高中生物苏教版 (2019)选择性必修2 生物与环境第一节 生态系统的结构学案设计

这是一份高中生物苏教版 (2019)选择性必修2 生物与环境第一节 生态系统的结构学案设计，共12页。学案主要包含了生物与环境构成生态系统，生物圈是最大的生态系统等内容，欢迎下载使用。

一、生物与环境构成生态系统
1．生态系统的概念：在一定空间中的生物群落与非生物的环境因素相互作用而形成的统一体。
2．生态系统的组成成分(连线)
提示：①—c ②—a ③—d ④—b
二、生物圈是最大的生态系统
1．生物圈的概念：地球上的全部生物及其无机环境的总和，包括岩石圈上层、水圈和大气圈下层。
2．生态系统的类型
将序号所示生态系统的类型进行归类：
①海洋生态系统 ②草原生态系统 ③森林生态系统 ④农业生态系统 ⑤果园生态系统 ⑥苔原生态系统 ⑦淡水生态系统 ⑧人工林生态系统 ⑨荒漠生态系统 ⑩城市生态系统
自然生态系统 人工生态系统
三、生态系统的营养结构——食物链和食物网
1．食物链及其营养级
(1)食物链的概念：在生态系统中，生物之间由于营养关系而形成的营养结构。
(2)营养级的概念：指处于食物链某一环节上的所有生物的总和。
(3)实例
2．食物网
(1)概念
生态系统中的许多食物链会相互交错，这就形成了更为复杂的网状营养结构——食物网。
(2)形成的原因
①一种植物可能成为多种植食性动物的食物。
②一种植食性动物也可能取食多种植物，或被多种肉食性动物所取食。
四、特定生态系统的生物与非生物因素决定其营养结构
一个特定生态系统的营养结构是由构成该生态系统的生物因素与非生物因素共同决定的。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统。( )
2．土壤中的硝化细菌是异养生物，因而不属于生产者。( )
3．生产者都是绿色植物，分解者都是细菌。( )
4．食物链的起点都是生产者，终点是最高级的消费者。( )
5．在一条食物链中，生产者为第一营养级，消费者所处的营养级不固定。( )
6．食物链纵横交错形成的复杂营养结构就是食物网。食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量。( )
提示：1．× 生态系统由生物群落和无机环境共同组成，而食物网中的生物只包括生产者和消费者，不包括分解者。
2．× 土壤中的硝化细菌是化能自养型生物，属于生产者。
3．× 生产者不都是绿色植物，如硝化细菌；分解者不都是细菌，如蜣螂等。
4．√ 5．√
6．× 食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的种类。
生态系统的组成成分
1．生态系统四种成分组成内容、作用、地位的比较
2．生态系统各组成成分的相互关系
据图可知：
(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(有机物及其贮存的化学能)的成分，因此，可以说生产者是生态系统的基石。
(3)从理论上讲，消费者的功能活动不会影响生态系统的根本性质，所以消费者不是生态系统必要的基础成分，但在自然生态系统中，生产者、消费者和分解者都是紧密联系，缺一不可的。
(4)分解者在生态系统中占有重要地位。如果一个生态系统中没有分解者，动植物的遗体残骸就会堆积如山，生态系统就会崩溃。因此，从物质循环角度看，分解者在生态系统中占有重要地位。
(5)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。
1．哪些生物属于消费者？是不是消费者都是动物？是不是所有的动物都是消费者？
提示：属于消费者的生物有大部分动物、寄生细菌和部分营寄生生活的植物(如菟丝子)等。并不是消费者都是动物。并不是所有的动物都是消费者。
2．分解者主要是真菌，除此之外，部分细菌和动物也属于分解者，哪些细菌和动物也属于分解者？
提示：腐生细菌和一些营腐生生活的动物，如蚯蚓、蜣螂和秃鹫等。
1．我国嫦娥四号完成了人类在月球表面进行的首次生物试验。嫦娥四号上搭载的“罐子”中有土壤、空气、水等，搭载着棉花、油菜、土豆、拟南芥、果蝇和酵母菌六种生物。在条件适宜的情况下，这个“罐子”能形成一个简单的微型生态系统。下列有关说法错误的是( )
A．题述“罐子”中的六种生物分属生产者、消费者和分解者
B．“罐子”生态系统的结构包括生物成分、非生物的物质和能量
C．“罐子”生态系统的营养结构简单，生产者是该生态系统的基石
D．“罐子”登月为人类今后建立月球基地提供了研究基础和经验
B [棉花、油菜、土豆、拟南芥属于生产者，果蝇属于消费者，酵母菌属于分解者，A正确；生态系统的结构包括生态系统的组成成分、食物链和食物网，B错误；该生态系统中生物种类少，营养结构简单，生产者是生态系统的基石，C正确；月球生物试验为人类今后建立月球基地提供了研究基础和经验，D正确。]
2．如图表示某生态系统中4种成分之间的关系。以下相关叙述正确的是( )
A．甲和乙包含的所有种群可以构成群落
B．丙代表的一定是原核生物
C．①代表光合作用，②代表呼吸作用
D．丁可以表示大气中的CO2
D [甲是生产者，乙是消费者，它们与分解者(丙)一起才能构成群落，A错误；丙是分解者，分解者不一定是原核生物，许多真菌、还有部分动物(如蚯蚓)都是分解者，但它们是真核生物，B错误；①代表捕食，如果图示表示碳循环，则②代表呼吸作用，C错误；在碳循环中丁表示大气中的CO2，D正确。]
