2024高中生物第5章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第1節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結構教案新人教版必修3

PAGE12-第1節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結構[學習目標]1.舉例說明什么是生態(tài)系統(tǒng)。2.探討某一生態(tài)系統(tǒng)的結構。3.嘗試建構生態(tài)系統(tǒng)的結構模型。學問點一生態(tài)系統(tǒng)的范圍學問梳理1.生態(tài)系統(tǒng)的概念由eq\o(□,\s\up3(01))生物群落與它的eq\o(□,\s\up3(02))無機環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體。2．生態(tài)系統(tǒng)的范圍生態(tài)系統(tǒng)的空間范圍有大有小。地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是eq\o(□,\s\up3(03))生物圈，它是地球上的eq\o(□,\s\up3(04))全部生物及其eq\o(□,\s\up3(05))無機環(huán)境的總和。eq\a\vs4\al([問題思索])1.個體、種群、群落及生態(tài)系統(tǒng)的關系？提示：2．動物園里的動物、植物、微生物及其無機環(huán)境能構成生態(tài)系統(tǒng)嗎？提示：動物園中的全部生物及其無機環(huán)境不能說是一個生態(tài)系統(tǒng)，因為其中的動物分開飼養(yǎng)，不能體現(xiàn)其內(nèi)在的養(yǎng)分關系及相互聯(lián)系，沒能構成一個有機的統(tǒng)一整體，因此以它為主的動物園就不能構成一個生態(tài)系統(tǒng)。典題分析題型一生態(tài)系統(tǒng)的推斷[例1]在一陰濕山洼的草叢中，有堆長滿苔蘚的腐木，其中聚集著螞蟻、蚯蚓、蜘蛛、老鼠等動物，下面有關陰濕山洼草叢及其生物等的敘述，正確的組合是()①陰濕山洼草叢是一個生態(tài)系統(tǒng)②陰濕山洼草叢中的螞蟻是一個種群③陰濕山洼草叢中的動物是一個生物群落，養(yǎng)分方式為異養(yǎng)型④苔蘚是自養(yǎng)生物，能將光能轉化為有機物中的化學能，將無機物轉化為有機物A．①②B．③④C．②③D．①④eq\a\vs4\al([解題分析])在陰濕山洼草叢中，有光、水、空氣、土壤，腐木內(nèi)含有各種微生物，另外還有雜草、苔蘚等植物，動物包括螞蟻、蚯蚓、蜘蛛、老鼠等。生物與其無機環(huán)境相互作用構成的整體是生態(tài)系統(tǒng)；草叢中同種生物(如某種螞蟻)個體的總和，叫做種群；陰濕山洼草叢中的動物雖然包括多個種群，但只有動物不能構成群落，群落應包括植物、動物及微生物。eq\a\vs4\al([答案])D學問點二生態(tài)系統(tǒng)具有肯定的結構學問梳理1.結構生態(tài)系統(tǒng)的結構包括eq\o(□,\s\up3(01))生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和養(yǎng)分結構，養(yǎng)分結構包括eq\o(□,\s\up3(02))食物鏈和食物網(wǎng)。2．生態(tài)系統(tǒng)的組成成分(1)組成成分(2)生態(tài)系統(tǒng)各成分的相互關系3．生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分結構——食物鏈和食物網(wǎng)(1)食物鏈①概念：在生態(tài)系統(tǒng)中，各種生物之間由于eq\o(□,\s\up3(11))食物關系而形成的一種聯(lián)系。②實例③特點a．每條捕食鏈的起點都是eq\o(□,\s\up3(15))生產(chǎn)者，終點是不被其他動物所食的動物，即最高養(yǎng)分級，不能只寫中間一段。b．食物鏈中只存在eq\o(□,\s\up3(16))捕食關系，無寄生關系和腐生關系。