2019_2020学年高中生物第一章4.1生态系统和生物圈课件苏教版必修3.pptx

1、第四章 生态系统的稳态,第一节生态系统和生物圈,一,二,三,一、环境对生物非常重要 1.生态因子: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。生态因子可分为非生物因子和生物因子。 2.限制因子:生态因子在低于或超过生物体的耐受极限时均可成为限制因子。,一,二,三,二、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.生态系统的成分 生态系统主要由非生物成分和生物成分组成。 (1)非生物成分:包括光、水、空气、无机盐及非生物的有机物等。 (2)生物成分:包括生产者、消费者和分解者。 生产者 a

2、.种类:主要是指各种绿色植物。 b.功能:绿色植物能通过光合作用制造有机物,将光能转化为化学能储存在有机物中,是生态系统中其他生物的物质和能量来源。生产者是生态系统中最基本、最关键的生物成分。,一,二,三,消费者 a.种类:主要是直接或间接地以植物为食的动物,可分为初级消费者、次级消费者、三级消费者等。 b.功能:消费者在物质转化中的作用加快了生态系统的物质循环。 分解者 a.种类:主要是细菌、真菌以及蚯蚓、秃鹫等腐生生物。 b.功能:分解动植物的遗体、粪便等,最终将有机物分解成无机物供生产者利用。 (3)关系:生产者、消费者和分解者,以及它们生活的无机环境密不可分,共同构成具有一定结构和功能

3、的统一整体,共同维持生态系统的相对稳定。,一,二,三,3.食物链和食物网 (1)食物链 概念:在生态系统中,生物之间由于营养关系而形成的营养结构称为食物链。 营养级:是指处于食物链某一环节上的各种生物的总和。如: 生产者(第一营养级)初级消费者(第二营养级)次级消费者 (第三营养级)三级消费者(第四营养级)。 (2)食物网 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,称为食物网。 原因:在生态系统中,一种生物吃多种生物或被多种生物所食。 (3)生态系统的营养结构是食物链和食物网,生态系统的生产者固定的物质和能量就是通过食物链和食物网传递的。,一,二,三,自主思考“大鱼吃小鱼

4、,小鱼吃虾米,虾米吃泥巴。”这句谚语说明这些生物构建了一条食物链,你能写出来吗? 提示藻类虾小鱼(小型肉食鱼)大鱼(大型肉食鱼)。,一,二,三,三、生物圈是最大的生态系统 1.生态系统的分类 2.地球上最大的生态系统是生物圈 (1)概念:生物圈是指地球上的全部生物及其无机环境的总和,它包括岩石圈上层、水圈和大气圈下层。 (2)生物生活的圈层:水圈中生活着多种多样的水生生物,陆生生物主要生活在大气圈下层和岩石圈上层。,探究点一,探究点二,探究点三,探究点一生态系统概念的理解 问题导引 一个池塘可以称为一个生态系统吗?为什么? 提示可以。因为一个池塘是由生物群落和无机环境相互作用构成的统一整体。,

5、探究点一,探究点二,探究点三,1.生态系统是指由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,其关系可用下图表示:,2.在理解生态系统的概念时要注意以下几点。 (1)生态系统的空间范围是不定的,根据研究者的需要可大可小,如一个池塘、一片草地、一块农田、一片森林、一条河流都可以各自成为一个生态系统。 (2)生态系统的各组分之间不是独立的,而是相互作用、相互依存。例如,非生物环境为生物群落的存在和发展提供物质和能量。非生物环境与生物群落之间物质与能量的转化是依赖生物群落内不同生物的生理活动来完成的,与光合作用、化能合成作用及生物的细胞呼吸及分解者的分解作用密切相关。,探究点一,探究点二,探究点三

6、,典例剖析 【例题1】 下列可以称作生态系统的是() A.一个湖泊中的浮游生物和所有的分解者 B.一个烧杯中取自池塘的水、泥土和其中的所有生物 C.一个池塘中的所有水蚤和分解者 D.一个鱼缸中的所有金鱼和水草 解析生态系统指生物群落及无机环境相互作用的统一整体,它包括生物群落和无机环境两部分。题中A、C、D三个选项只包括群落中的一部分生物,因此,它们均不是生态系统。 答案B,探究点一,探究点二,探究点三,变式训练1下列组合中,依次属于种群、群落和生态系统的一组是() 公园中的全部菊花一块棉田中所有的幼年的和成熟的棉蚜一个果园中所有的苹果及其无机环境 一片原始森林中的全部动物和绿色植物长江中的全

