2024-2025高中生物第5章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性1生態(tài)系統(tǒng)的結構學案新人教版必修3

PAGE13-第1節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結構課時素養(yǎng)目標1.運用結構與功能觀，理解生態(tài)系統(tǒng)的概念和組成成分。(生命觀念)2.運用結構與功能觀，闡明生態(tài)系統(tǒng)是具有肯定結構與功能的統(tǒng)一體。(生命觀念，科學思維)3.形成生態(tài)系統(tǒng)結構的統(tǒng)一性，建立生態(tài)系統(tǒng)的結構模型。(科學思維)4.通過演繹歸納，能夠說明食物網中生物數量的改變，運用于指導生產實踐。(科學思維，社會責任)必備學問·自主學習一、生態(tài)系統(tǒng)1.概念：是由生物群落與它的無機環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體。2.范圍：地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈，包括地球上全部生物及其無機環(huán)境。二、生態(tài)系統(tǒng)的組成成分1.組成：非生物的物質和能量、生產者、消費者、分解者。2.生態(tài)系統(tǒng)是各組成成分的統(tǒng)一體：“落紅不是無情物，化作春泥更護花”。能把“落紅”轉變?yōu)椤按耗唷敝袩o機鹽的是生態(tài)系統(tǒng)的哪一種成分？提示：分解者。三、食物鏈和食物網1.食物鏈：(1)概念：生態(tài)系統(tǒng)中各種生物之間由于食物關系形成的一種聯(lián)系。(2)實例：草→兔→狐→狼。2.食物網：在一個生態(tài)系統(tǒng)中，很多食物鏈彼此相互交織連接成的困難養(yǎng)分結構。食物鏈中某養(yǎng)分級指的是不是某種生物或種群？請給出理由。提示：不是。食物鏈中的某個養(yǎng)分級指的不是一種生物或一個種群，而是指處于該養(yǎng)分級的全部生物。關鍵實力·合作學習學問點一生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及相互關系

1.生態(tài)系統(tǒng)的四種組成成分的比較：成分實例作用地位非生物的物質和能量陽光、熱能、空氣、水、無機鹽等為生物供應物質和能量，是生物群落賴以生存和發(fā)展的基礎必需成分生產者主要是綠色植物，還有化能合成細菌等將無機物轉化為有機物生態(tài)系統(tǒng)的基石消費者主要是動物，還有寄生生物加快生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)，有利于植物傳粉和種子傳播生態(tài)系統(tǒng)最活躍的成分分解者主要是微生物，還有以糞便、腐肉為食的動物等將動植物遺體和排遺物分解成無機物生態(tài)系統(tǒng)的關鍵成分2.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分關系圖示：3.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分關系分析：(1)非生物的物質和能量是生態(tài)系統(tǒng)中生物群落物質和能量的最終來源。(2)生態(tài)系統(tǒng)的基石：生產者。生產者是唯一能通過光合作用或化能合成作用，把非生物的物質和能量轉變?yōu)樯锏奈镔|和能量，固定在有機物中，從而被生物所利用。(3)從理論上講，消費者的活動可加速物質循環(huán)。(4)生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)的關鍵環(huán)節(jié)：分解者。