高中生物人教版 (2019)選擇性必修2第3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(jié)構(gòu)導(dǎo)學(xué)案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

第1節(jié)　生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)目標(biāo)素養(yǎng)定位1.舉例說(shuō)明什么是生態(tài)系統(tǒng)2.通過(guò)分析生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),歸納生態(tài)系統(tǒng)的組分,建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型3.闡明生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)統(tǒng)一的整體1.通過(guò)分析具體生態(tài)系統(tǒng)中生物與生物、生物與非生物環(huán)境的關(guān)系,建立生態(tài)系統(tǒng)的概念。(科學(xué)思維)2.分析幾個(gè)典型生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的生命觀念,建立生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型。(生命觀念、科學(xué)思維)3.通過(guò)對(duì)實(shí)例的分析討論,建立食物鏈和食物網(wǎng)的概念。(科學(xué)思維)4.通過(guò)演繹歸納,分析食物網(wǎng)中生物數(shù)量的變化,指導(dǎo)社會(huì)實(shí)踐。(科學(xué)思維、社會(huì)責(zé)任) 一、生態(tài)系統(tǒng)的范圍和組成成分1.生態(tài)系統(tǒng)的范圍(1)概念:在一定空間內(nèi),由生物群落與它的非生物環(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:有大有小,生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng),包括地球上的全部生物及其非生物環(huán)境。(3)生態(tài)系統(tǒng)的類型。2.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分(1)生態(tài)系統(tǒng)各組成成分(連線)。提示:Ⅰ-c、Ⅱ-a、Ⅲ-d、Ⅳ-b(2)各自的作用。①生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的基石。②消費(fèi)者能夠加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),對(duì)于植物的傳粉和種子的傳播等具有重要作用。③分解者能將動(dòng)植物遺體和動(dòng)物的排遺物分解成無(wú)機(jī)物。二、生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)——食物鏈和食物網(wǎng)(1)食物鏈。①表現(xiàn)形式:起點(diǎn)總是生產(chǎn)者,終點(diǎn)是不被其他動(dòng)物所食的動(dòng)物(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí))。②營(yíng)養(yǎng)級(jí):一般不超過(guò)5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(2)食物網(wǎng)。①概念:食物鏈彼此相互交錯(cuò)連接成的復(fù)雜營(yíng)養(yǎng)關(guān)系。②形成原因:生態(tài)系統(tǒng)中,一種綠色植物可能是多種植食性動(dòng)物的食物,而一種植食性動(dòng)物既可能吃多種植物,也可能被多種肉食性動(dòng)物所食。(3)食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的渠道。(1)河流中所有的生物和底泥共同組成河流生態(tài)系統(tǒng)。(　×　)提示:河流中所有的生物和底泥還有其他的非生物環(huán)境共同組成河流生態(tài)系統(tǒng)。(2)動(dòng)物在食物鏈中的消費(fèi)級(jí)別和營(yíng)養(yǎng)級(jí)別是相同的。(　×　)提示:營(yíng)養(yǎng)級(jí)別=消費(fèi)級(jí)別+1。(3)同一種生物在食物網(wǎng)中不可能占有多個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(　×　)提示:同一生物在食物網(wǎng)中可能占有多個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(4)所有的植物都是生產(chǎn)者,所有的動(dòng)物都是消費(fèi)者。