学年高中生物苏教版必修三教学案第四章 第一节 生态系统和生物圈 Word版含答案.docx

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学年高中生物苏教版必修三教学案第四章第一节生态系统和生物圈Word版含答案

学习目标：

1.明确生态因子，生物因子和非生物因子之间的关系

2．理解谢尔福德耐受性定律

3．明确生态系统的成分及其关系

4．分析生态系统的营养结构

5．描述生物圈的组成

[教材梳理]

一、环境对生物非常重要

1．生态因子

（1）概念：

环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布等有直接或间接影响的因子。

（2）种类

①非生物因子：

阳光、温度、水等。

②生物因子：

种内关系、种间关系，如捕食、竞争等。

2．谢尔福德耐受曲线

生态因子在低于或超过生物体的耐受极限时均可成为限制因子，但在生态因子的耐受范围内，每种生物都具有一个最适区。

二、生物与环境构成生态系统

1．生态系统的概念

生态系统是在一定空间中的生物群落与无机环境相互作用而形成的统一体。

2．生态系统的组成成分

（1）非生物成分：

光、空气、水、无机盐及非生物的有机物等。

三、食物链和食物网

1．食物链

（1）概念：

在生态系统中，生物之间由于营养关系而形成的营养结构。

（2）营养级：

处于食物链某一环节上的各种生物的总和。

2．食物网的概念

在生态系统中的许多食物链相互交错形成更为复杂的网状营养结构。

3．食物链和食物网的功能

食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统中生产者固定的物质和能量就是通过食物链和食物网传递的。

四、生物圈是最大的生态系统

1．生态系统的分类

2．生物圈

（1）概念：

生物圈是指地球上的全部生物及其无机环境的总和。

（2）范围：

包括岩石圈上层、水圈和大气圈下层。

（3）作用：

人类的生存和发展离不开整个生物圈的繁荣。

[牛刀小试]

1．判断下列说法的正误

（1）生态因子可影响生物的生长、发育、生殖、行为和分布等。

（√）

（2）阳光、温度、水、土壤pH、海拔高度等都是生态因子。

（×）

（3）人的适应能力很强，没有耐受上限和下限。

（×）

（4）生态系统的生物成分和非生物成分相互作用、相互依存。

（√）

（5）蘑菇等食用菌属于生产者。

（×）

（6）“螳螂捕蝉，黄雀在后”中的蝉为第一营养级。

（×）

（7）海洋生态系统是地球上最大的生态系统。

（×）

（8）人类的生存和发展离不开整个生物圈的繁荣，保护生物圈就是保护人类自身。

（√）

2．连线：

把左侧的生物与右侧成分对应的用线连接起来。

3．思考探究

（1）环境因子都是生态因子吗？

提示：

生态因子是环境因子的一类，即有些环境因子不属于生态因子。

例如，虽然海拔、水深对生物也有影响，但不是直接影响，其作用是通过其他因子如温度、阳光、水分等因素实现的，故只能是环境因子，而不是生态因子。

（2）结合生态系统的组成成分及其作用思考：

①组成生产者的生物除绿色植物外还有哪些生物？

提示：

光能合成细菌和化能合成细菌，比如硝化细菌、硫细菌。

②动物都是消费者吗？

并举例。

提示：

动物不都是消费者，比如蚯蚓、蜣螂就属于分解者。

③细菌可以在生态系统中作哪些成分？

提示：

细菌可以是生产者、消费者，也可以是分解者，因营养方式不同而不同。

如硝化细菌等自养型细菌是生产者，肺炎双球菌等寄生细菌则为消费者，枯草杆菌等营腐生生活的则为分解者。

（3）捕食食物链的起点和终点分别是生态系统的什么成分？

各相邻生物之间存在什么关系？

提示：

起点是生产者，终点是不能被其他生物所取食的消费者，各相邻生物之间是捕食关系。

（4）分析食物链中消费者的级别与营养级别存在什么样的关系。

提示：

生产者是第一营养级，初级消费者处于第二营养级，消费者的级别是营养级的数目减1。

（5）为什么说生物圈的结构和功能总是保持着相对稳定的状态？

提示：

第一，从能量角度来看，取之不尽的太阳能可经绿色植物的光合作用，源源不断地输入生物圈，维持其正常运转；第二，大气圈、水圈和岩石圈可为生物的生存提供各种必需的物质，而且这些物质能够不断地在生物界与无机环境之间进行循环；第三，生物圈具有多层次的自我调节能力。

[重难突破]