假如一個生態(tài)系統(tǒng)中沒有分解者，動植物的遺體和動物的排遺物就會積累如山，生態(tài)系統(tǒng)就會崩潰。4.生態(tài)系統(tǒng)成分的兩種推斷方法：(1)依據模式圖推斷生態(tài)系統(tǒng)的成分：(2)依據生物類型推斷生態(tài)系統(tǒng)的成分。①屬于生產者的生物類型：自養(yǎng)型生物。②屬于消費者的生物類型：捕食或寄生異養(yǎng)型生物。③屬于分解者的生物類型：腐生異養(yǎng)型生物。1.拓展探究：有人說“生產者就是植物，植物就是生產者”，這種觀點對嗎？舉例說明。(科學思維)提示：不對。生產者不肯定都是植物，如硝化細菌是微生物；植物不肯定都是生產者，如菟絲子是消費者。2.拓展探究：有人說“消費者就是動物，動物就是消費者”，這種觀點對嗎？舉例說明。(科學思維)提示：不對。消費者不肯定都是動物，如噬菌體；動物不肯定都是消費者，如蚯蚓是分解者。(2024·長春高二檢測)如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中的三種類型生物二氧化碳消耗量(相對量)曲線圖，下列敘述正確的是 ()A.b曲線代表的生物可能是任何一種生產者B.c可以說是生態(tài)系統(tǒng)的基石C.a曲線代表的生物肯定是消費者D.a、b、c三種生物可組成一個生態(tài)系統(tǒng)【解題思維】【解析】選B。生產者的其中一類是指它們能以二氧化碳為主要碳源，以無機含氮化合物為氮源，合成細胞物質，并通過氧化外界無機物獲得生長所須要的能量。b曲線可以代表通過光合作用自養(yǎng)的植物，但不行以代表此類能夠進行化能合成作用的生產者，A錯誤。c曲線一天中汲取的二氧化碳量都小于釋放的，為生態(tài)系統(tǒng)供應能量，所以c曲線代表的生物可以說是生態(tài)系統(tǒng)的基石，B正確。a曲線表示只釋放二氧化碳，不汲取二氧化碳，所以代表的生物是消費者或分解者，C錯誤。a、b、c三種生物不行能組成一個生態(tài)系統(tǒng)，因為沒有無機環(huán)境，D錯誤?！緦彺鹫`區(qū)】本題易錯點主要有兩個(1)A、B、C選項中生態(tài)系統(tǒng)的組成成分的特征不清晰：生產者是基石，汲取二氧化碳；消費者、分解者釋放二氧化碳。(2)D項對生態(tài)系統(tǒng)的組成成分駕馭不扎實：組成成分中簡單遺漏非生物的物質和能量。(2024·成都高二檢測)對下列幾種微生物的敘述中，正確的是 ()(1)酵母菌(2)乳酸菌(3)硝化細菌(4)衣藻 (5)煙草花葉病毒 (6)噬菌體A.從同化作用類型上看，(1)(2)為異養(yǎng)型，(3)(4)為自養(yǎng)型B.從結構上看，(1)為真核生物，(2)(3)(4)(6)為原核生物C.從組成成分上看，全部生物都含有蛋白質和DNAD.從生態(tài)系統(tǒng)的成分上看，(1)(2)(3)是分解者，(4)是生產者【解析】選A。從同化作用類型上看，(1)(2)為異養(yǎng)型，而(3)(4)能進行化能合成作用和光合作用，所以為自養(yǎng)型，A正確。從結構上看，(1)(4)為真核生物，(2)(3)是原核生物，(6)為病毒，B錯誤。從組成成分上看，除煙草花葉病毒外，全部生物都含有蛋白質和DNA，C錯誤。從生態(tài)系統(tǒng)的成分上看，(1)(2)是分解者，(3)(4)是生產者，D錯誤。【補償訓練】細菌在生態(tài)系統(tǒng)中具有重要作用，按養(yǎng)分功能分，它應屬于 ()A.生產者 B.分解者C.消費者 D.因細菌的種類不同而不同【解析】選D。硝化細菌等屬于自養(yǎng)型生物，為生產者；營腐生生活的細菌屬于分解者；與豆科植物形成共生關系的根瘤菌屬于異養(yǎng)型生物，為消費者，D項正確。學問點二生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分結構

