高中生物 4.1 生態(tài)系統(tǒng)和生物圈同步課件 蘇教版必修3.ppt

第四章生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài) 第四章生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài) 第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)和生物圈 第四章生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài) 學(xué)習(xí)導(dǎo)航1 生態(tài)因子對(duì)生物的影響 2 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 重難點(diǎn) 3 生態(tài)系統(tǒng)的分類 重點(diǎn) 一 生態(tài)因子1 概念 環(huán)境中對(duì)生物生長(zhǎng) 發(fā)育 生殖 行為和 等有直接或間接影響的因子 2 類型 1 非生物因子 等 2 生物因子 包括生物之間的各種相互關(guān)系 如捕食 競(jìng)爭(zhēng)等 分布 光 溫度 水 3 謝爾福德耐受定律生態(tài)因子在低于或 生物體的耐受極限時(shí)均可成為限制因子 但在生態(tài)因子的耐受范圍內(nèi) 每種生物都具有一個(gè) 區(qū) 超過 最適 想一想影響森林中植物垂直分層的主要生態(tài)因子是什么 影響高山上植物分布的主要生態(tài)因子是什么 提示 光照 溫度 二 生態(tài)系統(tǒng)的概念及結(jié)構(gòu)1 概念 在一定的空間內(nèi) 生物成分和非生物成分通過物質(zhì)循環(huán) 和 彼此相互作用 相互依存而構(gòu)成的一個(gè) 功能單位 2 組成成分 1 非生物成分 等 能量流動(dòng) 信息傳遞 生態(tài)學(xué) 無機(jī)鹽 空氣 陽光 水 2 生物成分 綠色 生產(chǎn)者 無機(jī)物 腐生細(xì)菌 和真菌 3 營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu) 1 食物鏈 生態(tài)系統(tǒng)中的生物由于 而形成的結(jié)構(gòu) 2 食物網(wǎng) 概念 生態(tài)系統(tǒng)中的許多 相互交錯(cuò)形成的更為復(fù)雜的網(wǎng)狀食物關(guān)系 作用 增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定 營(yíng)養(yǎng)關(guān)系 食物鏈 3 營(yíng)養(yǎng)級(jí) 概念 處于食物鏈某一環(huán)節(jié)上的 的總和 分類a 第一營(yíng)養(yǎng)級(jí) b 第二營(yíng)養(yǎng)級(jí) 即植食性動(dòng)物 c 第三營(yíng)養(yǎng)級(jí) 二級(jí)消費(fèi)者 即以植食性動(dòng)物為食的動(dòng)物 各種生物 生產(chǎn)者 一級(jí)消費(fèi)者 判一判 1 生態(tài)系統(tǒng)包括生物群落及其無機(jī)環(huán)境 2 陽光 水 土壤是生態(tài)系統(tǒng)的非生物成分 3 蚯蚓等動(dòng)物是消費(fèi)者 4 草莓 蘑菇等是生產(chǎn)者 5 肉食動(dòng)物在食物網(wǎng)中可能占有不止一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí) 三 生態(tài)系統(tǒng)的類型1 生物圈 地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是 它包括 的上層 和大氣圈的下層 2 生態(tài)系統(tǒng)的分類 1 水域生態(tài)系統(tǒng) 海洋生態(tài)系統(tǒng) 由海洋 和 環(huán)境組成 生物圈 巖石圈 水圈 生物群落 海洋 淡水生態(tài)系統(tǒng) 由生活在淡水中的生物群落和淡水環(huán)境所組成 是地球上 和最富有生機(jī)的生態(tài)系統(tǒng) 2 陸地生態(tài)系統(tǒng) 自然生態(tài)系統(tǒng)a 凍原生態(tài)系統(tǒng) 動(dòng)植物種類組成簡(jiǎn)單 b 荒漠生態(tài)系統(tǒng) 植被 植物種類非常貧乏 最活躍 稀疏 c 草地生態(tài)系統(tǒng) 是世界陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要類型 草原生態(tài) 群落的生長(zhǎng)發(fā)育受 的影響比較大 d 森林生態(tài)系統(tǒng) 以 為主體的生物群落與其生活環(huán)境所組成 人工生態(tài)系統(tǒng)a 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng) b 生態(tài)系統(tǒng) 雨水 喬木 城市 2 功能 物質(zhì)循環(huán) 能量流動(dòng) 信息傳遞 3 具有一定 空間 范圍 一個(gè)池塘 一片草地 一塊農(nóng)田 一片森林 