一、生态系统中各成分的关系

二、生态系统中的营养结构——食物链、食物网

1．食物链

生产者与消费者之间主要通过捕食关系建立联系，现以一条食物链为例进行分析：

食物链

生态系统

的成分

生产者

初级消

费者

次级消

费者

三级消

费者

营养级别

第一营

养级

第二营

养级

第三营

养级

第四营

养级

所属类型

主要是

植物

食草动物

小型食

肉动物

大型食

肉动物

营养状况

自养

直接以植

物为食

以食草动

物为食

以小型食肉

动物为食

重要作用

生态系统的物质循环、能量流动沿此渠道进行

2.关于食物链和食物网的分析思路

（1）捕食食物链的起点总是生产者，捕食食物链的最后一个环节是不被其它动物所食的动物，即最高营养级（又称顶级营养级）。

中间有任何停顿都不能算完整的捕食食物链。

（2）在捕食食物链中，动物的营养级级别和消费级别总是相差一级。

（3）同一种生物在不同的食物链中，可以占有不同的营养级。

肉食性动物和杂食性动物所处的营养级往往不是一成不变的。

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

（5）某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物，不代表生物个体，也不一定是某个种群。

（6）高中生物中通常涉及的食物链，除非特别说明实际上是捕食食物链，它是由生产者和消费者通过捕食关系形成的，不包括分解者和通过寄生关系形成的寄生食物链等。

（7）在食物网中，两种生物之间可能出现不同的关系，如鸟与蝗虫、鹰与蛇既是捕食关系，又是竞争关系。

（8）在食物链中，第一营养级生物数量减少，导致其他生物都减少；中间某一营养级生物减少时，则其上一个营养级数量先增加后减少，最后趋于平衡。

（9）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，沿不同的线路分析结果不同时，应该以中间环节少的作为分析依据。

（10）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。

[考向聚焦]

[例1]　如图甲、乙、丙分别代表的是在－200m～3800m的海拔高度内，山坡甲、森林乙、海洋丙三个不同的自然区域内植物的分布状况。

据此判断下列选项中正确的是（　　）

A．在－200m～3800m范围内，不同区域内植物的种类出现了很大的差异，温度是影响分布的主要生态因素

B．甲处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这说明群落具有垂直结构

C．乙、丙处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象，这说明群落具有垂直结构

D．影响乙处植物出现明显分层现象的主要因素是水分

[解析]　甲处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这是由于地形的起伏引起不同高度的山坡上温度不同，又由于甲处的阔叶林和针叶林生长在不同的地段，因此不属于群落的垂直结构，而是水平结构；影响森林生态系统在陆地上分布的主要因素是水，但是森林中植物的分层现象是受光照强度影响形成的；丙处藻类植物的分层现象是受光质（波长）影响形成的。

[答案]　C

[例2]　如图是处于平衡状态的简单淡水生态系统示意图，请回答问题：

（1）此生态系统中共有__________条食物链。

属于第三营养级的动物有__________。

（2）此生态系统的分解者是______________________。

（3）若所有水鸟迁徙到别处，则短时间内大鱼数目________，水藻数目________，淡水虾数目__________。

（4）若此生态系统中的水绵大量减少，则（　　）

A．水藻大量减少　　　　B．小鱼的数目增多

C．大鱼的数目减少D．甲壳类的数目增加

（5）此生态系统中各种生物的总和，在生态学上称为____________。

[解析]　数食物链条数时，一定要从生产者开始，依次经过不同的消费者；看哪些生物处于第几营养级，要注意同一生物在不同的食物链中，所处的营养级是有差异的；本题是一条捕食食物链，不包括分解者，但我们知道主要的分解者有腐生细菌和真菌；一种生物的天敌减少，短时间内导致这种生物的数量大量增加，那么处于该生物上一营养级的生物数量就会大量减少；在一定的区域，各种生物的总和就是群落，群落和它们生活的无机环境共同构成生态系统。

[答案]　

（1）3　水鸟、小鱼、淡水虾　

（2）腐生细菌、真菌　（3）增多　减少　减少　（4）C　（5）群落

[网络构建]

填充：

①食物网　　　②非生物的物质和能量　

③生产者　　　④消费者　　　⑤分解者　

[关键语句]

1．生态系统的组成成分包括非生物成分、生产者、消费者和分解者。

2．分解者能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物，主要是细菌和真菌，也包括一些腐生动物，比如蚯蚓、蜣螂等。

