資源簡介

(共33張PPT)
第2章 生物與環境
第4節 生態系統的結構和功能
學習目標
1.了解生態系統的基本類型，了解生物圈。
2.了解生態系統的組成成分，了解食物鏈和食物網。理解生態系統四種組成成分的功能、地位及相互關系。
3.了解生態系統的能量流動和物質循環的過程及意義，理解能量流動和物質循環的特點，理解能量流動和物質循環的區別與聯系。
4.理解生態系統的概念，并能運用生態系統的概念分析生產、生活中的一些簡單問題。
知識點1 生態系統的多樣性
1.生態系統：生物群落和它所生活的環境中的非生物因素相互作用而形成的統一整體，叫做生態系統。
生態系統的范圍可大可小，根據地域的實際情況以及人類研究和觀察的需要來確定，一個生態瓶、一個池塘、一片森林
都可以各自成為一個生態系統。
特別提醒
生態系統和群落的關系
生態系統不僅包括一定區域的所有生物（群落）,還包括這些生物生活的無機環境。因此，在特定區域，生態系統的范圍比群落的范圍大。
生物圈的范圍
2.地球上最大的生態系統——生物圈
（1）生物圈的構成：包括地球上的全部生物以及它們所生活的環境中的非生物因素。
（2）生物圈的范圍：
大氣圈的底部：地面以上約10千米
巖石圈的表面：地面以下2~3千米
水圈的大部：海平面以下約11千米
3.生態系統的類型
在自然條件下，某個地區的氣候特點，尤其是溫度和降水量，決定了該地區生態系統
的類型。生態系統的類型多種多樣，可以分為陸地生態系統和水域生態系統兩大類。
生態系統類型 生物因素（種群數量） 非生物因素 （無機環境） 作用
_________________________________ 森林生態系統 有高大的喬木、許多灌木和苔 蘚植物等，還有各種草食動物 （如蝗蟲、田鼠、野兔）和肉 食動物（如青蛙、蛇、貓頭 鷹），以及許多細菌和真菌等 微生物，是陸地上最復雜的生 態系統 陽光、水分、 空氣、無機 鹽、溫度等 調節氣候、凈化
空氣、防風固
沙、保持水土等
生態系統類型 生物因素（種群數量） 非生物因素 （無機環境） 作用
_________________________________ 草原生態系統 大多為草本植物，動物的結構 特征與其生活環境相適應，大 多數具有挖洞或快速奔跑的特 點。兩棲類和水生動物較少 陽光、水分、 空氣、無機 鹽、溫度等 畜牧業基地、調
節氣候、防風固
沙等
_________________________________ 海洋生態系統 浮游植物、動物種類繁多（從 單細胞的原生動物到體型龐大 的藍鯨） 陽光、水分、 溫度和海水的 鹽度等 各類海產品基
地、凈化水體等
生態系統類型 生物因素（種群數量） 非生物因素 （無機環境） 作用
_________________________________ 農田生態系統 以農作物為主，動植物種類較 少，群落結構單一 土壤、水分、 溫度等 為人類提供農副
產品
_________________________________ 城市生態系統 人、動物和植物等（這些生態 系統中，人起著主導作用） 建筑物、交通 工具等 對人類政治、經
濟、文化產生重
要影響,是人類文
明的產物
典例1 （2023·湖州南潯期末）下列選項中，屬于生態系統的是( )
A
A.一片草地 B.小溪中的魚 C.湖里的清水 D.公園里的樹
[解析] 一片草地,既包括環境,又包括了此環境中所有的生物,A符合題意；小溪中的魚和公園里的樹只有生物部分的部分動、植物,沒有其他生物,也沒有非生物部分,B、D不符合題意；湖里的清水,只有非生物部分的水,沒有生物部分和其他非生物部分,C不符合題意。
知識點2 生態系統的成分
1.生態系統的成分
組成 作用
生物成 分 生產者 一般為綠 色植物 它們制造有機物供給自己,同時也為其他生物提供食
物。生產者是生態系統中最基本、最關鍵的生物成分,
