生态系统的结构、功能

1、 生态系统的共同点生态系统的共同点是什么呢？是什么呢？ 生态系统中有大量的植物、动物、微生生态系统中有大量的植物、动物、微生物，为什么缺一不可？它们各有什么重要物，为什么缺一不可？它们各有什么重要的作用的作用? ?相互之间关系如何呢？相互之间关系如何呢？二、生态系统的结构二、生态系统的结构生态系统的成分生态系统的成分食物链和食物网食物链和食物网生物部分生物部分非生物部分非生物部分植物植物动物动物微生物微生物阳光、空气、水、阳光、空气、水、水温、矿物质等水温、矿物质等生产者生产者消费者消费者分解者分解者 非生物的物质能量：非生物的物质能量：阳光、空气、热能、水、矿物质等；阳光、空气、热能、水、矿

2、物质等；生物成分生物成分生产者生产者消费者消费者分解者分解者自养生物自养生物主要是动物主要是动物异养生物异养生物细菌细菌真菌真菌异养异养生物生物是生态系统的主要成分是生态系统的主要成分主要是植物主要是植物必不可少必不可少的成分的成分(一）一）生生态态系系统统的的成成分分生态系统赖以存在的基础生态系统四种成分的关系如何？生态系统四种成分的关系如何？食物链食物网 生态系统的生态系统的物质循环物质循环和和能量能量流动流动就是沿着这种渠道进行的。就是沿着这种渠道进行的。 阳光阳光草草兔子兔子狼狼 昆虫昆虫青蛙青蛙蛇蛇猫头鹰猫头鹰 草草兔子兔子狼狼细菌细菌 草草羊羊鹿鹿狼狼 草草兔子兔子狼狼 狭义食物链

3、狭义食物链: :即捕食食物链。即捕食食物链。l 非生物的物质和能量不参与食物链的构成非生物的物质和能量不参与食物链的构成l 起点是生产者起点是生产者,终点是最高营养级的消费者终点是最高营养级的消费者l 分解者不参与食物链的构成分解者不参与食物链的构成l 食物链中环节越多，能量消耗越多食物链中环节越多，能量消耗越多l 营养级一般不少于三个营养级一般不少于三个,不超过五个不超过五个 生物之间由于生物之间由于食物关系食物关系而形成的而形成的一种联系一种联系2 2、营养级、营养级1 1、食物链、食物链( (第四营养级第四营养级) )( (第三营养级第三营养级) )( (第二营养级第二营养级) )( (

4、第一营养级第一营养级) )初级消费者初级消费者三级消费者三级消费者次级消费者次级消费者生生 产产 者者绿色植物绿色植物蛇蛇青蛙青蛙昆虫昆虫温带草原生态系统温带草原生态系统3、食物网、食物网：食物链彼此交错连接的复杂的营养关系：食物链彼此交错连接的复杂的营养关系1)1)此食物网有此食物网有_条条食物链食物链。2)2)食物网中蜘蛛和青蛙的关系是食物网中蜘蛛和青蛙的关系是_3)3)吃虫鸟如果因某种原因而减少，则青蛙的数量吃虫鸟如果因某种原因而减少，则青蛙的数量可能可能_。4)4)既可属于第三营养级，又可属于第四营养级的既可属于第三营养级，又可属于第四营养级的生物有生物有_5)5)猫头鹰共占有猫头鹰共

5、占有_个营养极个营养极, ,它们分别是它们分别是_营养级。营养级。6)该图中未体现的成分是该图中未体现的成分是?分解者、非生物的物质和能量分解者、非生物的物质和能量生态系统的结构生态系统的结构生态系统的成分生态系统的成分非生物的物质和能量非生物的物质和能量生产者生产者消费者消费者分解者分解者( (捕食关系捕食关系) )食物链和食物网食物链和食物网设计与制作生态瓶设计与制作生态瓶请利用下面提供的实验材料和用品，建立一个人工请利用下面提供的实验材料和用品，建立一个人工微型微型生态系统生态系统，并使其能维持一定时间的稳态，并使其能维持一定时间的稳态材料用品：小鱼，水草，水蚤，池泥，池水，大试管，材料

