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1、,第23章 生态系统及其稳定性,第3节 生态系统的结构和功能,学习目标：,1、描述生态系统的营养结构-食物链和食物网。 2、体验生物之间，食物关系的复杂性和关联性。 3、通过体验生物之间食物关系的复杂性和关联性，进 一步提高保护生态环境的意识。 4、说明生态系统能量流动和物质循环的过程和特点。 5、举例说出某些有害物质会通过食物链不断积累。,大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃水草,螳螂捕蝉，黄雀在后。,（一）食物链,1、概念：不同生物之间由于捕食与被捕食的食物关系而形成的链条式的联系，叫做食物链。,2、书写规范：（1）必须以生产者开头。 （2）用箭头表示:“被吃吃”。（3）捕食食物链中必须要有生产
2、者和消费者。（4）不包含分解者和非生物部分。,食物链和食物网,例如：植物蝗虫鼠蛇鹰,3、营养级：食物链上每一个环节称为一个营养级。生产者是第一营养级，以此类推。,1、概念：各条食物链相互交叉连结在一起，形成复杂的网状结构，称为食物网。,在一个生态系统中，有许多条食物链，不同食物链中的生物之间有没有联系？,（二）食物网,2、食物链和食物网是生态系统的营养结构基础。,1.此食物网有_条食物链,其中最长的一条是_。2.食物网中蜘蛛和蟾蜍的关系是_。 3.与猫头鹰相关的食物链共有_条。,根据右图回答问题：,草食草的昆虫蜘蛛蟾蜍蛇猫头鹰,4,4,捕食和竞争,生物为什么要不断获得食物？这些物质和能量最初来
3、源于哪里？,物质和能量在生态系统中是怎样传递的?又具有什么特点呢?为什么一条食物链一般最多只有7个环节呢?,活动：讨论水族箱中能量的来源和流动,淡水生态系统,生态系统的能量流动,活动：谈论水族箱中能量的来源和流动,1、水族箱中的各种动物如何获得维持生命活动的能量？,答：各种动物通过食用水族箱中的植物，从植物的有机物中获得生命活动所需要的能量。,2、水族箱中的各种植物维持生命活动的能量来自自何方？这些植物是怎样获得所需要的能量的？,答：来自于太阳能；通过光合作用将光能转化为化学能储存在合成的有机物中。,3、能量如何在生态系统中的各种生物中流动？,答：生态系统中各种生物通过吃与被吃的关系构成食物链
4、，能量在食物链的各种生物之间流动。,5、生态系统中的能量流动具有什么特点？,4、能量是不是全部用于它们的生命活动？,答：生物不能将所获得的能量全部用于生命活动，因为一部分能量在流动中损失。,答：生态系统中能量流动的特点是：单向流动，逐级递减。,太阳能,消费者,消费者,消费者,能量沿着食物链单向流动,生产者,所有生物生命活动的能量最终来源于,3、生态系统中，能量是沿着食物链依次流动的。,太阳能。,5、能量流动特点：,单向流动：,沿着食物链由上一营养级流向下一营养级。单向不循环的。,生产者初级消费者次级消费者三级消费者,分解者,呼吸消耗、遗体、遗物,自身呼吸作用,自身呼吸作用,自身呼吸作用,逐级递
5、减：,下一环节只能获得上一环节10%20%的能量。,能量流动特点,凶猛肉食动物,能量递减,植食动物,植物,由于能量递减规律，越往食物链后端的生物能得到的能量就越少，所能养活的生物的数量也会越来越少。,能量金字塔,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。,为什么一条食物链一般最多只能有7个环节呢?,由于能量递减规律，到了食物链第七个环节，剩下的
6、能量就很少了，就不能再养活后面环节的生物了。,d,下图是由浮游植物、人、浮游动物和鲈鱼四种生物所构成的能量金字塔，图中的a、b、c、d分别代表的生物是什么？,a,b,c,浮游植物,人,浮游动物,鲈鱼,浮游植物,浮游动物,鲈鱼,人,物质循环伴随着能量流动,能量的储存、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往返循环。,活动：分析生态系统的碳循环,物质在生物与无机环境之间循环,1、无机环境中的二氧化碳是怎样进入生物体的？,2、与生产者相比，消费者获得的含碳化合物的方式有什么特点？,3、生物体
7、的哪些生命活动可以使无机环境中的二氧化碳得到补充？,4、碳在生态系统中是怎样循环的？,5、根据碳循环的途径和特点，推测生态系统中的水循环途径和方式。,光合作用,呼吸作用,地下的煤和石油,动植物遗体,工业排放,微生物分解,呼吸作用,1、无机环境中的二氧化碳是怎样进入生物体的？,2、与生产者相比，消费者获得的含碳化合物的方式有什么特点？,二氧化碳,光合作用,绿色植物,动物体,被捕食,生产者可以直接利用无机环境中的二氧化碳，而消费者只能利用生产者通过光合作用合成的含碳有机物。,生产者属于自养生物，消费者属于异养生物,3、生物体的哪些生命活动可以使无机环境中的二氧化碳得到补充？,4、碳在生态系统中是怎
