新人教版 选择性必修2生态系统的结构教案.docx

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新人教版选择性必修2生态系统的结构教案

新课标

核心素养

1.概述生态系统的概念及组成成分。

2.简述生态系统的营养结构。

1.生命观念——通过学习生态系统各组分之间的联系，建立生态系统的结构和功能相统一的观点。

3.探讨食物网的复杂性对于解决生态学问题的启示。

2.科学思维——构建生态系统的结构模型，解释食物网中生物数量的变化。

知识点

（一）

生态系统的组成成分及其关系

1．生态系统的概念、范围和类型

（1）概念：

在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体。

（2）范围：

生态系统的空间范围有大有小。

生物圈是地球上最大的生态系统，它包括地球上的全部生物及其非生物环境。

（3）类型

2．生态系统的组成成分

（1）组成成分：

非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。

（2）三种生物成分的比较：

生产者

消费者

分解者

作用

可通过光合作用固定太阳能

加快生态系统的物质循环

将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物

地位

生态系统的基石

生态系统最活跃的成分

生态系统的关键成分

实例

自养生物，主要是绿色植物

主要是动物

主要是细菌和真菌

（3）生态系统是各组成成分的统一体：

（1）河流中的所有生物和底泥共同组成了河流生态系统（×）

（2）自养生物一定是生产者，生产者一定是自养生物（√）

（3）细菌都是分解者，但分解者并不都是细菌（×）

（4）生产者、分解者是联系非生物的物质和能量与生物群落的“桥梁”，其中生产者处于主导地位（√）

1．（生命观念）判断下列哪些生物属于生态系统的生产者，并阐明其原因。

①绿色植物　②蚯蚓　③绿藻　④光合细菌　⑤酵母菌

⑥蓝细菌　⑦乳酸细菌　⑧硝化细菌

提示：

属于生产者的是①③④⑥⑧。

其中①③④⑥能进行光合作用，⑧能进行化能合成作用，它们都能制造有机物，所以都属于自养生物，在生态系统中都属于生产者。

2．（生命观念）哪些生物属于消费者？

是不是消费者都是动物？

是不是所有的动物都是消费者？

提示：

属于消费者的生物包括大部分动物、寄生细菌和部分营寄生生活的植物（如菟丝子）等。

不是。

不是。

3．（生命观念）观察下图中的池塘生态系统，探究下列问题：

（1）写出图中存在的非生物的物质和能量：

______________________。

（2）探讨图中生物在生态系统中所属的生物成分。

①生产者：

　。

②消费者：

　。

③分解者：

　。

（3）下列说法正确的有________。

①生产者都是绿色植物　②植物都是生产者　③动物并不一定都属于消费者　④细菌并不都属于分解者

提示：

（1）光、水、空气等　

（2）①藻类、水生植物等　②水生昆虫、底层甲壳类、鱼等　③细菌和真菌等　（3）③④

1．下列有关生态系统组成成分的叙述，正确的是（　　）

A．太阳光来源于地球以外，不属于生态系统的成分

B．硝化细菌是自养生物，在生态系统中属于生产者

C．蚯蚓是需氧生物，在生态系统中属于消费者

D．营腐生生活的细菌不一定是分解者，还有可能是生产者或消费者

解析：

选B　生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者，阳光属于非生物的能量；硝化细菌通过化能合成作用将无机物转化成有机物，属于生产者；蚯蚓是以植物残体为食的腐生动物，在生态系统中属于分解者；营腐生生活的细菌不是生产者。

