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第二节生物与环境组成生态系统教材预习全解趣味情景导入北美的凯巴森林中生活着种类丰富的生物，曾有4000多只黑尾鹿，还生活着以鹿为食的狼。在很长一段时间里，各种生物和谐地生活着，森林里到处呈现出生机勃勃的景象。为了保护黑尾鹿，1906年，美国开展了一场捕狼行动。到1930年累计猎杀了6000多只狼，狼在凯巴林区不见了踪影。鹿失去了天敌，种群数量急剧增加。兴旺的鹿群啃食一切可食的植物，吃光野草，毁坏林木，并使以植物为食的其他动物数量锐减，鹿群也陷入了疾病和缺少食物的困境中。兴旺一时的鹿种群走向衰败。为消除灭狼带来的恶果，美国政府制订了“引狼入室”计划，并在1995年实施。随着狼的引入，森林又焕发出勃勃生机。凯巴森林的兴衰说明了什么？学习目标导航1．说出生态系统的定义。2．概述生态系统的组成。3．描述生态系统中的食物链和食物网。4．举例说出某些有害物质会通过食物链不断积累。5．阐明生态系统的自动调节能力是有限的。相关知识链接1．影响生物生存的因素包括非生物因素和生物因素。非生物因素主要有阳光、水以及温度；生物因素包括影响其生活的各种生物，如动物、植物，还有细菌、真菌和病毒等。2．自然界中的每一种生物，都会受到周围环境中很多其他生物的影响。如草原上兔吃草、狼吃兔，草和狼的变化都会影响兔的生存。教材内容全解想一想，议一议（见教材第19页）在草原上，昆虫吃草；有的鸟吃草籽，有的鸟吃昆虫，有的鸟既吃草籽又吃昆虫；吃草籽和昆虫的鸟又往往被鹰等动物捕食。由此可见，自然界中的各种生物是相互制约的。草地被网罩起来以后，鸟飞不进去了，吃草的昆虫失去了鸟的控制，就猖獗起来。这个实例说明，生物与环境是一个不可分割的整体。知识点一什么是生态系统（重点）1．概念：在一定的空间范围内，生物与环境所形成的统一的整体叫作生态系统。2．举例：生态系统的类型非常多，它们的范围有大有小，包含的生物种类和数量有多有少。一片森林，一片草原，一块农田，一个湖泊，一条河流，等等，都可以看作一个个生态系统。注意生态系统要包括一定的空间范围及此空间范围内的所有生物和非生物，单纯的环境、单纯的生物都不能构成生态系统。例1（2014•安徽巢湖）巢湖享有“鱼米之乡”的盛誉，下列描述中属于生态系统的是（）A．湖中的水B．湖中的大闸蟹C．湖中的芦苇D．湿地风景区【答案】D【解析】生态系统是生物与环境所形成的统一整体。湖中的水只是一部分环境；大闸蟹和芦苇只是生物：而湿地风景区既包括了湿地所在的环境，又包括了此环境中的所有生物，符合生态系统的概念。故选择D选项。知识点二生态系统的组成1．教材第20页“资料分析”全解（1）啄木鸟在树干上找虫吃：啄木鸟被称为“森林医生”以树木上的天牛、吉丁虫、透翅蛾等害虫为食。啄木鸟的食量非常大，每天能吃掉约1500条害虫。啄木鸟的喙强直如凿，舌长且能伸缩，先端列生短钩，适于凿破树皮，啄取害虫；脚有四趾，两前两后；尾羽的羽干坚硬而富有弹性，适于支撑身体；（2）腐烂的树桩上长出许多真菌：腐烂的树桩含有一定的水分、有机物，在适宜的温度条件下，真菌可以在上面生长，把树桩中的有机物分解成无机物释放到环境中去，最终腐烂的树桩慢慢地消失了。讨论（见教材第20页）1．昆虫的幼虫吃树干中的有机物，啄木鸟吃昆虫的幼虫。2．会。树桩中的有机物会被真菌、细菌等分解成无机物（水、二氧化碳、无机盐）。3．在生态系统中，植物、动物和真菌分别扮演着生产者、消费者和分解者的角色。2．生态系统的组成（重点）生态系统包括生物部分和非生物部分。生物部分又包括生产者、消费者和分解者。（1）生物部分①生产者：生态系统中的绿色植物可通过光合作用制造有机物，并将太阳能转化为化学能储存在体内。植物制造的有机物，不仅供给了植物自身，还为动物的生存提供了食物，因此，植物是生态系统中的生产者，其营养方式为自养。②消费者：生态系统中的动物不能自己制造有机物，它们直接或间接地以植物为食，因而叫作消费者，其营养方式为异养。