3．一个完整的生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构。

4．食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质和能量就是通过营养结构流动的。

5．水域生态系统包括海洋生态系统和淡水生态系统。

生物圈是地球上最大的生态系统。

1．森林中一株大树死亡，倒在地上，有些菌类、苔藓和蕨类植物以及蚂蚁等动物以这株朽木为生。

依靠这株朽木为生的上述各种生物组成一个（　　）

A．种群　　　　　　　　B．生态系统

C．群落D．食物链

解析：

选C　本题中的各种生物之间具有直接或间接关系，共同构成生物群落。

2．对海洋岩礁上的藻类植物调查发现，一般在浅水处生长着绿藻，稍深处是褐藻，再深一些的水域中则以红藻为主，直接影响海洋中藻类分布的主要因素是（　　）

A．阳光B．温度

C．海水含盐量D．海水含氮量

解析：

选A　植物的光合作用离不开阳光，阳光对植物分布起决定作用。

由于波长不同的光，对水的穿透能力不同，而不同水生植物所需光的波长又不同，致使不同的植物分布在不同的水层中。

3．种群密度和群落结构常有剧烈变化的自然生态系统是（　　）

A．森林生态系统B．湖泊生态系统

C．海洋生态系统D．草原生态系统

解析：

选D　草原生态系统分布在干旱地区，动植物种类相对较少，群落结构相对简单，在不同的季节或年份，降雨量很不均匀，因此，种群密度和群落的结构常常发生剧烈变化。

4．如图是某农田生态系统的食物网，请据图回答问题。

（1）该生态系统中主要成分是________。

（2）属于第三营养级的动物有__________________________________________________。

（3）蜘蛛与青蛙的关系是________________。

（4）为了避免植食鸟吃农作物，有人用细网将农作物罩上，其结果是___________________

________________________________________________________________________。

（5）生产上常采用喷洒农药的方法治理害虫，从长远看这种做法带来的危害是________________，该食物网中所体现的治虫方法的最大优越性在于________________________________________________________________________。

解析：

（1）生态系统组成成分中生产者是主要成分。

（2）属于第三营养级的生物应包括此食物网的每条食物链中处于第三营养级的全部生物，包括鹰、食虫鸟、蜘蛛、青蛙。

（3）蜘蛛与青蛙之间既有捕食关系，又有竞争关系。

（4）细网将农作物罩上，防止了植食鸟类吃农作物，同时也阻碍了食虫鸟捕捉植食昆虫，结果由于植食昆虫因天敌减少而数量猛增，导致农作物减产。

（5）农药防治害虫会对环境造成污染，同时也会对害虫的天敌产生毒害作用从而导致害虫天敌的死亡，使虫害再度暴发。

利用生物之间的相互依存、相互制约的关系防治害虫，可以减少农药用量，减轻环境污染，维持生态系统的稳定性。

答案：

（1）农作物　

（2）鹰、食虫鸟、蜘蛛、青蛙　（3）捕食和竞争　（4）植食昆虫大量繁殖，使农作物减产　（5）造成环境污染的同时也会对害虫的天敌产生毒害作用，从而使虫害再度暴发　可以减少农药用量，减轻环境污染，维持生态系统稳定性

（时间：

30分钟；满分：

50分）

一、选择题（每小题2分，共20分）

1．下列有关生态系统的叙述，错误的是（　　）

A．森林生态系统的种群密度和群落结构一般能够长期处于较稳定的状态

B．世界陆地生态系统的主要类型是草地生态系统

C．农田生态系统总是朝着对人类有益的方向发展

D．整个地球上的海洋可以看作是一个巨大的生态系统

解析：

选C　农田生态系统的动植物种类较少，群落结构单一，人们必须不断地从事播种、施肥、灌溉、除草和治虫等活动，才能够使农田生态系统朝着对人类有益的方向发展，否则，就会导致退化，不能朝着对人类有益的方向发展。

