人教版必修3 生态系统的结构 学案.doc

一、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的总和。3类型二、生态系统的组成成分1非生物的物质和能量(1)物质：空气、水、无机盐等。(2)能量：阳光、热能等。2生产者(1)主要类群：自养生物，主要是绿色植物，还包含能进行化能合成作用的微生物。(2)作用：通过光合作用，把太阳能转变为有机物中可被生物利用的化学能，是生态系统的基石。3消费者(1)主要类群：动物，包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物等。(2)作用将有机物转化为无机物，加快生态系统的物质循环；帮助植物传粉和种子传播。4分解者(1)主要类群：营腐生生活的细菌和真菌及某些动物。(2)作用：将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物。三、生态系统的营养结构食物链和食物网1食物链(1)概念：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。(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(1)生态系统的营养结构。(2)生态系统的物质循环和能量流动的渠道。(3)生态系统保持相对稳定的重要条件。共研探究从群落的演替可以看出，一定区域的无机环境能够决定在此生活的生物，而生物群落又改变着无机环境，它们之间有着密不可分的关系。阅读教材思考：1从教材分析说明生物群落与其生存的无机环境之间是一个密不可分的整体，这样的一个整体称为一个生态系统。其含义是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动物园里饲养着各种动物，种植了各种植物，一个动物园里全部动物是一个生态系统吗？全部动植物是吗？为什么？提示：都不是。因为：(1)一个生态系统包含该区域的各个物种，即所有生物。(2)各种生物与它的无机环境间相互作用形成的统一整体才能叫做生态系统。3用概念图的形式表示个体、种群、群落和生态系统等概念的关系。提示：4生态系统是一个开放的系统，不断与外界进行物质和能量的交换。5给下面的生态系统归类，将序号分别填在下面相应横线上：海洋生态系统草原生态系统人工生态系统森林生态系统农田生态系统果园生态系统冻原生态系统淡水生态系统陆地生态系统人工林生态系统荒漠生态系统城市生态系统生态系统的类型总结升华生态系统概念的三个要点(1)空间性：一定的空间范畴。地球上最大的生态系统是生物圈，在这个最大的生态系统中，还可以分出很多不同的生态系统。(2)成分：生态系统包含各种生物(植物、动物、微生物等)和它们生活的无机环境。(3)整体性：生态系统中的生物与生物，生物与非生物之间，相互影响、相互制约，组成具有一定调节能力的统一整体。对点演练1在一阴湿山洼的草丛中，有堆长满苔藓的腐木，其中聚集着蚂蚁、蚯蚓、蜘蛛、老鼠等动物，下面有关阴湿山洼草丛及其生物等的叙述，正确的组合是()阴湿山洼草丛是一个生态系统阴湿山洼草丛中的蚂蚁是一个种群阴湿山洼草丛中的动物是一个生物群落，营养方式为异养型苔藓是自养生物，能将光能转化为有机物中的化学能，将无机物转化为有机物abc d解析：选d在阴湿山洼草丛中，有光、水、空气、土壤，腐木内含有各种微生物，另外还有杂草、苔藓等植物，动物包括蚂蚁、蚯蚓、蜘蛛、老鼠等。生物与其无机环境相互作用构成的整体是生态系统。草丛中的全部生物是一个群落。草丛中同种生物(如某种蚂蚁)个体的总和，叫做种群。阴湿山洼草丛中的动物虽然包括多个种群，但只有动物不能构成群落，群落应包括植物、动物及微生物。共研探究1为什么说生态系统是一个整体呢？以下图中的池塘生态系统为例，分析其组成成分及各组分间的关系。(1)非生物的物质和能量有水、空气、无机盐和阳光、热能等。(2)栅藻、团藻等属于自养型生物，在生态系统的组成成分中它们属于生产者，主要是绿色植物，其功能是通过光合作用把太阳能固定在它们所制造的有机物中。(3)草鱼、黑鱼等动物属于消费者。它们通过自身的代谢将有机物转化为无机物(co2、水、氨等)，这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用。(4)细菌、真菌等主要属于分解者，其能够将动植物的遗体和动物的排泄物分解成无机物。