2019_2020学年高中生物第4章生态系统的稳态第1节生态系统和生物圈学案苏教版必修3.docx

第一节生态系统和生物圈学 习 目 标核 心 素 养1阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成，各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体。2.讨论某生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成的复杂的营养结构。1通过图表等直观方式理解生态系统的组成成分及各成分之间的关系。2.结合实例理解食物链和食物网。3.尝试建构生态系统的结构模型。1环境对生物非常重要(1)生态因子概念：环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布等有直接或间接影响的因子，称为生态因子。分类：分为非生物因子和生物因子。前者包括光、温度、水等，后者包括生物之间的各种相互关系，如捕食、竞争等。(2)生态因子在低于或超过生物体的耐受极限时，均会成为限制因子。在生态因子的耐受范围内，每种生物都具有一个最适区。2生物与环境构成生态系统(1)生态系统的概念生态系统是在一定空间中的生物群落与无机环境相互作用而形成的统一体。(2)生态系统的组成成分非生物成分：无机盐、空气、光、水及非生物的有机物等。生物成分按在生态系统中的功能可分为三类：a生产者.地位：最基本、最关键。.范围：主要是各种绿色植物。b消费者.地位：直接或间接地以植物为食。.范围：主要是指以其他生物为食物的各种动物，根据食性特点分为植食性动物和肉食性动物。c分解者.作用：将动植物遗体、粪便等有机物分解为无机物。.范围：主要是细菌和真菌，还包括蚯蚓、秃鹫等腐生动物。(3)生态系统中的营养结构食物链生态系统中的生物之间由于营养关系而形成的营养结构。食物网a概念：生态系统中的许多食物链相互交错形成更为复杂的网状营养结构。b作用：增强生态系统结构和功能的稳定性。营养级a概念：指处于食物链某一环节上的各种生物的总和。b分类.第一营养级：生产者。.第二营养级：初级消费者。.第三营养级：次级消费者。3生物圈是最大的生态系统(1)生物圈的概念：地球上的全部生物及其无机环境的总和。(2)范围：包括岩石圈上层、水圈和大气圈下层。水圈中生活着多种多样的水生生物，而陆生生物主要生活在大气圈下层与岩石圈上层。(3)地位：生物圈是地球上最大的多层次的生态系统，还可以分出很多个生态系统。(4)作用：人类的生存和发展离不开整个生物圈的繁荣，保护生物圈就是保护人类自身。(5)分类自然生态系统a陆地生态系统有冻原生态系统、荒漠生态系统、草地生态系统和林地生态系统等。b水域生态系统主要包括海洋生态系统和淡水生态系统。人工生态系统：可分为农业生态系统、城市生态系统等。(1)生产者都是自养生物，但主要类群是绿色植物。()(2)消费者都是动物，都营异养生活。()提示：有的植物和微生物也可以是消费者。(3)生产者、分解者是联系非生物成分与生物群落的桥梁，其中生产者处于主导地位。()(4)我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的弱。()提示：热带雨林中分解者代谢活动强。(5)在一条食物链中，生产者为第一营养级，消费者所处营养级不固定。()生态系统及其组成成分问题探究“敕勒川，阴山下，天似穹庐，笼盖四野。天苍苍，野茫茫，风吹草低见牛羊。”敕勒歌诗歌中向我们描绘了美丽的草原风光。诗歌中出现的草、牛、羊是否构成了草原生态系统？草原生态系统应该包含哪些生物成分？提示：草、牛、羊只是草原生态系统中的生产者和消费者，还缺少分解者和非生物成分，不能构成草原生态系统。草原生态系统的生物成分应该包含生产者、消费者和分解者。讲解归纳1环境对生物非常重要(1)生态因子环境因子生态因子是环境中能影响生物生长、发育、生殖、行为和分布的因子，生态因子只是周围环境因子的一部分，如阳光、温度、水及其他生物。海拔高度、水域深度等虽然是对环境因子的一种描述，但它们并不能直接影响生物的生长、发育、生殖、行为和分布，其作用是通过阳光、温度、水、气压等其他因子的作用体现出来的，因而海拔高度、水域深度是环境因子而不是生态因子。(2)谢尔福德耐受性定律说明生物对每一种生态因子都有其耐受的上限和下限，上下限之间就是生物对这种生态因子的耐受范围，也叫生态幅。对于同一种生态因子，不同种类的生物耐受范围不同。生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，但是其中必有一种或少数几种因子是限制生物生存和繁殖的关键性因子，这些关键性因子就是所谓的限制因子。任何一种生态因子只要接近或超过生物的耐受范围，就会成为这种生物的限制因子。特别提醒：当某一生态因子成为限制因子时，即使其他生态因子都给予充足的供应，生物的生长、发育和繁殖仍将受到限制因子的限制，甚至导致生物死亡。