随着动物摄食的过程，食物中的物质和能量就流入动物体内。③分解者：细菌和真菌常常被称为生态系统中的分解者，它们的营养方式也为异养。它们可以分解动植物遗体、遗物等，将其中的有机物分解成无机物，可供植物重新利用。拓展①生产者是生态系统中最关键，最基本、数量最多的生物组成成分。②只有腐生的细菌和真菌才能作为生态系统中的分解者。③在生态系统中，一般绿色植物属于生产者，动物属于消费者，细菌和真菌属于分解者，但也有特殊情况。例如，菟丝子是一种寄生植物，依靠吸取被寄生植物的营养物质生活，属于消费者；蚯蚓、蜣螂等虽然是动物，但是它们不直接取食新鲜的植物，而是以动植物的遗体和粪便等为食，可以将其中的有机物分解为无机物释放到环境中，被植物重新利用，属于分解者；而细菌和真菌中的寄生种类依靠吸取被寄生生物体内或体表现成的有机物生活，属于消费者。例2（2015•山东济宁）秸秆还田既增加了土壤肥力，又降低了环境污染。你认为秸秆变为肥料的过程中起主要作用的是（）A．生产者B．消费者C．分解者D．无机环境【答案】C【解析】生态系统中生物部分的分解者是指营腐生生活的细菌和真菌等微生物，分解者能将秸秆分解产生二氧化碳、水和无机盐，因此秸秆还田既增加了土壤肥力，又降低了环境污染，可见秸秆变为肥料的过程中起主要作用的是分解者。故选择C选项。（2）非生物部分生态系统中的非生物部分主要指生态系统中的无机环境．如阳光、空气和水等。3．教材第20页“插图”全解（图1-15）苹果的果皮虽然有保护作用，但其保护作用是有限的。特别是当果皮受损时，腐生的细菌和真菌就附着在苹果上，分解苹果内的有机物，从而使苹果腐烂。4．教材第21页“插图”全解（图1-16）绿色植物（生产者）通过光合作用制造的有机物，一部分供给自身生命活动的需要，一部分转变为自身物质储存下来。农业害虫（消费者）以绿色植物为食，它们摄取的植物中的有机物被自身生命活动利用或转变成自身的物质，害虫又被比它强大的鸟（消费者）吃掉。绿色植物、害虫、鸟死后，它们的遗体被营腐生生活的细菌、真菌等微生物（分解者）分解掉，转变成水、二氧化碳和无机盐等，可供给绿色植物（生产者）利用。由此可以看出，生产者、消费者、分解者之间是相互依存、相互制约的关系。旁栏思考题（见教材第21页）现在的自然界中的生态系统是经过漫长的进化过程形成的统一整体，生产者、消费者和分解者之间形成了错综复杂、相互依存、相互制约的关系，消费者已经成为这个统一整体的重要组成部分，因此，不能说是可有可无的。例如，许多植物要靠动物传粉或传播种子，如果没有动物，许多植物就不能繁殖；消费者能够加快动植物遗体的分解，促进生态系统的物质循环，等等。例3（2014•贵阴）一个生态系统，无论大小，其组成成分都包括（）A．生物部分和非生物部分B．植物、动物、细菌、真菌C．生产者、消费者、分解者D．阳光、空气、水【答案】A【解析】生态系统是指在一定的空间范围内，生物与环境形成的统一整体。生态系统是由生物部分和非生物部分组成的。生物部分包括生产者（主要是植物）、消费者（主要是动物）、分解者（营腐生生活的细菌和真菌等）；非生物部分包括阳光、空气、水等。故选择A选项。知识点三食物链和食物网1．食物链在生态系统中，不同生物之间由于吃与被吃的关系而形成的链状结构叫作食物链。初中生物教材所说的食物链仅指捕食食物链，即以生产者为起点，一种活的生物取食另一种活的生物所构成的食物链。如在一个生态系统中，鹰捕食蛇，蛇捕食青蛙，青蛙捕食蝗虫，蝗虫又吃小麦，这就构成了一条食物链。在捕食食物链中只有生产者和消费者两种生物成分，不包括分解者。（1）食物链的写法：起始环节是生产者，之后是消费者，不包含分解者和非生物部分，中间以“→”连接；箭头指向“吃”的一方，箭尾从“被吃”的生物发出。如兔吃草，狼吃兔可写成：草→兔→狼。（2）营养级：作为食物链起始环节的生产者（绿色植物）是第一营养级。所有以生产者为食的动物构成第二营养级，即植食动物为第二营养级。第三营养级包括所有以植食动物为食的肉食动物。