(5)由上述探究分析生态系统中生物各成分的地位生产者是消费者和分解者唯一的能量来源，因此，生产者是生态系统的基石，是生态系统的主要成分。消费者的存在，能够加快生态系统的物质循环，对于植物的传粉和种子的传播也具有重要的作用。分解者是生态系统的关键成分，没有它们动植物的遗体和动物的排泄物就会堆积如山，生态系统就会崩溃。总结升华1生态系统各成分的比较比较项目组成内容作用生物同化类型地位非生物的物质和能量阳光、热能、空气、水、无机盐等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必需成分生产者光合作用：绿色植物、光合细菌、蓝藻等化能合成作用：硝化细菌等无机物有机物；光能、无机化学能有机化学能；为消费者提供食物和栖息场所自养型主要成分(基石)消费者包括营捕食生活的生物和营寄生生活的生物(如菟丝子)加快生态系统中的物质循环，有利于植物的传粉和种子的传播异养型最活跃的成分分解者营腐生生活的微生物及腐食性的动物(如蚯蚓、蜣螂)通过分解作用将生物遗体、排泄物分解为无机物，供生产者重新利用(有机碳变成二氧化碳的过程通过呼吸作用实现)异养型物质循环中的关键成分2生态系统各成分的相互关系(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(有机物及其贮存的能量)的成分，因此说生产者是生态系统的基石。(3)消费者是生态系统中最活跃的成分。消费者能加快生态系统的物质循环和能量流动。(4)分解者是生态系统物质循环的关键环节。如果一个生态系统中没有分解者，生态系统的物质循环受阻，生态系统就会崩溃。【易错易混】(1)生产者都是自养型生物，消费者和分解者都是异养型生物。(2)并非所有的植物都是生产者，如菟丝子等一些寄生植物是消费者。(3)并非所有的动物都是消费者，如蚯蚓、蜣螂等是分解者。(4)并非所有的微生物都是分解者，如硝化细菌、铁细菌、硫细菌等能进行化能合成作用，属于生产者；寄生的大肠杆菌、炭疽杆菌等属于消费者；营腐生生活的细菌和真菌等属于分解者。对点演练2判断正误(1)动物都属于消费者，其中食草动物属于第二营养级。()(2)一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分。()(3)分解者不一定都是微生物，微生物也不一定都是分解者。()(4)生产者都是自养生物，但主要类群是绿色植物。()(5)分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色植物同化作用再利用。()(6)太阳光来源于地球以外，不属于生态系统的成分。()(7)生产者、消费者和分解者三者紧密联系。()解析：(1)并不是所有动物都属于消费者，如蚯蚓、秃鹰等属于分解者。(2)有的生物在不同生态系统中占据不同生物成分，如猪吃草，猪属于消费者，而当猪以其他家禽粪便为食时，便充当分解者。(5)分解者分解动植物遗体释放出来的能量，被自己利用或以热能形式散失，不能供绿色植物同化作用再利用。(6)太阳光来源于地球以外，为生态系统提供非生物的能量，属于生态系统中的非生物的物质和能量部分。答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)共研探究下图是某陆地生态系统的食物网，仔细分析，回答相关问题。1理论基础(1)由上图看出食物链是指在生态系统中，各种生物因食物关系而形成的联系；食物网是由许多食物链彼此相互交错连接形成的复杂营养结构。(2)食物链的各个环节叫营养级。每一个环节即为一个营养级，处在第几位即为第几营养级。生产者是自养生物，总是为第一营养级。消费者所处的营养级的级别，并不是固定的。一种消费者可在同一食物网的不同食物链中占据多个营养级。(3)每一条食物链均以生产者为起点，以最高营养级的动物为终点。因此，食物链中只包含生产者和消费者两种成分。2分析食物网(1)该图共有食物链8条，最短的食物链有营养级3个，最长的食物链有营养级6个。写出图中含营养级最多的食物链：草食草昆虫蜘蛛青蛙蛇猫头鹰。(2) 图中猫头鹰同时占有第三、四、五、六营养级。(3)写出图示食物网中未包含的生态系统的成分：非生物的物质和能量、分解者。(4)从图中可以看出，青蛙和蜘蛛之间的关系是捕食和竞争。3根据食物网得出结论(1)由图示可看出，食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，而并非取决于生物数量。