c．食物鏈中只有eq\o(□,\s\up3(17))生產(chǎn)者和eq\o(□,\s\up3(18))消費者，不能出現(xiàn)eq\o(□,\s\up3(19))非生物的物質(zhì)和能量及分解者。d．消費者級別與養(yǎng)分級的關系：在食物鏈中養(yǎng)分級級別＝消費者級別＋1。(2)食物網(wǎng)①概念：生態(tài)系統(tǒng)中很多食物鏈彼此eq\o(□,\s\up3(20))相互交織連接成的困難eq\o(□,\s\up3(21))養(yǎng)分結構，例如上圖食物網(wǎng)由eq\o(□,\s\up3(22))10條食物鏈組成。②形成的緣由a．一種綠色植物可能是eq\o(□,\s\up3(23))多種植食性動物的食物。b．一種植食性動物既可能吃eq\o(□,\s\up3(24))多種植物，也可能被多種肉食性動物所食。③特點a．養(yǎng)分級位置：同一種消費者在不同的食物鏈中，可以占有eq\o(□,\s\up3(25))不同的養(yǎng)分級，例如貓頭鷹同時占有eq\o(□,\s\up3(26))三、四、五、六養(yǎng)分級。b．種間關系：在食物網(wǎng)中，兩種生物之間可能有eq\o(□,\s\up3(27))捕食和eq\o(□,\s\up3(28))競爭兩種種間關系，例如青蛙和蜘蛛之間。c．生物種類與食物網(wǎng)的困難程度：食物網(wǎng)的困難程度主要取決于有食物聯(lián)系的生物eq\o(□,\s\up3(29))種類，并非取決于生物數(shù)量。d．食物網(wǎng)中某一養(yǎng)分級的生物既不是單個個體，也不是某個種群，而是該養(yǎng)分級的eq\o(□,\s\up3(30))全部生物。(3)eq\a\vs4\al(食物鏈,網(wǎng)功能)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(生態(tài)系統(tǒng)的\o(□,\s\up3(31))養(yǎng)分結構,生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和\o(□,\s\up3(32))能量流淌的渠道,生態(tài)系統(tǒng)保持\o(□,\s\up3(33))相對穩(wěn)定的重要條件))eq\a\vs4\al([問題思索])1.動物都是消費者嗎？提示：不是，禿鷲、蚯蚓、蜣螂等以動植物殘體為食的腐生動物屬于分解者。2．細菌都是分解者嗎？提示：不是，硝化細菌和光合細菌是自養(yǎng)型，屬于生產(chǎn)者；寄生細菌屬于消費者。3．植物都是生產(chǎn)者嗎？提示：不是，菟絲子營寄生生活，屬于消費者。4．生產(chǎn)者都是植物嗎？提示：不是，光合細菌、化能合成細菌、藍藻等原核生物也屬于生產(chǎn)者。5．異養(yǎng)生物肯定是分解者嗎？提示：不是，異養(yǎng)生物可能是消費者，也可能是分解者。典題分析題型二推斷生態(tài)系統(tǒng)成分[例2]圖中的圓分別表示：a—生產(chǎn)者、b—分解者、c—原核生物、d—藍藻、e—腐生細菌。能正確表示它們之間相互關系的是()eq\a\vs4\al([解題分析])藍藻和腐生細菌均為原核生物，前者營自養(yǎng)生活，屬于生產(chǎn)者；后者營腐生生活，屬于分解者，A正確。eq\a\vs4\al([答案])A[例3]如圖為長期停留在太空站的太空人獲得所需物質(zhì)的模式圖。其中生物X和Y分別表示()A．生產(chǎn)者、消費者B．生產(chǎn)者、分解者C．分解者、生產(chǎn)者D．消費者、分解者eq\a\vs4\al([解題分析])生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的基石，為其他生物干脆或間接供應食物；而太空人產(chǎn)生的廢物要經(jīng)過分解者的分解作用才能被處理掉。所以圖中生物X和Y分別表示生產(chǎn)者和分解者。eq\a\vs4\al([答案])B規(guī)律總結1.生態(tài)系統(tǒng)各生物成分的推斷(1)推斷生產(chǎn)者，主要看它是否為自養(yǎng)型生物，若為自養(yǎng)型生物，則為生產(chǎn)者，包括綠色植物、光合細菌、藍藻、進行化能合成作用的細菌等。