(　×　)提示:植物不一定是生產(chǎn)者,例如菟絲子是消費(fèi)者;動(dòng)物不一定是消費(fèi)者,例如蚯蚓是分解者。(5)細(xì)菌在生態(tài)系統(tǒng)中可能是生產(chǎn)者,也可能是消費(fèi)者或分解者。(　√　)(6)食物網(wǎng)中兩種生物之間只有捕食關(guān)系。(　×　)提示:食物網(wǎng)中兩種生物之間有捕食和種間競(jìng)爭(zhēng)兩種關(guān)系。探究一　生態(tài)系統(tǒng)的范圍和組成成分資料1:臥龍國(guó)家自然保護(hù)區(qū)位于中國(guó)四川省汶川縣西南部,邛崍山脈東南坡。群山環(huán)抱,溪流眾多。原始森林茂密,處于四川盆地與青藏高原過(guò)渡帶,從亞熱帶到溫帶、寒帶的生物均有分布。不同類型的植被為多種動(dòng)物提供了棲息場(chǎng)所。1963年建立自然保護(hù)區(qū),1980年加入聯(lián)合國(guó)教科文組織“人與生物圈保護(hù)區(qū)網(wǎng)”,主要保護(hù)對(duì)象是大熊貓等珍稀動(dòng)物及森林生態(tài)系統(tǒng)。問(wèn)題(1):能否把保護(hù)區(qū)中所有的生物看作一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)?為什么? 提示:不能,生態(tài)系統(tǒng)是在一定空間內(nèi),由生物群落與它的非生物環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體。問(wèn)題(2):除了資料中的森林生態(tài)系統(tǒng),你還知道哪些生態(tài)系統(tǒng),最大的生態(tài)系統(tǒng)是什么?提示:草原生態(tài)系統(tǒng)、海洋生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)等;最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈。資料2:某荒漠生態(tài)系統(tǒng)中有地錦、胡枝子、畫眉草、狗尾草、豬毛蒿等植物,還有多種動(dòng)物,如植食性的蝗蟲、螻蛄、葉蛾、土蜂等;肉食性昆蟲或其他小動(dòng)物有步甲、園蛛、蜈蚣等;還生活著難以計(jì)數(shù)的真菌、細(xì)菌、放線菌。問(wèn)題(3):該荒漠生態(tài)系統(tǒng)中哪些生物屬于生產(chǎn)者?哪些生物屬于消費(fèi)者?哪些生物屬于分解者?提示:地錦、胡枝子、畫眉草、狗尾草、豬毛蒿等植物是生產(chǎn)者;蝗蟲、螻蛄、葉蛾、土蜂等植食性動(dòng)物和步甲、園蛛、蜈蚣等肉食性昆蟲或其他小動(dòng)物是消費(fèi)者;部分營(yíng)腐生的真菌、細(xì)菌和放線菌是分解者。問(wèn)題(4):該荒漠生態(tài)系統(tǒng)中是不是所有的消費(fèi)者都是動(dòng)物?分解者除此之外還有哪些?提示:并非所有消費(fèi)者都是動(dòng)物,寄生細(xì)菌也是消費(fèi)者。一些營(yíng)腐生生活的動(dòng)物,如禿鷲等。1.生態(tài)系統(tǒng)的生物成分比較項(xiàng)目生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者代謝類型自養(yǎng)型異養(yǎng)型異養(yǎng)型生理作用光合作用或化能合成作用、呼吸作用呼吸作用分解作用(呼吸作用)聯(lián)系生產(chǎn)者為消費(fèi)者和分解者直接或間接地提供食物;消費(fèi)者把生產(chǎn)者的數(shù)量控制在非生物環(huán)境所能承載的范圍內(nèi);生產(chǎn)者和消費(fèi)者的遺體殘骸、排泄物最終被分解者分解成無(wú)機(jī)物,供植物重新利用2.生態(tài)系統(tǒng)各組成成分的相互關(guān)系(1)如何判斷生態(tài)系統(tǒng)的各種成分?判斷生產(chǎn)者時(shí)要注意是否為自養(yǎng)型生物,若為自養(yǎng)型生物,則為生產(chǎn)者;判斷消費(fèi)者時(shí)要特別注意異養(yǎng)型、非腐生等關(guān)鍵詞,植物、微生物都有可能成為消費(fèi)者;判斷分解者的主要依據(jù)是能否把動(dòng)植物的遺體、殘枝敗葉等轉(zhuǎn)變成無(wú)機(jī)物,即營(yíng)腐生生活,如蚯蚓。(2)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)生物成分認(rèn)識(shí)的四個(gè)誤區(qū)。錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)特例細(xì)菌都是分解者硝化細(xì)菌是自養(yǎng)型生物,屬于生產(chǎn)者;寄生細(xì)菌屬于消費(fèi)者動(dòng)物都是消費(fèi)者禿鷲、蚯蚓、蜣螂等以動(dòng)植物遺體或動(dòng)物排遺物等為食的腐食性動(dòng)物屬于分解者生產(chǎn)者是綠色植物藍(lán)細(xì)菌、硝化細(xì)菌等自養(yǎng)原核生物也是生產(chǎn)者,應(yīng)該說(shuō)生產(chǎn)者包含綠色植物植物都是生產(chǎn)者菟絲子營(yíng)寄生生活,屬于消費(fèi)者1.