1.食物鏈：食物鏈草兔狐狼生態(tài)系統(tǒng)的成分生產者初級消費者次級消費者三級消費者養(yǎng)分級別第一養(yǎng)分級其次養(yǎng)分級第三養(yǎng)分級第四養(yǎng)分級所屬類型主要是綠色植物植食性動物小型肉食性動物大型肉食性動物(1)起點：生產者。(2)終點：不被其他動物所捕食的動物即最高養(yǎng)分級生物。(3)箭頭指向：指向下一養(yǎng)分級。(4)不包含非生物的物質和能量及分解者。(5)養(yǎng)分級級別：消費者級別=養(yǎng)分級級別-1。2.食物網：(1)養(yǎng)分級級別：同一種消費者在不同的食物鏈中，可以占有不同的養(yǎng)分級，如貓頭鷹在該食物網中分別占有第三、四、五養(yǎng)分級。(2)種間關系：在食物網中，兩種生物之間的種間關系有可能不同，如蛇與貓頭鷹，兩者之間既存在捕食關系，又存在競爭關系。(3)生物種類與食物網的困難程度：食物網的困難程度主要取決于有食物聯(lián)系的生物種類，而并非取決于生物數量。生態(tài)系統(tǒng)中，一種綠色植物可能是多種植食性動物的食物，而一種植食性動物既可能吃多種植物，也可能被多種肉食性動物所食。3.食物鏈和食物網中生物數量的改變分析：(1)食物鏈中第一養(yǎng)分級的生物削減對其他物種變動的影響：食物鏈中若處于第一養(yǎng)分級的生物削減，干脆以其為食物的其次養(yǎng)分級生物及其后養(yǎng)分級生物會因食物缺乏而數量削減，因為生產者是其他各級生物賴以生存的干脆或間接食物來源。(2)“天敵”一方削減，對被捕食者數量變動的影響：一條食物鏈中處于“天敵”地位的生物數量削減，被捕食者數量增加，但隨著其數量增加，種內斗爭加劇，種群密度還要下降，直到趨于穩(wěn)定。(3)困難食物網中某種群數量改變引起的連鎖反應分析：①以中間環(huán)節(jié)少的作為分析依據，考慮方向和依次為：從高養(yǎng)分級依次到低養(yǎng)分級。②生產者相對穩(wěn)定，即生產者比消費者穩(wěn)定得多，所以當某種群數量發(fā)生改變時，一般不須要考慮生產者數量的增加或削減。③處于最高養(yǎng)分級的種群有多種食物來源時，若其中一條食物鏈被中斷，則該種群可通過多食其他食物來維持其數量基本不變。舉例如下：若青蛙突然削減，則以它為食的蛇將削減，鷹過多捕食兔和食草鳥，從而導致兔、食草鳥削減，因鷹不只捕食蛇一種生物，它可以依靠其他食物來源，其數量基本不變。1.拓展探究：有同學認為生態(tài)系統(tǒng)的結構是食物鏈和食物網，這種說法對嗎？請說明緣由。(生命觀念)提示：不對。生態(tài)系統(tǒng)的結構包括兩個方面：一是組成成分，包括非生物的物質和能量、生產者、消費者、分解者；二是養(yǎng)分結構，包括食物鏈和食物網。2.情境探究：在大草原上牧草的數量遠遠多于食草動物，據此得出結論：生產者的數量肯定大于消費者的數量。你認同這個觀點嗎？(科學思維)提示：不認同。在一條食物鏈中，生產者的數量不肯定大于消費者的數量，例如在食物鏈“樹→蟲→食蟲鳥→貓頭鷹”中，生產者的數量小于消費者的數量。如圖是處于穩(wěn)定狀態(tài)的某溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)的部分食物網，請據圖回答：(1)圖中有_______條食物鏈，寫出該食物網中一條最短的食物鏈：__________。(2)處于其次養(yǎng)分級的生物有_______；在“草→鼠→蛇→鷹”食物鏈中，鷹是______級消費者。

(3)鷹和狐的種間關系是。

(4)若該生態(tài)系統(tǒng)中鳥類數量明顯削減，則短期內昆蟲的數量將_______。