生态系统成分中的三个“不等于”
(1)生产者≠植物：生产者不一定都是植物，某些细菌也可以是生产者，如硝化细菌等；植物也不一定都是生产者，如菟丝子是消费者。
(2)消费者≠动物：消费者不一定都是动物，如某些营寄生生活的微生物；动物也不一定都是消费者，如营腐生生活的蚯蚓是分解者。
(3)分解者≠微生物：分解者不一定都是微生物，还有某些营腐生生活的动物如蚯蚓；微生物也不一定都是分解者，如硝化细菌是生产者。
食物链和食物网
1．食物链的分析
(1)每条食物链的起点总是生产者，最末是不被其他动物所食的动物，即最高营养级，中间为多种动物，有任何间断都不算完整的食物链。
(2)在食物链中，当某种生物大量增加时，一般会导致作为其食物的上一营养级数量减少，作为其天敌的下一营养级数量增多。
(3)食物链中各营养级生物之间是相互制约的，使它们的数量始终处于一种动态变化中。这种制约可能来自种间，也可能来自种内。
(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营养级指向下一营养级。
(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。
2．食物网的分析
(1)营养位置：同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的营养级，如猫头鹰在食物网中分别占有第三、第四、第五营养级，即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，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合，如蛇与猫头鹰，二者之间既有捕食关系，又有竞争关系。
(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，而并非取决于生物数量。
3．食物链和食物网的功能
(1)生态系统保持相对稳定的重要条件：一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。
(2)生态系统的营养结构：食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。
1．如图表示某生态系统的食物网结构模式图，下列有关叙述错误的是( )
A．生态系统中的食物链交错连接形成食物网的原因是多种生物在不同食物链中处于不同的营养级
B．该食物网由8条食物链组成，蛇与鼠、食虫鸟与蛙的关系分别是捕食和种间竞争
C．该图仅体现了生态系统组成成分中的生产者和消费者，未体现的成分只有分解者
D．鹰在植物→鼠→蛇→鹰这条食物链中属于三级消费者，处于第四营养级
C [多种生物在不同食物链中处于不同的营养级，使生态系统中的食物链交错连接形成食物网，A项正确；该食物网由8条食物链组成：①植物→植食性昆虫→食虫鸟→鹰，②植物→植食性昆虫→肉食性昆虫→食虫鸟→鹰，③植物→植食性昆虫→肉食性昆虫→食虫鸟→蛇→鹰，④植物→植食性昆虫→肉食性昆虫→蛙→蛇→鹰，⑤植物→植食性昆虫→蛙→蛇→鹰，⑥植物→鼠→蛇→鹰，⑦植物→鼠→鹰，⑧植物→植食性昆虫→食虫鸟→蛇→鹰，其中蛇与鼠是捕食关系，食虫鸟与蛙是种间竞争关系，B项正确；食物网只体现生态系统组成成分中的生产者和消费者，未体现的成分是分解者、非生物的物质和能量，C项错误；鹰在植物→鼠→蛇→鹰这条食物链中属于三级消费者，处于第四营养级，D项正确。]
2．(多选)如图表示一个海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系。有关分析错误的是( )
A．细菌的能量不能流向线虫
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
AB [细菌在生态系统中可以作为生产者、消费者或分解者，图示中的细菌可以作为消费者线虫的食物，其中的能量随着食物流向线虫；食物链的营养级一般以捕食链划分，生产者为第一营养级，食草虫、线虫和海螺都是第二营养级，第三营养级的生物有沼蟹、蜘蛛；若大米草死亡，则细菌数量增加，以细菌为食物的线虫数量增加，沼蟹数量亦增加；若喷洒只杀灭食草虫的杀虫剂，则蜘蛛的食物减少，引起蜘蛛数量减少。]
食物网中生物数量的变化分析
(1)食物链的第一营养级生物减少，相关生物都减少。
(2)“天敌”减少，被捕食者数量增加，但随着数量增加，种内竞争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定。
(3)“中间”营养级生物减少的情况，举例如下：
若青蛙突然减少，则以它为食的蛇将减少，鹰过多捕食兔和食草鸟，从而导致兔、食草鸟减少，因鹰不只捕食蛇一种生物，它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变。
“鲸落”是鲸尸沉入深海形成的特殊生态系统，深海缺乏阳光，是低温、黑暗、高压的环境，鲸尸为深海动物和微生物提供营养物质，一些细菌的分解作用产生硫化氢，另一些细菌再氧化这些硫化氢得到能量，合成有机物，一具大型鲸尸可以维持多种生物生存上百年。
由材料分析知，鲸落是一种特殊的生态系统，由此形成科学思维的学科素养。
1．在鲸落生态系统中将营养物质分解成硫化氢的细菌属于什么成分？(科学思维)
提示：分解者。
2．在鲸落生态系统中氧化硫化氢获得能量的细菌属于什么成分？(科学思维)
提示：生产者。