一條河流甚至一個(gè)自制的生態(tài)瓶等均可獨(dú)立成為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng) 4 具有整體性 2 生態(tài)系統(tǒng)的類型 3 生態(tài)系統(tǒng)類型的限制因子 1 在陸地生態(tài)系統(tǒng)中最主要的限制因子有兩個(gè) 水分 在中低緯度地區(qū) 水分較多的地區(qū)分布的是森林 較少的地區(qū)則是草原或荒漠 嚴(yán)重缺水的地區(qū)便是沙漠 溫度 同樣是水分充沛的地區(qū) 在低緯度地區(qū) 由于年平均溫度比較高 是常綠闊葉林 雨水特別多的地區(qū)形成熱帶雨林 溫度稍低一些的地區(qū)則是落葉闊葉林 溫度再低一些的地區(qū)是闊葉針葉混交林 溫度更低一些的北方是針葉林 到了北極圈地區(qū)盡管水資源很豐富 但已沒有或很少有種子植物分布 稱為北極冰原生態(tài)系統(tǒng) 植物主要以地衣為主 2 在水域生態(tài)系統(tǒng)中 水不成為限制因子 但陽光 溫度 鹽度及其他礦質(zhì)元素的含量成為水生植物的主要限制因子 如淡水生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)之間生物種類上的區(qū)別主要是由海水的鹽度決定的 在海洋生態(tài)系 統(tǒng)中 由于海水的溫度變化幅度比較小 所以海洋生物特別是海洋動(dòng)物對(duì)溫度的適應(yīng)范圍是比較小的 海水溫度對(duì)海洋生物的分布具有很重要的影響 陽光主要影響水域生態(tài)系統(tǒng)中生物的垂直分布 特別提醒 下圖給出了5種魚的耐鹽和耐溫的范圍 請(qǐng)對(duì)圖仔細(xì)分析后回答下列問題 1 耐鹽范圍最廣的魚是 根據(jù)你的地理方面的知識(shí) 你認(rèn)為這種魚分布水域最可能的位置是 2 你認(rèn)為生活在熱帶湖泊中的魚除了食物和水中的氧溶量以外 還必需的非生物因子是 你認(rèn)為圖中哪個(gè)標(biāo)號(hào)的魚適宜于生活在熱帶湖泊中 3 你認(rèn)為最適宜于生活在南沙群島附近海域中的魚最可能的是 4 在黑龍江的入?？诟浇軌蛏娴聂~可能是 解析 從圖中曲線表示的5種魚對(duì)水體鹽度和溫度的需求范圍分析 魚1需要高溫低鹽的生態(tài)環(huán)境 所以最可能分布于熱帶地區(qū)的湖泊 河流及其他類型的淡水生態(tài)系統(tǒng)中 魚2需要的是高溫高鹽的環(huán)境 但對(duì)溫度的適應(yīng)范圍較寬 推測(cè)最可能的分布范圍是中低緯度地區(qū)的海洋 魚3的生活環(huán)境為低溫低鹽 魚4需要的是高鹽度低溫的環(huán)境 而且需要的適應(yīng)范圍也很窄 推測(cè)其最可能的分布地區(qū)是北極圈附近的海洋 魚5對(duì)鹽度和溫度的適應(yīng)范圍都很廣 幾乎在海水和淡水 在熱帶和寒帶都有可能分布 答案 1 5江河湖泊的入?？?2 較高的溫度1 3 2 4 5 3 變式訓(xùn)練下列敘述錯(cuò)誤的是 多選 a 地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈b 巖石圈 水圈和大氣圈都有生物生存c 海洋生態(tài)系統(tǒng)在維持物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)中起著巨大的作用d 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和草地生態(tài)系統(tǒng)屬于人工生態(tài)系統(tǒng) 解析 選bd 生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng) 是指地球上的全部生物和一切適合于生物棲息的場(chǎng)所 包括巖石圈上層 水圈和大氣圈下層 由海洋生物群落和海洋環(huán)境所組成的系統(tǒng)是海洋生態(tài)系統(tǒng) 它在地球物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)中起著巨大的作用 生態(tài)系 統(tǒng)分為水域生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng) 陸地生態(tài)系統(tǒng)又分為自然生態(tài)系統(tǒng)和人工生態(tài)系統(tǒng) 其中人工生態(tài)系統(tǒng)包括農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和城市生態(tài)系統(tǒng) 草地生態(tài)系統(tǒng)屬于自然生態(tài)系統(tǒng) 1 生態(tài)系統(tǒng)各成分的比較 2 生態(tài)系統(tǒng)各成分之間的關(guān)系 特別提醒 1 在生態(tài)系統(tǒng)各組成成分中 只有生產(chǎn)者與非生物成分的關(guān)系是雙向的 其余各成分間只能是單向關(guān)系 2 生產(chǎn)者和分解者是聯(lián)系生物群落和無機(jī)環(huán)境的兩大 橋梁 生產(chǎn)者與各級(jí)消費(fèi)者以捕食關(guān)系建立的食物鏈和食物網(wǎng)是能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的渠道 3 食物鏈的種類和特點(diǎn) 1 種類按照生物間的相互關(guān)系 一般把食物鏈分為三類 捕食鏈 又叫活食鏈 弱肉強(qiáng)食 小的被大的捕食 即生物之間通過捕食關(guān)系而形成的食物鏈 如草 兔 狐 寄生鏈 即生物體以寄生關(guān)系而形成的食物鏈 如草 鳥 跳蚤 細(xì)菌 病毒 腐食鏈 指專門以死亡生物為營(yíng)養(yǎng)對(duì)象而形成的食物鏈 如 植物殘?bào)w 蚯蚓 線蟲類 節(jié)肢動(dòng)物 2 特點(diǎn) 捕食鏈?zhǔn)鞘澄镦溨谐Ｒ姷淖钪匾哪Ｊ?