_，淡水虾数目_。(4)若此生态系统中的水绵大量减少，随之会发生的现象是_。A水藻大量增多 B小鱼的数目增多C水鸟的数目减少 D甲壳类的数目增加(5)此生态系统中各种生物的总和，在生态学上称为_。(6)生态系统的4种成分中，图中未体现