第一節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)和生物圈,學習目標：1.理解生態(tài)因子的概念及其對生物的影響 2理解生態(tài)系統(tǒng)的概念 3理解食物鏈與食物網的概念 4理解生物圈的概念 5生態(tài)系統(tǒng)的類型和生物圈的范圍,能力目標：1.學會用謝爾福德的耐受定律說明生態(tài)問題 2能利用具體的食物鏈和食物網分析生物成分的營養(yǎng)級 3能用生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及其營養(yǎng)結構和知識解決實際問題 情感目標：1.培養(yǎng)學生的科學精神和科學態(tài)度 2了解當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)、積極投身于保護當?shù)丨h(huán)境的活動，提高環(huán)境保護的意識,情景導引 “螳螂捕蟬，黃雀在后”這個成語隱含了,生物之間的食物聯(lián)系。生物和生物之,間、生物和生存環(huán)境之間是如何相互作,用以及相互依存的呢？,核心要點突破,實驗探究創(chuàng)新,知能過關演練,第一節(jié),基礎自主梳理,基礎自主梳理,一、生態(tài)因子 1概念：環(huán)境中對生物生長、發(fā)育、生殖、行為和_等有直接或間接影響的因子。 2類型 (1)非生物因子：_等。 (2)生物因子：包括生物之間的各種相互關系，如捕食、競爭等。 3謝爾福德耐受定律 生態(tài)因子在低于或_生物體的耐受極限時均可成為限制因子，但在生態(tài)因子的耐受范圍內，每種生物都具有一個_區(qū)。,分布,光、溫度、水,超過,最適,二、生態(tài)系統(tǒng) 1概念：在一定的空間內，生物成分和非生物成分通過物質循環(huán)、_和_，彼此相互作用、相互依存而構成的一個_單位。 2組成成分 (1)非生物成分：_等。,能量流動,信息傳遞,生態(tài)學功能,無機鹽、空氣、陽光、水,(2)生物成分,綠色,生產者,無機物,腐生細菌和真菌,思考感悟 1細菌在生態(tài)系統(tǒng)中是否一定是分解者？請舉例說明。 【提示】 不一定，如硝化細菌是生產者。,3營養(yǎng)結構 (1)食物鏈： 生態(tài)系統(tǒng)中的生物由于_而形成的結構。 (2)食物網 概念：生態(tài)系統(tǒng)中的許多_相互交錯形成的更為復雜的網狀食物關系。 作用：增強生態(tài)系統(tǒng)結構和_的穩(wěn)定。,營養(yǎng)關系,食物鏈,功能,(3)營養(yǎng)級 概念：處于食物鏈某一環(huán)節(jié)上的_的總和。 分類 a第一營養(yǎng)級：_。 b第二營養(yǎng)級：_，即植食性動物。 c第三營養(yǎng)級：二級消費者，即以植食性動物為食的動物。 ,各種生物,生產者,一級消費者,思考感悟 2食物網中營養(yǎng)級與消費者級別一致嗎？試分析原因。 【提示】 不一致。生產者永遠是第一營養(yǎng)級，不占有消費者級別，而初級消費者是第二營養(yǎng)級。,海洋生態(tài)系統(tǒng),森林生態(tài)系統(tǒng),2生物圈 (1)概念：地球上的全部生物和一切適合于生物棲息的場所。 (2)范圍：包括巖石圈上層、水圈和_。水圈中生活著多種多樣的水生生物，而陸生生物主要生活在大氣圈的下層與巖石圈的上層。 (3)作用：人類的生存和發(fā)展離不開整個生物圈的繁榮；生物圈穩(wěn)態(tài)的維持是實現(xiàn)人類社會可持續(xù)發(fā)展的基礎。,大氣圈下層,核心要點突破,(3)具有一定“空間”范圍：一個池塘、一片草地、一塊農田、一片森林、一條河流甚至一個自制的生態(tài)瓶等均可獨立成為一個生態(tài)系統(tǒng)。 (4)具有整體性,2九大生命系統(tǒng)間的邏輯關系,下列組合中，依次屬于種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)的一組是( ) 生活在人大腸內的細菌 某一池塘中的全部魚類 肺炎患者肺部的肺炎球菌 一根枯木及枯木上的所有生物 A B C D 【嘗試解答】 D 【解析】 大腸內的細菌應屬于群落。池塘內的魚既不是一個物種也不是全部的生物。一根枯木及枯木上的所有生物應是生態(tài)系統(tǒng)。,跟蹤訓練 以下可以稱作生態(tài)系統(tǒng)的是( ) A一個湖泊中的浮游生物和所有的分解者 B一個燒杯中取自池塘的水、泥土和浮游生物 C一個池塘中的所有水蚤和分解者 D一個魚缸中的所有金魚和水草 解析：選B。生態(tài)系統(tǒng)指生物群落及無機環(huán)境相互作用的自然系統(tǒng)，它包括生物群落和無機環(huán)境兩部分內容。題中A、C、D三個選項只包括群落中的一部分生物，因此，它們均不是生態(tài)系統(tǒng)。,1生態(tài)系統(tǒng)中各組成成分的作用 (1)非生物成分生物群落賴以生存和發(fā)展的基礎 非生物成分為生物提供物質和能量，其中光能是絕大多數(shù)生物生命活動的最終能量來源。 (2)生產者生態(tài)系統(tǒng)的主要成分 通過光合作用或化能合成作用將無機物轉變成有機物，將光能或無機物中的能量轉變成化學能貯存在有機物中，從而為生物群落提供可利用的物質和能量。生產者是生態(tài)系統(tǒng)的基石，是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分，是一切生物的物質和能量的源泉。,(3)消費者生態(tài)系統(tǒng)最活躍的生物成分 直接或間接以生產者為食，有利于植物傳粉或種子的傳播，能夠加快生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán)。 (4)分解者物質循環(huán)中的關鍵成分 把有機物分解成各種無機物，是生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán)不可缺少的環(huán)節(jié)。 特別提醒 生產者除綠色植物外，還包括能進行化能合成作用的微生物。消費者除動物外，還包括營寄生生活的菟絲子、病毒等生物。分解者除腐生生活的細菌、真菌外，還包括少數(shù)的動物，如蜣螂、蚯蚓等。,2生態(tài)系統(tǒng)各成分之間的關系,特別提醒 (1)在生態(tài)系統(tǒng)各組成成分中，只有生產者與非生物成分的關系是雙向的，其余各成分間只能是單向關系。 (2)生產者和分解者是聯(lián)系生物群落和無機環(huán)境的兩大“橋梁”；生產者與各級消費者以捕食關系建立的食物鏈和食物網是能量流動和物質循環(huán)的渠道。,關于生態(tài)系統(tǒng)中生物成分的敘述中，正確的是( ) A生產者中有真核生物，也有原核生物，但都是自養(yǎng)型 B消費者是異養(yǎng)型真核生物 C分解者只包括腐生細菌和真菌 D生產者和分解者間為直接聯(lián)系，消費者可有可無 【嘗試解答】 A,【解析】 生產者大多數(shù)是光能自養(yǎng)型的真核生物綠色植物，但也有化能自養(yǎng)型的原核生物硝化細菌，所以A項是正確的。B選項，消費者都是異養(yǎng)型的，但并不都是真核生物，如根瘤菌，它以活的生物體豆科植物制造的有機物為食，屬于消費者，但屬于原核生物，細菌中有很多都屬于寄生菌類，屬于消費者。C選項，分解者除了有腐生細菌和真菌外，還有腐生動物，如蚯蚓、蜣螂等。D選項中生產者與分解者之間不一定是直接聯(lián)系，有時生產者和分解者需要靠消費者間接聯(lián)系。