其他生物直接或間接地依賴于生產者（植物并不都是
生產者，如菟絲子營寄生生活,屬于消費者）
消費者 一般為動 物 它們不能直接利用太陽能，只能以植物或其他動物為
食（動物并不都是消費者，如蚯蚓等腐食性動物為分
解者）
組成 作用
生物 成分 分解者 細菌、真菌、某些 原生動物及腐食性 動物（如蚯蚓等） 它們能把動植物的尸體、排泄物和殘落物等所含的有機物分解為較簡單的無機物，供植物再利用（細菌并不都是分解者，如硝化細菌能利用化學能合成有機物，屬于生產者;營寄生生活的細菌屬于消費者）
非生物 成分 陽光、熱能、水、空氣、無機鹽等 它們是生物群落中各種生物賴以生存和發展的基礎
特別提醒
消費者等級分類
消費層級 含義 舉例
初級 消費者 以植物為食的 草食動物 蝗蟲、兔、
牛、羊等
次級 消費者 以草食動物為食 的肉食動物 鳥、蛇、
青蛙、虎等
狐捕食兔子，作為消費者能夠間接以植物為食
2.生產者、消費者、分解者之間的關系
生態系統中生物成分間的關系
典例2 “落紅不是無情物,化作春泥更護花。”根據生態系統各成分的功能可知,將“落
紅”化作“春泥”的是( )
C
A.生產者 B.消費者 C.分解者 D.陽光
[解析] “落紅不是無情物，化作春泥更護花”說的是分解者把“落紅”這種植物的遺體、遺物分解成了無機物,歸還土壤，再被植物吸收利用,故C符合題意。
知識點3 生物之間的食物聯系
1.食物鏈
（1）概念：在生態系統中，各種生物由于食物關系而形成的一種聯系，叫做食物鏈。
（2）解讀：生態系統中，綠色植物能通過光合作用制造有機物，草食動物以植物為食，肉食動物以草食動物為食。例如，草食昆蟲吃植物，青蛙吃草食昆蟲，蛇吃青蛙，鷹吃蛇，這樣的食物聯系就是一條食物鏈。
（3）表示方法：食物鏈的起點是綠色植物（生產者）,然后是
草食動物、肉食動物，分解者和非生物成分不進入食物鏈。
用箭頭表示捕食關系，被捕食者在前，捕食者在后。如右圖中
所述食物鏈可表示為植物 草食昆蟲 青蛙 蛇 鷹。
食物鏈
食物鏈中的每一個環節，稱為一個營養級。如上述
食物鏈共有5個營養級。
箭頭的含義
食物鏈中箭頭代表物質和能量的流動方向，方向總是由被捕食者指向捕食者。
2.食物網
（1）概念：在生態系統中，食物鏈相互交錯成網狀的形式稱為食物網。
（2）形成原因：自然界中生物之間的關系十分復雜，某種生物可以以多種生物為食，而這種生物也可以被多種生物作為食物。在生態系統中，生物種類越豐富，個體數量越多，食物網就越復雜。
（3）各種生物之間的關系：食物網中的各種生物相互影響、相互制約，無論是生產者還是消費者，只要某一物種的數量突然發生大幅變化，就會牽動整個食物網，從而影響生態系統的穩定性。
典例3 俗話說“大魚吃小魚,小魚吃蝦來”,其中包含的食物鏈是( )
D
A.水 藻類 蝦 小魚 大魚
B.藻類 蝦 小魚 大魚
C.陽光 藻類 蝦 小魚 大魚
D.藻類 蝦 小魚 大魚
[解析] 食物鏈的起點必須是生產者,水、陽光屬于非生物部分,A、C錯誤；食物鏈中的箭頭應指向捕食者,B錯誤。
知識點4 能量流動和物質循環
生態系統的能量流動和物質循環
生態系統中能量的最終來源是太陽能
1.生態系統中的能量流動
（1）概念：能量流動是指生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。
（2）能量流動的過程
能量流動的起點 生產者（綠色植物）通過光合作用將光能轉化為化學能貯
存在它所制造的有機物中。能量流動就是從生產者固定太
陽能開始的
能量流動的途徑 食物鏈和食物網（注意食物鏈的起點是植物）
能量流動的形式 食物中的化學能
能量流動過程中能量形 式的變化 光能 生物體內有機物中的化學能 熱能（最終散失）
食物鏈中的營養級是有限的
食物鏈越長，最高營養級生物得到的食物越少，獲得的能量越少，生物的數量就越
