北师大：23章生态系统及其稳定性(全)

第1节生态系统概述第23章生态系统及其稳定性•北美的凯巴森林主要由松树、冷杉和云杉构成，森林的底层还生长着多种草本植物。100多年前，森林中大约有4000多只黑尾鹿吃树叶或草本植物。狼以黑尾鹿为食，凶狠的美洲狮常常捕猎狼和黑尾熊。森林中阳光普照、空气清新、土壤肥沃、水分充足、温度适宜……印第安人与各种生物在这片森林中和谐地生活着，森林里到处都呈现出一片生机勃勃的景象。一、什么是生态系统生态系统的概念1.生态系统———由________与它的__________相互作用而形成的统一整体生态系统=+种群之和生物无机环境非生物的____和_____物质能量2.________是地球上最大的生态系统生物圈生产者消费者分解者地球上全部的生物及其无机环境的总和。它包括大气圈的下层、水圈的全部、岩石圈的上层。生物生活环境在一个阴湿山洼的草丛中，有一堆长满苔藓和木耳的朽木，其中聚集着蚂蚁、蚯蚓、老鼠等动物，这些共同构成一个（）A、生态系统B、种群C、群落D、以上均不正确有效训练：生态系统的类型自然生态系统淡水生态系统海洋生态系统水域生态系统陆地生态系统森林生态系统草原生态系统荒漠生态系统冻原生态系统人工生态系统农田生态系统人工林生态系统果园生态系统城市生态系统海洋生态系统海洋生态系统海岛生态系统淡水生态系统湿地生态系统森林生态系统森林中的动物森林中动物主要是树栖和攀缘类草原生态系统草原上的动物草原上动物主要是穴居或快速奔跑类荒漠生态系统美国落基山高山冻原美国落基山高山冻原吉林长白山高山冻原北极冻原农田生态系统梯田生态系统人工林生态系统果园生态系统城市生态系统生物圈生态系统组成生物部分能量：生产者消费者分解者非生物的物质和能量物质：自养生物主要指绿色植物植食性动物、肉食性动物、杂食性动物、寄生生物主要是细菌和真菌二、生态系统的组成阳光、热能等空气、水、无机盐等绿色植物光合作用浮游植物、蓝藻等各种动物直接或间接以植物为食主要细菌和真菌分解有机物蚯蚓等阳光、热能水空气、无机盐等举例特点生产者(producer)消费者(consumer)分解者(decomposer)非生物的物质和能量成分化能合成作用能辨析吗1、植物都是生产者。2、生产者都是植物。3、绿色植物都是生产者。4、生产者都是绿色植物。5、生产者都是自养生物。6、自养生物都是生产者。能辨析吗1、消费者都是动物。2、动物都是消费者。3、消费者都是异养生物。4、异养生物都是消费者。一般在捕食关系中能辨析吗1、微生物都是分解者。2、分解者都是微生物。3、分解者都是异养生物。4、异养生物都是分解者。硝化细菌硫细菌铁细菌蓝藻、光合细菌（光合作用）化能合成作用生产者不一定是植物菟丝子消费者不一定是动物大肠杆菌分解者——主要包括细菌和真菌。也包括营腐生生活的动物如屎壳郎、蚯蚓、秃鹫等。重难点突破：尝试建构生态系统的模型用线条和箭头把四种成分之间的关系及作用连接起来：生产者非生物的物质和能量消费者分解者看谁做得又准又快！(必备成分)生产者消费者分解者动物摄食尸体、粪便残枝败叶、遗体非生物的物质和能量光合作用、化能合成作用细胞呼吸(主要成分、基石)(必不可少成分)生态系统中各组成成分之间的紧密联系，才使生态系统成为一个统一的整体，具有一定的结构和功能。细胞呼吸分解作用细胞呼吸分解作用生态系统的营养结构非生物物质和能量生产者消费者分解者捕食关系生态系统的成分食物链（网）（营养结构）生态系统的结构物质循环与能量流动的渠道请同学们欣赏图片“螳螂捕蝉，黄雀在后。”