高二同步课件4.1生态系统和生物圈苏教版必修

第四章生态系统的稳态第四章生态系统的稳态第一节生态系统和生物圈第四章生态系统的稳态学习导航1.生态因子对生物的影响。2．生态系统的结构。(重难点)3．生态系统的分类。(重点)新知初探思维启动一、生态因子1．概念：环境中对生物生长、发育、生殖、行为和_______等有直接或间接影响的因子。2．类型(1)非生物因子：__________________等。(2)生物因子：包括生物之间的各种相互关系,如捕食、竞争等。分布光、温度、水3．谢尔福德耐受定律生态因子在低于或________生物体的耐受极限时均可成为限制因子，但在生态因子的耐受范围内，每种生物都具有一个______区。超过最适想一想影响森林中植物垂直分层的主要生态因子是什么？影响高山上植物分布的主要生态因子是什么？提示：光照；温度。二、生态系统的概念及结构1．概念：在一定的空间内，生物成分和非生物成分通过物质循环、_____________和____________，彼此相互作用、相互依存而构成的一个____________功能单位。2．组成成分(1)非生物成分：_______________________等。能量流动信息传递生态学无机盐、空气、阳光、水(2)生物成分定位范围生产者最基本、最关键的生物成分主要指各种________植物消费者直接或间接以_________为食主要指以其他生物为食的各种动物分解者将动植物遗体、粪便等分解为_________主要是____________

__________，还包括蚯蚓等生物绿色生产者无机物腐生细菌和真菌3.营养结构(1)食物链：生态系统中的生物由于_____________而形成的结构。(2)食物网①概念：生态系统中的许多___________相互交错形成的更为复杂的网状食物关系。②作用：增强生态系统结构和功能的稳定。营养关系食物链(3)营养级①概念：处于食物链某一环节上的__________的总和。②分类a．第一营养级：____________。b．第二营养级：______________，即植食性动物。c．第三营养级：二级消费者，即以植食性动物为食的动物。⋮各种生物生产者一级消费者判一判(1)生态系统包括生物群落及其无机环境(√)(2)阳光、水、土壤是生态系统的非生物成分(√)(3)蚯蚓等动物是消费者(×)(4)草莓、蘑菇等是生产者(×)(5)肉食动物在食物网中可能占有不止一个营养级(√)三、生态系统的类型1．生物圈：地球上最大的生态系统是___________，它包括__________的上层、________和大气圈的下层。2．生态系统的分类(1)水域生态系统①海洋生态系统：由海洋_____________和________环境组成。生物圈岩石圈水圈生物群落海洋②淡水生态系统：由生活在淡水中的生物群落和淡水环境所组成，是地球上________和最富有生机的生态系统。(2)陆地生态系统①自然生态系统a．冻原生态系统：动植物种类组成简单。b．荒漠生态系统：植被________，植物种类非常贫乏。最活跃稀疏c．草地生态系统：是世界陆地生态系统的主要类型，草原生态、群落的生长发育受_______的影响比较大。d．森林生态系统：以________为主体的生物群落与其生活环境所组成。②人工生态系统a．农业生态系统；b.________

生态系统。雨水乔木城市要点突破讲练互动要点突破要点一生态系统的概念和类型(2)功能：物质循环、能量流动、信息传递。(3)具有一定“空间”范围：一个池塘、一片草地、一块农田、一片森林、一条河流甚至一个自制的生态瓶等均可独立成为一个生态系统。(4)具有整体性2．生态系统的类型分类名称分布特点水域生态系统海洋生态系统海洋占地球表面积的71%海洋中的动物大都能够在水中游动，海洋中的植物以浮游植物为主淡水生态系统沼泽地、河流、湖泊生活用水和工业用水的水源，十分丰富的动植物资源分类名称分布特点陆地生态系统自然生态系统冻原生态系统极地区域对环境因子的改变十分敏感，自我调节能力极低荒漠生态系统干旱地区和半干旱地区植被稀疏，生物生产力很低草地生态系统干旱、年降雨量很少的地区动植物种类少，群落结构也不复杂，种群密度和群落的结构常常发生变化森林生态系统湿润或较湿润的地区动植物种类繁多，群落的结构复杂，种群的密度和群落的结构能够长期处于较稳定的状态陆地生态系统人工生态系统农业生态系统是人工建立的生态系统人的作用非常突出，人们种植的各种农作物是生态系统的主要成员，动植物的种类较少，群落的结构单一城市生态系统人类起主导作用由自然系统、经济系统和社会系统组成。人类起主导作用，物质和能量流通量大，运转快、高度开放，易出现环境污染3.生态系统类型的限制因子(1)在陆地生态系统中最主要的限制因子有两个：