,【規(guī)律方法】 (1)并非所有的植物均為生產者，如菟絲子營寄生生活，屬于消費者。 (2)并非所有動物均為消費者，如蚯蚓為分解者。 (3)并非所有細菌均為分解者，如硝化細菌為生產者。 (4)生態(tài)系統(tǒng)各成分的判斷關鍵 判斷生產者的主要依據(jù)是是否為自養(yǎng)型生物，若為自養(yǎng)型生物，則為生產者。,判斷消費者時要特別注意異養(yǎng)型、非腐生等關鍵詞，植物、微生物都有可能成為消費者。 判斷分解者的主要依據(jù)是能否把動植物的遺體、殘枝敗葉轉變成無機物，即腐生生物，可能包括動物(如蚯蚓)。,跟蹤訓練 (2011年河南周口高二檢測)下列關于各生物成分的作用，錯誤的是( ) A生產者是生態(tài)系統(tǒng)的基石 B消費者能夠加快生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán) C生產者和消費者的呼吸可以把有機物轉化成無機物，所以可以沒有分解者 D從理論上講，可以沒有消費者，但自然界中的生態(tài)系統(tǒng)一般都有消費者 解析：選C。如果沒有分解者，動植物的遺體以及動物的排遺物會堆積如山，生態(tài)系統(tǒng)會崩潰。,食物鏈是生物之間單方向的食物聯(lián)系，食物網是生物之間多方向的食物聯(lián)系，而營養(yǎng)級是食物鏈同一環(huán)節(jié)上所有生物的總和，所以有的生物會占有不同的營養(yǎng)級。 1各種生物在食物鏈中的營養(yǎng)功能和營養(yǎng)級,2.食物鏈的分析 (1)每條食物鏈(捕食食物鏈)的起點總是生產者，終點是不被其他動物所食的動物，即最高營養(yǎng)級，中間為多種動物，有任何間斷都不是完整的食物鏈。 (2)在食物鏈中，當某種生物大量增加時，一般會導致以其作為天敵的上一營養(yǎng)級數(shù)量減少，以其作為食物的下一營養(yǎng)級數(shù)量增多。 (3)食物鏈中各營養(yǎng)級生物之間是相互制約的，使它們的數(shù)量處于一種動態(tài)變化中。這種制約可能來自于種間，也可能來自于種內。,3食物網的分析 (1)同一種消費者在不同的食物鏈中，可以占有不同的營養(yǎng)級，如貓頭鷹可能在不同的食物鏈中分別占有第三、第四、第五營養(yǎng)級。這就是說貓頭鷹在該食物網中占有三個不同的營養(yǎng)級。 (2)在食物網中，兩種生物之間的種間關系有可能出現(xiàn)不同概念上的重合，如蜘蛛與青蛙，二者之間可以既是捕食關系，又是競爭關系。 (3)在食物網中，當某種生物因外來因素而大量增加時，一般除導致上一營養(yǎng)級減少，下一營養(yǎng)級增加外，還會導致與其有競爭關系的生物數(shù)量下降。,(4)在食物網中，當某種生物因某種原因而大量減少，對另一種生物的影響，沿不同的線路分析結果不同時，應以中間環(huán)節(jié)少的為分析依據(jù)。 (5)食物網的復雜程度主要取決于有食物聯(lián)系的生物種類而并非取決于生物的數(shù)量。 特別提醒 高中生物中的食物鏈，一般是指捕食食物鏈，它是由生產者和消費者之間通過捕食關系形成的。分解者只能分解動植物的遺體殘骸，不能與動植物之間形成捕食關系，所以它不參與(捕食)食物鏈，不占營養(yǎng)級。,下圖是一簡單生態(tài)系統(tǒng)中的食物網，請回答下列問題：,(1)此生態(tài)系統(tǒng)中共有_條食物鏈。 (2)此生態(tài)系統(tǒng)中屬于第三營養(yǎng)級的生物是_，淡水蝦與小魚的關系是_，大魚與小魚的關系是_。 (3)此生態(tài)系統(tǒng)中的分解者是( ) A海鳥 B水綿 C水藻 D腐生細菌、真菌,(4)若所有的海鳥遷徙到別處，則大魚數(shù)量_，水藻數(shù)量_，淡水蝦數(shù)量_。 (5)若此生態(tài)系統(tǒng)中的水綿大量減少，則下列哪一項會隨著發(fā)生？( ) A水藻大量增多 B小魚的數(shù)量增多 C海鳥的數(shù)量減少 D甲殼類的數(shù)量增多,【嘗試解答】 (1)3 (2)淡水蝦、小魚、海鳥 競爭 捕食 (3)D (4)增多 減少 減少 (5)A 【解析】 該食物網中有3條食物鏈，處于第三營養(yǎng)級的生物有淡水蝦、小魚、海鳥；淡水蝦與小魚都以水蚤為食，兩者是競爭關系；大魚以小魚為食，兩者屬于捕食關系。水綿、水藻屬于生產者，海鳥、小魚等是消費者，腐生細菌、真菌屬于分解者。,所有的海鳥遷徙到別處后，大魚、甲殼類動物失去了天敵，它們會大量繁殖，數(shù)量增加，水藻數(shù)量減少。大魚數(shù)量增加，會捕食更多的小魚、淡水蝦，使小魚、淡水蝦數(shù)量減少，水蚤數(shù)量增多，水綿數(shù)量減少。該生態(tài)系統(tǒng)中若水綿大量減少，以水綿為起點的食物鏈的每一營養(yǎng)級生物都減少，海鳥捕食甲殼類增多，水藻數(shù)量增多。,【規(guī)律方法】 我們可以根據(jù)以下幾點來書寫食物鏈： (1)根據(jù)動物的食性 如“螳螂捕蟬，黃雀在后”。根據(jù)動物的食性，這條食物鏈是：綠色植物蟬螳螂黃雀。 (2)根據(jù)生物的個體數(shù)量關系 一般來說，營養(yǎng)級越低的生物，其數(shù)量越多，營養(yǎng)級越高的生物，其數(shù)量越少，即表現(xiàn)出“數(shù)量金字塔”。,(3)根據(jù)圖、表信息來確定 根據(jù)能量流動的特點：在食物鏈中，所含能量越多的生物，其營養(yǎng)級就越低；反之，則越高。 根據(jù)生物富集的特點：生物體內所含重金屬(鹽)、難分解的有機物等物質濃度越高，營養(yǎng)級就越高，這體現(xiàn)了生物富集現(xiàn)象。同樣要注意體內含量相差很近的是同一營養(yǎng)級。,跟蹤訓練 (2009年高考廣東卷)下圖為南極某海域的食物鏈。據(jù)圖判斷正確的是( ),A此食物網共有6條食物鏈 B硅藻既是生產者，又是分解者 C磷蝦在不同食物鏈上都屬于同一營養(yǎng)級 D嚴禁過度捕殺藍鯨是由于其對該食物網影響最大 解析：選C。此食物網共有9條食物鏈，硅藻是植物，屬于生產者，不是分解者，生產者遭到破壞對食物網的影響最大。而磷蝦在每一條食物鏈中都是第二營養(yǎng)級，所以C項對。,實驗探究創(chuàng)新,驗證生態(tài)系統(tǒng)各成分的不可或缺性 在一個生態(tài)系統(tǒng)中，非生物成分、生產者、分解者占有非常重要的地位，為了證明其重要性和不可缺少性，請設計實驗進行驗證。 材料用具：等大的玻璃瓶四個、清水、河泥、生長狀況和大小相同的金魚若干條、生長狀況和大小相同的金魚藻若干。 實驗步驟：取玻璃瓶，分別編號為1、2、3、4。,分別對4個玻璃瓶做以下處理：,觀察四個玻璃瓶中金魚存活時間。 問題與討論： (1)1號和2號相比，哪一瓶存活時間長？_，原因是_ _。,(2)1號和4號對照，能否說明分解者是生態(tài)系統(tǒng)中的必備成分？若不能，應如何改進實驗？ _。 (3)金魚存活時間最長的是_，原因是 _。 (4)_號和_號對照，能說明生產者是生態(tài)系統(tǒng)中的必備成分。 (5)本實驗的結論是_ _。,【解析】 解答實驗設計題時要注意對照原則和單因子變量原則。本題驗證生態(tài)系統(tǒng)的成分非生物成分、生產者、分解者在生態(tài)系統(tǒng)中的重要性和不可缺少性，需分為四組，其中一組所有條件都適宜作為對照，其余三組分別缺少生產者、分解者、非生物成分進行實驗，觀察各實驗組金魚存活時間的長短。,【答案】 (1)1號 2號瓶中金魚藻因缺少光不能進行光