它是由生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間的捕食關(guān)系而建立起來的 一般所講的食物鏈 實(shí)際上是指捕食鏈 每條食物鏈的起點(diǎn)總是生產(chǎn)者 終點(diǎn)是不能被其他動(dòng)物所食的動(dòng)物 即最高營(yíng)養(yǎng)級(jí) 中間有任何停頓都不能算完整的食物鏈 同一種生物在不同的食物鏈中可以占有不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí) 如貓頭鷹可在不同的食物鏈中分別占有第三 第四 第五和第六營(yíng)養(yǎng)級(jí) 這就是說貓頭鷹在該食物網(wǎng)中可占有四個(gè)不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí) 在食物網(wǎng)中 兩種生物之間可能出現(xiàn)不同的關(guān)系 如在某食物網(wǎng)中 蜘蛛與青蛙既是捕食關(guān)系 又是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系 特別提醒捕食鏈與營(yíng)養(yǎng)級(jí)的關(guān)系 下圖是一簡(jiǎn)單生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng) 請(qǐng)回答下列問題 1 此生態(tài)系統(tǒng)中共有 條食物鏈 2 此生態(tài)系統(tǒng)中屬于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物是 淡水蝦與小魚的關(guān)系是 大魚與小魚的關(guān)系是 3 此生態(tài)系統(tǒng)中的分解者是 a 海鳥b 水綿c 水藻d 腐生細(xì)菌 真菌 4 若所有的海鳥遷徙到別處 則大魚數(shù)量 水藻數(shù)量 淡水蝦數(shù)量 5 若此生態(tài)系統(tǒng)中的水綿大量減少 則下列哪一項(xiàng)會(huì)隨著發(fā)生 a 水藻大量增多b 小魚的數(shù)量增多c 海鳥的數(shù)量減少d 甲殼類的數(shù)量增多 思路點(diǎn)撥 該題考查生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的相關(guān)考點(diǎn) 解答該題應(yīng)掌握以下關(guān)鍵點(diǎn) 明確生態(tài)系統(tǒng)的組成 分析圖中的食物網(wǎng) 掌握生物的種間關(guān)系 解析 該食物網(wǎng)中有3條食物鏈 處于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物有淡水蝦 小魚 海鳥 淡水蝦與小魚都以水蚤為食 兩者是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系 大魚以小魚為食 兩者屬于捕食關(guān)系 水綿 水藻屬于生產(chǎn)者 海鳥 小魚等是消費(fèi)者 腐生細(xì)菌 真菌屬于分解者 所有的海鳥遷徙到別處后 大魚 甲殼類動(dòng)物失去了天敵 它們會(huì)大量繁殖 數(shù)量增加 水藻 數(shù)量減少 大魚數(shù)量增加 會(huì)捕食更多的小魚 淡水蝦 使小魚 淡水蝦數(shù)量減少 水蚤數(shù)量增多 水綿數(shù)量減少 該生態(tài)系統(tǒng)中若水綿大量減少 以水綿為起點(diǎn)的食物鏈的每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物都減少 海鳥捕食甲殼類增多 水藻數(shù)量增多 答案 1 3 2 淡水蝦 小魚 海鳥競(jìng)爭(zhēng)捕食 3 d 4 增多減少減少 5 a 互動(dòng)探究 1 上題中的生產(chǎn)者有哪些 該食物網(wǎng)中缺少生態(tài)系統(tǒng)的哪些組成成分 2 上題食物網(wǎng)中占有兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物是什么 提示 1 水藻和水綿 非生物成分 分解者 2 海鳥 探規(guī)尋律 1 并非所有植物均為生產(chǎn)者 如菟絲子營(yíng)寄生生活 屬于消費(fèi)者 2 并非所有動(dòng)物均為消費(fèi)者 如蚯蚓為分解者 3 并非所有細(xì)菌均為分解者 如硝化細(xì)菌為生產(chǎn)者 4 生態(tài)系統(tǒng)各成分的判斷關(guān)鍵 判斷生產(chǎn)者的主要依據(jù)是是否為自養(yǎng)型生物 若為自養(yǎng)型生物 則為生產(chǎn)者 判斷消費(fèi)者時(shí)要特別注意異養(yǎng)型 非腐生等關(guān)鍵詞 植物 微生物都有可能成為消費(fèi)者 判斷分解者的主要依據(jù)是能否把動(dòng)植物的遺體 殘枝敗葉轉(zhuǎn)變成無機(jī)物 即腐生生物 可能包括動(dòng)物 如蚯蚓 對(duì)食物網(wǎng)中某生物數(shù)量變化的分析容易出現(xiàn)差錯(cuò) 例題 下圖表示一生態(tài)系統(tǒng)中生物種類間的相互關(guān)系 圖中各種類均生活在退潮后暴露出的巖石上 其中海藻 藤壺 貽貝和?？