2．下面是生态系统组成成分的关系图，下列关于a、b、c所代表的成分的说法，正确的是（　　）

A．b中有真核生物，也有原核生物，但都是自养生物

B．a中全是异养真核生物

C．c只包括腐生细菌和真菌

D．a是该生态系统的基石，一旦遭到破坏，会影响整个生态系统的稳定

解析：

选A　生态系统包括生物群落和非生物环境，生物群落包括生产者、消费者和分解者。

从箭头的方向上分析，a的物质和能量来自b，并可传递给c，所以b是生产者，a是消费者，c是分解者。

生产者多数是光能自养真核生物——绿色植物，但也有能进行化能合成作用的自养原核生物——硝化细菌等；消费者都是异养生物，但并不都是真核生物，如根瘤菌也是消费者，但属于原核生物；细菌中的很多寄生菌类，属于消费者；分解者除了有腐生细菌和真菌外，还有腐生动物，如蚯蚓、蜣螂等；生态系统的基石是b（生产者）。

[归纳提升]

1．生态系统成分理解的误区及特例

成分

理解误区

特例

生产者

所有的植物都是生产者，且生产者都是植物

①菟丝子营寄生生活，属于消费者；

②光合细菌、化能合成细菌、蓝细菌等原核生物也属于生产者

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

分解者

细菌都是分解者

硝化细菌和光合细菌是自养生物，属于生产者；寄生细菌属于消费者

2．生态系统各成分的相互关系

（1）非生物的物质和能量是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源。

（2）生产者是生态系统中唯一能把非生物的物质和能量转变成生物体内的物质和能量（有机物及其储存的化学能）的成分，因此，生产者是生态系统的基石。

（3）从理论上讲，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组成成分，但在自然生态系统中，生产者、消费者和分解者是紧密联系、缺一不可的。

（4）分解者在生态系统中占有重要地位。

如果一个生态系统中没有分解者，则动植物的遗体残骸就会堆积如山，生态系统就会崩溃，因此，从物质循环角度看，分解者在生态系统中占有重要地位。

（5）生产者和分解者是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。

知识点

（二）

食物链和食物网

1．食物链

（1）概念：

在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。

（2）实例：

2．食物网

（1）概念：

生态系统中许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。

（2）形成的原因：

①一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物。

②一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。

（3）功能

（1）食物链中只有生产者和消费者，无分解者（√）

（2）食物网中两种生物之间只有捕食关系（×）

（3）同一生物在不同食物链中所占的营养级可能不同（√）

1．观察下图中的食物链，思考并回答下列问题。

（1）（科学思维）食物链形成的根本原因是什么？

提示：

形成食物链的根本原因是各种生物之间的食物关系。

（2）（生命观念）图中处于第四营养级的生物是什么？

属于四级消费者的是什么？

提示：

蛇。

鹰。

（3）（生命观念）食物链的起点和终点分别是什么？

提示：

生产者；最高级消费者。

（4）（生命观念）食物链中仅包含生态系统组成成分中的什么？

提示：

生产者和消费者。

2．下图为某草原生态系统的食物网组成，思考并回答下列问题：

（1）（生命观念）鹰处于哪几个营养级？

鹰和蛇之间是什么关系？

提示：

第三、四、五营养级。

捕食和竞争。

（2）（生命观念）图中食物网的成因有哪些？

提示：

一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，一种植食性动物既可以吃多种植物，也可被多种肉食性动物所食。

（3）（科学思维）若人类的捕杀导致鹰大量减少，兔、食草鸟、蛇的数量如何变化？

提示：

兔、食草鸟、蛇的数量先增加后趋于稳定，但结果比原来的数量要增加。

1．下列属于生态系统食物链和食物网特征的是（　　）

A．同一营养级的动物一定是一个种群

B．一种生物只能被另一种生物捕食

C．第一营养级的生物通常指绿色植物

D．同一种动物只能占据一个营养级

解析：

选C　同一营养级的动物可以包括多个物种、多个种群；一种生物可以被一种或多种生物捕食；第一营养级的生物是生产者，生态系统的生产者绝大多数是绿色植物；同一种动物可以捕食多种生物，在食物网的不同食物链中可占据不同营养级。