下列屬于生態(tài)系統(tǒng)的是(　A　)①一片樹(shù)林?、谝黄菰系乃猩铩、垡粋€(gè)動(dòng)物園中的全部動(dòng)物和植物?、芤粋€(gè)果園中的全部果樹(shù)及其非生物環(huán)境?、菝茉扑畮?kù)?、奚锶?/span>A.①⑤⑥ B.①④⑥ C.②⑤⑥ D.①③④解析:①⑤⑥包括了生物群落和非生物環(huán)境,屬于生態(tài)系統(tǒng);②缺少非生物環(huán)境,③缺少微生物和非生物環(huán)境,④缺少除果樹(shù)以外的生物,所以它們都不屬于生態(tài)系統(tǒng)。2.如圖所示是生態(tài)系統(tǒng)組成成分的關(guān)系圖,下列對(duì)a、b、c所代表的成分的說(shuō)法,正確的是(　A　)A.b中有真核生物,也有原核生物,但都是自養(yǎng)型B.a中一定是異養(yǎng)型真核生物C.c中只包括腐生細(xì)菌和真菌D.a是該生態(tài)系統(tǒng)的基石,一旦遭到破壞會(huì)影響整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定解析:根據(jù)箭頭指向,b同時(shí)指向a、c可知,b為生產(chǎn)者,b、a同時(shí)指向c可知,c為分解者,a為消費(fèi)者。消費(fèi)者全是異養(yǎng)型生物,包括絕大多數(shù)動(dòng)物和部分細(xì)菌等,所以a并不都是真核生物;c分解者也包含營(yíng)腐生生活的動(dòng)物等;b生產(chǎn)者為生態(tài)系統(tǒng)的基石,既有真核生物也有原核生物。探究二　食物鏈和食物網(wǎng)資料:下表中展示了某個(gè)草原生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈以及不同生物所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)。問(wèn)題(1):食物鏈中是否包含生態(tài)系統(tǒng)的所有組分?提示:不是,因?yàn)椴话纸庹吆头巧锏奈镔|(zhì)和能量。問(wèn)題(2):某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的含義是什么?在一條食物鏈中相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的生物是什么關(guān)系?提示:該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的所有生物,不代表單個(gè)生物個(gè)體。捕食。活動(dòng):如圖為某陸地生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng),據(jù)圖回答下列問(wèn)題。問(wèn)題(3):圖中有幾條食物鏈,貓頭鷹分別占有第幾營(yíng)養(yǎng)級(jí)?提示:6條;第三、第四、第五營(yíng)養(yǎng)級(jí)。問(wèn)題(4):圖中哪些生物同時(shí)具有兩種種間關(guān)系?提示:貓頭鷹和蛇同時(shí)具有捕食和種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。問(wèn)題(5):若由于某種原因?qū)е戮G色植物減少,其他生物的數(shù)量會(huì)如何變化?若蛇數(shù)量減少,青蛙的數(shù)量如何變化?提示:都減少;先增加后減少最后穩(wěn)定。問(wèn)題(6):如圖所示食物網(wǎng)中,青蛙突然減少,貓頭鷹的數(shù)量如何變化?提示:青蛙突然減少則以它為食的蛇也將減少,但貓頭鷹不只捕食蛇一種生物,貓頭鷹就要過(guò)多地捕食鼠和食蟲鳥(niǎo),可依靠鼠和食蟲鳥(niǎo)等食物來(lái)源來(lái)維持其數(shù)量基本不變。1.食物鏈和食物網(wǎng)分析(1)某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的含義:某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物代表處于該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的所有生物,不代表單個(gè)生物個(gè)體,也不一定是某種群。(2)食物鏈的不可逆性:食物鏈中的捕食關(guān)系是經(jīng)長(zhǎng)期自然選擇形成的,不會(huì)倒轉(zhuǎn),因此箭頭一定是由上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)指向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(3)不參與食物鏈組成的成分:分解者和非生物的物質(zhì)和能量不參與食物鏈的組成。