“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》向我们描绘了美丽的草原风光。
由材料分析知，《敕勒歌》向我们描绘了美丽的草原风光，由此形成了生命观念的学科素养。
3．诗歌中出现的草、牛、羊是否构成了草原生态系统？(生命观念)
提示：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。
4．草原生态系统应该包含哪些生物成分？(生命观念)
提示：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。
[课堂小结]
1．(多选)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，不属于生态系统的组成成分
B．硝化细菌是原核生物，在生态系统中属于生产者
C．病毒是原核生物，在生态系统中属于消费者
D．蚯蚓是真核生物，在生态系统中属于分解者
BD [太阳光属于生态系统的组成成分之一，即非生物部分，A错误；硝化细菌属于自养生物，在生态系统中属于生产者，B正确；病毒无细胞结构，不是原核生物，在生态系统中属于消费者，C错误；蚯蚓在生态系统中属于分解者，D正确。]
2．俗话说：“大鱼吃小鱼，小鱼吃小虾，小虾吃泥巴。”某同学据此设计了一个水池生态系统。下列属于该生态系统第一营养级的是( )
A．小鱼吃的小虾 B．吃小鱼的大鱼
C．泥巴中的藻类 D．泥巴中的大肠杆菌
C [属于生态系统第一营养级的是生产者，藻类可以进行光合作用，属于生产者，C正确；小虾和大鱼都属于消费者，大肠杆菌属于分解者，A、B、D错误。]
3．(多选)如图表示生产者、消费者和分解者之间的关系，下列相关叙述中，错误的是( )
A．甲是生产者，丙是消费者
B．丙属于第二、三营养级
C．丙可以为甲提供无机盐
D．丙不参与构成食物链
AB [从题图中三种成分的关系可以判断出甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者。分解者可以将有机物分解，产生的无机盐被生产者利用。食物链由生产者和消费者组成，分解者不参与食物链的构成。]
4．下列有关图示的叙述中，正确的是( )
A．图中有两条食物链
B．狐与鸟之间既存在捕食关系又存在种间竞争关系
C．细菌占有第二、三、四、五营养级
D．图示可代表一个草原生态系统
A [细菌是分解者，不是食物链的环节。图中没有非生物的物质和能量，不能构成生态系统。]
5．请据图回答下列问题：
(1)图解表示一个________的组成及各成分间的关系，阳光是它的________来源。
(2)蛇占有________条食物链，占有的营养级是_________。
(3)若螳螂全部迁走，则黄雀的数量将会________，原因是______________。
(4)动植物尸体是由图中的________通过________和________这两种方式分解的。
[解析] 由于图解中含有非生物成分和生物成分，所以这是一个生态系统，而阳光是这个生态系统的能量来源。动植物的遗体等通过分解者的呼吸作用分解，呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。
[答案] (1)生态系统 能量 (2)两 第四和第五营养级 (3)增多 黄雀由第三和第四营养级变成了单纯的第三营养级，减少了能量的损耗 (4)细菌 有氧呼吸 无氧呼吸
1．阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成，各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体。
2．讨论某一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。
1．生命观念——基于对不同生态系统的组成成分及功能分析形成结构与功能观。
2．科学思维——通过构建生态系统各组成成分之间的关系模型，培养运用模型分析问题的能力；通过分析食物链(网)中各营养级生物的数量变化情况，培养运用逻辑思维分析问题的能力。
比较项目
组成内容
作用
地位
非生物的物质和能量
光、热、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
必备成分
生产者
主要是绿色植物，也包括化能自养型微生物(如硝化细菌)
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
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)
加快生态系统的物质循环，有利于植物的传粉和种子的传播
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、排遗物分解为无机物，被生产者重新利用
物质循环中的关键成分
知 识 网 络 构 建
要 点 强 化 识 记
1．生态系统是在一定空间中的生物群落与非生物的环境因素相互作用而形成的统一体。
2．生产者是指能利用简单的无机物制造有机物的自养生物。
3．消费者依赖生产者制造的有机物生存，它们主要是直接或间接地以植物为食的异养生物。
4．分解者能够把动植物遗体和遗物中有机物分解为无机物，它们主要是营腐生生活的细菌和真菌。
5．一个特定生态系统的营养结构都是由构成该生态系统的生物因素与非生物因素共同决定的。