北师大版高中生物选择性必修二生态系统的结构课件

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第3章2022内容索引自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑素养提升课堂小结课 标 定 位1.概述生态系统的成分及各部分的功能。2.分析生态系统的食物链和食物网。3.举例说明某些有害物质通过食物链富集的原理。素养阐释1.在理解生物群落与非生物的环境因素相互作用形成多样化的生态系统的基础上,形成结构与功能观等生命观念。2.基于生态系统中各组分紧密联系、相互协调维持相对稳定的事实,运用归纳与概括、模型与建模等科学思维方法,构建生态系统结构的模型。3.关注生态系统的稳定,树立人与自然和谐相处的观念,形成生态意识、环保意识,参与开展科学实践,发展解决现实生活问题的意愿。自主预习·新知导学一、生态系统的成分1.生态系统的成分包括非生物成分和生物成分(1)连线(2)生态系统的生物成分 2.各种成分通过相互作用构成了生态系统(1)生态系统的概念:在某个时期,存在于自然界特定空间内的生物与其所处的环境之间相互作用、相互影响,形成具有一定结构并执行一定功能的整体,称为生态系统。(2)生态系统结构的一般性模型 二、食物链和食物网1.食物链(1)概念:生产者产生的有机物通过一系列的取食和被取食关系在生态系统中传递,生物之间存在的这种营养关系,称为食物链。(2)实例:草→角马→狮子。2.食物网(1)概念:由许多条食物链彼此相互交错连接而成的复杂营养关系就称为食物网。(2)营养级①概念:食物网中的所有生物都处于不同的环节上,构成了不同的营养级。(3)营养结构: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复杂的营养结构。3.生物富集(1)概念:当环境受到有害物质污染时,某些有害物质会通过食物链的各营养级,在生物体内逐步富集,这一过程称为生物富集。(2)实践应用①科学划分和管理养殖区域。②加强连续性的水质监控。③加强对海洋生物的质量检测和评价。④选择富集能力强、生长迅速的植物治理重金属污染。【预习检测】 1.判断正误。(1)生态系统中分解者的作用是将有机物分解成无机物。(　　)(2)生态系统中的细菌都是分解者。(　　)(3)食物网中两种生物间只能有一种种间关系。(　　)　(4)生态系统的食物链中营养级越高的生物,其体形必然越大。(　　)(5)营养级别和消费者级别是一致的。(　　)(6)在食物网中,一种生物可能属于不同的营养级。(　　)　(7)消费者都是异养生物,异养生物都是消费者。(　　)　(8)造成环境污染的重金属及多种有害物质都会通过食物链在生物体内富集。(　　)√ ××××√ ×√ 2.连线。 3.(不定项选择题)图Z3-1-1为某池塘生态系统的食物网示意图。下列分析正确的是(　　)。A.图中代表生产者的只有aB.c与e及d与f之间存在种间竞争关系C.f在该食物网中占有4个营养级D.b通过固定太阳能而合成的有机物,既能供自身利用,也可被消费者利用答案:BD图Z3-1-1 解析:题图中代表生产者的是a和b,A项错误。c和e有共同的食物a,d和f有共同的食物b,因此c与e及d与f之间存在种间竞争关系,B项正确。f在该食物网中占有3个营养级(第二营养级、第三营养级和第四营养级),C项错误。b通过固定太阳能而合成的有机物,既可以供自身生长、发育和繁殖,也可为消费者和分解者提供物质和能量,D项正确。4.下列组合中,依次属于种群、群落和生态系统的一组是(　　)。①公园中的全部菊花　②一块棉田中所有的蚜虫　③一个果园中的所有苹果及其无机环境　④一片原始森林中的全部动物和绿色植物　⑤长江中的全部生物　⑥某水库中的全部生物及其无机环境A.①③⑥　　B.②④③ C.②⑤⑥　 D.①⑤③答案:C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,不属于种群,也不属于群落;果园中的所有生物及其无机环境才能构成生态系统;④中的生物仅是群落中的一部分。