2生物与环境构成生态系统(1)生态系统的概念理解成分整体性：生态系统中的生物与生物、生物与非生物之间，通过能量流动、物质循环和信息传递而相互影响和相互制约，组成一个具有一定调节能力的统一整体。判断生态系统的方法。a一看一定空间：生态系统具有一定的自然空间。b二看组成成分：生态系统的组成成分包括各种生物和无机环境。c三看相互关系：生态系统中的生物与环境之间及不同生物之间有物质和能量的交流和信息的传递。(2)生态系统中四种成分的联系由图可知，四种成分在生态系统中的功能：非生物的物质和能量：包括阳光、水和空气等，它是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源，是生物群落赖以生存和发展的基础。生产者：主要是绿色植物，还有化能自养型生物，它是生态系统的主要成分，是生态系统的基石。消费者：主要是动物，还有营寄生生活的生物，它是生态系统最活跃的成分，能加快生态系统的物质循环。分解者：包括细菌等营腐生生活的生物，它是生态系统的关键成分，如果一个生态系统中没有分解者，物质循环就会受阻，生态系统就会崩溃。特别提醒：生态系统成分中的三个“不等于”(1)生产者植物：生产者不一定都是植物，某些细菌也可以是生产者，如硝化细菌等；植物也不一定都是生产者，如菟丝子是消费者。(2)消费者动物：消费者不一定都是动物，如某些营寄生生活的微生物；动物也不一定都是消费者，如营腐生生活的蚯蚓是分解者。(3)分解者微生物：分解者不一定都是微生物，还有某些营腐生生活的动物如蚯蚓；微生物也不一定都是分解者，如硝化细菌是生产者。某学习小组拟调查一个池塘生态系统(如下图)的组成成分，请根据下图及提供的实验器材，写出调查项目。地点：池塘。器材：温度计、光照强度测定仪、酸度计、溶氧测定仪、水网、显微镜、放大镜、笔、记录本等。调查项目：(1)非生物因素：_。(2)生物成分：_。_。_。解析根据给出的调查仪器，可以调查池塘的非生物因素，如用温度计测量水温，用光照强度测定仪测定水面光照强度，用酸度计测定水中的pH，用溶氧测定仪测定水体中的溶氧量。同时也可以用水网、放大镜和显微镜等观察水中生活的植物、动物及塘泥中的细菌等，并利用笔、记录本等做好记录，收集原始数据。经几次调查，对取得的材料、数据进行分析，最后得出相应结论撰写实验报告，在一定范围内交流。答案(1)水温、水中含氧量、水面光照强度、pH(2)生产者：水草、浮萍、栅藻、团藻消费者：虾、草鱼、黑鱼分解者：细菌、真菌食物链和食物网问题探究分析下图，探究食物网中各生物的营养级别及相互关系。(1)上图所示食物网中包含多少条食物链？提示：10条。(2)图中属于次级消费者的生物有哪些？提示：狐、猫头鹰、吃虫的鸟、蜘蛛、青蛙、蛇。(3)图中猫头鹰同时占有哪些营养级别？提示：三、四、五、六。(4)该图作为生态系统缺少的成分是什么？提示：非生物成分和分解者。(5)从图中可以看出，青蛙和蜘蛛之间的关系是什么？提示：竞争和捕食。讲解归纳1分析食物链的成分、营养级别及所属类型食物链草 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)食物链的方向：被捕食者捕食者，经长期自然选择形成。(2)食物链的成分由生产者和消费者组成，分解者与非生物的物质和能量都不参与食物链的组成。起点是生产者，而终点是最高级消费者。(3)营养级：某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物，既不代表单个生物个体，也不一定是某种群。拓展延伸：自然生态系统中的几种食物链(1)捕食链：弱肉强食，即生物之间通过捕食关系而形成的食物链。如草兔狐。(2)寄生链：生物之间由于寄生关系而形成的食物链。如人蛔虫大肠杆菌噬菌体。(3)腐生链：以动植物遗体、排泄物、残落物为基础而形成的食物链。如动植物残骸蚯蚓线虫节肢动物。,捕食链是食物链中最常见的形式，除特别说明外，一般在高中阶段所讲的食物链都是捕食链。2食物网(1)概念：生态系统中的许多食物链相互交错形成更为复杂的网状营养结构食物网(如下图所示)。(2)食物网的分析食物网的成因：在生态系统中，一种植物可能成为多种植食性动物的食物；一种植食性动物既可能取食多种植物，也可能被多种肉食性动物所捕食。食物网的复杂程度主要取决于有捕食联系的生物种类的多少，并非取决于生物的数量。某一营养级的生物代表处于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。食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，不能逆转，因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级，如草兔狐。