2．“竹外桃花三两枝，春江水暖鸭先知。

蒌蒿满地芦芽短，正是河豚欲上时。

”诗中体现了下列生态系统组成成分中的（　　）

①非生物的物质和能量　②生产者　③消费者④分解者

A．①②　　　　　　　B．②③

C．①②③D．①②③④

解析：

选C　“水暖”体现温度和水，即非生物的物质和能量，“竹”和“桃花”等体现生产者，“鸭”和“河豚”体现消费者，没有体现出分解者。

3．下列生物现象中，由阳光作为主导因子而引起的是（　　）

A．沙丁鱼定期向岸边洄游

B．苹果树不宜在热带地区栽种

C．山坡阳面的小麦比阴面的长得好

D．沙漠地区生物种类稀少

解析：

选C　小麦长得好坏与水分、温度、土壤状况、阳光照射强度有关，但在山坡阴、阳面这一特定的环境下，阳光强度对小麦的生长发育作用最大且影响最直接，即成为主导因子。

鱼类的洄游、苹果树不宜在热带地区栽种均是受温度影响引起的现象；沙漠地区生物种类稀少显然与沙漠地区缺水有关。

4．图中的圆分别表示：

a生产者、b分解者、c原核生物、d蓝藻、e腐生细菌。

能正确表示它们之间相互关系的是（　　）

解析：

选A　原核生物中有生产者（如硝化细菌、蓝藻等）、消费者（如根瘤菌等）和分解者（如乳酸菌等）。

5．下列属于生态系统食物网特征的是（　　）

A．一种生物只能被另一种生物捕食

B．食物链的环节是无限的

C．一种生物可能属于不同的营养级

D．食物网上的生物之间都是捕食关系

解析：

选C　食物网的成因是由于一种生物可能以多种生物为食，也可能被多种生物捕食，所以该生物在不同的食物链中所处的营养级可能不同；食物链的环节是有限的，一般不超过五个营养级；食物网上的生物之间可能存在捕食和竞争的关系。

6．如图所示，曲线1和曲线2分别代表物种甲和物种乙的耐热范围，在什么条件下物种乙能竞争过物种甲（　　）

A．温度在t1～t2范围内

B．温度在t2～t3范围内

C．温度在t2以下

D．温度在t3以下

解析：

选B　生物在适宜的环境条件中，其种群中出生率大于死亡率，种群数量增加。

从图中可知，温度在t2以下时，更有利于物种甲的生存，物种甲占优势；温度在t3以上时，也是物种甲占优势。

而温度在t2～t3范围内，更有利于物种乙的生存，所以温度在t2～t3范围内物种乙能竞争过物种甲。

7．如图是某池塘生态系统中的两条食物链，大量捕捞花鲢后，种群将有所变化，下列能正确反映短期内种群总重量增长率变化趋势的是（　　）

A．绿藻上升　　　　　　　　　B．白鲢下降

C．水蚤下降D．乌鱼上升

解析：

选B　大量捕捞花鲢后，一方面水蚤数量增多，使绿藻数量下降，导致白鲢食物不足；另一方面乌鱼因缺少了食物来源——花鲢，因此捕食白鲢的数目增多，所以短时期内白鲢的数量下降。

8．如图为南极某海域的食物网。

据图判断正确的是（　　）

A．此食物网共有6条食物链

B．硅藻既是生产者，又是分解者

C．磷虾在不同食物链上都属于同一营养级

D．严禁过度捕杀蓝鲸是由于其对该食物网影响最大

解析：

选C　此食物网中有9条食物链。

硅藻是植物，属于生产者，不是分解者。

而磷虾仅以硅藻为食，在每一条食物链中都是第二营养级。

在一个食物网中，对食物网影响最大的是最低营养级，即生产者，而不是最高营养级。

9．如图，下列相关叙述正确的是（　　）

A．图示的各种成分在生态学上可以构成一个生态系统

B．图示的各种成分在生态学上可以构成一个生物群落

C．细菌与蝉之间的关系属于竞争

D．蛇属于第三级消费者

解析：

选A　图示中包含了无机环境（光、CO2等）、生产者（绿色植物）、消费者（蝉等）和分解者（细菌），它们构成了一个生态系统。

蝉是消费者，细菌是分解者，两者之间不能构成竞争关系。

蛇属于第四级消费者。

10．（广东高考）如图所示某湖泊的食物网，其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼，若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是（　　）

A．鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量

B．土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势

C．浮游动物总量锐减后再急升

D．浮游植物总量急升后再锐减

解析：

选A　由题中信息“鱼a、鱼b为两种小型土著鱼”且题干中说明鲈鱼以中小型鱼类为食可推知鲈鱼处于食物链的第四营养级，根据“某一营养级平均只有10%左右的能量能够流到下一个营养级”的知识可推知A项正确；土著鱼与鲈鱼属于捕食关系，B项错误；引入鲈鱼短时间内，鱼a、鱼b将减少，浮游动物总量增加，浮游植物减少，C、D项错误。

二、非选择题（共30分）

11．（10分）某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如图所示。

某个时期，当地居民大量捕杀鼬，导致岛上鼠种群爆发，随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫通过跳蚤使人感染。