6、用品：小鱼，水草，水蚤，池泥，池水，大试管，橡皮塞，吸管，凡士林橡皮塞，吸管，凡士林第一步：在试管底部铺上一层第一步：在试管底部铺上一层mm厚的池泥厚的池泥第二步：沿试管壁加池水至管口第二步：沿试管壁加池水至管口mm处处第三步：第三步：第四步：第四步：第五步：第五步：试管中放一健壮的水草，适量水蚤，一条生试管中放一健壮的水草，适量水蚤，一条生活力强、体型较小的鱼活力强、体型较小的鱼试管口加橡皮塞并用凡士林严密封口试管口加橡皮塞并用凡士林严密封口放在温度适宜、光照强度适宜的地方培养放在温度适宜、光照强度适宜的地方培养问：问：（）此生态系统中的分解者存在于：（）此生态系统中的分解者存在于：（）若用

7、实验材料是鱼，其大小选择上应该选：（）若用实验材料是鱼，其大小选择上应该选：其好处是：其好处是：（）该生态系统能维持一定时间内的稳态，其原因是：（）该生态系统能维持一定时间内的稳态，其原因是：池泥和池水池泥和池水小小可以减少氧气和养料的消耗，可以减少氧气和养料的消耗，易建立生态系统的稳态易建立生态系统的稳态 有源源不断的太阳能供给；生产者为消费者和分解者提有源源不断的太阳能供给；生产者为消费者和分解者提供有机物、能量和氧气；消费者和分解者为生产者提供供有机物、能量和氧气；消费者和分解者为生产者提供。设计一个无生产者的试管与上述做对照，培养条设计一个无生产者的试管与上述做对照，培养条件相同观察消

8、费者的存活时间件相同观察消费者的存活时间（）若要证明生产者在生态系统中的作用，如何设（）若要证明生产者在生态系统中的作用，如何设计实验？计实验？概念概念 生态瓶生态瓶是一个是一个封闭封闭的微型的微型生态系统生态系统。其。其环境可支持球内动植物的环境可支持球内动植物的生存生存，因此因此也也称称瓶中生瓶中生物圈物圈。 生态瓶的设计生态瓶的设计原理原理 构建适宜的生物群落与非生物环境，形成了合理的构建适宜的生物群落与非生物环境，形成了合理的物质循环和能量流动。物质循环和能量流动。1 1、应根据生态系统的原理，将生态系统具有的基本成应根据生态系统的原理，将生态系统具有的基本成分进行组织，分进行组织，其

9、内应同时其内应同时包括生产者、消费者和分解者，包括生产者、消费者和分解者，还有非生还有非生物的物质物的物质（水、矿质元素等）。（水、矿质元素等）。生态瓶必须是生态瓶必须是密封密封的的、无色透明的无色透明的，不能添加食物和，不能添加食物和气体，唯一可进入系统的只有光线。所以气体，唯一可进入系统的只有光线。所以放置在有阳光放置在有阳光处处。2 2、不能放在直射光下。、不能放在直射光下。3 3、必须经受一定时间的检验必须经受一定时间的检验。 结构和功能相对稳定的标志结构和功能相对稳定的标志各营养级生物的数量相对稳定。各营养级生物的数量相对稳定。设计要求说明设计要求说明1 1 生态瓶必须是无色透明的，

10、既有利生态瓶必须是无色透明的，既有利于植物采光，又便于进行观察。于植物采光，又便于进行观察。2 2 生态瓶中的生物应具有较强的生活生态瓶中的生物应具有较强的生活力。力。3 3 要特别注意各营养级生物的合适比要特别注意各营养级生物的合适比例，以能够形成食物链为原则。投放例，以能够形成食物链为原则。投放的动物数量宜小而少，要考虑生产者的动物数量宜小而少，要考虑生产者的能力，以免破坏食物链。的能力，以免破坏食物链。1、要使模拟的生态系统维持更长时间，要使模拟的生态系统维持更长时间，生态系统中除了要有非生物物质、生产生态系统中除了要有非生物物质、生产者、消费者等成分，还有什么因素必须者、消费者等成分，

