高中第1节 生态系统的结构备课ppt课件
展开举例说明什么是生态系统(生命观念、科学思维)
讨论某一生态系统的结构(生命观念、科学思维)
尝试建构生态系统的结构模型(科学思维)
大豆是发源于我国的重要粮食作物。大豆田里生长着稗草、苘麻、鸭跖草等多种杂草,分布着七星瓢虫、大豆蚜等动物,土壤里还有蚯蚓、线虫,以及多种微生物。每公顷大豆与共生根瘤菌每年固氮可以超过100kg。
讨论:1.大豆根系会给土壤带来哪些变化?
与大豆根系共生的根瘤菌把空气中的N2转化成含氮的养料,增加土壤氮肥,同时,促进了大豆根系的生长,疏松了土壤
2.大豆与其他生物之间存在什么关系?
互利共生关系:大豆与根瘤菌种间竞争关系:大豆与稗草、苘麻、鸭跖草捕食关系:大豆与大豆蚜
3.根据以上讨论结果,请用一句话概括生物与环境的关系。
在一定的空间内,由 与它的 相互作用而形成的 ,叫做生态系统。
在一个阴湿的山洼草丛中,有一堆长满苔藓的腐木,其中聚集着蚂蚁、蚯蚓、蜘蛛、老鼠等动物,这些生物与它们的非生物环境共同构成了一个生态系统
(1)从结构上看:生态系统由 和 两大部分组成。
(2)从功能上看:生态系统的生物成分与生物成分、生物成分与非生物成分之间通过 、 和 联系在一起,是一个具有自我调节能力的统一整体。
(1)生态系统有一定的时间和空间范围。由于任何一个生物群落都分布在 ,所以生态系统也有一定的空间范围。
(2)生态系统的范围 ,类型 。如一个池塘、一片草地、一块农田、一条河流等,都可各自成为一个生态系统。
(3)小的生态系统可以联合成大的生态系统,简单的生态系统可组合成复杂的生态系统。地球上最大的生态系统是( )。在不同类型的生态系统中,生物表现出不同的( )特征。
地球上 及其 的总和构成地球上最大的生态系统——
在森林、草原、农田、湖泊等生态系统中,挑选你和本小组同学熟悉的两个生态系统,分析它们的组成成分及各组分之间的联系。也可以用以下两个生态系统为例来进行分析。
在我国西北半干旱区,豆科植物柠条常被用来进行人工固沙。柠条扎根于沙粒间,顽强生长形成灌丛。在某沙化地区合理种植柠条之后,群落内物种丰富度逐渐增加并趋于稳定。群落中有地锦、胡枝子、画眉草、狗尾草、猪毛蒿等植物。还分布着多种动物,其中,植食性的有蝗虫、蝼蛄、叶蛾、土蜂等;肉食性昆虫或其他小动物有姬蜂、步甲、园蛛、蜈蚣等。在柠条根系周围的土壤中,生活着难以计数的真菌、细菌、放线菌。群落处于稳定状态时,群落所栖居的土壤表层含水量增加,土壤养分也在改善。
生态系统1 某荒漠生态系统
下图为一个池塘生态系统的示意图。
生态系统2 某池塘生态系统
1. 分析上述生态系统中生物之间的食物关系,你能画出多少条食物链?与其他同学画出的食物链进行比较,分析各自的食物链是否需要修改,共同完善该生态系统的食物链和食物网。
2. 按照不同种类生物的营养方式,以及它们在生态系统中的作用,将上述生态系统中的生物进行归类。
生产者:消费者:分解者:
水蚤、草履虫、田螺、虾、草鱼、黑鱼、青鱼
3. 在上述生态系统中,食物链之外还有哪些成分?它们对生态系统来说是不可缺少的吗?为什么?
4.每个生物体的生存都离不开物质和能量。这些生物是怎样获得物质和能量的?不同种类的生物获取物质和能量的途径一样吗?