2．（多选）下图为某草原生态系统的食物网，请据图判断下列叙述正确的是（　　）

A．属于次级消费者的是食草鸟、蜘蛛、蟾蜍、猫头鹰

B．猫头鹰占有第三、第四、第五、第六共四个营养级

C．蟾蜍和蜘蛛只有捕食关系

D．如果昆虫突然减少，一段时间后食草鸟数目将会增加

解析：

选BD　食草鸟属于初级消费者；在该生态系统中，蜘蛛和蟾蜍既有捕食关系，又有竞争关系。

[归纳提升]

1．关于食物链的分析

（1）起止点：

每条食物链的起点都是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级，中间有任何间断都不能算是完整的食物链。

（2）组成：

食物链中不能出现非生物的物质和能量以及分解者，即只有生产者和消费者。

（3）营养关系：

食物链中只存在捕食关系，即后一个营养级以前一个营养级为食，无寄生关系和腐生关系。

（4）方向：

食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，不会倒转，因此箭头一定是从上一营养级指向下一营养级。

同时体现捕食与被捕食的关系。

（5）营养级：

某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物，不代表单个生物个体或某个种群。

（6）消费者级别与营养级的关系：

初级消费者为第二营养级、次级消费者为第三营养级，其他以此类推，即在食物链中营养级级别＝消费者级别＋1。

2．关于食物网的分析

（1）营养级位置：

同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的营养级，如猫头鹰在食物网中分别占有第三、第四、第五3个不同的营养级。

（2）种间关系：

在食物网中，两种生物之间可能有多种种间关系。

如蛇与猫头鹰，二者之间既有捕食关系，又有竞争关系。

（3）生物种类与食物网的复杂程度：

食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，并非取决于生物数量。

3．食物链（网）中生物数量变化的分析与判断

（1）第一营养级的生物数量减少对其他物种的影响：

第一营养级生物数量减少会导致其他生物都减少，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）捕食者减少，对被捕食者数量变化的影响：

捕食者减少，则被捕食者数量增加。

但随着被捕食者数量的增加，种内斗争加剧，种群密度下降，直到趋于稳定，但最终会比原来数量要多。

（3）复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析：

①在食物网中，当一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。

考虑的方向和顺序为：

从高营养级依次到低营养级。

②生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不需考虑生产者数量的增加或减少。

③捕食者有多种食物来源时，若其中某一捕食对象减少，则它对其他捕食对象的捕食量会增加，而自身的数量在短期内将维持稳定。

如在右图所示食物网中，青蛙突然减少，则以它为食的蛇也将减少，鹰就要过多地捕食兔和食草鸟，从而导致兔、食草鸟减少。

因为鹰不只捕食蛇一种生物，它可依靠其他食物来源来维持其数量基本不变。

1．下列关于生态系统的说法，错误的是（　　）

A．生态系统是在一定空间内由生物群落和它的非生物环境相互作用而形成的统一整体

B．生态系统可大可小，没有一定的空间范围

C．生物圈是地球上最大的生态系统

D．生态系统种类众多，可以分为自然生态系统和人工生态系统

解析：

选B　生态系统是指在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体。

生态系统具有一定的空间范围。

地球上最大的生态系统是生物圈。

生态系统种类众多，可以分为自然生态系统和人工生态系统两大类。

2．一个完整的生态系统的结构应包括（　　）

A．全部的食物链和食物网

B．生产者、消费者、分解者和食物网

C．非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者

D．生态系统的组成成分、食物链和食物网

解析：

选D　生态系统的结构包括营养结构和组成成分，营养结构指食物链和食物网，组成成分有非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。