讨趲r石表面 海星 石鱉和石槭則 在巖石表面來回爬動(dòng)找尋食物 圖中的數(shù)字表示海星食物中各種類所占的比例 1 此生態(tài)系統(tǒng)中處于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的種類有 兩者既有捕食關(guān)系又有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的種類是 2 當(dāng)除去全部海星一年后 與對(duì)照地區(qū)相比 該處生物種類組成發(fā)生了很大變化 其中 成為優(yōu)勢(shì)種 而石鱉和石槭數(shù)量大為減少 其原因是 解析 圖中數(shù)字表示海星食物中各種類生物所占比例 從圖中看出 藤壺提供了海星食物的64 當(dāng)海星全部除去后 這部分藤壺得以生存 并迅速繁殖 占據(jù)大量巖石表面 從而使海藻在競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì) 石鱉和石槭因食物減少而減少 答案 1 海星 荔枝螺 ?？Ｐ呛屠笾β?2 藤壺藤壺大量繁殖 占據(jù)巖石表面 使海藻不能生長(zhǎng) 石鱉和石槭因失去食物而減少 糾錯(cuò)筆記 食物網(wǎng)中 某一生物的增加或減少都會(huì)影響整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的種群變化 具體分析如下 1 若處于第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物減少 則該食物鏈中的其他生物都將減少 2 若 天敵 減少 造成被捕食者先增加后減少 最后趨向穩(wěn)定 在一條食物鏈中處于 天敵 地位的生物數(shù)量減少 則被捕食者數(shù)量會(huì)因此而迅速增加 3 處于 中間 營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物減少 另一種生物的變化情況應(yīng)視具體食物鏈確定 通常以中間環(huán)節(jié)少的為分析判斷的依據(jù) 如上圖所示的食物網(wǎng)中 蚱蜢突然減少 則以它為食的蜥蜴減少 蛇也減少 蛇減少則鷹就更多地吃兔和食草籽的鳥 從而導(dǎo)致兔及食草籽的鳥減少 在這里必須明確蛇并非鷹的唯一食物 所以蛇減少并不會(huì)造成鷹的減少 它可依靠其他食物來源而維持?jǐn)?shù)量基本不變 驗(yàn)證生態(tài)系統(tǒng)各成分在生態(tài)系統(tǒng)中的作用 例題 在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中 非生物成分 生產(chǎn)者 分解者占有非常重要的地位 為了證明其重要性和不可缺少性 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證 材料用具 等大的玻璃瓶四個(gè) 清水 河泥 生長(zhǎng)狀況和大小相同的金魚若干條 生長(zhǎng)狀況和大小相同的金魚藻若干 實(shí)驗(yàn)步驟 取玻璃瓶 分別編號(hào)為1 2 3 4 分別對(duì)4個(gè)玻璃瓶做以下處理 觀察四個(gè)玻璃瓶中金魚存活時(shí)間 問題與討論 1 1號(hào)和2號(hào)相比 哪一瓶存活時(shí)間長(zhǎng) 原因是 2 1號(hào)和4號(hào)對(duì)照 能否說明分解者是生態(tài)系統(tǒng)中的必備成分 若不能 應(yīng)如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn) 3 金魚存活時(shí)間最長(zhǎng)的是 原因是 4 號(hào)和 號(hào)對(duì)照 能說明生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)中的必備成分 5 本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是 解析 解答實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題時(shí)要注意對(duì)照原則和單因子變量原則 本題驗(yàn)證生態(tài)系統(tǒng)的成分 非生物成分 生產(chǎn)者 分解者在生態(tài)系統(tǒng)中的重要性和不可缺少性 需分為四組 其中一組所有條件都適宜作為對(duì)照 其余三組分別缺少生產(chǎn)者 分解者 非生物成分進(jìn)行實(shí)