①水分。在中低纬度地区，水分较多的地区分布的是森林，较少的地区则是草原或荒漠，严重缺水的地区便是沙漠。②温度。同样是水分充沛的地区，在低纬度地区，由于年平均温度比较高，是常绿阔叶林，雨水特别多的地区形成热带雨林；温度稍低一些的地区则是落叶阔叶林，温度再低一些的地区是阔叶针叶混交林，温度更低一些的北方是针叶林。到了北极圈地区尽管水资源很丰富，但已没有或很少有种子植物分布，称为北极冰原生态系统，植物主要以地衣为主。(2)在水域生态系统中，水不成为限制因子,但阳光、温度、盐度及其他矿质元素的含量成为水生植物的主要限制因子。如淡水生态系统和海洋生态系统之间生物种类上的区别主要是由海水的盐度决定的。在海洋生态系统中，由于海水的温度变化幅度比较小，所以海洋生物特别是海洋动物对温度的适应范围是比较小的，海水温度对海洋生物的分布具有很重要的影响。阳光主要影响水域生态系统中生物的垂直分布。特别提醒例1下图给出了5种鱼的耐盐和耐温的范围，请对图仔细分析后回答下列问题：(1)耐盐范围最广的鱼是________。根据你的地理方面的知识，你认为这种鱼分布水域最可能的位置是_____________________。(2)你认为生活在热带湖泊中的鱼除了食物和水中的氧溶量以外，还必需的非生物因子是________，你认为图中哪个标号的鱼适宜于生活在热带湖泊中？________。(3)你认为最适宜于生活在南沙群岛附近海域中的鱼最可能的是________。(4)在黑龙江的入海口附近能够生存的鱼可能是________________。【解析】从图中曲线表示的5种鱼对水体盐度和温度的需求范围分析：鱼1需要高温低盐的生态环境，所以最可能分布于热带地区的湖泊、河流及其他类型的淡水生态系统中；鱼2需要的是高温高盐的环境，但对温度的适应范围较宽，推测最可能的分布范围是中低纬度地区的海洋；鱼3的生活环境为低温低盐；鱼4需要的是高盐度低温的环境,而且需要的适应范围也很窄，推测其最可能的分布地区是北极圈附近的海洋；鱼5对盐度和温度的适应范围都很广，几乎在海水和淡水、在热带和寒带都有可能分布。【答案】

(1)5江河湖泊的入海口(2)较高的温度1(3)2

(4)5、3变式训练下列叙述错误的是(多选)(

)A．地球上最大的生态系统是生物圈B．岩石圈、水圈和大气圈都有生物生存C．海洋生态系统在维持物质循环和能量流动中起着巨大的作用D．农业生态系统和草地生态系统属于人工生态系统解析：选BD。生物圈是地球上最大的生态系统，是指地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所，包括岩石圈上层、水圈和大气圈下层；由海洋生物群落和海洋环境所组成的系统是海洋生态系统，它在地球物质循环和能量流动中起着巨大的作用；生态系统分为水域生态系统和陆地生态系统，陆地生态系统又分为自然生态系统和人工生态系统，其中人工生态系统包括农业生态系统和城市生态系统；草地生态系统属于自然生态系统。要点二生态系统的结构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成分阳光、热能、空气、水分、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备成分

(必需)比较项目组成内容作用生物同化类型地位生产者①绿色植物；②光合细菌、蓝藻；③化能合成细菌无机物→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)(必需)比较项目组成内容作用生物同化类型地位消费者包括营捕食生活和寄生生活的各种生物(如菟丝子)加快生态系统中的物质循环；有利于植物的受粉和种子的传播异养型最活跃的成分

(重要)比较项目组成内容作用生物同化类型地位分解者①腐生细菌和真菌②腐食动物如蚯蚓、蜣螂等通过分解作用将生物遗体、排泄物分解为无机物，供生产者重新利用异养型物质循环中的关键成分

(必需)2.生态系统各成分之间的关系

特别提醒(1)在生态系统各组成成分中，只有生产者与非生物成分的关系是双向的，其余各成分间只能是单向关系。(2)生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”；生产者与各级消费者以捕食关系建立的食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道。3．食物链的种类和特点：(1)种类按照生物间的相互关系，一般把食物链分为三类：①捕食链：又叫活食链。弱肉强食、小的被大的捕食，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：即生物体以寄生关系而形成的食物链。如草→鸟→跳蚤→细菌→病毒。③腐食链：指专门以死亡生物为营养对象而形成的食物链。如：植物残体→蚯蚓→线虫类→节肢动物。(2)特点①捕食链是食物链中常见的最重要的模式，它是由生产者与消费者之间的捕食关系而建立起来的，一般所讲的食物链，实际上是指捕食链。②每条食物链的起点总是生产者，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。③同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级，如猫头鹰可在不同的食物链中分别占有第三、第四、第五和第六营养级。这就是说猫头鹰在该食物网中可占有四个不同的营养级。④在食物网中，两种生物之间可能出现不同的关系，如在某食物网中，蜘蛛与青蛙既是捕食关系，又是竞争关系。特别提醒捕食链与营养级的关系：食物链生物绿色植物植食动物肉食动物大型肉食动物结构模式生产者一级消费者二级消费者三级消费者营养环节第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级例2下图是一简单生态系统中的食物网，请回答下列问题：(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生物是________，淡水虾与小鱼的关系是________,大鱼与小鱼的关系是________。(3)此生态系统中的分解者是(