3．生态系统是由生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量组成的统一整体。

下列说法中错误的是（　　）

A．非生物的物质和能量为生物的生存提供了必备条件

B．生产者除绿色植物外，还包括黑藻、蓝细菌、硝化细菌等原核生物

C．消费者和分解者都是异养生物，但它们获取营养的方式有区别

D．在任何生态系统中都存在着捕食食物链和腐食食物链

解析：

选B　在非生物的物质和能量中，太阳能是植物光合作用的能量来源，植物的生长需要从非生物环境中吸收非生物的物质，A正确；黑藻属于真核生物，B错误；消费者和分解者都是异养生物，消费者从活的生物体中获取营养物质，分解者从动植物遗体残骸中获取营养物质，C正确；在任何生态系统中都存在着两种最主要的食物链，即捕食食物链和腐食食物链，前者是以活的生产者为起点的食物链，后者是以死的生物或腐屑为起点的食物链，D正确。

4．下列最可能用于同一生物的一组名词是（　　）

①初级消费者，第二营养级　②次级消费者，自养生物　③分解者，腐生生物　④消费者，自养生物　⑤食草动物，异养生物　⑥自养生物，第一营养级　⑦自养生物，初级消费者

A．①③⑤　　　　　B．②④⑥

C．①③⑤⑥D．①⑥⑦

解析：

选C　第一营养级是生产者，属于自养生物；第二营养级是初级消费者，是异养生物；第三营养级是次级消费者，是异养生物；分解者是腐生生物。

5．（多选）如图表示某生态系统的食物网。

下列有关叙述中，不正确的是（　　）

A．生态系统中的食物链交错连接形成食物网的原因是多种生物在不同食物链中占有不同的营养级

B．蛇与鼠、食虫鸟与蛙的关系分别是捕食和竞争

C．该图仅体现了生态系统组成成分中的生产者、消费者和分解者

D．鹰在植物→鼠→蛇→鹰这条食物链中属于四级消费者

解析：

选CD　生态系统中的食物链交错连接形成食物网的原因是多种生物在不同食物链中占有不同的营养级，食物链交叉成食物网，A正确；蛇与鼠之间是捕食关系，食虫鸟与蛙都捕食植食性昆虫和食虫昆虫，是竞争关系，B正确；该图中只有生产者和消费者，没有分解者和非生物的物质和能量，C错误；鹰在植物→鼠→蛇→鹰这条食物链中属于第四营养级，三级消费者，D错误。

6．下图1为生态系统的组成成分之间的关系，图2为某生态系统的食物网。

据图1回答：

（1）从营养功能的角度来填写成分：

B________；C________________。

（2）B主要是指__________________________________________________________。

（3）________和________是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。

（填字母）

据图2回答：

（4）该生态系统共有________条食物链。

（5）要使该生态系统完整，还需要增加的成分是__________________________________。

（6）鹰占有______个营养级，请写出鹰作为最高营养级的一条食物链_________________

____________________________。

（7）鹰和蛇的关系是__________________，若蛇绝种，鹰的数量可能________。

解析：

（1）非生物环境和生产者之间的物质联系是双向的，因此图1中A是消费者，B是分解者，C是非生物的物质和能量，D是生产者。

（2）分解者主要是指营腐生生活的细菌和真菌。

（3）生产者和分解者是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”，是生态系统必不可少的组成成分。

（4）食物链以生产者为起点，以不能再被其他生物捕食的生物为终点，图2中的植物是各条食物链的起点，共有8条食物链。

（5）该食物网中只包括生产者和消费者，一个完整的生态系统还应有分解者、非生物的物质和能量。

（6）在不同食物链中鹰占有4个营养级，其中鹰占最高营养级的食物链是最长的食物链。

（7）蛇和鹰存在捕食关系，都以食虫鸟或老鼠为食时，二者是竞争关系。

若蛇绝种，鹰会以老鼠、食虫鸟为食，鹰的营养级降低，食物增多，数量也增多。

答案：

（1）分解者　非生物的物质和能量　

（2）营腐生生活的细菌和真菌　（3）D　B　（4）8　（5）分解者、非生物的物质和能量　（6）4　植物→植食性昆虫→食虫昆虫→蛙→蛇→鹰（或植物→植食性昆虫→食虫昆虫→食虫鸟→蛇→鹰）　（7）捕食和竞争　　增多