5.图Z3-1-2是某草原生态系统中部分食物网示意图。据图判断,下列叙述错误的是(　　)。图Z3-1-2A.青蛙和蜘蛛之间既有种间竞争关系,也有捕食关系B.图中未表示出来的生态系统成分只有分解者C.图示食物网中共有4条食物链D.蛇在此食物网中处于2个不同营养级答案:B解析:青蛙捕食蜘蛛,两者又都捕食蝗虫,因此青蛙和蜘蛛之间既有捕食关系,又有种间竞争关系,A项正确。生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者和非生物成分。题图中只有生产者和消费者,还缺少非生物成分和分解者,B项错误。由题图可知,该食物网中共有4条食物链,C项正确。蛇在不同食物链中可处于不同营养级,由题图可知,蛇处于第四和第五营养级,D项正确。合作探究·释疑解惑【问题引领】 “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》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:否。草、牛、羊只是草原生态系统中的部分生产者和消费者,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。【归纳提升】 对生态系统概念的理解(1)空间性:一定的空间范畴。因为生态系统中的种群和群落都强调一定的自然区域。在生物圈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)各成分间的联系 图Z3-1-3(3)整体性:生态系统中的生物因素和非生物因素紧密联系,使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体。【典型例题】 图Z3-1-4是生态系统成分的关系图,箭头表示有机物的传递方向。下列有关a、b、c所代表的成分的说法,正确的是(　　)。A.b中有真核生物,也有原核生物,但都是自养生物B.a中全是异养的真核生物C.c只包括腐生细菌和真菌D.a是生态系统的基石,一旦受到破坏,会影响整个生态系统的稳定答案:A图Z3-1-4解析:生态系统的成分包括生物成分和非生物成分,生物成分包括生产者、消费者和分解者。由题图可知,a是消费者,b是生产者,c是分解者。生产者都是自养生物,包括绿色植物和自养的原核生物(如硝化细菌),A项正确。消费者都是异养生物,但并不都是真核生物,如根瘤菌、寄生细菌等,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。b是生产者,是生态系统的基石,D项错误。【变式训练】 1.下列有关生态系统成分的叙述,正确的是(　　)。A.自养生物都属于生产者,都可以进行光合作用,把无机物转变成有机物B.动物都是消费者,其中食草动物为初级消费者C.分解者都是腐生生物,是生态系统不可缺少的成分D.非生物成分是指阳光、水、空气、细菌等答案:C解析:生产者都是自养生物,包括能进行光合作用的绿色植物、蓝细菌,还包括能进行化能合成作用的硝化细菌等。有些动物不是消费者,如营腐生生活的蚯蚓属于分解者。分解者主要指营腐生生活的细菌和真菌,还有营腐生生活的蚯蚓、蜣螂等。非生物成分不包括细菌。2.(不定项选择题)图Z3-1-5表示生态系统中生物的部分代谢过程。下列叙述正确的是(　　)。图Z3-1-5A.能进行过程①或者过程③的生物肯定属于生态系统中的生产者B.能进行过程②或者过程④的生物肯定属于生态系统中的消费者C.各种生物都能通过过程②为自身的生命活动提供能量D.过程②和过程④能在生物体的同一细胞内进行AD 解析:由题图可知,过程①是光合作用,过程②是有氧呼吸,过程③是化能合成作用,过程④是无氧呼吸。能进行过程①或者过程③的生物的同化类型都是自养型,属于生态系统中的生产者。生态系统中的分解者和生产者也可以进行有氧呼吸或无氧呼吸。厌氧生物通过无氧呼吸为自身的生命活动提供能量。