8、样循环的？,动植物的呼吸作用微生物的分解作用工厂生产、居民生活排放的二氧化碳,碳循环途径,大气中的二氧化碳,植物,动物,动植物遗体和排出物,光合作用,呼吸作用,捕 食,微生物的分解作用,5、根据碳循环的途径和特点，推测生态系统中的水循环途径和方式。,2.物质循环的特点:,（1）物质循环带有全球性。（2）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。,组成生物体的基本物质在生物与无机环境之间的往返循环。,1.物质循环的概念：,物质在生物与无机环境之间循环,生产者,分解者,消费者,无机环境,分解作用,分解作用,呼吸作用,呼吸作用,呼吸作用,光合作用,捕食,物质和能量与生产者、消费
9、者、分解者之间的关系,太阳能,农药最初只用于农作物，鸟兽的运动和人类的食用，使得DDT全球都有，连从没有使用过DDT的南极企鹅体内都发现有DDT的存在。,浮游植物浮游动物鱼鸟、兽,农药DDT,有毒物质的流动状态是沿着食物链逐级递增的，越往食物链后端，生物体内含有的有毒物质越多。,有毒物质的富集作用,1,10,100,1000,A：6 B：0.6 C：60 D：0.06,A、B、C、D代表四种生物（植物和动物），根据下列四种生物个体体内所含的有毒物质的数量，排出四种生物的食物链。,思考,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
10、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。,活动：制作生态瓶,议一议,1.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、生产者、消费者等成分，还有什么因素必须得到保证？,分解者和能量,生态瓶中有生产者、消费者和分解者以及非生物物质和能量，构成了一个完整的生态系统，物质就可以循环了。,2.为什么相对封闭的生态瓶中的生物能存活较长的时间？,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？,20世纪80年代，美国亚利桑那的沙漠上建造了一个实验基地生物圈2号，占地12000平方米。里面有微型的森林、沙漠、农田、海洋、溪流，还有猪、
11、牛、羊、鸡、鸭等家禽，以及人居住的房子，1993年1月，8名科学家进入，计划在里面呆上两年，一边从事科研，一边劳动，自给自足。然而一年多以后，由于里面的氧气含量大幅减少，科学家不得不提前撤离，结束探索。,科学链接,生物圈2号远景,21,厨房,卧室,餐厅,25,“海洋”,“热带雨林”,“热带草原”,生物圈2号全体候选人,罗伊沃尔夫德博士在准备午餐,地球仍是人类和其他生物唯一的家园。,生物圈是所有生物共同的家园保护生物圈，人人有责！,1.能量流动： 2.物质循环：,通过食物链与食物网，生态系统进行着能量流动和物质循环。,二、生态系统的重要功能,一、生态系统的营养结构基础是：,食物链和食物网,单向流
12、动，逐级递减,1.如图是生态系统中碳循环图解，图中的甲、乙、丙各是（ ） A.甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者 B.甲是消费者，乙是生产者，丙是分解者 C.甲是生产者，丙是消费者，乙是分解者 D.丙是生产者，乙是消费者，甲是分解者,B,2在任何生态系统中能把二氧化碳释放到大气中去以维持碳循环过程的主要形式是（ ） A化石燃料的燃烧 B化工厂的分解释放 C生物的呼吸作用 D碳酸盐的分解3、由于能量是逐级递减、单向不循环，那么在生态系统中，下列生物哪类生物最少 （ ） A昆虫 B鸟 C猛兽 D植物 4、在生态系统中，全部初级消费者所消耗的能量比全部次级消费者所消耗的能量（ ） A多 B少 C相等
13、 D以上3种都是,A,C,5、下列叙述，正确的是（ ） A当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔的全部能量 B当狼捕食兔子并经同化作用合成了自身的有机物时，能量就从第一营养级流入了第二营养级 C生产者通过光合作用制造了有机物时，能量就由非生物环境流入了生物群落 D生态系统的能量流动是往复循环的,C,6.如果用一个图形来表示生态系统中兔、鹰、草三者之间的数量关系，你认为正确的图是 ( ),D,（1）在A、B、C中可以看作是密封人工生态系统的是 。 （2） 请你预测C和D装置的稳定性相对保持较长时间的是 。,7.某生物兴趣小组在探究生态系统的稳定性问题及影响因素时,设计了如下实验,把A、B、C瓶置于阳光下,D瓶放在黑暗的环境中,如图。,C,C,8.如图表示某海洋生态系统中的食物网，请据图回答 （1）该生态系统中的生产者 。 （2）此食物网中有 条食物链。（3）在最长的食物链中属于第3营养级的生物是 。（4）该生态系统的能量流动是_ _开始。（5）若此生态系统受到重金属盐污染，那么体内积存重 金属污染物最多的生物是 。（6）在该生态系统中，大气中的二氧化碳进入生物体内的途径是_。 （7）该图只表示出了生态系统中的部分成分，未表示出来的成分有_。,浮游植物,4,大鱼,浮游植物通过光合作用固定太阳能,虎鲸,植物的光合作用,分解者和非生物部分,
