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第三节生物圈是最大的生态系统教材预习全解趣味情景导入学习了什么是生态系统以后，小梅和几个同学就生态系统的问题讨论起来。小梅认为，地球上众多的生态系统是各自独立的，它们互不关联；小刚则认为地球上众多的生态系统有的是有联系的，例如海洋生态系统和河流生态系统，而有些生态系统是没有联系的，如农田生态系统和森林生态系统；而小宇则认为地球上所有的生态系统都是有联系的。其他的同学也七嘴八舌地加入了他们的讨论，他们各执一词，争论起来（如图）。你的观点呢？学习目标导航：1．说出生物圈的范围。2．列举不同的生态系统。3．阐明生物圈是最大的生态系统。4．树立保护生物圈的意识。相关知识链接：1．地球上所有的__生物__与其__环境__的总和就叫生物圈。生物圈是包括我们人类在内所有生物的___共同家园____。2．生态系统的组成成分包括生物部分（___生产者___、___消费者__和___分解者__）和非生物部分，其中各生物部分之间是__相互依存__、___相互制约__的关系，非生物部分包括__阳光__、___空气_和__水__等。教材内容全解想一想，议一议（见教材第26页）在其他洲农田中施用的农药DDT，被雨水冲刷进入河流等水体中，随河流进入海洋，而整个地球上的海洋是连成一体的，进入其他洲海洋的DDT能够随着海水的运动进入南极洲的海洋，从而进入南极洲动物的体内。知识点一生物圈的范围生物圈是指地球上适合生物生存的地球表面的一薄层。如果把地球比作一个足球大小，那么生物圈就比一张纸还要薄。生物在生物圈中生存繁衍，相互间具有复杂的关系。1．生物圈的厚度如果以海平面来划分，生物圈向上可达到约10千米的高度，向下可深入10千米左右的深度（如图）。2．生物圈的范围（重点）生物圈的范围包括大气圈的底部、水圈的大部和岩石圈的表面。（1）大气圈：大气圈的空气由多种气体组成，如氮气、氧气、二氧化碳等。在大气圈中生活的生物主要分布在底层，即接近岩石圈、水圈的部位，主要是能够飞翔的昆虫和鸟类，还有飘浮在空气中的细菌等微小生物。（2）水圈：水圈包括地球上的全部海洋和江河湖泊。在水圈中，几乎到处都有生物，但是由于依靠阳光生活的浮游生物多在浅水区活动，以它们为食的其他动物也在水的上层活动。于是，大多数生物生活在距海平面150米以内的水层中。（3）岩石圈：岩石圈是地球表层的固体部分。它的表面大多覆盖着土壤，是一切陆生生物的“立足点”。在这一圈层内，有多姿多彩的花草树木，形形色色的各类昆虫，种类繁多的飞禽走兽，形态各异的水生生物，无处不在的细菌、真菌等。岩石圈也是人类的“立足点”，人类的活动可以到达生物圈的各个圈层。例1生物圈的范围包括（）A．大气圈底部、水圈全部、岩石圈表面B．水圈、大气圈、岩石圈表面C．大气圈底部、水圈大部、岩石圈表面D．大气圈、水圈、岩石圈【答案】C【解析】生物圈是地球上所有的生物与其环境的总和，是地球上适合生物生存的地方，包括大气圈的底部、水圈的大部和岩石圈的表面。故选择C选项。知识点二多种多样的生态系统生物圈中有着多种多样的生态系统，主要类型有草原生态系统、湿地生态系统、海洋生态系统、森林生态系统、淡水生态系统、农田生态系统、城市生态系统。名称分布特点作用自然生态系统干旱地区年降雨量很少，植物以草本植物为主，缺乏高大的植物，动物以善于奔跑者和挖洞六居者为主，动植物种类虽比森林生态系统少，但仍然非常丰富能够保持水土、防风固沙，是重要的生态屏障多水或过湿之地（浅海水域、沼泽）动植物种类多，很多种类的沼泽植物和动物依赖湿地生存，是世界上最具生产力的生态系统之一，是生物多样性的发源地具有净化水质、蓄洪抗旱的作用，有“地球之肾”之称海洋海水盐度高，受阳光、温度、含氧量等影响大，植物以微小的浮游植物为主，动物种类很多，大多能在水中游动辽阔的海平面能吸收大量二氧化碳，海洋中植物每年制造的氧气占地球每年产生氧气总量的70%，在维持水循环、调节气候方面发挥着重要作用，同时可提供丰富的生物资源湿润地区动植物种类繁多，结构最为复杂和稳定，森林生态系统稳定性高。