高中生物 第5章《生态系统及其稳定性》学案(1) 新人教版必修3

用心爱心专心-1-生态系统及其稳定性一、生态系统的范围和类型1．概念：由_____________与它的_______________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。______________是地球上最大的生态系统，它包括地球上的________________及其_______________的总和。二、生态系统的结构1．生态系统的组成成分(1)非生物的物质和能量：①物质：___、____和无机盐等。②能量：____、热能。(2)生产者：①生物类群：自养生物，主要是________________。②作用：把太阳能转变成可被生物利用的________________，是生态系统的基石。(3)消费者：①生物类群：动物，包括______动物、肉食性动物、杂食性动物和______等。②作用：将有机物转化为_____________________，加快生态系统的物质循环；帮助植物传粉和传播种子。(4)分解者：①生物类群：主要是_____________________。②作用：把动植物遗体和动物排遗物中的_____________________分解成无机物。2．食物链和食物网：(1)概念：①食物链：生态系统中各种生物因食物关系形成的一种联系。②食物网：生态系统中许多食物链彼此___________________连接成的复杂营养结构。(2)食物网形成原因：①一种绿色植物可能是多种_______________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______________________所食。(3)功能：①生态系统的营养结构。②生态系统的______________和______________的渠道。B、知识点拨一、生态系统概念的理解l．生态系统的组成两大部分组成：生物群落和无机环境。四个基本成分：生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。2．生态系统的功能生态系统各种组成成分之间通过能量流动、物质循环和信息传递而联系在一起，是一个具有自我调节能力的统一整体。3．生态系统的范围生态系统有一定的时间和空间范围：由于任何一个生物群落都分布在一定的自然区域内，所以生态系统也有一定的时间和空间范围。生态系统的范围有大有小，多种多样：地球上最大的生态系统是生物圈。在这个最大的生态系统中，还包括很多类型的生态系统。不同的生态系统中生物表现出不同的适应性特征。特别提醒；生态系统=生物群落+无机环境。二、生态系统的成分1．组成成分及其作用(1)非生物的物质和能量：①范围：无机环境，主要包括阳光、热能、空气、水分和无机盐等。其中光能是所有生物生命活动的最终能量来源。②作用：为生物提供物质和能量，是生物群落赖以生存和发展的基础。(2)生产者：①生物范围：自养生物，主要是绿色植物。另外还有光合细菌和化能合成细菌等，如硝化细菌、硫细菌。②地位：生产者是生态系统的基石，是生态系统的主要成分，是一切用心爱心专心-2-生物的物质和能量的源泉。③作用：生产者通过光合作用或化能合成作用将无机物转变成有机物，将光能或无机物中的能量转变成化学能储存在有机物中，从而为生物群落提供可利用的物质和能量。(3)消费者：①生物范围：异养生物，主要是直接或间接以绿色植物为食的生物，包括绝大部分动物和寄生生物，如寄生的细菌和真菌、植物中的菟丝子等。②作用：加快生态系统中的物质循环；有利于植物的传粉或种子的传播。消费者在生态系统中的地位，要从不同的角度进行分析：从物质和能量流通的完整性角度看，它是可有可无的，不是生态系统必要的基本成分，例如，“落红不是无情物，化作春泥更护花”，该过程物质循环就没有消费者参与；从它在生态系统中与其他生物类群的关系看，它有着自身的作用，是生态系统中任何成分都无法替代的，例如，某些特殊植物的传粉。(4)分解者：①生物范围：异养生物，主要是指营腐生生活的细菌、真菌以及放线菌。此外，还包括蚯蚓、蜣螂等一些腐生性动物。②作用：通过自身的分解作用将有机物转变成无机物，归还到无机环境中去。它和生产者一起实现物质在无机环境和生物群落之间的循环。2．相互关系生态系统多种多样，但在结构上具有共同点，其四种成分紧密联系，缺一不可，共同构成具有一定结构和功能的统一整体。生态系统各组成成分间是通过物质循环和能量流动相互制约的，具体渠道是食物链(网)，而食物链的起点(第一营养级)是绿色植物(生产者)。三、生态系统的营养结构——食物链和食物网在分析有关食物链的问题时要注意如下几个问题：(1)组成：由生产者和各级消费者组成，即每条食物链的起点都是生产者，终点是不能被其他动物所食的大型肉食动物。环境中非生物的物质和能量不参与构成任何食物链(营养结构)，分解者不参与构成我们现在讨论的食物链。分解者只能分解动植物的遗体残骸，不能与动植物之间形成捕食关系。(2)同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级，要根据其所在的具体食物链来确定，即从生产者数起。(3)一条食物链上一般不会超过五个营养级，因为能量流动沿食物链是逐级递减的，且传递效率只有10％～20％，生产者固定的能量流过五个营养级后，不足以再维持一个营养级了。(4)生产者一定是第一营养级，所以，消费者级别和营养级级别相差1。【自主学习】一、能量流动的概念：生态系统中能量的、、和的过程，称为生态系统的能量流动。二、能量流动的过程1.能量的来源：生态系统所需的能量来自于____。2.能量的输入（1）绿色植物通过作用将_能转化为能，使太阳能输入到生态系统中。（2）生产者所固定的的总量，就是这个生态系统所获得的能量。3.能量的传递：生态系统中能量的传递是沿_渠道进行的一个营养级的生物所获得的能量：（1）一部分通过_____作用释放后，一方面用于自身的、和等生命活动，一方面以_______形式散失；（2）一部分被____摄入；（3）一部分则被分解利用。三、能量流动的特点用心爱心专心-3-1、生态系统中能量流动的特点是，。2、能量在相邻的两个营养级间的传递效率大约是。3、能量金字塔的含义是：在一个生态系统中，营养级越多，在就越多。生态系统中，食物链一般不超过个营养级。四、研究能量流动的实践意义1、研究生态系统的能量流动，可以帮助人们人工生态系统，使能量得到最有效的利用。