3.1生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)-高二生物（2019選擇性必修2）

第三章

生態(tài)系統(tǒng)

第一節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)演講人教學(xué)目標(biāo)通過對具體案例的分析，說出生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，能運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀闡明各組分的功能。（生命觀念）通過分析物質(zhì)在各組分間的流動，構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型，認(rèn)識生態(tài)系統(tǒng)是一個有機(jī)統(tǒng)一的整體，嘗設(shè)計(jì)的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修正，培養(yǎng)推理、建模、創(chuàng)造性思維、批判性思維等科學(xué)思維能力。(科學(xué)思維、科學(xué)探究）通過討論多種生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，理解食物鏈(網(wǎng))、營養(yǎng)級等概念，樹立生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)與平衡觀。（生命觀念)通過關(guān)注當(dāng)下生態(tài)系統(tǒng)存在的問題，嘗試?yán)盟鶎W(xué)知識為生態(tài)保護(hù)提出合理建議，培養(yǎng)社會責(zé)任感。（社會責(zé)任)任務(wù)1：思考與討論1.分析三門峽段濕地中除了上述鳥類、魚類、昆蟲和高等植物外，還可能生活著哪些生物？這些生物之間有什么關(guān)系？2.分析為什么要保護(hù)濕地？三門峽濕地中還可能生活著浮游生物、營腐生生活的微生物等。植物能通過光合作用合成有機(jī)物，為動物提供食物來源，為微生物提供可供分解的有機(jī)物；動物、微生物依賴植物生存，也通過呼吸作用將有機(jī)物分解成無機(jī)物。濕地被譽(yù)為地球的“腎臟”,具有蓄洪防旱、調(diào)節(jié)區(qū)域氣候、控制土壤侵蝕、自然凈化污水的作用，還為遷飛的鳥類等提供棲息地，為人們提供休閑娛樂環(huán)境等。生態(tài)系統(tǒng)的組成01生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)是在一定空間中的生物群落與非生物的環(huán)境因素相互作用而形成的統(tǒng)一體。生態(tài)系統(tǒng)中的生物種類繁多，根據(jù)其在生態(tài)系統(tǒng)中的功能，可以將它們分為生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者三大組分。生態(tài)系統(tǒng)的組成成分生產(chǎn)者（producer）是指能利用簡單的無機(jī)物制造有機(jī)物的自養(yǎng)生物。綠色植物是生態(tài)系統(tǒng)中主要的生產(chǎn)者。它們通過光合作用，在制造有機(jī)物的同時，還將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在有機(jī)物中。生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的物質(zhì)和能量的主要來源，是生態(tài)系統(tǒng)中最基本、最關(guān)鍵的生物因素。生態(tài)系統(tǒng)中除了綠色植物外，還有哪些生產(chǎn)者呢？硝化細(xì)菌等進(jìn)行化能合成作用的生物生態(tài)系統(tǒng)的組成成分消費(fèi)者（consumer）依賴生產(chǎn)者制造的有機(jī)物生存，它們主要是直接或間接地以植物為食的異養(yǎng)生物。直接以植物為食的植食性動物稱為初級消費(fèi)者，如植食性哺乳動物兔、羊。以植食性動物為食的肉食性動物稱為次級消費(fèi)者，如以植食性昆蟲為食的啄木鳥。以肉食性動物為食的動物稱為三級消費(fèi)者，如以蛙等為食的蛇，以小蝦、小魚等為食的烏鱧（黑魚），以鼠、蛇和食蟲鳥類等為食的蒼鷹。還有許多消費(fèi)者是雜食性動物。例如，狐貍既取食植物果實(shí)，又捕食鼠類。消費(fèi)者依靠自身的代謝作用，能將攝取的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為自身所需要的物質(zhì)，并將代謝過程中產(chǎn)生的二氧化碳、含氮廢物等無機(jī)物排出體外。消費(fèi)者加快了生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)。生態(tài)系統(tǒng)的組成成分在任何一個生態(tài)系統(tǒng)中，非生物因素不僅包括陽光、空氣和水，生物因素也不僅包括動物和植物，構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的組分非常多，它們在生態(tài)系統(tǒng)中都不可或缺，它們相互協(xié)調(diào)，共同維持生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定。小結(jié)生態(tài)系統(tǒng)的時空結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的時空結(jié)構(gòu)是指各種生物成分或群落在空間上和時間上的不同配置和形態(tài)變化特征，包括水平分布上的鑲嵌性、垂直分布上的成層性和時間上的發(fā)展演替特征，即水平結(jié)構(gòu)、垂直結(jié)構(gòu)和時間結(jié)構(gòu)。生態(tài)系統(tǒng)的水平結(jié)構(gòu)是指在一定生態(tài)區(qū)域內(nèi)群落類型在水平空間上的組合與分布。在不同的地理環(huán)境條件下，受地形、水文、土壤、氣候等因子的綜合影響，群落類型的水平分布并非是均勻的。一般有3個時間度量，一是長時間度量，以生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)化為主要內(nèi)容；二是中等時間度量，以群落演替為主要內(nèi)容；三是晝夜、季節(jié)等短時間的變化。生態(tài)系統(tǒng)的垂直結(jié)構(gòu)包括不同群落類型在不同海拔的生境上垂直分布和生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部不同群落類型垂直分布兩個方面。生態(tài)系統(tǒng)的類型生態(tài)系統(tǒng)可以分為自然生態(tài)系統(tǒng)（naturalecosystem）與人工生態(tài)系統(tǒng)（artificialecosystem）。自然生態(tài)系統(tǒng)又被分為陸地生態(tài)系統(tǒng)（terrestrialecosystem）和水域生態(tài)系統(tǒng)（aquaticecosystem）兩大類。陸地生態(tài)系統(tǒng)包括苔原生態(tài)系統(tǒng)、荒漠生態(tài)系統(tǒng)、草地生態(tài)系統(tǒng)（如草原生態(tài)系統(tǒng)）、林地生態(tài)系統(tǒng)（如森林生態(tài)系統(tǒng)）等。苔原生態(tài)系統(tǒng)主要分布在極地地區(qū)。生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，動植物種類稀少，生產(chǎn)者主要是地衣和苔蘚等。生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)02食物鏈在生態(tài)系統(tǒng)中