【解題思維】【解析】(1)依據分析可知，圖中存在4條食物鏈，其中最短的食物鏈是：草→鼠→鷹。(2)據圖分析，圖中處于其次養(yǎng)分級的生物有鼠和昆蟲；在“草→鼠→蛇→鷹”食物鏈中，鷹處于第四養(yǎng)分級，為三級消費者。(3)據圖分析，鷹以狐為食，兩者又都以鼠為食，因此鷹和狐之間存在捕食和競爭關系。(4)據圖分析，若圖中鳥類數量明顯削減，則短時間內昆蟲的數量將由于缺乏天敵而增加。答案：(1)4草→鼠→鷹(2)鼠、昆蟲三(3)捕食和競爭(4)增加【審答誤區(qū)】本題易錯點在于未厘清食物網中的關系，首先看起點(第一養(yǎng)分級)，再找終點(最高養(yǎng)分級)，最終尋途徑(食物鏈)?！灸割}追問】(1)從生態(tài)系統(tǒng)的成分來看，上題圖中食物網缺少的成分是什么？提示：非生物的物質和能量、分解者。(2)若該草原生態(tài)系統(tǒng)中鳥類數量明顯削減，則昆蟲的數量改變趨勢是怎樣的？緣由是什么？提示：先增加后削減最終趨于穩(wěn)定。鳥類數量明顯削減，短時間內由于缺乏天敵而引起昆蟲的數量增加，之后因為種內斗爭加劇，昆蟲的數量又會削減，最終趨于穩(wěn)定。【類題精練】有關如圖的敘述不正確的是 ()①圖中只有兩條食物鏈②細菌與狐之間既是捕食關系又是競爭關系③細菌占有其次、三、四、五養(yǎng)分級④該生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌是從草固定太陽能起先的A.①②③ B.②③C.②③④ D.③④【解析】選B。圖中只有兩條食物鏈，即為草→兔→狐，草→昆蟲→雞→狐，①正確。細菌屬于分解者，與狐之間不存在捕食和競爭關系，②錯誤。養(yǎng)分級是食物鏈某一環(huán)節(jié)上的各種生物的總和，細菌屬于分解者，不屬于食物鏈中的成分，③錯誤。流經該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是從生產者(草)固定的太陽能起先的，④正確。【補償訓練】(2024·成都高二檢測)如圖是某生態(tài)系統(tǒng)的食物網示意圖，要使最高養(yǎng)分級生物的產量最高需考慮食物鏈最短，那么最短的食物鏈以及生物E和C之間的關系分別是 ()A.A→B→C→E、捕食和競爭B.A→E→C、捕食和競爭C.A→D、競爭D.A→B→E、捕食和競爭【解析】選D。圖中最高養(yǎng)分級的生物是E(第三、四養(yǎng)分級)，流向E的食物鏈有兩條：A→B→E、A→B→C→E，把能量較多引向最高養(yǎng)分級(E)需考慮食物鏈最短，食物鏈A→B→E為最短。E捕食C，存在捕食關系，同時E和C都以B為食物，存在競爭關系。核心素養(yǎng)·情境探究1.【生活情境】某河流由于工業(yè)廢水的排放污染嚴峻，曾有人形容該河水“水色像墨汁一樣，還沒走近，就能聞到臭味”。政府始終在努力進行污水治理，該河段作為進一步改善水質的試驗河段，開展了一系列的改造活動。淺水處栽植多種水草，岸邊栽種了柳樹?；炷吝吰?lián)Q成以碾碎的植物干枝制成的柔性生態(tài)護坡，細小的水生植物種子可以在此生根，魚卵也有了繁育之所。(1)污水處理廠若要大幅度降低污水中有機物的含量，最可能利用生態(tài)系統(tǒng)中的哪種組成成分？(生命觀念)提示：分解者。(2)經過生態(tài)治理，當“魚在水中游，鳥在林中戲”的景象再次呈現(xiàn)時，該河段生態(tài)系統(tǒng)中有沒有食物鏈的增加或重新出現(xiàn)？請說明。(生命觀念)提示：有食物鏈的增加或重新出現(xiàn)。因為曾經河段中沒有魚、鳥，現(xiàn)在出現(xiàn)了魚、鳥。2.【經典素材】圖中甲圖表示一個海灘濕地生態(tài)系統(tǒng)中部分生物的食物關系。請據圖回答問題：(1)在該生態(tài)系統(tǒng)中，既是分解者又可作為消費者食物的生物是哪一種？(科學思維、生命觀念)提示：分析甲圖，細菌既是分解者，又是線蟲的食物。(2)請依據甲圖中的生態(tài)系統(tǒng)，寫出乙圖中能量金字塔其次養(yǎng)分級的全部生物的名稱。(生命觀念)提示：處于其次養(yǎng)分級的生物有食草蟲、線蟲、海螺。(3)沼蟹會破壞大米草根系，土壤中的磷可促進藻類生長。若在食草蟲幼蟲期噴灑只殺滅該蟲的含磷殺蟲劑，則蜘蛛數量將怎樣改變？一段時間后大米草數量不增反降，造成此結果的可能緣由是大米草死亡導致細菌數量增加，通過甲圖的哪條食物鏈，導致沼蟹數量增多？(科學思維)提示：依據甲圖中的食物網可以知道，當殺滅食草蟲時，蜘蛛首先受害，數量削減，同時大米草數量增多，大米草的遺體和落葉增加，細菌增多，通過線蟲→沼蟹這條食物鏈，導致沼蟹數量增多。課堂檢測·素養(yǎng)達標1.生態(tài)系統(tǒng)包括生物成分和非生物成分，生物成分包括生產者、消費者和分解者，非生物成分指非生物的物質和能量。下列有關“生態(tài)系統(tǒng)的成分”的理解，正確的是_______。