过程②和过程④可以发生在生物体的同一细胞内,如酵母菌。【问题引领】 分析下面的食物网,回答下列问题。 某陆地生态系统的食物网图Z3-1-6(1)图中未包含的生态系统成分有哪些?提示:非生物成分、分解者。(2)图中有几条食物链?提示:12条。(3)图中属于次级消费者的生物有哪些?提示:狐、猫头鹰、蛇、蜘蛛、吃虫的鸟、青蛙。(4)图中青蛙和蜘蛛之间有什么关系?提示:存在捕食和种间竞争关系。(5)猫头鹰处于第几营养级?提示:第三、四、五、六营养级。【归纳提升】 1.关于食物链的分析 (1)起止点:每条食物链的起点都是生产者,终点是不被其他动物所食的动物,即最高营养级,中间任何间断都不能算作一条完整的食物链。(2)组成:食物链中不能出现非生物成分及分解者,即只有生产者和消费者。(3)营养关系:食物链中存在捕食关系,即后一个营养级以前一个营养级为食。(4)方向:食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的,不会倒转,因此箭头一定是从上一营养级指向下一营养级,同时体现捕食与被捕食的关系。(5)营养级: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或某个种群。(6)消费者级别与营养级别的关系:初级消费者为第二营养级、次级消费者为第三营养级,其他以此类推,即在食物链中的营养级别=消费者级别+1。　2.关于食物网的分析 图Z3-1-7(1)营养级位置:同一种消费者在不同的食物链中可以占有不同的营养级,如猫头鹰在图Z3-1-7的食物网中分别占有第三、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。(2)种间关系:在食物网中,两种生物之间可能有不止一种种间关系。如蛇与猫头鹰之间既有捕食关系,又有种间竞争关系。(3)生物种类与食物网的复杂程度:食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类,并非取决于生物数量。【典型例题】 图Z3-1-8是处于平衡状态的简单淡水生态系统的部分成分。请回答下列问题。图Z3-1-8 (1)此生态系统中共有　　　　条食物链。 (2)若所有水鸟迁徙到别处,则短时间内大鱼数量将　　　　,水藻数量将　　　　。(填“增加”或“减少”) (3)此生态系统中各种生物的总和,在生态学上称为　　　　　　。 (4)生态系统的四种成分中,图中未体现的两种成分是　　　　　　　　　　　　、　　　　　。 (5)淡水虾与小鱼的关系是　　　　,大鱼与小鱼的关系是　　　　;此生态系统中属于第三营养级的动物有　　　　　　　　　　。 (6)若该淡水生态系统中存在铅污染,则体内含铅量最高的生物是　　　　。 答案:(1)3(2)增加　减少(3)生物群落(4)非生物成分　分解者(5)种间竞争　捕食　水鸟、小鱼、淡水虾(6)水鸟解析:(1)题图中的食物链有①水藻→甲壳类→水鸟,②水绵→水蚤→小鱼→大鱼→水鸟,③水绵→水蚤→淡水虾→大鱼→水鸟,共3条食物链。(2)若所有水鸟迁徙到别处,则短时间内大鱼和甲壳类不会被捕食,所以其数量将增加;甲壳类增多会增加对水藻的捕食,所以水藻数量将减少。(3)该生态系统中各种生物的总和,在生态学上称为生物群落。(4)生态系统的成分包括生物成分(生产者、消费者、分解者)和非生物成分,题图中的水绵、水藻是生产者,其他各种动物属于消费者,因此题图中未体现非生物成分以及分解者。(5)淡水虾和小鱼都以水蚤为食,二者属于种间竞争关系;大鱼可以捕食小鱼,二者属于捕食关系。根据(1)中食物链分析,该生态系统中属于第三营养级的动物有水鸟、小鱼、淡水虾。(6)在该淡水生态系统中,水鸟占据最高营养级,根据生物富集的原理可知,水鸟体内含铅量最高。【变式训练】 1.如果一个生态系统中有4种生物,并构成一条食物链,在某一时间分别测得这4种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物的总量如图Z3-1-9所示。