11、还有什么因素必须得到保证？得到保证？ 阳光。阳光是生态瓶中各种生命活动的能量来源，阳光。阳光是生态瓶中各种生命活动的能量来源，如果不能保证该生态瓶的阳光供应，其中的生物将会如果不能保证该生态瓶的阳光供应，其中的生物将会死亡。死亡。2、为什么相对封闭的生态瓶中的生物、为什么相对封闭的生态瓶中的生物能存活较长的时间？能存活较长的时间？ 这是因为在这个微型生态系统中包含了生态系统的这是因为在这个微型生态系统中包含了生态系统的各种必要成分，各种成分相互作用，构成了一个整体；各种必要成分，各种成分相互作用，构成了一个整体；同时，这个生态系统被置于阳光下，可以向其中输入同时，这个生态系统被置于阳光下，可以

12、向其中输入光能，保证了生态系统的能量供应。光能，保证了生态系统的能量供应。目的意义及要求目的意义及要求 1 1 设计一个生态瓶，建立一个长久稳定的微型生设计一个生态瓶，建立一个长久稳定的微型生态系统，观察和记录其中各种生物的生存状况，态系统，观察和记录其中各种生物的生存状况，初步学会观察生态系统的稳定性的方法，初步学会观察生态系统的稳定性的方法，理解影理解影响生态系统稳定性的各种因素响生态系统稳定性的各种因素。 2 2 建立及观察生态瓶，建立及观察生态瓶，理解理解物种之间、生物与环物种之间、生物与环境之间密不可分的牵连关系境之间密不可分的牵连关系破坏一种生物，破坏一种生物，其他生物就会灭绝其他

13、生物就会灭绝这一基本事实这一基本事实。进一步理解。进一步理解地球实际上就是一个大的生态瓶，破坏其中的地球实际上就是一个大的生态瓶，破坏其中的一种生物，就会给其他生物及人类自己带来灾难一种生物，就会给其他生物及人类自己带来灾难甚至死亡甚至死亡这一基本道理。这一基本道理。 3 3 在建立起这个稳定生态系统的基础上，可进一在建立起这个稳定生态系统的基础上，可进一步开展科学研究。步开展科学研究。例很多同学都曾尝试设计制做生态瓶，例很多同学都曾尝试设计制做生态瓶，但是，有相当一部分同学的设计并不成功。但是，有相当一部分同学的设计并不成功。下面罗列了设计生态瓶遵循的原理，其中下面罗列了设计生态瓶遵循的原理

14、，其中不合理的是不合理的是 （ ） A瓶内各种生物之间应有营养上的联系瓶内各种生物之间应有营养上的联系 B瓶内各种生物的数量搭配应合理瓶内各种生物的数量搭配应合理 C应定时向瓶内通气，保证生物的有氧应定时向瓶内通气，保证生物的有氧呼吸呼吸 D瓶内生态系统应获得充足的能量供应瓶内生态系统应获得充足的能量供应 能量流动能量流动物质循环物质循环 生态系统中能量的生态系统中能量的的过程，的过程，称为生态系统的能量流动。称为生态系统的能量流动。（一）（一）生态系统的能量流动生态系统的能量流动生态系统的能量流动图解生态系统的能量流动图解生产者生产者(植物植物)初级消费者初级消费者(植食动物植食动物)次级消

15、费者次级消费者(肉食动物肉食动物)分分 解解 者者三级消费者三级消费者(肉食动物肉食动物)1、能量流动的过程、能量流动的过程 能量流动是沿着食物链而传递的能量流动是沿着食物链而传递的,即第一营养级即第一营养级 第二第二营养级营养级 第三营养级第三营养级 呼吸呼吸生产者生产者（绿色植物）固定的太阳能（绿色植物）固定的太阳能呼吸散失呼吸散失用于生长、用于生长、发育、繁殖发育、繁殖遗体、遗体、残枝败叶残枝败叶分解者分解者初级消费者摄食初级消费者摄食初级消费者初级消费者摄入摄入用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖次级消费者次级消费者摄入摄入呼吸呼吸散失散失遗体遗体残骸残骸初级消费者初级消费者同化同化分