7、部生物密云水库中的全部生物及其无机环境 A.B.C.D. 解析一个种群中只有一种生物;一个群落包括某一地区的全部生物;一个生态系统包括某一区域的全部生物和无机环境。菊花不是一个物种,有30余种;果园中所有生物及无机环境才能构成生态系统;中的生物仅是群落的一部分。 答案C,探究点一,探究点二,探究点三,探究点二生态系统的组成成分 问题导引 组成生产者的生物除绿色植物外还有哪些? 提示生产者除绿色植物外,还包括光合细菌和化能自养生物,如硝化细菌等。,探究点一,探究点二,探究点三,名师精讲 生态系统的组成成分 1.生态系统的成分及作用,探究点一,探究点二,探究点三,探究点一,探究点二,探究点三,2.

8、生态系统各成分之间的相互关系,探究点一,探究点二,探究点三,特别提醒对生态系统成分认识的误区,典例剖析 【例题2】 下列关于生态系统成分中生物部分的叙述,正确的是() A.生产者中有真核生物,也有原核生物,但都是自养型的 B.消费者全是异养型真核生物 C.分解者只包括腐生细菌和真菌 D.消费者可有可无 解析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,如硝化细菌,A项正确;消费者的确都是异养型,但并不都是真核生物,也可能是原核生物,如寄生细菌,B项错误;分解者除了腐生细菌和真菌外,还包括腐食动物,如蚯蚓、蜣螂等,C项错误;消费者能够加快生态系统的物质循环,此外,消费者

9、对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用,D项错误。 答案A,探究点一,探究点二,探究点三,探究点一,探究点二,探究点三,变式训练2 在生态系统中,连接生物和无机环境的两个重要组成成分是() A.生产者和非生物成分 B.消费者和有机物质 C.生产者和消费者D.生产者和分解者 解析解答此题重在理解生产者、分解者在生态系统所起的作用以及它们与无机环境之间的重要联系。无机自然界中的非生物成分,只有通过生产者才能进入生物群落。分解者的分解作用能将动植物的遗体、粪便及残枝败叶转变为无机物归还于无机自然界。 答案D,探究点一,探究点二,探究点三,探究点三生态系统的营养结构 问题导引 食物网中,两种生物种群

10、之间一定只存在一种关系吗?请举例说明。 提示食物网中的两种生物种群之间不一定只存在一种关系。如鹰捕食蛇,同时鹰和蛇都捕食青蛙,所以蛇和鹰之间存在捕食和竞争两种关系。,探究点一,探究点二,探究点三,名师精讲 生态系统的营养结构食物链和食物网 1.食物链 生态系统的各种生物之间通过食物关系形成的一种联系,叫做食物链。最常见的食物链是通过捕食关系形成的,叫做捕食链。中学阶段通常所说的食物链就仅指捕食链。 在分析有关食物链的问题时要注意以下几个问题。 (1)组成:由生产者和各级消费者组成,即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大型肉食动物。环境中非生物的物质和能量不参与构成任何食物链

11、,分解者不参与构成中学阶段讨论的捕食链。 (2)同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级,要根据其所在的具体食物链来确定,即从生产者数起。,(3)一条食物链上一般不会超过5个营养级,因为能量流动沿食物链是逐级递减的,且传递效率只有10%20%,生产者固定的能量流过5个营养级后,不足以再维持一个营养级了。 (4)生产者一定是第一营养级,所以,消费者级别和营养级级别相差1。对应关系如下表。,探究点一,探究点二,探究点三,探究点一,探究点二,探究点三,2.食物网 (1)形成原因 生态系统中生物之间的食性关系是复杂的,一种生物可以摄食多种其他生物,一种生物也可以被多种生物所摄食。 (2)各种生物