依次类推，还有第四营养级和第五营养级等。如草→兔→狼→狮这条食物链中，草属于第一营养级，兔属于第二营养级，狼属于第三营养级，狮属于第四营养级。例4（2015•江苏连云港）在一定区域内，各种生物之间由于食物关系所形成的联系叫作食物链。下列各项可表示食物链的是（）A．兔子→狼→狮子B．阳光→草→兔子→狼C．食草昆虫→青蛙→鹰→草D．草→食草昆虫→青蛙→蛇→鹰【答案】D【解析】兔子、食草昆虫是动物，属于消费者，而食物链必须从生产者开始，A、C两项不正确；阳光属于非生物部分，而食物链是不同生物之间由于吃与被吃的关系形成的，不包括非生物部分，B项不正确：D项正确表示了不同生物之间由于吃与被吃的关系形成的食物链，D项正确。故选择D选项。2．教材第22页“观察与思考”全解教材图中列举出了生态系统中的部分生产者和消费者，不同生物之间由于吃与被吃的关系，形成了多条食物链，如图所示。讨论（见教材第22页）1．提示：图中可形成多条食物链，如图所示。由于一种生物常以多种生物为食，而同一种生物又常被多种生物捕食，所以，这些食物链之间是相互关联的。2．从理论上分析，假如蛇的数量大量减少，猫头鹰的数量会减少，青蛙、鼠、吃虫的鸟的数量会增加，各种生物的数量都会发生相应的变化。3．食物网（1）概念：在一个生态系统中，往往有很多条食物链，它们彼此交错连接，形成食物网。（2）形成的原因：生态系统中的营养关系是非常复杂的，由于一种生物常以多种生物为食，而同一种生物又常常被多种生物捕食，这样就使得多条食物链彼此交错连接。4．生态系统中的物质和能量流动生态系统中的物质和能量就是沿着食物链和食物网流动的。（1）物质流动特点生态系统中的物质包括水、氧气、二氧化碳等，生产者通过进行光合作用将空气中的二氧化碳固定并转化为有机物，将碳储存在体内，生产者、消费者和分解者通过呼吸作用，把有机物中的碳转化为二氧化碳返回空气中。可见，物质在生态系统中沿着食物链和食物网循环流动。（2）能量流动物点生态系统中的能量流动是从绿色植物把太阳能固定在体内以后开始的，生产者的能量一般来自太阳光，各级消费者的能量来自其上一个营养级，分解者的能量来自生产者和消费者。能量流动的主要渠道是食物链和食物网。生物之间的捕食关系是不可逆转的，能量在沿食物链的流动过程中被多种生物逐步消耗。可见，能量沿食物链和食物网单向流动，逐级递减，在食物链中营养级别越高的生物获得的能量越少。能量流动和物质循环都是通过食物链和食物网实现的，物质是能量的载体，它们将生态系统的各种成分联系成了统一的整体。点拨①生态系统中的能量最终来源于太阳能。②生态系统中的能量流动从生产者通过光合作用固定太阳能开始。③生态系统的生物部分中的物质（有机物）来源于生产者的光合作用。5．有毒物的积累（难点）（1）有毒物质通过食物链积累当人类排放的有毒物质进入生态系统后，一些不易分解、难以排出的有毒物质可能会通过食物链不断积累，而且随着营养级别的升高，有毒物质逐渐增加，危害生态系统中的许多生物，最终威胁人类自身。（2）教材第23页“资料分析”全解从教材所示的图中可以看出，生物体内有毒物质积累量最多的是大鱼，因为这些有毒物质在生物体内难以分解、无法排出。而大鱼又是人类的食物。以上“资料分析”说明，人类对生态系统的破坏，最终受害的还是人类自己，所以要保护好我们赖以生存的生物圈。讨论（见解析第23页）1．这些有毒物质会在人体内积累，对人体健康产生严重危害。2．一些有毒物质在生物体内比较稳定，不易分解，而且不易排出，这样就会积累在生物体内；图中的大鱼比小鱼营养级别高，大鱼一生会吃掉许多小鱼，这些小鱼体内的有毒物质都积累在大鱼体内，结果导致大鱼体内的有毒物质积累得比小鱼多。由此可见，营养级别越高的生物，体内的有毒物质积累得越多。例5（2015•黑龙江龙东）阅读下面的资料，分析回答问题。牙买加盛产甘蔗，但是鼠害非常严重。当地人为了控制老鼠的繁殖，引进了老鼠的天敌——獴（是一种肉食性的哺乳动物）。一段时间之后，由于没有天敌，獴大量繁殖。虽然老鼠数