(2)推斷消費者，要特殊留意異養(yǎng)型、非腐生等關鍵詞，即消費者從活的生物體上取食，包括絕大多數(shù)的動物、寄生植物和寄生微生物(如病毒、寄生細菌、寄生真菌)。(3)推斷分解者，主要看它是否把無生命的動植物遺體、排出物和殘落物等中的有機物轉變?yōu)闊o機物，分解者都是異養(yǎng)型生物，包括腐生細菌、腐生真菌、腐生動物(如蚯蚓、禿鷲等)。2．生態(tài)系統(tǒng)中各成分的推斷(1)依據(jù)雙向箭頭推斷非生物的物質(zhì)、能量和生產(chǎn)者依據(jù)圖中，可判定A、D是生產(chǎn)者、非生物的物質(zhì)和能量。(2)依據(jù)箭頭指向推斷各成分①A有三個箭頭指出，為生產(chǎn)者；②D有三個箭頭指入，為非生物的物質(zhì)和能量；③B和C為消費者和分解者，因A(生產(chǎn)者)和B均指向C，故C為分解者，B為消費者。題型三食物鏈和食物網(wǎng)中的數(shù)量改變分析[例4]某島嶼居民與該島上的植物、兔、鼠、鼬和鷹構成的食物網(wǎng)如圖。下列敘述錯誤的是()A．兔與人的種間關系是捕食和競爭B．若去除鼬，則草原容納鷹的數(shù)量會增加C．大量捕殺鼬會導致鼠種內(nèi)斗爭增加D．植物中的能量能通過5條食物鏈傳遞給鷹eq\a\vs4\al([解題分析])兔和人有共同的食物來源，二者存在競爭關系，同時兔也能被人捕食，二者存在捕食關系，A正確；若去除鼬縮短了食物鏈，能量消耗削減，鷹獲得的能量增多，鷹的數(shù)量會增加，B正確；大量捕殺鼬時，鼠的數(shù)量會增多，種內(nèi)斗爭會增加，C正確；植物到鷹的食物鏈有4條，D錯誤。eq\a\vs4\al([答案])D規(guī)律總結食物鏈和食物網(wǎng)中的數(shù)量改變分析(1)食物鏈中第一養(yǎng)分級的生物(生產(chǎn)者)數(shù)量削減，整個食物鏈中的其他生物都會削減。(2)“天敵”一方削減，短時間內(nèi)被捕食者數(shù)量會增加，但隨著被捕食者數(shù)量增加，種內(nèi)斗爭加劇，被捕食者的數(shù)量又會下降，直至穩(wěn)定。(3)中間養(yǎng)分級的生物數(shù)量削減，則這種生物數(shù)量的改變視詳細食物鏈而定。①生產(chǎn)者數(shù)量相對穩(wěn)定原則，即消費者某一種群數(shù)量發(fā)生改變時，一般不考慮生產(chǎn)者數(shù)量的增加或削減。②最高養(yǎng)分級的生物種群數(shù)量相對穩(wěn)定原則，即當處于最高養(yǎng)分級的生物種群的食物有多種來源時，若其中一條食物鏈中某種生物削減，該種群的數(shù)量不會發(fā)生較大改變。③在食物網(wǎng)中，當某種生物因某種緣由而數(shù)量削減時，對另一種生物數(shù)量的影響，沿不同的食物鏈分析結果不同時，應以中間環(huán)節(jié)少的為分析依據(jù)。題型四食物鏈變式模型圖[例5]假如一個生態(tài)系統(tǒng)中有4種生物，并構成一條食物鏈，在某一時間分別測得這4種生物(甲、乙、丙、丁)所含有機物的總量，如圖所示。在一段時間內(nèi)，假如乙的種群數(shù)量增加，下列說法正確的是()A．食物鏈丁→乙→甲→丙B．甲、丙、丁的種群數(shù)量均增加C．甲、丁的種群數(shù)量下降，丙的種群數(shù)量增加D．甲的種群數(shù)量下降，丙、丁的種群數(shù)量增加eq\a\vs4\al([解題分析])從圖示量值關系看出，4種生物有機物總量為丙>甲>乙>丁，因此按養(yǎng)分級關系由低到高，應為丙→甲→乙→丁形成食物鏈。乙種群數(shù)量增加，造成丁增加、甲削減，甲削減會造成丙增加，D正確。eq\a\vs4\al([答案])D學問拓展食物鏈(網(wǎng))的構建方法(1)依據(jù)能量或有機物的含量“由多到少”構建食物鏈(網(wǎng))養(yǎng)分級ABCD能量(kJ)15.9870.70.9141.0生態(tài)系統(tǒng)中的能量流淌是單向傳遞、逐級遞減的，能量值大者為被捕食者，少者為捕食者。