在一段时间内,如果乙的种群数量增加,则下列说法正确的是(　　)。图Z3-1-9 A.该条食物链为丁→乙→甲→丙B.甲、丙、丁的种群数量均增加C.甲、丁的种群数量下降,丙的种群数量增加D.甲的种群数量下降,丙、丁的种群数量增加答案:D解析:由题图可知,丙种群的有机物总量最多,应该是该生态系统的第一营养级,题述4种生物构成的食物链是丙→甲→乙→丁。乙种群数量增加,就要捕食更多的甲,因而甲的数量减少,随之丙的数量将增加,丁又以乙为食,所以丁的数量随乙的增加而增加。2.图Z3-1-10表示一个海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系。下列有关分析错误的是(　　)。图Z3-1-10A.细菌既可作为分解者,又可作为消费者的食物B.第三营养级的生物有食草虫、线虫、海螺C.若大米草死亡,将导致细菌数量增加,沼蟹数量亦增加D.若喷洒只杀灭食草虫的杀虫剂,则蜘蛛数量将减少答案:B解析:细菌在生态系统中可以作为生产者、消费者或分解者,题图中的细菌既可作为分解者,又可作为线虫的食物,A项正确。处于第三营养级的生物有沼蟹和蜘蛛,B项错误。若大米草死亡,则细菌数量增加,以细菌为食的线虫数量也会增加,导致沼蟹数量亦增加,C项正确。若喷洒只杀灭食草虫的杀虫剂,则蜘蛛的食物减少,进而引起蜘蛛数量减少,D项正确。素 养 提 升食物链(网)中生物数量变化的分析与判断(1)第一营养级的生物数量减少对其他物种的影响:第一营养级的生物数量减少会导致其他生物数量都减少,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”减少对被捕食者数量变化的影响:“天敌”减少,则被捕食者数量增加;但随着被捕食者数量的增加,种内斗争加剧,种群数量会下降,直到趋于稳定。(3)复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析。①在食物网中,当一种生物的数量因某种原因而大量减少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。顺序为从高营养级依次到低营养级。②生产者相对稳定,即生产者比消费者稳定得多,所以当某一种群数量发生变化时,一般不需考虑生产者数量的增加或减少。③捕食者有多种食物来源时,若其中某一被捕食者减少,则它对其他被捕食者的捕食量会增加,而自身的数量在短期内将维持稳定。如在图Z3-1-11所示的食物网中,青蛙数量突然减少,则以它为食的蛇的数量也将减少,鹰就要过多地捕食兔和食草鸟,从而导致兔、食草鸟的数量减少。因为鹰不只捕食蛇一种生物,所以它可依靠其他食物来源来维持其数量基本不变。图Z3-1-11 图Z3-1-12是某森林生态系统部分生物关系示意图,图Z3-1-13是某草原生态系统的食物网。请据图回答下列问题。图Z3-1-12 图Z3-1-13 (1)图Z3-1-12中,蝗虫与杂食性鸟之间的关系有捕食和　　　　　;若杂食性鸟被大量捕杀,则蝗虫的数量变化趋势是　　　　(填字母)。 A.先增加后减少　　　B.先减少后增加C.一直增加 D.一直减少(2)图Z3-1-13中,鹰占有　　个营养级。 (3)图Z3-1-13中,若食植类昆虫减少,在短期内哪种生物数量将锐减?　　　　　　　　,理由是　　　　　　　　　　　　。 答案:(1)种间竞争　A　(2)4　(3)食虫昆虫　其食物单一,且有许多天敌解析:(1)杂食性鸟捕食蝗虫,同时蝗虫与杂食性鸟还竞争草,因此它们之间有捕食和种间竞争关系。杂食性鸟捕食蝗虫,若杂食性鸟被大量捕杀,则蝗虫的数量先增加,随着种群数量的增加,种内斗争加剧,之后蝗虫数量会减少,最后趋于稳定。(2)在不同食物链中鹰占有的营养级可能不同,由题图可知,鹰共占有4个营养级。(3)若食植类昆虫减少,在短期内食虫昆虫数量将会锐减,因为其食物单一,且有许多天敌。课 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