生产者初级消费者次级消费者三级消费者第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级食物链：各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。营养级：各种生物在食物链中所处的环节。食物链成分营养级植物蝉螳螂黄雀（4）食物链中箭头的含义：方向代表能量流动的方向，同时体现捕食与被捕食的关系,绝不能颠倒。小结：（1）一条完整的捕食食物链从第一营养级（生产者）开始；终点是不被其他动物所食的动物。（2）分解者不参与该种食物链的组成。（5）食物链一般不超过五个营养级。巩固：图中存在几条食物链？（3）动物从第二营养级开始，所处的消费者等级比其对应的营养级低一级。共有食物链7条在下列食物网中你能找出多少条食物链？10条猫头鹰蛇青蛙食草的昆虫草蜘蛛吃虫的鸟1.此食物网有__条食物链,其中最长的一条是_________2.食物网中蜘蛛和青蛙的关系是_____3.与猫头鹰相关的食物链共有___条4.吃虫鸟如果因某种原因而减少，则青蛙的数量可能是______。5.如猫头鹰全部迁走，其它动物中数量可能明显减少的是______。根据上图回答问题：4捕食、竞争4增加小结：（1）食物网中的每条食物链都从第一营养级（生产者）开始,植物只能位于第一营养级（生产者）。（2）食物网中的各种生物，在任意一条食物链中都只有唯一的营养级。（3）在食物网中，由于动物可以同时成为几条食物链的成员，该种情况下，动物才可能具有多个营养级。1无论在什么生态系统中，自养生物都是生产者，异养生物都是消费者。（）巩固训练：——判断正误并说明理由2食物链总是生产者为第一营养级，无生产者是不能构成食物链的。（）3一条食物链中的一种生物，所属消费级和营养级可能相同，可能不同。（）1.细菌在生态系统中的作用，按营养功能分，它应属于（）A.生产者B.分解者C.消费者D.因细菌的种类不同而不同2.一个生态系统若能长期维持下去，除了非生物的物质和能量外，不可缺少的是（）A.生产者和消费者B.消费者和分解者C.生产者和分解者D.所有生物成分巩固训练：——单选题3.兔子吃草，红狐吃兔，狼吃红狐构成的食物链中，红狐所处的消费者级别和营养级别分别是（）A.次级消费者、第二营养级B.次级消费者、第三营养级C.三级消费者、第二营养级C.三级消费者、第三营养级4.下列符合生物学意义的食物链是（）A.大米鼠蛇人B.阳光青草蛇人C.青草鼠蛇鹰D.营养物质鼠蛇鹰巩固训练：——单选题自然生态系统主要有三种类型的食物链：①牧食食物链或捕食食物链：是以活的绿色植物为基础，从食草动物开始的食物链，例如，小麦→蚜虫→瓢虫→食虫鸟。②碎屑食物链或分解食物链：是以死亡的动植物残体为基础，从真菌、细菌和某些土壤动物开始的食物链，例如，死亡的动植物残体→跳虫、螨类→食虫昆虫、蜘蛛→食虫鸟、小型哺乳动物。③寄生食物链：以活的动植物有机体为基础，从某些专门营寄生生活的动植物开始的食物链，如，鸟类→跳蚤→鼠疫细菌。生物富集•1.概念：生物富集是指生物从周围环境中吸收并积累某种物质，使生物体内该物质的浓度不断增加的现象。以DDT为例富集1.3万倍富集17万倍富集833万倍富集66万倍浮游生物生物体内的污染物超过一定的浓度时，生物就会出现受害症状。重金属正常含量超标症状铅0.1mg/L易贫血、损害神经系统砷≦100µg/L中枢神经系统紊乱，并可能致癌镉≦5µg/L(血液)≦1µg/L(尿)易引起骨痛病汞≦5~10µg/L(血液)≦20µg/L(尿)诱发肝炎和血尿2.影响案例分析：•日本水俣湾外围的“不知火海”是一个内海，那里海产丰富，是渔民们赖以生存的主要渔场。