必修3第5章生态系统及其稳定性

必修3第5章生态系统及其稳定性制作人：吴海媛本章知识网络*考纲要求解读考纲要求考纲解读1.生态系统的结构Ⅰ2．生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用Ⅱ3．生态系统中的信息传递Ⅰ4．生态系统的稳定性Ⅱ1.生态系统中各成分作用的探究2．生态农业的设计原理和特点3．合理利用物质循环的特点设计生态瓶4．探究生态系统中信息传递的作用5．生态系统抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系第1节生态系统的结构一、生态系统的组成成分1．无机环境：即________(空气、水、无机盐等)和________(阳光、热能)。类群比较生产者消费者分解者营养方式________异养异养主要生物绿色植物________营________生活的细菌和真菌地位生态系统的________生态系统________的成分生态系统的________成分作用制造________，储存能量，为消费者提供食物和栖息场所加快生态系统的________，有利于植物的传粉和种子的传播分解________，供生产者重新利用思考特殊的生态系统可以不存在的成分是什么？自我校对：1.非生物的物质能量2.自养动物腐生基石最活跃关键有机物物质循环有机物思考：无机环境、生产者和分解者是任何一个自我调节的生态系统必要的基础成分，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本成分。比较项目组成内容作用地位非生物的物质和能量________、热能、空气、________、无机盐等为生物提供________和________，是生物群落赖以生存和发展的______________成分生产者主要是________、也包括化能__________微生物(如硝化细菌)无机物→________；光能、无机化学能→有机________；为消费者提供食物和栖息场所______成分消费者包括营________生活和________生活的各种生物(如菟丝子)加快生态系统中的________；有利于植物的________和种子的传播最活跃的成分分解者营腐生生活的________及腐食性的________(如蚯蚓、蜣螂)通过分解作用将生物________、遗物分解为无机物，供________重新利用物质完成______的关键成分二、食物链和食物网1．食物链(1)概念：生态系统中各生物之间由于________关系而形成的一种联系。(2)特点：________是食物链的开始；一条食物链一般不会超过________营养级。2．食物网(1)概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接形成的复杂的________。(2)功能：生态系统________、________的渠道。答案：一、阳光水分物质能量基础必备绿色植物自养型有机物化学能主要捕食寄生物质循环传粉微生物动物遗体生产者循环二、1.(1)食物(2)生产者5个2．(1)营养结构(2)物质循环能量流动1．生态系统的组成(1)两大部分组成：生物群落和无机环境。呼吸作用生态系统无机环境能量流动物质循环信息传递光合作用及化能合成作用呼吸作用呼吸作用自我调节能力非生物的物质和能量生物群落分解者消费者食物链（网）营养结构抵抗力稳定性恢复力稳定性生态系统的稳定性生产者维持(2)四种基本成分：生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。(3)关系如下2．生态系统的功能生态系统各种组成成分之间通过能量流动、物质循环和信息传递而联系在一起，是一个具有自我调节能力的统一整体。3．生态系统的范围(1)生态系统有一定的时间和空间范围。(2)生态系统的空间范围有大有小，类型多种多样，它们具有多方面的差异：①分布区的气候等特点不同；②生物种类及适应性特征不同；③群落结构和种群密度及变化不同；④生态意义不同；⑤人的影响不同。要点二：生态系统的成分1．各成分的比较比较项目组成内容作用同化类型地位联系非生物的物质和能量阳光、热能、空气、水分、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和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”，生产者和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自养型主要成分(基石)消费者包括营捕食生活和寄生生活的各种生物(如菟丝子)加快生态系统中的物质循环；有利于植物的传粉和种子的传播异养型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、排泄物分解为无机物，供生产者重新利用异养型中的关键成分生产者是自养型生物，而有些植物如菟丝子等一些寄生植物，营养方式为异养，在生态系统中应属于消费者。绿色植物是生产者，除了绿色植物以外，一些进行化能合成作用的细菌如硝化细菌、硫细菌、铁细菌等，以及含有菌绿素的光合细菌如紫硫细菌、绿硫细菌等，还有蓝藻，它们都是自养型，所以也是生产者。消费者是异养类型中的捕食或寄生类型，不包括腐生类型。如以上所述的菟丝子等一些寄生植物，还有营寄生生活的细菌或真菌，如大肠杆菌、炭疽杆菌等，都属于消费者。分解者是异养型中的腐生类型，除了营腐生生活的各种细菌、真菌外，还有以枯木、粪便等腐败物质为食的甲虫、白蚁、金龟子、蚯蚓、蜣螂及软体动物等。2.各成分相互关系具体分析：(1)非生物的物质和能量为生物提供必要的物质条件，是生态系统中物质和能量的来源，是生物群落赖以生存和发展的基础，在生态系统功能实现过程中起到了重要的作用。(2)生产者①生态系统的主要成分，是生态系统存在和发展的基石。②生物成分与无机环境的桥梁，利用太阳能或化学能将无机物转变成含有大量能量的有机物。③绿色植物的多样性和空间分布，决定一个生态系统的形态和结构的复杂程度，决定生态系统稳定性的大小。(3)消费者能加快生态系统的物质循环和能量流动，是生态系统中重要的成分，消费者之间的营养关系在生态系统稳态调节过程中能起到重要的杠杆作用，其营养关系越复杂，越有利于生态系统的自我调节。