(2)草(生产者)被破坏后对生态系统的影响最大。(3)如果吃虫的鸟被迁走，对鹰的影响在短时间内较小(填“较大”或“较小”)，其原因是鹰有多种食物来源，可通过捕食其他生物来生存。总结升华1食物网的分析思路 (1)食物网中每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级。中间的任何停顿都不能算作完整的食物链。 (2)同一种生物在不同的食物链中，可以占据不同的营养级，要根据其所在的具体食物链来确定，即从生产者数起。 (3)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，即捕食与竞争，因为在同一条食物链中为捕食关系，在不同食物链中两者还可能同食另一种生物，则为竞争。 (4)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线路分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据，若另一种生物的食性多样化，则影响较小；若另一种生物的食性单一，则影响较大。 (5)食物链中只有生产者和消费者两种成分，且生产者一定是第一营养级，消费者级别与营养级别差1。 (6)食物网的复杂程度取决于有食物联系的生物的种类而非数量。2食物链(网)中各营养级生物数量的变动(1)处于食物链中第一营养级的生物减少的情况：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。(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，种群密度会下降，直到趋于稳定，但结果比原来的数量要增大。(3)“中间”营养级生物减少的情况：如图所示食物网中，若青蛙突然减少，则被它捕食的食草昆虫将增多，以它为食的蛇将减少，鹰就要过多地吃兔和食草鸟，从而导致兔、食草鸟减少。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。对点演练3如图是处于平衡状态的简单淡水生态系统，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，图中未体现的两种成分是_、_。解析：(1)食物链的条数计算是从生产者算起，此题有两个生产者，应有两个起点，到达最高营养级有几条路径就有几条食物链，共3条。(2)生产者为第一营养级，以此类推，可得出水鸟、小鱼、淡水虾处于第三营养级。(3)一个处于平衡状态的生态系统，若所有水鸟迁徙到别处，则大鱼因失去天敌而在短时间内增多，水藻因甲壳类生物的增多而减少，淡水虾因大鱼的捕食而减少。(4)若生态系统中水绵大量减少，则水鸟主要以甲壳类生物为食，水藻的数量因甲壳类生物的数量减少而增多。答案：(1)3(2)水鸟、小鱼、淡水虾竞争捕食(3)增多减少减少(4)a(5)群落(6)非生物的物质和能量分解者1下列各组生物中，全部属于生产者的一组是()a海带、梨树、酵母菌b蘑菇、水绵、洋葱c马铃薯、菠菜、乳酸菌d硝化细菌、紫菜、苹果树解析：选d生产者指自养生物，包括光能自养型和化能自养型。海带、梨树、水绵、洋葱、马铃薯、菠菜、紫菜、苹果树均属光能自养型；硝化细菌为化能自养型；酵母菌、蘑菇、乳酸菌是异养生物。2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硝化细菌是自养型生物，在生态系统中属于生产者c病毒是异养型生物，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解析：选b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，太阳光属于非生物的能量；自养型生物都属于生产者；营寄生的生物为异养型，属于消费者；蚯蚓是异养型生物，在生态系统中属于分解者。3如图是一个简化的食物网，据图分析正确的是()a该食物网由4条食物链组成b其中的初级消费者是植食性鸟c处于第三营养级的生物有3种d生态系统的4种成分中，该图只体现了2种解析：选d该食物网由5条食物链组成；初级消费者是植食性鸟和食草昆虫；处于第三营养级的生物是鹰、食虫鸟、蜘蛛和青蛙，共4种；食物网中只体现了生产者和消费者，没有体现分解者、非生物的物质和能量。4.