若兩能量值相差不大，不足以構成10%～20%的比例，則兩者應為同一養(yǎng)分級，故可以確定該表中食物鏈為：B→D→A→C。(2)依據(jù)有害物質(zhì)的濃度“由少到多”構建食物鏈(網(wǎng))生物體ABCDE有機汞濃度(ppm)0.0670.51680.39生態(tài)系統(tǒng)中存在生物富集現(xiàn)象，即養(yǎng)分級越高，體內(nèi)有害物質(zhì)的濃度越高，兩者在數(shù)值上呈正相關，故可以確定該表中食物網(wǎng)為：。(3)依據(jù)捕食關系曲線構建食物鏈(網(wǎng))先上升先下降者為被捕食者，后上升后下降者為捕食者，故可以確定圖中食物鏈為：乙→丙→甲。(4)依據(jù)數(shù)據(jù)的各種變式模型構建食物鏈(網(wǎng))圖1和圖2都是以每個養(yǎng)分級中有機物多少為依據(jù)的，圖1中的食物鏈是丙→甲→乙→??；圖2中的食物網(wǎng)是。課堂小結1．2024年4月1日，黨中心在白洋淀“畫了一個圈”，成立了雄安新區(qū)，白洋淀的蘆葦蕩是其一大特色，白洋淀的蘆葦蕩屬于()A．種群B．群落C．物種D．生態(tài)系統(tǒng)答案D解析白洋淀的蘆葦蕩包括無機環(huán)境和各種生物，屬于生態(tài)系統(tǒng)。2．從生態(tài)系統(tǒng)的組成成分看，光合細菌和蚯蚓分別屬于()A．生產(chǎn)者、消費者B．生產(chǎn)者、分解者C．分解者、消費者D．消費者、分解者答案B解析光合細菌屬于自養(yǎng)型微生物，在生態(tài)系統(tǒng)中屬于生產(chǎn)者；蚯蚓為腐食動物即營腐生生活，在生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者。3．關于生態(tài)系統(tǒng)組成成分的敘述，正確的是()①凡是細菌、真菌都是分解者②凡是自養(yǎng)型生物都是生產(chǎn)者③植物都是生產(chǎn)者④動物都是消費者⑤異養(yǎng)型生物都是消費者A．②B．②⑤C．③④D．①②③答案A解析光合細菌、化能合成細菌都是生產(chǎn)者，①錯誤；自養(yǎng)型生物能夠?qū)o機物合成有機物，為生產(chǎn)者，②正確；絕大多數(shù)植物可以通過光合作用制造有機物，為生產(chǎn)者，有些植物如菟絲子是消費者，③錯誤；有的動物以動植物遺體為食物，為分解者，如蚯蚓、禿鷲，④錯誤；絕大多數(shù)細菌和真菌都是異養(yǎng)型生物，為分解者，⑤錯誤，綜上所述，A正確。4．如圖是某生態(tài)系統(tǒng)中幾種生物的食物關系，相關敘述正確的是()A．草屬于第一養(yǎng)分級 B．青蛙是初級消費者C．蛇只屬于第三養(yǎng)分級 D．該食物網(wǎng)有2條食物鏈答案A解析草是生產(chǎn)者，屬于第一養(yǎng)分級，A正確；青蛙是次級消費者，屬于第三養(yǎng)分級，B錯誤；蛇屬于第三、第四養(yǎng)分級，C錯誤；該食物網(wǎng)有3條食物鏈，D錯誤。5．如圖是處于平衡狀態(tài)的簡潔淡水生態(tài)系統(tǒng)的一部分，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)中屬于第三養(yǎng)分級的動物是__________________，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．水鳥B．水綿C．水藻D．腐生細菌、真菌(4)若全部水鳥遷徙到別處，短時間內(nèi)大魚數(shù)目________，水藻數(shù)目________，淡水蝦數(shù)目________。(5)若此生態(tài)系統(tǒng)中的水綿大量削減，則短時間內(nèi)()A．水藻大量增多 B．小魚的數(shù)目增多C．水鳥的數(shù)目削減 D．甲殼類的數(shù)目增多(6)此生態(tài)系統(tǒng)中各種生物的總和，在生態(tài)學上稱為________。答案(1)3(2)水鳥、小魚、淡水蝦競爭捕食(3)D(4)增多削減削減(5)A(6)群落解析(1)食物鏈都是以生產(chǎn)者為起點，以不被其他動物所捕食的動物為終點，圖中以水藻起先的食物鏈有1條，以水綿起先的食物鏈有2條，共3條