少,越難以在生態系統中生存。所以，多數食物鏈一般不超過 個營養級。
多學一點
（3）能量流動的特點
單向流動 生態系統中的能量只能沿著食物鏈（網）單向流動，不能逆向流動，也不能循環流動
逐級減少 食物網中下一級的生物只能獲得上一級生物大約 的能量
2.生態系統中的物質循環
（1）概念：在生態系統中，組成生物體的一些基本化學元素，如碳、氫、氧、氮、磷、硫等，在生物與無機環境之間反復地出現和循環的過程，就是生態系統的物質循環。
（2）特點：在生物與無機環境間循環流動。
生物圈中的物質循環具有全球性的特點。
這里所說的生態系統，是指地球上最大的生態系統——生物圈
（3）自然界中的碳循環
①碳在無機環境和生物群落之間的循環形式：二氧化碳。
②碳在無機環境中的存在形式：二氧化碳和碳酸鹽。
③碳在生物體內的存在形式：主要是有機物。
溫室效應加劇
（1）加劇的原因：人類大量燃燒煤、石油等化石燃料，使地層中積存的碳元素在短時間內釋放出來，打破了生物圈中碳循環的平衡，使大氣中二氧化碳含量迅速增加，加劇了溫室效應。
（2）危害：會加快極地和高山冰川的融化，導致海平面上升，進而對人類和其他生物的生存構成威脅。
多學一點
（4）自然界中的氮循環
①固氮
概念 空氣中的氮氣不能被大多數生物體直接利用，必須轉化成化合物（如氨或
銨鹽等）才能被植物利用。氮的這種變化過程（由游離態的氮變為化合態
的氮）叫做固氮
途徑 生物固氮、雷電固氮、人工固氮
意義 綠色植物利用這些被固定的氮元素制造蛋白質，進而進入生物體，并通過
食物鏈和食物網在各生物體之間流動。
②氮返大氣：動植物的排泄物、殘落物及尸體被分解者分解轉化為氮氣進入大氣。
③氮的循環：氮的循環主要是從空氣中的氮被固定開始的，固定的氮可以被植物利用合成蛋白質，蛋白質通過食物鏈進入動物的體內，動植物的遺體及排泄物等被分解者分解時，可以將氮元素釋放到大氣中，從而促進了氮的循環。
能量流動和物質循環的區別與聯系
能量流動 物質循環
形式 以化學能形式流動 以無機物和有機物形式流動
過程 沿食物鏈（網）單向流動 在無機環境和生物群落間循環往復
范圍 生物群落 整個生物圈
特點 單向流動、逐級減少 反復出現、循環流動
聯系 ①能量的固定、貯存、轉移、釋放離不開物質的合成和分解； ②物質是能量沿食物鏈（網）流動的載體； ③能量是物質在生態系統中循環往復的動力 辨析比較
典例4 &2& 曲院風荷位于西湖西側，岳飛廟前面。南宋時，此有一座官家釀酒的作坊，取金沙澗的溪水造曲酒，聞名國內。附近的池塘種有菱荷，每當夏日風起，酒香荷香沁人心脾，因名“曲院風荷”。請回答下列相關問題：
（1） 荷塘除了荷還有魚、青蛙等多種生物，它們與環境共同構成了一個________
___。
生態系統
[解析] 生物群落和它所生活的環境中的非生物因素相互作用而形成的統一整體叫生態系統。
（2） 荷塘放養有魚、青蛙、鴨等動物，充分利用生物之間的關系進行生物防治，
不僅提高荷塘的經濟效益，還減少了__________。
環境污染
[解析] 利用生物之間的關系進行生物防治，可以少用或不用農藥，減少環境污染。
（3） 在“荷 昆蟲 青蛙”這條食物鏈中，青蛙所屬的生態系統組成成分是
________。在生態系統能量流動過程中，昆蟲這一營養級的能量流向青蛙這一營養
級的效率并不高，原因是昆蟲體內的能量會通過__________散失，還有部分能量被
分解者分解利用，部分能量未被利用。因此，能量流動的特點是單向流動和______
____。
消費者
呼吸作用
逐級遞減
[解析] 青蛙是動物，屬于消費者；昆蟲體內的一部分能量傳遞給青蛙，一部分通過昆蟲自身呼吸作用散失，部分被分解者分解利用，部分能量未利用，所以能量流動是單向流動和逐級遞減的。
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