如图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，一旦遭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a是消费者，b是生产者，c是分解者。生产者大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，a项正确。消费者都是异养型，但并不都是真核生物，如根瘤菌，它以豆科植物制造的有机物为食，属于消费者，但属于原核生物，b项错误。分解者除了有腐生细菌和真菌外，还有腐生动物，如蚯蚓、蜣螂等，c项错误。生态系统的基石是生产者，d项错误。5根据南极食物网图回答下列问题：(1)在此食物网中有_条食物链。(2)_属于三级消费者。(3)占有两个营养级的生物是_、_。(4)大鱼与小鱼的关系是_，海豹与小鱼的关系是_，磷虾与须鲸的关系是_。(5)要构成生态系统，除了图中所示组成成分外，还应该包括_和_。解析：(1)食物网中，浮游植物是生产者，虎鲸是最高营养级，共有5条食物链。(2)在食物链浮游植物大鱼企鹅虎鲸，浮游植物大鱼海豹虎鲸，浮游植物小鱼海豹虎鲸以及浮游植物磷虾须鲸虎鲸中虎鲸属于三级消费者，第四营养级。(3)占有两个营养级的生物为虎鲸和须鲸。(4)大鱼和小鱼都以浮游植物为食，所以二者属于竞争关系；海豹以小鱼为食，所以二者属于捕食关系；磷虾与须鲸都以浮游植物为食并且须鲸还以磷虾为食，所以二者之间既是捕食关系又是竞争关系。答案：(1)5(2)虎鲸(3)虎鲸须鲸(4)竞争捕食竞争与捕食(5)非生物的物质和能量分解者【基础题组】1“竹外桃花三两枝，春江水暖鸭先知。蒌蒿满地芦芽短，正是河豚欲上时。”诗中体现了下列生态系统组成成分中的()非生物的物质和能量生产者消费者分解者abc d解析：选c“水暖”体现温度和水，即非生物的物质和能量，“竹”和“桃花”等体现生产者，“鸭”和“河豚”体现消费者，没有体现出分解者。2生态系统中属于生产者的是()a仅限于绿色植物b仅限于自养生物c全部植物及细菌和真菌d全部自养生物及部分异养生物解析：选b生产者是指可直接将无机物合成为有机物的生物，同化作用类型为自养型，而自养生物除绿色植物及光合细菌外，还应包括各种进行化能合成作用的自养生物，如硝化细菌、铁细菌、硫细菌等。题中a项仅指绿色植物，c项中细菌、真菌可能为异养生物，不应全部归为生产者，d项包含部分异养生物，因而不符合生产者的概念。3下列关于生态系统组成成分的叙述，正确的有()凡是自养生物都是生产者凡是细菌、真菌都是分解者绿色植物都是生产者异养型生物都是分解者动物不都是消费者a一项b两项c三项 d四项解析：选b凡是自养生物都是生产者，正确；只有营腐生生活的细菌、真菌才能将动植物残体中的有机物分解成无机物归还无机环境，促进物质的转换，并不是所有的细菌、真菌都是分解者，如硝化细菌是生产者，错误；菟丝子属于消费者，错误；消费者和分解者都是异养型生物，错误；有些动物如蚯蚓为腐生生活，属于分解者，正确。4下列属于生态系统食物网特征的是()a一种生物只能被另一种生物捕食b食物链的环节是无限的c一种生物可能属于不同的营养级d食物网上的生物之间都是捕食关系解析：选c食物网的成因是由于一种生物可能以多种生物为食，也可能被多种生物捕食，所以该生物在不同的食物链中所处的营养级可能不同；食物链的环节是有限的，一般不超过五个营养级；食物网上的生物之间可能存在捕食和竞争的关系。5(2016汕头检测)如图是一个陆生生态系统食物网的结构模式图，下列叙述不正确的是()a此生态系统中的生产者不止一个b食物链“甲丙乙丁辛”是图示食物网中最长的一条c若丙种群数量下降10%，辛种群不会发生明显变化d既存在竞争关系又存在捕食关系的只有丁和辛解析：选d该生态系统中的生产者有甲和戊，a正确；图示食物网中最长的食物链共包括5个营养级，即甲丙乙丁辛，b正确；在复杂的食物网中，一种生物数量的增多或减少，对最高营养级生物数量的影响较小，c正确；该食物网中，除丁和辛外，存在竞争和捕食关系的还有乙和丙、乙和丁，d错误。6下列有关图示的叙述中，正确的是()a图中只有两条食物链b狐与鸟之间既有捕食关系又有竞争关系c细菌占有第二、三、四、五营养级d体内含重金属最多的生物是草解析：选a狐与鸟之间仅有捕食关系；细菌不属于食物链成分，不占有营养级；体内含重金属最多的应是狐(最高营养级)。7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疟原虫与人是寄生关系，与按蚊之间也是寄生关系。藻类能进行光合作用，在生态系统中属于生产者。