回答问题：

（1）该食物网中，植物中的能量能通过________条食物链传递给鹰，鹰所处的营养级为________；兔与人的种间关系是____________。

鼠疫杆菌与人的种间关系是________。

（2）通常情况下，寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响__________（填“大于”“小于”或“等于”）鼬对鼠种群数量的影响；大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争________（填“增强”“不变”或“减弱”）。

（3）生长在该岛上的蘑菇属于生态系统的________（填“生产者”“消费者”或“分解者”），其体内贮存的能量________（填“能”或“不能”）传递给植物。

解析：

（1）以植物为起点，鹰为终点的食物链共有4条，鹰所处的营养级为第三和第四营养级，兔与人的种间关系有捕食和竞争，鼠疫杆菌与人的种间关系为寄生。

（2）寄生生物对宿主的影响小于宿主天敌对其的影响，由于大量捕杀鼬，导致鼠种群爆发，所以鼠群的种内竞争增强。

（3）蘑菇属于分解者，植物体内的能量只能来自于光能，分解者体内的能量是不能传递给植物的。

答案：

（1）4　第三和第四营养级　竞争和捕食　寄生　

（2）小于　增强　（3）分解者　不能

12．（12分）图甲是某草原生态系统中几种生物之间的食物关系示意图，据图回答下列问题：

（1）图甲中共有________条食物链，蚱蜢属于______消费者。

（2）同时占据两个营养级的动物是____________，占第________营养级。

（3）蛇和鹰的关系是________________。

（4）给牧草施加含32P标记的复合肥后，检测32P在蚱蜢和青蛙体内的放射性强度，结果见图乙，图中B表示的生物是________。

若增加对鹰和蛇体内的放射性强度的检测，则达到最高峰时的强度应________（填“高于”或“低于”）前两者。

（5）除图甲所示生物外，该草原生态系统的组成成分还应有________________和________________。

解析：

（1）图甲中的食物链为：

①草→蚱蜢→青蛙→蛇→鹰，②草→蚱蜢→青蛙→鹰，③草→蛐蛐→青蛙→蛇→鹰，④草→蛐蛐→青蛙→鹰，共4条食物链，蚱蜢在①②食物链中属于第二营养级和初级消费者。

（2）鹰在①③食物链中属于第五营养级，在②④食物链中属于第四营养级。

（3）蛇被鹰捕食，两者为捕食关系；同时鹰和蛇捕食青蛙，两者为竞争关系。

（4）有害物质在食物链中有富集作用，营养级越高的生物体内放射性越强；所以青蛙体内的放射性高于蚱蜢，鹰体内的放射性高于蛇。

（5）图甲中有生产者和消费者，生态系统中还有非生物的物质和能量、分解者。

答案：

（1）4　初级　

（2）鹰　四、五　（3）捕食和竞争　（4）青蛙　高于　（5）非生物的物质和能量　分解者

13．（8分）某岛屿栖息着狐和野兔，生态系统相对稳定。

后来有人登岛牧羊、捕食野兔和狐，狐也捕食羊羔。

第5年，岛上狐濒临灭绝，但野兔数量大大超过人登岛前的数量。

第6年，野兔种群爆发了由兔瘟热病毒引起的瘟疫，其数量骤减。

回答问题：

（1）人与狐的种间关系是________，兔瘟热病毒与野兔的种间关系是________。

（2）画出由人、羊、狐、野兔和牧草组成的食物网。

（3）人登岛后第5年，与登岛前相比，野兔种内竞争强度________（填“增加”“减小”或“不变”）。

（4）一般情况下，被捕食者传染病的流行程度将随捕食者种群密度的增加而__________（填“增强”“减弱”或“不变”）。

解析：

（1）因人捕食狐，故两者之间有捕食关系，又因人牧羊获得羊肉或羊奶、狐捕食羊羔，故人和狐之间又存在着竞争关系。

所有的病毒都是营寄生生活的。

（2）绘制食物网时应注意食物网中只包含生产者和消费者，生产者为牧草，以牧草为食的是羊和野兔，狐可捕食羊和野兔，而人可捕食羊、野兔和狐。

（3）第5年野兔数量大大增加，故在岛上资源有限的条件下，野兔种内竞争强度增加。

（4）被捕食者体质有强有弱，体质弱的容易被感染而患传染病；但随着捕食者种群密度的增加，被捕食者中体质较弱的容易被捕食而淘汰，剩下的被捕食者中体质较强的个体不容易被感染。

答案：

（1）竞争和捕食　寄生

（2）

　（3）增加　（4）减弱