植物以乔木为主，也有少量灌木和草本植物，动物以树栖、攀援生活为主提供大量木材及林副产品，能够涵养水源、保持水土、防风固沙、调节气候、净化空气等，有“绿色水库”“地球之肺”之称包括河流、湖泊和池塘等由淡水水体与其中的生物组成，生活着适应淡水环境的动植物，动植物种类较多，结构稳定不仅为人类提供饮用、灌溉以及工业用水的水源，也能调节气候、净化水源、蓄洪抗旱、保护生物多样性等人工生态系统人工建立动植物种类相对较少，以农作物为主体，人的作用非常突出，结构简单、易退化。同野生植物相比，农作物抵抗旱、涝或病虫害的能力较差，因此，需要在栽培和管理中投人大量的人力物力提供人类所需要的农作物及农副产品人工建立人类起重要的支配作用，高度依赖其他生态系统。植物的种类和数量少，消费者主要是人类，而不是野生动物。强烈干扰其他生态系统，自动调节能力差，容易产生环境问题对人类政治、经济、文化产生重大影响，是人类文明的产物点拨：多数自然生态系统中动植物种类相对较多，营养结构复杂，故自动调节能力强。人工生态系统中动植物种类相对较少，营养结构简单，故自动调节能力差。例2（2014·广东韶关）下列生态系统中有“绿色水库”之称的是（）A．湿地生态系统B．池塘生态系统C．森林生态系统D．城市生态系统【答案】C【解析】森林生态系统是陆地上最复杂的生态系统，动植物种类繁多，营养结构复杂。森林生态系统中的植物以高大乔木为主，森林生态系统在涵养水源、保持水土等方面起着重要的作用，有“绿色水库”之称。故选择C选项。知识点三生物圈是一个统一的整体1．教材第30页“资料分析”全解一条河流是一个生态系统。龟、鳄等是生活在其中的动物，但龟、鳄等爬到河岸上产卵，就由河流生态系统进入陆地生态系统。鹭吃河里的鱼、虾等动物，但它却在河边的大树上筑巢。陆地上的动物有时要到河边喝水，它们的生活离不开河流生态系统。河流生态系统的非生物因素——阳光、水、空气等，也不是它所独有的。阳光普照于所有生态系统，大气在不停地、有规律地环流，水和水蒸气在全球范围内运动，地球上所有的生态系统都受这些因素的影响。从以上资料中可以看出，不管是生态系统中的生物因素还是非生物因素，河流生态系统与地球上其他生态系统都有着紧密的联系。讨论：（见教材第30页）从教材提供的资料中可以看出，河流生态系统与其他许多生态系统相关联。森林具有保持水土、涵养水源等功能，因此与河流相关联；湖泊能够吞吐河水，调节河流的水量；河流可用于农田灌溉，也可为城市和农村提供生活和生产用水；河水浅滩及河流沿岸河水滞流处，往往形成沼泽等湿地生态系统；有的河流流经草原，与草原生态系统也有关联；许多河流是与海洋连通的，河水流入海洋，海洋中大量的水也可以通过蒸发变成水蒸气进入大气中，随大气的运动进入陆地上空，再以雨、雪等形式降落到地面，以补充河流中的水，可见河流与海洋有着密切的联系。2．生态系统之间是相互关联的（难点）生物圈是最大的生态系统，生物圈中又包含多种生态系统。多种多样的生态系统之间并不是孤立的，而是紧密相连、相互影响，形成了一个统一的整体，这种联系表现在方方面面。（1）从非生物因素来说，阳光、空气、水等存在于所有的生态系统中，地球上所有的生态系统都受这些因素的影响。（2）从地域关系来说，各类生态系统也是相互关联的。例如，黄河和长江作为河流生态系统，源自西部源头的雪山和草原。江河奔流东去，滋润着沿途的农田，养育着亿万人口和其他生物。它们沿途还形成湖泊和湿地，最终挟裹着陆地上的土壤和其他物质，融入浩瀚的海洋。（3）从生态系统中的生物来说，许多微小的生物、花粉、种子、果实，能够随大气运动，到达不同的生态系统。鱼类的洄游，鸟类的迁徙，会经过不同的生态系统。人类的活动更是广泛，可以把生物带到不同的地方。3．生物圈是一个统一的整体（重点）不管是从非生物因素、地域关系，还是从生态系统中的生物来说，各生态系统之间都不是孤立的，而是彼此相互关联的。