孑孓和鱼类是以其他生物为食的异养生物，在生态系统中属于消费者。鱼类以藻类为食，二者之间存在捕食关系。鱼类与藻类生活在同一空间，会因争夺生存空间、氧气等有限的生存条件而产生竞争。8下图为某草原生态系统的食物网，据图判断下列说法正确的是()a属于次级消费者的是食草鸟、蜘蛛、蟾蜍、猫头鹰b猫头鹰占有第三、第四、第五、第六共四个营养级c蜘蛛和蟾蜍只是捕食关系d如果昆虫突然减少，短期内食草鸟数量将不发生变化解析：选b次级消费者也就是第三营养级，包括猫头鹰、食虫鸟、蜘蛛、蟾蜍；猫头鹰在5条食物链中共占有第三、第四、第五、第六共四个营养级；蜘蛛和蟾蜍既存在捕食关系，也存在竞争关系；如果昆虫突然减少，短期内食虫鸟、蜘蛛、蟾蜍数量会减少，猫头鹰以更多的食草鸟为食，导致食草鸟数量减少。【能力题组】9如图，下列相关叙述正确的是()a图示各种成分在生态学上可以构成一个生态系统b图示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图示中包含了无机环境(光、co2等)、生产者(绿色植物)、消费者(蝉等)和分解者(细菌)，它们可以构成一个生态系统。蝉是消费者，细菌是分解者，两者之间不能构成竞争关系。蛇属于四级消费者。10如图为某湖泊的食物网，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鲈鱼的引入会导致土著鱼的减少 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解析：选a鲈鱼与土著鱼之间是捕食关系；引入以中小型鱼类为食的鲈鱼后，鱼a、鱼b的数量都会下降，短期内浮游动物总量先急升后下降再趋于稳定，相应地浮游植物锐减后再急升最后近于稳定；由鲈鱼以土著鱼为食可知，a项正确。11如图所示为南极某海域的食物网，据图判断正确的是()a此食物网共有6条食物链b硅藻既是生产者，又是分解者c磷虾在不同食物链上都属于同一营养级d严禁过度捕杀蓝鲸是由于其对该食物网影响最大解析：选c该食物网共有9条食物链，a错误；硅藻是植物，为该生态系统中的生产者，b错误；由题图可看出，磷虾在不同的食物链中都是第二营养级，c正确；在该食物网中，与蓝鲸处于同一营养级的生物有锯齿海豹、飞鸟、阿德利企鹅和枪乌贼，因此蓝鲸数量减少，可由其他同一营养级的生物替代，其对该食物网的影响相对较小，而硅藻是第一营养级，其数量变化对食物网影响最大，d错误。12如图表示由5个物种(u、v、w、x、y)组成的一个生态系统的食物网，z表示分解者，箭头表示能量流动的方向。下列各项叙述不正确的是()av是生产者，处于第一营养级bu是草食动物，处于第二营养级cy是肉食动物，处于第三营养级dw、x是肉食动物，均处于第三营养级解析：选cy是杂食动物，处于第二、三、四营养级。13(2016清远期末)某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如图所示。某个时期，当地居民大量捕杀鼬，导致岛上鼠种群爆发，随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫通过跳蚤使人感染。回答问题：(1)该食物网中，植物中的能量能通过_条食物链传递给鹰，鹰所处的营养级为_；兔与人的种间关系是_。鼠疫杆菌与人的种间关系是_。(2)通常情况下，寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响_(填“大于”“小于”或“等于”)鼬对鼠种群数量的影响；大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争_(填“增强”“不变”或“减弱”)。(3)生长在该岛上的蘑菇属于生态系统的_(填“生产者”“消费者”或“分解者”)，其体内贮存的能量_(填“能”或“不能”)传递给植物。解析：(1)以植物为起点，鹰为终点的食物链共有4条，鹰所处的营养级为第三和第四营养级，兔与人的种间关系有捕食和竞争，鼠疫杆菌与人的种间关系为寄生。(2)寄生生物对宿主的影响小于宿主天敌对其的影响，由于大量捕杀鼬，导致鼠种群爆发，所以鼠群的种内竞争增强。(3)蘑菇属于分解者，植物体内的能量只能来自于光能，分解者体内的能量是不能传递给植物的。答案：(1)4第三和第四营养级竞争和捕食寄生(2)小于增强(3)分解者不能14图甲是某草原生态系统中几种生物之间的食物关系示意图，据图回答