(4)分解者与生产者一样，是生物群落和无机环境的桥梁，通过自身的分解作用，将有机物转变成无机物，归还到无机环境中去，和生产者一起实现物质在生物群落和无机环境之间的循环。3．生产者是生态系统基石的分析(1)从生态系统各组成成分的联系看生态系统各组成成分间是通过物质循环和能量流动相互联系的，具体渠道是食物链(网)，而食物链的起点(第一营养级)是绿色植物(生产者)。(2)从生态系统的结构类型上看①绿色植物决定一个生态系统的结构类型，如：以乔木为主的生态系统称森林生态系统；以草本植物为主的称草原生态系统。②在生态系统中，植物的空间分布支配着动物和微生物的空间分布，植物的种类越复杂，为动物和微生物提供的生活环境就越多样，动物和微生物的种类就越丰富，生态系统的自我调节能力就越大，生态平衡也就越容易维持。(3)从物质循环角度来看①绿色植物是生态系统中能利用光合作用将无机物合成为有机物的自养生物，是在物质上连接无机界与生物群落的桥梁。②绿色植物的光合作用产物是生态系统中其他生物直接或间接的食物来源。(4)从能量流动角度来看生态系统能量流动的起点是绿色植物固定的太阳能。没有绿色植物，消费者和分解者就不可能获得生命必需的能量。所以，绿色植物是生态系统的存在基础。(5)从群落演替的过程看不论是初生演替还是次生演替，首先进入定居的先锋生物必定是植物。生态系统成分错误例析误区类型特例细菌都是分解者硝化细菌和光合细菌是自养型，属于生产者；寄生细菌属于消费者动物都是消费者秃鹫、蚯蚓、原生动物等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者生产者都是绿色植物蓝藻、硝化细菌和光合细菌等自养原核生物也是生产者，应该说生产者主要是绿色植物植物都是生产者菟丝子营寄生生活，属于消费者要点三：食物链和食物网的分析1．食物链的分析(1)每条食物链的起点总是生产者，最末端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。这种制约可能来自于种间，也可能来自于种内。高中生物教材中的食物链，实际上是指捕食链，它是由生产者和消费者之间通过捕食关系形成的。分解者只能分解动植物的遗体残骸，不能与动植物之间形成捕食关系，所以它不参与食物链，不占营养级。2．食物网的分析(1)同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的营养级，如鹰可能在不同的食物链中分别占有第三、第四、第五、第六营养级。这就是说鹰在该食物网中占有四个不同的营养级。(2)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，如食虫昆虫与青蛙，二者之间可以既是捕食关系，又是竞争关系。(3)在食物网中，当某种生物因外来因素而大量增加时，一般除导致上一营养级减少，下一营养级增加外，还会导致与其有竞争关系的生物数量下降。(4)在食物网中，当某种生物因某种原因而大量减少对另一种生物的影响，沿不同的线路分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。(5)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的数量。(6)生物数量往往还表现出与生物的生殖周期等有关的复杂关系。即分析问题时，既要注意遵循一定的规律，还要注意事物的复杂性，如环境不同，生物可能表现出其特殊性。二、食物链、食物网1．食物链(1)每条食物链的同一环节上所有生物的总和称为一个营养级，生产者永远是第一营养级，是食物链的起点，食物链的末端是不被其他动物所食的动物，即最高营养级。(2)食物链中不存在分解者和非生物的物质和能量。(3)一条食物链中的营养级一般不超过五个，因为沿食物链流动的能量是逐级递减的。2．食物链(网)中各营养级生物数量的变动(1)处于食物链的第一营养级生物减少的情况：第一营养级生物数量的减少会导致其他生物数量都减少，即出现连锁反应，因为第一营养级生物是其他生物直接或间接的食物来源。(2)“天敌”减少的情况：“天敌”减少，则被捕食者数量增加。但随着其数量的增加，种内斗争加剧，种群密度下降，直到趋于稳定，但最终结果比原来数量要大。(3)“中间”营养级生物减少的情况：如图所示食物网中，青蛙突然减少，则以它为食的蛇也将减少，鹰就要过多地吃兔和食草鸟，从而导致兔、食草鸟减少。因为鹰不只吃蛇一种生物，它可依靠其他食物来源来维持其数量基本不变。(4)在食物网中，当某种生物因某种原因而大量减少时，对另一种生物的影响沿不同的路线分析得出的结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。总结:食物链和食物网反映出的各种生物之间的关系(1)捕食关系：最主要的关系是捕食和被捕食的关系。(2)竞争和捕食关系：在食物网中，两种生物之间的关系也可能出现除捕食以外的相互关系。如温带草原生态系统的食物网中，蜘蛛与蟾蜍之间既有捕食关系，又存在竞争关系。【规律方法】生态系统各成分的判断关键(1)判断生产者的主要依据是是否为自养型生物，若为自养型生物，则为生产者。(2)判断消费者时要特别注意异养型、非腐生等关键词，植物、微生物都有可能成为消费者。(3)判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物，即腐生生物，可能包括动物(如蚯蚓)。题型一生态系统中各成分功能及相互关系【例1】下列关于生态系统的成分的叙述，正确的是()A．动物都属于消费者，其中植食性动物属于第二营养级B．细菌都属于分解者，其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类C．生产者属于自养型生物，是生态系统中最基本、最关键的生物成分D．一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分思路点拨：解答本题的关键有以下两个方面：①准确界定生产者、消费者和分解者的概念；②清楚区分生态系统中较特殊成分的归类。【标准解答】生态系统三种生物成分不是简单地分为植物(生产者)、动物(消费者)、微生物(分解者)，而是根据生物本身在生态系统中的作用来区分是哪一种具体成分。A项，消费者中多数