师:同学们,今天我们学习人教版高中生物学选择性必修2第三章第一节生态系统的结构一轮复习。本节学习目标有三点:一是阐明生态系统是由各组成成分紧密联系成为的一个统一整体,建立结构与功能观;二是讨论某一生态系统中,生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起,形成复杂的营养结构,强化稳态与平衡观;三是分析生态系统的结构,构建生态系统的结构模型,培养逻辑思维能力。
下面我们通过一道高考题进入今天的学习内容,请暂停视频看题。“隔篁竹,闻水声,如鸣珮环,心乐之。伐竹取道,下见小潭,水尤清冽。全石以为底,近岸,卷石底以出,为坻,为屿,为嵁,为岩。青树翠蔓,蒙络摇缀,参差披拂”,构成了一个自然生态系统。答案选C。分析题意,诗句中描写了葛藤、黄鸟、灌木等生物,诗句中的山谷也包括了其中所有生物和非生物环境,它们共同构成一个自然生态系统。本题考察了生态系统的含义。
知识点一,前面我们已学习种群和生物群落的含义,那什么是生态系统呢?在一定空间内,由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体,叫做生态系统。生态系统的范围有大有小,地球上的全部生物及其非生物环境的总和,构成了地球上最大的生态系统——生物圈。
生态系统类型众多,一般分为自然生态系统和人工生态系统。自然生态系统又分为水域生态系统和陆地生态系统;人工生态系统又分为农田生态系统、人工林生态系统、果园生态系统和城市生态系统等。生态系统具有一定的结构。请暂停视频阅读课本49页的资料“某荒漠生态系统”,并思考问题:一、该荒漠生态系统中包括哪些组成成分?它们在生态系统中具有什么样的作用和地位?二、从物质和能量的角度分析各组成成分之间的关系。三、分析该生态系统的食物链和食物网,并归纳其特点。
下面我们一起来解决问题。一、生态系统的组成成分,请阅读课本50页,举例说明生态系统的组成成分,并归纳其作用和地位。生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。其中,生产者、消费者和分解者属于生态系统的生物成分。非生物的物质和能量包括光、热、水、空气、无机盐等;生产者主要是绿色植物,此外还有蓝细菌、硝化细菌等;消费者主要是动物,包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物,还有寄生细菌、病毒等;分解者是营腐生生活的细菌、真菌和腐食动物等。从营养方式的角度来看,生产者属于自养型生物,消费者和分解者属于异养型生物。
在生态系统中,每种组成成分都有重要作用。非生物的物质和能量是生物群落中物质和能量的根本来源,是生态系统的基础和必要成分。生产者通过光合作用把无机物转化为有机物,把太阳能转化为有机物中的化学能,是生态系统的基石、主要成分和必要成分。消费者可以加速生态系统的物质循环,帮助植物传粉和传播种子,是生态系统中最活跃的成分。分解者能将动植物的遗体和动物的排泄物分解成无机物,是生态系统的关键成分和必要成分。在生态系统中,生产者把非生物环境的无机物转化为生物群落中的有机物,而分解者把生物群落中的有机物分解为无机物并返回到无机环境中。因此,生产者和分解者是联系生物群落和非生物环境的桥梁。
那在生态系统中,各组成成分之间存在什么样的关系呢?请暂停视频阅读课本50 - 51页,从物质和能量的角度分析各组成成分之间的关系,并利用文字和箭头来构建生态系统的结构模型。在生态系统中,每个生物体的生存都离不开物质和能量。生产者通过光合作用或化能合成作用从非生物环境中获得物质和能量;消费者通过摄食植物或其他动物获得物质和能量;分解者通过分解动植物的遗体和动物的排遗物来获得物质和能量,并把有机物分解为无机物。生产者和消费者通过细胞呼吸把有机物转化为无机物,这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用。由此可见,生态系统中各组成成分之间紧密联系,形成一个统一的整体,具有一定的结构和功能。
那生产者固定的能量是如何在生态系统中传递的呢?请分析课本51和52页中的例子,归纳食物链和食物网的特点与功能。食物链是指生态系统中各生物之间由于捕食关系而形成的一种联系,比如玉米、蝗虫、蛙、蛇、鹰构成了一条食物链。玉米属于生产者,占据该食物链的第一营养级;蝗虫、蛙、蛇和鹰属于消费者,依次占据该食物链的第二、第三、第四和第五营养级。玉米所固定的太阳能可以通过食物链由一个营养级向下一个营养级传递。通过分析该食物链,我们可以得出食物链中的营养级别等于消费者级别加一。比如该食物链中的蛙属于次级消费者,占据第三营养级。食物链具有以下三个特点:一、食物链只包括生产者和消费者;二、食物链的起点是生产者,终点是不被其他动物捕食的动物,即最高营养级,比如该食物链中的鹰;三、食物链一般不会超过5个营养级,这是因为能量在流动的过程中是逐级递减的,营养级越多,在能量流动的过程中消耗的能量就越多。食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系称为食物网。食物网具有以下三个特点:一、食物网中同一消费者可能占据多个营养级,比如该食物网中的蛇占据着第三、第四、第五营养级;二、食物网中两种生物之间的种间关系可能不止一种,比如该食物网中的蛇和鹰既存在捕食关系,又存在种间竞争关系;三、食物网越复杂,抵抗外界干扰的能力越强。由此可见,生态系统中的生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起,形成复杂的营养结构。因此,食物链和食物网是生态系统中物质循环和能量流动的渠道。