16、解者利用分解者利用粪便粪便呼吸呼吸散失散失.能量流经第二营养级示意图能量流经第二营养级示意图生态系统的能量流动图解生态系统的能量流动图解生产者生产者(植物植物)初级消费者初级消费者(植食动物植食动物)次级消费者次级消费者(肉食动物肉食动物)分分 解解 者者三级消费者三级消费者(肉食动物肉食动物)1.生态系统的能量的源头生态系统的能量的源头?2.流经生态系统的总能量是流经生态系统的总能量是?3.能量传递的渠道能量传递的渠道?（沿食物链和食物网传递沿食物链和食物网传递）（太阳能太阳能）(生产者固定的那一部分太阳能总能量生产者固定的那一部分太阳能总能量)呼吸呼吸2、能量流动的特点、能量流动的特点能量

17、传递效率：能量传递效率：能量传递效率能量传递效率=下一营养级同化量下一营养级同化量本营养级同化量本营养级同化量100%单向流动、逐级递减单向流动、逐级递减3、金字塔种类：、金字塔种类：低低高高能量能量讨论讨论: : 用能量流动的原理用能量流动的原理, 解释为什么一解释为什么一条食物链的营养级一般不超过五个？谚条食物链的营养级一般不超过五个？谚语语”一山不容二虎一山不容二虎”隐含的道理。隐含的道理。数量金字塔数量金字塔人们对一片草地上的所有生物成员作了统计：人们对一片草地上的所有生物成员作了统计：生产者（野草）生产者（野草） 5 842 4245 842 424株；株；初级消费者（草原动物、昆虫

18、）初级消费者（草原动物、昆虫） 708 624708 624只；只；次级消费者（肉食动物、吃昆虫的小鸟）次级消费者（肉食动物、吃昆虫的小鸟） 354 904 354 904 只；只；三级消费者（肉食动物、吃小鸟的鹰）三级消费者（肉食动物、吃小鸟的鹰） 3 3只。只。 昆虫树鸟数量金字塔鸟树昆虫能量金字塔特殊情况：特殊情况：讨论：为什么维持生态讨论：为什么维持生态系统所需的大量物质，系统所需的大量物质，例如氧、水、氮、碳和例如氧、水、氮、碳和许多其他物质，亿万年许多其他物质，亿万年来却没有被生命活动所来却没有被生命活动所消耗完？消耗完？ 在生物群落与无机环在生物群落与无机环境之间，物质是不断循环

19、境之间，物质是不断循环的的 观察观察SOSO2 2对植物的影响对植物的影响v原理原理：Na2SO3+H2SO4= Na2SO4+SO2+H2O；SO2由气孔进入，浓度越高，受害越严重由气孔进入，浓度越高，受害越严重v取材取材：三株三株长势相同长势相同的健康的盆栽植物的健康的盆栽植物黄瓜黄瓜幼幼苗苗对对SOSO2 2敏感、阔叶，便于观察敏感、阔叶，便于观察v步骤步骤1、三个大小相同的钟罩，测出钟罩容积三个大小相同的钟罩，测出钟罩容积 注水注水法法 溢水法溢水法 2 2、计算并称量配制、计算并称量配制14mg/m14mg/m3 3、28mg/m28mg/m3 3的的SOSO2 2所需所需的的NaN

20、a2 2SOSO3 33 3、在两只烧杯中各加入、在两只烧杯中各加入2ml 2ml 稀稀H H2 2SOSO4 44 4、将三株盆栽植物分别放在三块玻璃板中央；、将三株盆栽植物分别放在三块玻璃板中央；在在1 1号、号、2 2号放盛号放盛H H2 2SOSO4 4的烧杯的烧杯5 5、将、将2 2份份NaNa2 2SOSO3 3分别加入到分别加入到1 1号、号、2 2号的烧杯中，号的烧杯中，罩上钟罩并用凡士林密封钟罩边缘。罩上钟罩并用凡士林密封钟罩边缘。6 6、将装置移至向阳处，观察三株幼苗的变化情、将装置移至向阳处，观察三株幼苗的变化情况。况。 光下气孔开放，光下气孔开放，SOSO2 2能迅速进