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，如猫头鹰与蛇，二者之间既存在捕食关系(猫头鹰捕食蛇)，又存在竞争关系(猫头鹰与蛇均捕食鼠)。对某种动物而言，在不同的食物链中可以占有不同的营养级或消费者级别。如猫头鹰在不同的食物链中占有第三、第四、第五营养级，也就是说。猫头鹰在该食物网中占有三个不同的营养级。1如图表示某生态系统中的食物网，下列相关叙述正确的是 ()A图中共含有7条食物链B伯劳鸟和袋鼬只存在捕食关系C该食物网中最长的食物链含有6个营养级D食物链中营养级越高的生物，体型越大C此食物网中共含有8条食物链，A错误；伯劳鸟和袋鼬既存在捕食关系，又存在竞争关系，B错误；该食物网中最长的食物链有6个营养级，如桉树甲虫蜘蛛知更鸟伯劳鸟袋鼬(或合欢树叶状虫蜘蛛知更鸟伯劳鸟袋鼬)，C正确；甲虫的营养级虽比桉树高，但甲虫体型比桉树小，D错误。2在草原生态系统中生活着多种动植物，其中由部分生物组成的食物关系如图所示，请据图回答下列问题：(1)根据生态系统的组成成分来划分，_属于生产者，蚯蚓属于_。(2)上图中共有_条食物链，其中鹰占有第_营养级。(3)若某种原因导致兔子全部死亡，则蚯蚓的数量将会如何变化？_，原因是_。(4)上述生物包括生产者、消费者和分解者，能否说上述生物共同组成一个群落？为什么？_。解析(1)图中绿色植物属于生产者，蚯蚓属于分解者，其他生物属于消费者。(2)图中共有3条食物链，鹰占有第三、五营养级。(3)兔子全部死亡，鹰捕食相思鸟的比例变大，相思鸟的数量减少，导致蚯蚓的数量增加，随后由于反馈调节使蚯蚓的数量减少，最后趋于稳定。(4)图中的生物只是草原生态系统中的部分生物，不能构成一个群落。答案(1)绿色植物分解者(2)3三、五(3)先增加后减少，最后趋于稳定兔子全部死亡，鹰捕食相思鸟的比例变大，相思鸟的数量减少，从而引起蚯蚓的数量增加，一段时间后减少，最后趋于稳定(4)不能。因为这些生物只是草原生态系统中的部分生物，而群落应包括这个区域的所有生物1以下关于生态因子的叙述，不正确的是()A阳光通过生产者对草食动物产生影响，所以阳光也是影响草食动物的生态因子B光照时间长短是影响绿色开花植物繁殖的重要生态因子C对于海洋生物来说，水分不是影响其分布的主要生态因子DCO2是光合作用的原料，但在生物圈中是均匀分布的，所以不属于生态因子D本题考查生态因子对生物的影响。生态因子是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布等有直接或间接影响的因子。CO2是光合作用的原料，属于生态因子。2如图所示成分可构成一个()A食物网B捕食网C种间关系D生态系统D一个完整的生态系统包括生物成分和非生物成分，非生物成分是指影响生物生存的空气、水等，而生物成分又由生产者(绿色植物，能进行光合作用制造有机物)、消费者(动物，直接或间接地以植物为食)、分解者(细菌、真菌等，靠分解动植物的遗体为生)；上图所示成分有生产者、消费者、分解者、水、光等，可以构成一个生态系统。3下列有关生态系统的成分的叙述，正确的是()A绝大多数动物属于消费者，其中食草动物属于初级消费者B细菌都属于分解者，异化作用类型有需氧型和厌氧型C自养生物都能进行光合作用，是生态系统的主要成分D一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分A细菌中的硝化细菌属于生产者；硝化细菌是自养生物，但它不能进行光合作用，而是进行化能合成作用；植物中的猪笼草既可以充当生产者，又可作为消费者。4如图所示的食物网中，鹰同时占有的消费者级别和营养级分别是()A次级、三级消费者，第二、第三营养级B三级、四级消费者，第三、第四营养级C三级、四级消费者，第三、第五营养级D次级、四级消费者，第三、第五营养级D在该食物网中，鹰在“草鼠鹰”这条食物链中位于第三营养级，是次级消费者；鹰在“草虫蛙蛇鹰”这条食物链中位于第五营养级，属于四级消费者。课堂小结知 识 网 络 构 建核 心 语 句 归 纳1生态因子包括生物因子和非生物因子，它们都影响生物的生长、发育、生殖、行为和分布。2.生态系统是由生物群落和无机环境相互作用形成的统一体。3.生态系统的生物成分包括生产者、消费者和分解者，非生物成分包括无机盐、空气、光和水及非生物的有机物等。4.生产者是生态系统中最基本、最关键的生物成分。5.各种动物所处的营养级的级别，并不是一成不变的，在不同食物链中有可能不同。6.生产者永远是第一营养级，分解者不属于任何营养级。7.自然生态系统可分为陆地生态系统和水域生态系统，生物圈是最大的生态系统。教材课上思考答案积极思维谢尔福德耐受性定律说明了什么？(1)生物对每一种生态因子都有其耐受的上限和下限，上下限之间就是生物对这种生态因子的耐受范围。在耐受范围内，每种生物都具有一个最适区。(2)任何一种生态因子只要低于或超过生物体的耐受范围，它就会成为这种生物的限制因子。边做边学生态系统调查1生物成分和非生物成分。生物成分包括生产者、消费者