(4)食物網(wǎng)越復(fù)雜,最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物就越能獲得持續(xù)穩(wěn)定的能量來(lái)源。(5)同一消費(fèi)者在不同食物鏈中,可以占有不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(6)在食物網(wǎng)中,兩種生物之間的種間關(guān)系可出現(xiàn)多種,既可以是捕食關(guān)系,又可以是種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。2.食物鏈(網(wǎng))中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物數(shù)量的變動(dòng)分析(1)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物數(shù)量的減少會(huì)導(dǎo)致其他生物數(shù)量都減少,即出現(xiàn)連鎖反應(yīng),因?yàn)榈谝粻I(yíng)養(yǎng)級(jí)生物是其他生物直接或間接的食物來(lái)源。(2)“天敵”數(shù)量減少,則被捕食者數(shù)量增加。但隨著其數(shù)量的增加,種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇,種群密度下降,直到趨于穩(wěn)定,但從理論上講最終結(jié)果比原來(lái)數(shù)量要大。3.有關(guān)圖示的各項(xiàng)敘述中,正確的是(　A　)A.圖中有兩條食物鏈B.食物網(wǎng)中,狐與鳥(niǎo)之間既存在捕食關(guān)系,又存在種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系C.細(xì)菌占有第二、三、四、五營(yíng)養(yǎng)級(jí)D.該圖中的所有成分構(gòu)成生物群落,狐為第三、第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)解析:食物網(wǎng)中,狐與鳥(niǎo)之間只存在捕食關(guān)系;分解者不參與食物鏈的構(gòu)成;該圖有陽(yáng)光和二氧化碳等非生物成分,它們與圖示生物構(gòu)成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。4.如果一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)有四種生物,并構(gòu)成一條食物鏈。在某一時(shí)間分別測(cè)得這四種生物所含的個(gè)體數(shù)量和每種生物的平均體重如圖所示。已知生物量=生物個(gè)體數(shù)量×該種生物的平均體重,且生物量越大,該生物營(yíng)養(yǎng)級(jí)越低。下列說(shuō)法正確的是(　B　)A.丙處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí),為次級(jí)消費(fèi)者B.若乙的種群數(shù)量增加,則會(huì)引起甲和丁的數(shù)量增加,丙的數(shù)量下降C.若丁的種群數(shù)量下降,則會(huì)引起乙和丙的數(shù)量下降,甲的數(shù)量上升D.若甲的種群數(shù)量下降,則會(huì)引起丙和丁的種群數(shù)量增加解析:由題意可知四種生物的生物量甲約為9 000,乙約為8×104,丙約為8×105,丁約為5×106,它們構(gòu)成的食物鏈為丁→丙→乙→甲。丙處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí),為初級(jí)消費(fèi)者;若丁的種群數(shù)量下降,由于食物減少,乙和丙的數(shù)量下降,甲的數(shù)量也會(huì)下降;若甲的種群數(shù)量下降,由于天敵減少,乙的數(shù)量上升,丙的數(shù)量下降,丁的種群數(shù)量增加。 [真實(shí)情境]2020年,中國(guó)科研人員在南海海底首次發(fā)現(xiàn)了鯨落,附近有數(shù)十只鎧甲蝦、中華管鞭蝦、鼬鳚等。所謂“一鯨落,萬(wàn)物生”,就是鯨死亡后落入深海逐漸形成的生態(tài)系統(tǒng),能夠持續(xù)數(shù)十年甚至上百年,其中包括化能自養(yǎng)型細(xì)菌利用厭氧菌產(chǎn)生的H2S合成有機(jī)物的階段。探究:(1)鯨落形成之初鯨的尸體的作用是什么?這一特殊生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者是哪一類生物?提示:為深海動(dòng)物和微生物提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量?；茏责B(yǎng)型細(xì)菌。(2)鯨落中鎧甲蝦、中華管鞭蝦、鼬鳚等在該生態(tài)系統(tǒng)中的作用是什么?