21、入叶片能迅速进入叶片 观察观察v观察：每观察：每5min观察一次，并作记录填入下表，直观察一次，并作记录填入下表，直到其中一株死亡。到其中一株死亡。5min10 min15 min20 min1号幼苗号幼苗2号幼苗号幼苗3号幼苗号幼苗说明：说明： 作用机理作用机理：SO2使细胞膜改变其通透性，继而叶使细胞膜改变其通透性，继而叶绿体和叶绿素遭破坏；绿体和叶绿素遭破坏；v受害顺序：受害顺序：成熟叶成熟叶老叶老叶幼叶；叶片幼叶；叶片叶柄叶柄整个植株整个植株v受害症状：受害症状：叶片褪绿呈黄白叶片褪绿呈黄白叶脉间现黄白烟叶脉间现黄白烟斑斑叶萎蔫叶萎蔫植株萎蔫死亡。植株萎蔫死亡。v受害程度：受害程度：与

22、与SO2浓度、接触时间、温度、敏感浓度、接触时间、温度、敏感性等成正比。性等成正比。 被测植物被测植物平均受害面积平均受害面积（）（）气孔气孔气孔密度气孔密度（个（个mm2）每个气孔面积每个气孔面积（mm2）甲植物甲植物13.5218272乙植物乙植物33.4162426丙植物丙植物57.7136556（04江苏）环境污染对植物的生长发育有不同程度的影江苏）环境污染对植物的生长发育有不同程度的影响。在一定程度上，植物在污染环境中也有继续保持正响。在一定程度上，植物在污染环境中也有继续保持正常生命活动的特性，这种特性称为抗性。研究植物的抗常生命活动的特性，这种特性称为抗性。研究植物的抗性对筛选具

23、有净化环境的植物种类和保护环境有积极意性对筛选具有净化环境的植物种类和保护环境有积极意义。一项研究表明，植物对义。一项研究表明，植物对SO2的抗性与叶片上气孔密的抗性与叶片上气孔密度和气孔大小等有关。所得数据如下表度和气孔大小等有关。所得数据如下表 该研究说明，植物对该研究说明，植物对SO2的抗性与气孔的密度呈的抗性与气孔的密度呈_关系，和每个气孔的面积呈关系，和每个气孔的面积呈_关系。关系。在在SO2污染严重的地区，最好选择表中污染严重的地区，最好选择表中_植物为行道树种。植物为行道树种。 正相关正相关负相关负相关甲甲调查环境污染对生物的影响调查环境污染对生物的影响（2 2）工业生产中产生的

24、）工业生产中产生的SOSO2 2是酸雨（是酸雨（PHPH5.65.6）形成的）形成的主要原因之一。有人设计实验研究酸雨对植物的毒害作主要原因之一。有人设计实验研究酸雨对植物的毒害作用。实验过程如下图所示（除图中特别说明的外，其他用。实验过程如下图所示（除图中特别说明的外，其他条件甲、乙均相同）：条件甲、乙均相同）： 实验结果表明，实验结果表明，“酸雨酸雨”使植物叶片使植物叶片变黄，而对照实验中的植物没有变黄。变黄，而对照实验中的植物没有变黄。该实验说明该实验说明“酸雨酸雨”对植物的生长发育对植物的生长发育有影响。有影响。 参照上述装置和试剂以小麦种子参照上述装置和试剂以小麦种子为实验材料尝试设

25、计实验，探究为实验材料尝试设计实验，探究2 2种种不同不同pHpH的酸雨对种子萌发率的影响。的酸雨对种子萌发率的影响。 探究的问题：不同探究的问题：不同pHpH的酸雨对的酸雨对小麦种子萌发率的影响。小麦种子萌发率的影响。 作出的假设：作出的假设：_。实验步骤（简要叙述）：实验步骤（简要叙述）：不同不同PHPH的酸雨对小麦种子的萌发率的影响程度不同的酸雨对小麦种子的萌发率的影响程度不同 1 1、在三个花盆中播种同样数量（例如、在三个花盆中播种同样数量（例如5050粒）的小麦种子；粒）的小麦种子； 2 2、用上述实验装置和试剂，采用两种、用上述实验装置和试剂，采用两种PHPH5.65.6的酸雨进行