①生產者能將無機物合成有機物，屬于自養(yǎng)型生物②生產者的呼吸作用將有機物分解成無機物，在加快物質的循環(huán)中起主要作用③太陽光來源于地球以外，不屬于生態(tài)系統(tǒng)的成分④病毒是異養(yǎng)生物，在生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者⑤硝化細菌是自養(yǎng)生物，在生態(tài)系統(tǒng)中屬于生產者⑥蚯蚓是需氧生物，在生態(tài)系統(tǒng)中屬于消費者【解析】選①⑤。生產者主要是指綠色植物，綠色植物能利用光能通過光合作用把無機物制造成有機物，屬于自養(yǎng)型生物，①正確；生產者的細胞呼吸將有機物分解成無機物，實現(xiàn)了物質的循環(huán)，但消費者、分解者在這一點上比生產者更強，②錯誤；太陽光屬于生態(tài)系統(tǒng)的成分，③錯誤；病毒是異養(yǎng)生物，需寄生在活細胞中，在生態(tài)系統(tǒng)中屬于消費者，④錯誤；硝化細菌是自養(yǎng)生物，在生態(tài)系統(tǒng)中屬于生產者，⑤正確；蚯蚓是腐生生物，在生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者，⑥錯誤。2.(2024·六安高二檢測)下列各項中，闡述生態(tài)系統(tǒng)的是 ()A.肯定區(qū)域內各種生物種群的總和B.生物群落與無機環(huán)境相互作用的自然系統(tǒng)C.肯定區(qū)域內同種生物個體的總和D.地球上全部生物的總和【解析】選B。同一時間內聚集在肯定區(qū)域內各種生物種群的總和稱為生物群落，A不符合題意。生態(tài)系統(tǒng)是由生物群落及其無機環(huán)境相互作用構成的，B符合題意?？隙▍^(qū)域內同種生物個體的總和稱為種群，C不符合題意。地球上全部生物的總和指的是生物群落，D不符合題意。3.有一種生態(tài)農業(yè)模式是在水稻田中養(yǎng)鴨，利用鴨限制稻田中的雜草和害蟲，鴨糞用作肥料。下列關于該模式的敘述中，錯誤的是 ()A.雜草和水稻都是生產者B.鴨與害蟲的種間關系為捕食C.雜草和水稻的種間關系為競爭D.水稻、鴨、害蟲和雜草組成了一個農田生態(tài)系統(tǒng)【解析】選D。生產者是自養(yǎng)生物，雜草和水稻都是自養(yǎng)生物，A正確。用鴨限制稻田中的害蟲，鴨捕食害蟲，B正確。雜草與水稻競爭養(yǎng)分、陽光等，二者是競爭關系，C正確。生態(tài)系統(tǒng)包括非生物的物質和能量、生產者、消費者和分解者，選項中只包括了生產者和消費者，D錯誤。4.(2024·六盤山高二檢測)如圖是生物數量金字塔，下面哪條食物鏈與該金字塔相符 ()①草②樹③昆蟲④兔⑤鳥⑥狼A.①→③→⑤ B.①→④→⑥C.①→③→⑥ D.②→③→⑤【解析】選D。草的數量比昆蟲多，A錯誤。草的數量比兔子多，B錯誤。草的數量比昆蟲多，而且狼一般不吃昆蟲，C錯誤。昆蟲的數量比樹多，鳥的數量比昆蟲少，D正確。5.生態(tài)系統(tǒng)組成成分和養(yǎng)分結構相互聯(lián)系，下列敘述錯誤的是 ()A.食物網的困難程度取決于該生態(tài)系統(tǒng)中生物的數量B.在生態(tài)系統(tǒng)中，生產者由自養(yǎng)型生物構成，肯定位于第一養(yǎng)分級C.在生態(tài)系統(tǒng)中，生產者不肯定是植物，消費者不肯定是動物，分解者不肯定是微生物D