提示:鎧甲蝦等屬于該生態(tài)系統(tǒng)中的消費(fèi)者,其作用是促進(jìn)該生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)。課堂小結(jié)隨堂檢測(cè)　　　　　　　　　　　　　　　　 1.關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)組成成分的敘述,正確的是(　B　)①自養(yǎng)型生物都是生產(chǎn)者?、谏a(chǎn)者都是自養(yǎng)型生物　③異養(yǎng)型生物都是消費(fèi)者?、芟M(fèi)者都是異養(yǎng)型生物　⑤植物都是生產(chǎn)者?、藜?xì)菌、真菌都是分解者　⑦動(dòng)物都是消費(fèi)者A.②④⑥ B.①②④C.①⑤⑦ D.②⑤⑥解析:③異養(yǎng)型生物還可能是分解者;⑤菟絲子是植物但屬于消費(fèi)者;⑥營(yíng)腐生生活的細(xì)菌和真菌是分解者;⑦動(dòng)物還可能是分解者,如蚯蚓。2.以下可稱為生態(tài)系統(tǒng)的是(　B　)A.一個(gè)湖泊中的浮游生物和所有分解者B.燒杯中取自池塘的水、淤泥和浮游生物C.一個(gè)池塘中的所有水蚤和分解者D.一個(gè)魚缸中的所有金魚和水草解析:生態(tài)系統(tǒng)是指一定空間內(nèi)由生物群落和它的非生物環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體,包括該區(qū)域所有的生物和非生物環(huán)境。A、C、D選項(xiàng)中只含有生物成分。3.下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中的三種類型生物的CO2釋放量(相對(duì)值)的曲線圖,下列敘述正確的是(　B　)A.乙代表的生物可能是任何一種生產(chǎn)者B.甲、乙、丙都有可能是細(xì)菌C.甲代表的生物一定是消費(fèi)者D.甲、乙、丙三種生物可組成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)解析:乙代表的生物的CO2釋放量隨光照強(qiáng)度的變化而變化,可以代表進(jìn)行光合作用的生產(chǎn)者;甲釋放CO2恒定,甲可能是恒溫動(dòng)物或恒溫環(huán)境下的生物,如寄生菌,丙能利用CO2制造有機(jī)物,可能是化能合成型細(xì)菌,乙可能是光能自養(yǎng)型細(xì)菌;甲代表的生物是消費(fèi)者或分解者；生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者和非生物的物質(zhì)和能量,甲、乙、丙可以代表生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者,缺少非生物的物質(zhì)和能量,不能組成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。4.某島嶼居民與該島上的植物、兔、鼠、鼬和鷹構(gòu)成的食物網(wǎng)如圖。某個(gè)時(shí)期,當(dāng)?shù)鼐用翊罅坎稓Ⅶ?導(dǎo)致島上鼠種群爆發(fā),隨后由鼠疫桿菌引起的鼠疫通過(guò)跳蚤使人感染?；卮饐?wèn)題。(1)該食物網(wǎng)中,植物中的能量能通過(guò)　　　　條食物鏈傳遞給鷹,鷹所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)為　　　　;兔與人的種間關(guān)系是　　　　。鼠疫桿菌與人的種間關(guān)系是　　　　。 (2)通常情況下寄生在鼠身上的跳蚤對(duì)鼠種群數(shù)量的影響　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)鼬對(duì)鼠種群數(shù)量的影響。大量捕殺鼬會(huì)導(dǎo)致鼠種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)　　　　(填“增強(qiáng)”“不變”或“減弱”)。 (3)生長(zhǎng)在該島上的蘑菇屬于生態(tài)系統(tǒng)的　　　　(填“生產(chǎn)者”“消費(fèi)者”或“分解者”)。解析:(2)跳蚤寄生在鼠身上,而鼬捕食鼠,因此鼬對(duì)鼠種群數(shù)量的影響更大;大量捕殺鼬,會(huì)使鼬的數(shù)量減少,即鼠的天敵減少,鼠的數(shù)量增加,鼠種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)增強(qiáng)。(3)蘑菇分解枯枝爛葉,從中獲取能量,屬于分解者。答案:(1)4　第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)和第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)　種間競(jìng)爭(zhēng)和捕食　寄生　(2)小于　增強(qiáng)　(3)分解者

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