，生物之間由于營養(yǎng)關(guān)系而形成的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)稱為食物鏈

（foodchain）。捕食鏈：草兔狼消費(fèi)等級營養(yǎng)等級生產(chǎn)者

初級消費(fèi)者

次級消費(fèi)者第一營養(yǎng)級

第二營養(yǎng)級

第三營養(yǎng)級任務(wù)2：寫出下列食物網(wǎng)中的食物鏈在生態(tài)系統(tǒng)中，一種植物可能成為多種植食性動物的食物，而一種植食性動物也可能取食多種植物，或被多種肉食性動物所取食。因此，生態(tài)系統(tǒng)中的許多食物鏈會相互交錯，這就形成了更為復(fù)雜的網(wǎng)狀營養(yǎng)結(jié)構(gòu)——食物網(wǎng)（food

web）。由于食物鏈的環(huán)節(jié)數(shù)目是受到限制的，所以營養(yǎng)級的數(shù)目也不可能很多，一般限于3～5個。任務(wù)2：寫出下列食物網(wǎng)中的食物鏈捕食鏈：生態(tài)系統(tǒng)中，各種生物因食物關(guān)系而形成的聯(lián)系基本模式：生產(chǎn)者+不同級別的消費(fèi)者書寫原則：植物（起點(diǎn)）