12、之间的关系 捕食和竞争关系:在同一条食物链中,各种生物是通过捕食关系联系在一起的,在食物网中,还普遍存在着竞争关系。,在食物网中,有时两种生物之间既是捕食关系又是竞争关系,如右图。 在该食物网中,鼠与兔之间是竞争关系;而鹰与蛇之间,既是捕食关系,又是竞争关系(因为它们都以鼠为食)。,探究点一,探究点二,探究点三,数量消长关系 a.处于食物链中第一营养级的生物减少而导致的其他生物数量的变动。 在某食物链中,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。这是因为第一营养级是其他各种生物赖以生存的直接或间接食物来源,这一营养级生物的减少必会引起连锁反应,致使以下营养级生物依次减少。 b

13、.“天敌”一方减少,对被捕食者数量变动的影响。 若一条食物链中处于“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。但这种增加并不是无限的,随着数量的增加,种群密度加大,种内斗争势必加剧,再加上没有了天敌的“压力”,被捕食者自身素质(如奔跑速度、警惕灵敏性等)必定下降,导致流行病蔓延、老弱病残者增多,最终造成密度减小,直至相对稳定。即天敌减少,造成被捕食者先增加后减少,最后趋向稳定。,探究点一,探究点二,探究点三,c.若处于“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。 如下图所示的食物网中,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

14、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,鹰可依靠其他食物来源而维持数量基本不变。,探究点一,探究点二,探究点三,典例剖析 【例题3】下图所示是处于平衡状态的淡水生态系统的食物网,请回答下列问题。,(1)此生态系统中共有条食物链,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。 (2)此生态系统中的分解者是。 A.水鸟 B.水绵 C.水藻D.腐生细菌、真菌,探究点一,探究点二,探究点三,(3)若所有水鸟迁徙到别处,则一段时间内,大鱼数目,水藻数目,淡水虾数目。 (4)此生态系统中各种生物的总和在生态学上称

15、为。 (5)上图所表示的生物在生态系统中分别属于和,未表示的成分有。,探究点一,探究点二,探究点三,解析(1)题图食物网中有3条食物链。水鸟、小鱼、淡水虾均处于第三营养级,淡水虾和小鱼均捕食水蚤,两者为竞争关系,大鱼捕食小鱼,两者为捕食关系。(2)腐生细菌、真菌为该淡水生态系统中的分解者,水鸟为消费者,水绵、水藻为生产者。(3)水鸟是大鱼和甲壳类的捕食者,水鸟减少,则大鱼、甲壳类将增多,水藻减少,淡水虾也会减少。(4)生态系统中的全部生物组成生物群落。(5)图示中仅表示出生产者和消费者,未表示出分解者及非生物成分。 答案(1)3水鸟、小鱼、淡水虾竞争捕食 (2)D (3)增多减少减少 (4)生

16、物群落 (5)生产者消费者分解者及非生物成分,探究点一,探究点二,探究点三,变式训练3下图所示是一个陆地生态系统食物网的结构模式图。下列各项叙述,不正确的是() A.此生态系统中的生产者是甲和戊,是该生态系统的主要成分之一 B.若丙种群数量下降20%,辛的种群数量不会发生明显变化 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的只发生在丁和辛、丙和乙之间,探究点一,探究点二,探究点三,解析从题图中可以看出,甲、戊都是生产者。辛的食物除丙外还有乙和丁,因此丙的数量减少,辛还可以以乙和丁为食,因此辛的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。除丁和辛、丙和乙之间存在

17、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,判断正误(正确的画“”,错误的画“”)。 1.地球上最大的生态系统是生物圈。() 提示 2.生产者都是自养生物,自养生物也都是生产者。 () 提示 3.细菌都是分解者。() 提示细菌不一定都是分解者,如硝化细菌就是生产者。 4.每条食物链的起点是生产者或食草动物,终点是不被其他动物所食的动物。() 提示每条食物链的起点都是生产者。 5.硝化细菌是细菌,属于分解者。() 提示硝化细菌能进行化能合成作用,属于生产者。 6.动物都是消费者。() 提示蚯蚓等以动植物残体为食的腐食动物属于分解者。,1,2,3,4,1.下列属于生态系统的是() A.一块农田中的全部小麦 B.一棵枯树及生活在上面的所有生物 C.一个池塘中的所有鲫鱼 D.一块馒头上的霉菌 答案B,1,2,3,4,2.为了保护环境,到南极考察的科学工作者,除了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.缺乏必要的生活设备 解析分解者的作用是将有机物分解为无机物。在南极分解者很少,所以必须把有机废物带离南极。 答案