由此可见，生物圈是一个统一的整体，是地球上最大的生态系统，是所有生物共同的家园。旁栏思考题（见教材第30页）海洋中的水由于阳光等因素的影响，不断蒸发变成水蒸气进入大气中，随大气的运动进入陆地上空，然后又以雨、雪等形式降落到地面，一方面可以为动植物等生命活动所利用，另外还有涓涓细流汇成河流，最终又会汇入海洋。这也体现了水在生物圈中循环往复的运动。例3（2014·广东）对“生物圈是一个统一的整体”的观点的理解，错误的是（）A．生态系统中生物之间相互联系B．生态系统多样并且相互联系C．各类生态系统共用阳光、空气等D．各种生物都能在不同生态系统中存在【答案】D【解析】生物圈中存在着多种多样的生态系统，各种生态系统的成分之间不是孤立的，而是相互关联的。生物的生存需要一定的环境，并不是各种生物在不同的生态系统中都能存在。故选择D选项。知识点四作出假设1．作出假设作出假设在科学实验中是一个十分重要的环节。一个成功的科学研究往往具有表述清晰的假设，很多伟大的生物学发现都是通过建立假设完成的。如疟疾的病因是通过对“蚊子是疟疾的传播者”这一假设进行验证而发现的；孟德尔通过假设“生物的性状是由成对存在的遗传因子控制的”而发现了遗传规律；关于生命起源和进化的学说迄今为止仍处于假说阶段。假设虽不一定是事实，但也不是毫无根据的猜想。评价一个假设的质量可以从三个方面入手：（1）假设应建立在一定的知识和经验的基础之上；（2）假设应该是可以通过科学探究来检验的；（3）对于假设要能够正确地表述。2．教材第31页“技能训练”全解（作出假设）为什么河里和稻田中的鱼、虾不见了呢？根据我们的生活经验可以知道，现在河流遭到污染，水质变差，不适于鱼、虾的生活。而稻田中为防治害虫和增产，经常喷洒农药和施用各种化肥，从而使稻田里的黄鳝和泥鳅也不见了。因此针对小明提出的问题，我们可以作出假设：河里和稻田中几乎没有了鱼、虾和其他动物是由环境污染以及喷洒农药、施用化肥引起的。典型例题剖析题型一生物圈及其范围例1下列关于生物圈的说法，正确的是（）A．生物圈就是地球上所有的生物B．生物圈包括大气圈的底部、水圈的大部和岩石圈的表面C．生物圈是指地球上的人类及人类生活的环境D．生物圈是指地球上所有生物的生活环境【答案】B【解析】生物圈是地球上所有的生物与其环境的总和，是包括人类在内所有生物的共同家园。生物圈的范围包括大气圈的底部、水圈的大部和岩石圈的表面。故选择B选项。题型二生物圈是最大的生态系统例2（2014·黑龙江）“水丰草美蕈菇鲜，银鹤凌霄浪里翻。”黑龙江不仅有广袤的黑土地，而且有丰富的湿地资源，如扎龙湿地、兴凯湖湿地、七星河湿地等。每年四月，大量候鸟成群结队来此繁衍生息，以鱼为食，鱼以虾为食，而虾则以植物为食，给湿地生态系统带来了勃勃生机。根据以上材料回答下列问题。（1）湿地生态系统素有“___________”之称，有净化水质和蓄洪抗旱的作用。（2）写出上述生态系统中的一条食物链：_____________________________。（3）生态系统具有一定的_________能力，但这种能力是有一定限度的。如果此湿地生态系统受到污染，一些不易分解的有毒物质会在___________的体内积累最多。（4）地球是我们共同的家园，有多种多样的生态系统，其中最大的生态系统是_________。【答案】（1）地球之肾（2）植物→虾→鱼→鸟（3）自动调节鸟（4）生物圈【解析】（1）沼泽是典型的湿地生态系统，具有净化水源、蓄洪抗旱的作用，因此被称为“地球之肾”。（2）食物链反映的是生产者与消费者之间以及消费者之间吃与被吃的关系，所以食物链中不应该出现分解者，如植物→虾→鱼→鸟。（3）在生物体内有毒物质通常难以被分解排出，因此会随着营养级的升高在生物体内不断积累，鸟的营养级别最高，因此鸟体内有毒物质积累最多。（4）地球是我们共同的家园，有多种多样的生态系统，其中最大的生态系统是生物圈。题型三生物圈是一个统一的整体例3下列有关生物圈的叙述，错误的是（）A．生物圈是最大的生态系统B