)A．海鸟B．水绵C．水藻D．腐生细菌、真菌(4)若所有的海鸟迁徙到别处，则大鱼数量________，水藻数量________，淡水虾数量________。(5)若此生态系统中的水绵大量减少，则下列哪一项会随着发生(

)A．水藻大量增多B．小鱼的数量增多C．海鸟的数量减少D．甲壳类的数量增多【思路点拨】该题考查生态系统的结构的相关考点，解答该题应掌握以下关键点：①明确生态系统的组成。②分析图中的食物网。③掌握生物的种间关系。【解析】该食物网中有3条食物链，处于第三营养级的生物有淡水虾、小鱼、海鸟；淡水虾与小鱼都以水蚤为食，两者是竞争关系；大鱼以小鱼为食，两者属于捕食关系。水绵、水藻属于生产者，海鸟、小鱼等是消费者，腐生细菌、真菌属于分解者。所有的海鸟迁徙到别处后，大鱼、甲壳类动物失去了天敌，它们会大量繁殖，数量增加，水藻数量减少。大鱼数量增加，会捕食更多的小鱼、淡水虾，使小鱼、淡水虾数量减少，水蚤数量增多，水绵数量减少。该生态系统中若水绵大量减少，以水绵为起点的食物链的每一营养级生物都减少，海鸟捕食甲壳类增多，水藻数量增多。【答案】

(1)3

(2)淡水虾、小鱼、海鸟竞争捕食(3)D

(4)增多减少减少(5)A互动探究(1)上题中的生产者有哪些？该食物网中缺少生态系统的哪些组成成分？(2)上题食物网中占有两个营养级的生物是什么？【提示】

(1)水藻和水绵；非生物成分、分解者。(2)海鸟。【探规寻律】

(1)并非所有植物均为生产者，如菟丝子营寄生生活，属于消费者。(2)并非所有动物均为消费者，如蚯蚓为分解者。(3)并非所有细菌均为分解者，如硝化细菌为生产者。(4)生态系统各成分的判断关键①判断生产者的主要依据是是否为自养型生物，若为自养型生物，则为生产者。②判断消费者时要特别注意异养型、非腐生等关键词，植物、微生物都有可能成为消费者。③判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物，即腐生生物，可能包括动物(如蚯蚓)。易错警示对食物网中某生物数量变化的分析容易出现差错【例题】下图表示一生态系统中生物种类间的相互关系。图中各种类均生活在退潮后暴露出的岩石上，其中海藻、藤壶、贻贝和海葵固着于岩石表面，海星、石鳖和石槭则在岩石表面来回爬动找寻食物。图中的数字表示海星食物中各种类所占的比例(%)。(1)此生态系统中处于第三营养级的种类有________。两者既有捕食关系又有竞争关系的种类是________________________。(2)当除去全部海星一年后，与对照地区相比，该处生物种类组成发生了很大变化，其中________成为优势种，而石鳖和石槭数量大为减少，其原因是________________。【解析】图中数字表示海星食物中各种类生物所占比例，从图中看出，藤壶提供了海星食物的64%，当海星全部除去后，这部分藤壶得以生存，并迅速繁殖，占据大量岩石表面，从而使海藻在竞争中处于劣势，石鳖和石槭因食物减少而减少。【答案】

(1)海星、荔枝螺、海葵海星和荔枝螺(2)藤壶藤壶大量繁殖，占据岩石表面，使海藻不能生长，石鳖和石槭因失去食物而减少【纠错笔记】食物网中，某一生物的增加或减少都会影响整个生态系统的种群变化。具体分析如下：(1)若处于第一营养级的生物减少，则该食物链中的其他生物都将减少。(2)若“天敌”减少，造成被捕食者先增加后减少，最后趋向稳定。在一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者数量会因此而迅速增加。(3)处于“中间”营养级的生物减少，另一种生物的变化情况应视具体食物链确定。通常以中间环节少的为分析判断的依据。如上图所示的食物网中，蚱蜢突然减少，则以它为食的蜥蜴减少，蛇也减少，蛇减少则鹰就更多地吃兔和食草籽的鸟，从而导致兔及食草籽的鸟减少。在这里必须明确蛇并非鹰的唯一食物，所以蛇减少并不会造成鹰的减少，它可依靠其他食物来源而维持数量基本不变。实验探究专项突破验证生态系统各成分在生态系统中的作用

【例题】在一个生态系统中,非生物成分、生产者、分解者占有非常重要的地位，为了证明其重要性和不可缺少性，请设计实验进行验证。材料用具：等大的玻璃瓶四个、清水、河泥、生长状况和大小相同的金鱼若干条、生长状况和大小相同的金鱼藻若干。实验步骤：①