2、可以帮助人们合理的调整，使能量持续高效的流向。【自主学习】一、生态系统物质循环的概念1、什么叫“物质循环”?____________，这里的物质指什么?______________。2、农田中的DDT，在南极的企鹅体内也有，这说明了物质循环具有全球性所以，物质循环又叫做生物地球化学循环。二、碳循环1、无机环境中的碳以_____形式存在,这种形式的碳有4个来源，分别是_____________。2、碳通过什么生理过程进入生物群落?_____________；生物群落内部的碳以什么形式存在?_________________。3、生物群落中的碳通过__________________生理活动进入无机环境，碳在无机环境和生物群落之间以_______________形式循环。在碳循环过程中，联系生物群落和无机环境的两个重要的生理活动是__________________________________。4、因为大气中二氧化碳的增加产生温室效应，而温室效应将对生物圈和人类造成什么危害呢?_________________。三、能量流动与物质循环的关系。项目能量流动物质循环形式范围特点联系物质作为能量的，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为，使物质不断地在生物群落和无机环境之间循环往复。A．自主学习一、生态系统中信息的概念及类型1．日常生活中，一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息2．生态系统中信息的种类有_____、_______、________。物理信息主要是指_____、_____、_____、____、______等通过_______传递的信息。化学信息是指通过生物生命活动过程中产生的生物碱、有机酸、动物的性外激素_等传递的信息。动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，即生物的行为特征可以体现为行为信息。二、信息传递在生态系统中的作用及在农业生产中的作用1、生态系统中信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。用心爱心专心-4-2、信息传递在生态系统中的作用主要有利于生命活动的正常进行、利于生物种群的繁衍、调节生物的种间关系。3、信息传递在农业生产中的应用主要有提高农产品或畜产品的产量、对有害动物进行控制。B．知识点拨一、生态系统中功能的概念及种类比较项目能量流动物质循环信息传递特点单向流动，逐级递减循环运动，反复利用双向传递范围生态系统中各营养级生物圈生物之间，生物与环境之间联系同时进行，相互依存，不可分割，形成一个统一整体A．自主学习一、生态系统的稳定性及自我调节能力1．生态系统的稳定性生态系统所具有的_____________自身结构和功能相对稳定的能力，叫做生态系统的稳定性。生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有_____________。2．生态系统的自我调节能力(1)在森林中，当害虫数量增加时，食虫鸟类由于食物丰富，数量也会增多，这样，害虫种群的增长就会受到______________。这是生物群落内部______________调节的实例。______调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的________。(2)当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力______________，生态系统就到了难以恢复的程度。二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性1．生态系统的稳定性表现在两个方面：一方面是生态系统________________________的能力，叫做抵抗力稳定性；另一方面是生态系统在受到外界干扰因素的破坏后______________的能力，叫做恢复力稳定性。2．当草原遭受蝗虫的采食后，草原植物就会增强其再生能力，尽可能减缓______________的下降；当森林遭遇持续的干旱气候时，树木往往扩展根系的分布空间，以保证获得足够的水分，维持生态系统正常的______。这些都反映出生态系统本身对外界干扰具有一定的______________。3．一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越____，其自我调节能力就_____，抵抗力稳定性就______________。4．生态系统在受到不同的干扰(破坏)后，其恢复_______与恢复时间是不一样的。如果河流与土壤被有毒物质轻微污染，通过自身的_______作用，可以很快恢复到接近原来的状态；如果被有毒物质重度污染，自身的净化作用已不足以消除大部分有毒物质，这些河流或土壤的恢复力稳定性就被破坏了。特别提醒：生态系统的稳定性表现为抵抗力稳定性和恢复力稳定性，两者关系表现为相反，在分析问题时应注意影响这两者强弱的条件，即营养结构的复杂程度。识记其特点应把握：抵抗力稳定性即“抵抗干扰、保持原状”，恢复力稳定性为“遭到破坏，恢复原状”。三、提高生态系统的稳定性提高生态系统的稳定性，一方面要控制对生态系统_______的程度，对生态系统的利用应该_______，不应超过生态系统的自我调节能力；另一方面，对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的______________投入，保证生态系统内部结构与功能的__________。用心爱心专心-5-B．知识点拨一、生态系统的自我调节能力自我调节能力的大小决定生态系统自我调节能力和抵抗力稳定性的因素——生态系统的营养结构二、生态系统稳定性的分析生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。(2)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱，反之，抵抗力稳定性强，如热带雨林与草原生态系统相比受到相同干扰，草原生态系统的y值要大于热带雨林的y值。(3)x可以表示恢复到原状态所需的时间；x越大，表示恢复力稳定性越弱，