植食性動物

一級肉食性動物

二級肉食性動物

二級肉食性動物4.環(huán)節(jié)：一般不超過5個環(huán)節(jié)任務(wù)3：思考和討論該食物網(wǎng)由多少條食物鏈組成？鷹的營養(yǎng)級別是____________________。圖中雀與老鼠的關(guān)系是_____；鷹與蛇的關(guān)系是_____。每條食物鏈中是否包含分解者？各種動物所處的營養(yǎng)級是不是一成不變的？食物網(wǎng)中不同生物之間的關(guān)系既可能是________，也可能是________?？梢娛澄镦満褪澄锞W(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的___________，生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動就是沿著這種渠道進(jìn)行的。如果上述雀大量死亡，那么狼的數(shù)量將怎樣變化？12條第三、四、五營養(yǎng)級競爭捕食捕食競爭營養(yǎng)結(jié)構(gòu)減少特定生態(tài)系統(tǒng)的生物與非生物因素決定其營養(yǎng)結(jié)構(gòu)任何一個生態(tài)系統(tǒng)都是由特定的生物群落及其無機(jī)環(huán)境組成的統(tǒng)一體。在這一特定環(huán)境中，各種生物在長期適應(yīng)當(dāng)?shù)靥囟ǖ姆巧镆蛩氐倪M(jìn)化過程中，形成了這個生態(tài)系統(tǒng)特有的營養(yǎng)關(guān)系。在一個具有復(fù)雜營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的生態(tài)系統(tǒng)中，一般不會由于一種生物的消亡而導(dǎo)致整個生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。但是任何一種生物的滅絕都會在不同程度上使生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有所下降。當(dāng)一個生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)十分簡單時，任何生物因素或非生物因素的改變都可能引起這個生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生劇烈的變化。知識鏈接我國長白山的高山苔原任務(wù)4：依據(jù)左圖箭頭鏈接右圖用以表示生態(tài)系統(tǒng)中的碳元素的轉(zhuǎn)移途徑任務(wù)4：依據(jù)左圖箭頭鏈接右圖用以表示生態(tài)系統(tǒng)中的碳元素的轉(zhuǎn)移途徑課堂小結(jié)課堂檢測1.在自然生態(tài)系統(tǒng)中，許多食物鏈會形成復(fù)雜的食物網(wǎng)，原因是(

)A.食物鏈的每個營養(yǎng)級只有一種生物B.營養(yǎng)級的層級與消費(fèi)者的級數(shù)相同C.同一種生物可能捕食不同種的生物D.一種生物只能被另一種生物所捕食C課堂檢測2.在陽光明媚、水草豐茂的草原上，生活著牛、羊、鹿、狼、兔、鼠，還有禿鷹、蜣螂、細(xì)菌等，嘗試寫出該生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈。課堂檢測3.如圖所示是某生態(tài)系統(tǒng)中雜草入侵對物種豐富度的影響，下列敘述不正確的是()A.雜草入侵后，該生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化B.雜草入侵后，該生態(tài)系統(tǒng)的物種豐富度下降C.雜草入侵后，該生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)變得簡單D.雜草入侵后，該生態(tài)系統(tǒng)的垂直結(jié)構(gòu)不會發(fā)生變化D課堂檢測4.某地因采礦導(dǎo)致地表下沉，成為無法利用的荒地。為了改變這種狀況，有關(guān)部門因地制宜，通過引水等措施，將該地改造成濕地生態(tài)公園，一些生物陸續(xù)遷入，并逐漸形成相對穩(wěn)定的生物群落。如圖是該公園生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的一部分，請回答下列問題：(1)圖中雜食性魚類與昆蟲之間的種間關(guān)系有__________。(2)因該水域有些滲漏，補(bǔ)水時曾不慎引入含除草劑的水，導(dǎo)致一些水草死亡。水草腐爛后，圖中所示的生物類群中最先快速增殖的是__________。(3)圖中既含有初級消費(fèi)者，又含有次級消費(fèi)者的生物類群有______________________________________