•1925年，日本氮肥公司在这里建厂，后又开设了合成醋酸厂。1949年后，这个公司开始生产氯乙烯，年产量不断提高。与此同时，工厂把没有经过任何处理的废水排放到水俣湾中。•1956年，水俣湾附近发现了一种奇怪的病。这种病症最初出现在猫身上，被称为“猫舞蹈症”。随后不久，此地也发现了患这种病症的人。患者由于脑中枢神经和末梢神经被侵害，轻者口齿不清、步履蹒跚、面部痴呆、手足麻痹、感觉障碍、视觉丧失、震颤、手足变形，重者神经失常，或酣睡，或兴奋，身体弯弓高叫，直至死亡。怪病原因？河流含重金属的污水含重金属的鱼含重金属的熟鱼人吃了含有重金属的鱼之后，身体里也含有重金属，但是人体很难将这些物质分解，因此，随着所食含重金属食物的量的增多，人体内的重金属含量也在增加，这就是生物富集。工厂经过上面的学习，大家已经对生物富集的危害有了一定的了解，大家对此有什么想法呢？如何降低生物富集的危害呢？1.此食物网有条食物链；2.其中最长的一条是，最短一条；3.属于第二营养级的有；4.属于次级消费者的生物是；5.只属于次级消费者的生物是；6.鹰共占有个营养级,分别是。7.食物网中蜘蛛和青蛙的关系是，鼠与狐的关系是，兔与鼠的关系是；8.要构成一个生物群落，除图中已有的成分外，还包括，要构成一个生态系统，除图中已有的成分外，还包括；9.当狐如果因某种原因而消失，则兔子的数量可能是。19草→蝗→蛛→蛙→蛇兔、旱獭、鼠、草食鸟、蝗虫狐、蛛、螳螂三三、四、五捕食和竞争分解者先增后减，最终稳定草→兔→狐狐、鹰、蜘蛛、蛇、螳螂、食虫鸟、蛙捕食竞争非生物的物质和能量及分解者思考•水族箱中的各种动物如何获得维持生命活动的能量？•水族箱中的各种植物维持生命活动的能量来自何方？这些植物怎样获得所需要的能量的？•能量如何在生态系统的各种生物中流动的？•各种生物获得的能量是不是可以完全用于它们的生命活动？•生态系统中的能量流动具有什么特点？二、生态系统的功能（一）生态系统的能量流动2、能量流动的特点：单向流动逐级递减，传递效率为10%~20%十分之一定律•美国生态学家林德曼，明确提出了“十分之一定律”。从理论上讲，一个人靠吃鱼增长身体1kg，就得吃掉10kg鱼，10kg的鱼则要吃掉100kg的浮游动物，100kg的浮游动物要吃掉1000kg的浮游植物。也就是说，1000kg的浮游植物才能养活10kg的鱼，进而才能使人增长1kg体重。小结•从能量传递过程看，流经生态系统的能量就是绿色植物所固定的全部太阳能，这些能量沿着食物链和食物网的各个营养级传递。•从能量传递的数量和效率看，能量流经各营养级是逐级递减的，单向不循环的，传递率为10％－20。（二）生态系统的物质循环生态系统中能量的源头是太阳能，而生态系统中的物质却是由地球提供的。地球为什么能为生物源源不断地提供各种物质呢？思考•1、通过对碳循环的学习,你能归纳出物质循环的概念么?•2、物质循环有什么特点?•组成生物体的物质在生物群落与无机环境之间的往返运动。1、物质循环的概念：2、物质循环的特点•物质循环带有全球性•生态系统的物质，循环反复出现，循环流动，不会消失，生物可反复利用3、能量流动和物质循环的关系•能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解等过程。物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。尝试一下•制作生态瓶（模拟淡水生态系统）人类能否在生物圈之外建造一个适于人类长期生活的生态系统呢？