26、实验，设置清水对照；的酸雨进行实验，设置清水对照； 3 3、在相同适宜的环境中培养；、在相同适宜的环境中培养； 4 4、一段时间后（、一段时间后（7 7天），分别统计三个天），分别统计三个实验装置中种子的萌发率。实验装置中种子的萌发率。实验步骤（简要叙述）：实验步骤（简要叙述）：实验预期结果与分析（实验预期结果多实验预期结果与分析（实验预期结果多种多样，写出其中种多样，写出其中3 3种并加以分析）：种并加以分析）： 1、如果三个装置中的种子萌发率没有差异，那么说、如果三个装置中的种子萌发率没有差异，那么说明酸雨对种子的萌发率没有影响。明酸雨对种子的萌发率没有影响。2、如果三个装置中，、如果三个

27、装置中，PH越小，种子萌发率越低，越小，种子萌发率越低，说明酸雨对种子的萌发率有抑制作用，且随着说明酸雨对种子的萌发率有抑制作用，且随着PH的的减小，抑制作用越大。减小，抑制作用越大。3、 如果三个装置中，如果三个装置中，PH越小，种子萌发率越高，越小，种子萌发率越高，说明酸雨对种子的萌发率有促进作用，且随着说明酸雨对种子的萌发率有促进作用，且随着PH的的减小，促进作用越大。减小，促进作用越大。除探究酸雨对种子萌发率影响外，还可除探究酸雨对种子萌发率影响外，还可以从那些角度探究酸雨对小麦生长的影响？以从那些角度探究酸雨对小麦生长的影响？请列出你设计的另一项选题的名称。请列出你设计的另一项选题的

28、名称。探究酸雨对小麦幼苗生长的影响；探究酸雨对小麦幼苗生长的影响；探究酸雨对小麦根尖细胞分裂的影响；探究酸雨对小麦根尖细胞分裂的影响；生态农业生态农业（书97页）生态农业的概念：运用生态学原理，在环境和经济协调发展的思想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生态体系生态农业的原理：生态农业的原理：（1）能量的多级利用和物质的循环再生能量的多级利用和物质的循环再生（2）各种生物之间相互依存、相互制约各种生物之间相互依存、相互制约生态农业的优点：废物资源化，提高能量转化率，减少环境污染设计农业生态系统的原则：设计农业生态系统的原则： 物质的多级利用；物质的多级利用； 能量的充分

29、利用；能量的充分利用； 提高经济效益提高经济效益使物质和能量尽量流向对人类使物质和能量尽量流向对人类有益的方面；有益的方面； 减少废物和污染。减少废物和污染。生态农业生态农业使生态系统中的使生态系统中的物质和能量被分层多级利用，物质和能量被分层多级利用，使生产一种产品时产生的有机废物，成为生使生产一种产品时产生的有机废物，成为生产另一种产品的投入，使废物资源化，提高产另一种产品的投入，使废物资源化，提高转化效率，减少环境污染转化效率，减少环境污染 上图是某地区充分利用自然系统建立的桑基鱼塘和蔗基上图是某地区充分利用自然系统建立的桑基鱼塘和蔗基鱼塘基本框架，这样的生态系统建立后，使经济效益显著鱼

30、塘基本框架，这样的生态系统建立后，使经济效益显著增加，请据图回答：增加，请据图回答： （1）这种人工生态系统除桑、蔗等作为）这种人工生态系统除桑、蔗等作为 ，蚕、鱼，蚕、鱼等作为等作为 外，外， 还必须有还必须有 等生物等生物作为作为 。要使它长期稳定发展，还必须有稳定。要使它长期稳定发展，还必须有稳定 的的 来源。来源。桑基鱼塘蔗基蚕茧蚕茧蚕粪蚕粪塘泥塘泥有机物质有机物质鱼鱼塘泥塘泥甘蔗甘蔗蔗叶蔗叶消费者消费者 腐生细菌、真菌腐生细菌、真菌能量能量生产者生产者分解者分解者 上图是某地区充分利用自然系统建立的桑基鱼塘和蔗基上图是某地区充分利用自然系统建立的桑基鱼塘和蔗基鱼塘基本框架，这样的生态系统建