5.参照一般系统的结构模式图,尝试画出生态系统的结构模型。
还有非生物的物质和能量、分解者。物质和能量是生命活动存在的最基本条件,生命活动本质上也是物质与能量的变化。非生物物质还是生物赖以生存的环境。分解者能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物,是生态系统的必需成分。
绿色植物:通过光合作用把无机物转变为有机物,将太阳能转化为化学能。动物:通过摄取其他生物获得物质和能量。微生物:通过分解动植物遗体和动物的排遗物获得物质和能量。各种生物获取物质和能量的途径是不一样的。
二、生态系统具有一定的结构
(1)非生物的物质和能量
①物质:空气、水、无机盐等。
③功能: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根本来源
①组成:自养生物,主要指的是绿色植物,还包括光和细菌和化能合成作用的自养生物(如硝化细菌)
②功能:生产者是生态系统中唯一能把无机物合成有机物并固定能量的成分,是生态系统的基石。
(3)消费者:指各种动物,它们直接或间接依赖绿色植物而生存。消费者属于异养生物。
②功能:能将有机物转化为无机物(CO2、水、氨等),加快生态系统的物质循环;对于植物的传粉和种子的传播具有重要作用。消费者是生态系统的重要成分,但不是必要成分。
一级(初级)消费者(植食性动物):直接取食植物的消费者
二级(次级)消费者(小型肉食性动物):取食植食性动物的消费者
三级消费者(大型肉食性动物):取食小型肉食性动物的消费者
①组成:各种营腐生生活的生物,主要是细菌和真菌
②功能:分解动植物遗体和动物的排遗物中所含的有机物,并返还给非生物环境,保证物质循环的顺利进行,是生态系统中不可缺少的成分。
比较生态系统的组成成分
光、热、空气、水、无机盐等
绿色植物;光合细菌、蓝藻;化能合成细菌
绝大多数动物;寄生生物
腐生细菌和真菌;腐生动物,如蚯蚓、蜣螂等
生态系统中四种成分的联系
图中①②③④分别代表什么生理过程?
(或化能合成作用)光合作用
(1)生产者都是自养生物,自养生物都是生产者。(2)消费者一般从活的生物体取食,而分解者则从生物遗体、排遗物和残落物中获得物质和能量。(3)并非所有的动物都是消费者,如腐生动物蚯蚓、蜣螂等都属于分解者。(4)并非所有的微生物都是分解者,如光合细菌和硝化细菌属于生产者,寄生细菌属于消费者。(5)植物并不都是生产者,如菟丝子营寄生生活,属于消费者。
1.在生态系统中生产者都是植物( )
2.在生态系统中动物都是消费者( )
3.在生态系统中分解者都是细菌( )
三、生态系统的营养结构——食物链和食物网
(1)概念:生态系统的各种生物之间通过食物关系形成的一种关系叫作食物链
(2)最常见的是通过捕食关系形成的捕食食物链,即我们通常所说的食物链。
①捕食链:指生物之间因捕食关系而形成的食物链,以活的绿色植物为基础,其第一营养级(开端)一定是生产者,第二营养级一定是植食性动物。
②寄生链:生物间因寄生关系而形成的食物链,以活的动植物有机体为基础,以某些专门营寄生生活的生物结束。例:牧草→黄鼠→跳蚤→鼠疫细菌。
③腐生链:某些生物专以动植物遗体或动物的排遗物涉及食物而形成的食物链,以死亡的动植物遗体或动物排遗物为基础,以真菌、细菌和某些土壤动物结束。例:植物残枝败柳→蚯蚓→线虫→节肢动物
(3)营养级:指生态系统中每条食物链同一环节上所有生物的总和。生产者一定是第一营养级,所以消费者级别和其营养级级别相差一级。
(4)在分析有关食物链的问题时要注意以下几个问题:
①组成:食物链由生产者和各级消费者组成,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。环境中的非生物的物质和能量不参与构成食物链,分解者也不参与构成食物链。
②生态系统中的食物链不是固定不变的,原因是动物食性的改变。因此食物链往往具有暂时性
③一条食物链上一般不会超过五个营养级,原因是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经五个营养级后,不足以再维持一个营养级
④食物链中的捕食关系是经长期自然选择形成的,不会倒转,因此箭头一定是由上一个营养级指向下一个营养级
⑤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,也不一定是某种群。
(1)概念:在生态系统中,许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系,叫作食物网。
(2)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。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。
①图示中共有6条食物链。数食物链规则:从没有箭头指向的生物即生产者A开始,沿箭头方向一直数到最后,算一条。
②图示中H占第三、第四、第五3个营养级,分别与次级消费者、三级消费者、四级消费者。对食物网中的某一动物而言,其营养级是不固定的,视具体食物链而定。
③图示中B和C的关系:竞争和捕食
④生物种类越多,形成的食物链越多,食物网越复杂
(4)食物网中各种生物之间的关系
①捕食关系:食物链和食物网是各种生物通过食物关系而形成的联系,所以,其中最主要的是捕食与被捕食的关系。
②捕食和竞争关系:在食物网中,两种生物之间可能既是捕食关系,又是竞争关系,如在食物链“草→鼠→鹰”和“草→鼠→蛇→鹰”中,蛇和鹰之间既是捕食关系,又是竞争关系(都以鼠为食)
③不同程度上相互影响的关系:在食物链中,当某种生物因某种原因大量减少或增加时,直接影响另一种生物的数量变动。而在食物网中,这种影响会因某种生物所处的食物链的不同而有所不同。
(5)食物链和食物网的功能:食物链和食物网是生态系统的营养结构,也是生态系统中能量流动和物质循环的渠道。
生态系统的组成成分及相互关系可以归纳为
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