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1、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)境中對生物生長、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、競爭等。,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
2、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,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)。
3、 (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。,營養(yǎng)關(guān)系,食物鏈,(3)營養(yǎng)級 概念：處于食物鏈某一環(huán)節(jié)上的__________的總和。 分類 a第一營養(yǎng)級：____________。 b第二營養(yǎng)級：______________，即植食性動物。 c第三營養(yǎng)級：二級消費(fèi)者，即以植食性動物為食的動物。 ,各種生物,生產(chǎn)者,一級消費(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)蚯蚓等動物是消費(fèi)者() (4)草莓、蘑菇等是生產(chǎn)者() (5)肉食動物在
4、食物網(wǎng)中可能占有不止一個(gè)營養(yǎng)級(),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)：動植物種類組成簡單。 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
5、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、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
6、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物對溫度的
7、適應(yīng)范圍是比較小的，海水溫度對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，請對圖仔細(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，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?/p>
8、夠生存的魚可能是________________。,【解析】從圖中曲線表示的5種魚對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，但對溫度的適應(yīng)范圍較寬，推測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，推測其最可能的分布地區(qū)是北極圈附近的海洋；魚5對鹽度和溫度的適應(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)
9、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
10、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養(yǎng)對象而形成的食物鏈。如：植物殘?bào)w蚯蚓線蟲類節(jié)肢動
11、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)是不能被其他動物所食的動物，即最高營養(yǎng)級，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養(yǎng)級，如貓頭鷹可在不同的食物鏈中分別占有第三、第四、第五和第六營養(yǎng)級。這就是說貓頭鷹在該食物網(wǎng)中可占有四個(gè)不同的營養(yǎng)級。 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，又是競爭關(guān)系。,特別提醒 捕食鏈與營養(yǎng)級的關(guān)系：,下圖是一簡單生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)，請回答下列問題：,
12、(1)此生態(tài)系統(tǒng)中共有________條食物鏈。 (2)此生態(tài)系統(tǒng)中屬于第三營養(yǎng)級的生物是________，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
13、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，處于第三營養(yǎng)級的生物有淡水蝦、小魚、海鳥；淡水蝦與小魚都以水蚤為食，兩者是競爭關(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、甲殼類動物失去了天敵，它們會大量繁殖，數(shù)量增加，水藻,數(shù)量減少。大魚數(shù)量增加，會捕食更多的小魚、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)的食物鏈的每一營養(yǎng)級生物都減少，海鳥捕食甲殼類增多，水藻數(shù)量增多。,【答案】(1)3(2)淡水蝦
14、、小魚、海鳥競爭捕食 (3)D(4)增多減少減少(5)A,互動探究 (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)營養(yǎng)級的生物是什么？ 【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，如菟絲子營寄生生活，屬于消費(fèi)者。 (2)并非所有動物均為消費(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
15、。 判斷分解者的主要依據(jù)是能否把動植物的遺體、殘枝敗葉轉(zhuǎn)變成無機(jī)物，即腐生生物，可能包括動物(如蚯蚓)。,對食物網(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)中處于第三營養(yǎng)級的種類有________。兩者既有捕食關(guān)系又有競爭關(guān)系的種類是________________________。 (2)當(dāng)除去全部海星一年后，與對照地區(qū)相比，該處生物種類組成發(fā)生了很大變化
16、，其中________成為優(yōu)勢種，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，從而使海藻在競爭中處于劣勢，石鱉和石槭因食物減少而減少。,【答案】(1)海星、荔枝螺、海葵海星和荔枝螺 (2)藤壺藤壺大量繁殖，占據(jù)巖石表面，使海藻不能生長，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)若處于第一營養(yǎng)級的生物減少，則該食物鏈中的其他生物都將減
17、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)量會因此而迅速增加。 (3)處于“中間”營養(yǎng)級的生物減少，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
18、要的地位，為了證明其重要性和不可缺少性，請?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、生長狀況和大小相同的金魚若干條、生長狀況和大小相同的金魚藻若干。 實(shí)驗(yàn)步驟：取玻璃瓶,分別編號為1、2、3、4。 分別對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號和2號相比，哪一瓶存活時(shí)間長？________，原因是___________________。 (2)1號和4號對照，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)間最長的是________，原因是________
19、_______________________。 (4)________號和________號對照，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)驗(yàn)，觀察各實(shí)驗(yàn)組金魚存活時(shí)間的長短。,【答案】(1)1號2號瓶中金魚藻因缺少光不能進(jìn)行光合作用制造O2 (2)不能。4號瓶中應(yīng)加入經(jīng)過烘烤后殺死其中微生物的河泥 (3)1號1號瓶中生態(tài)系統(tǒng)成分齊全，能維持較長時(shí)間 (4)13 (5)在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，非生物成分、生產(chǎn)者、分解者不可缺少,實(shí)驗(yàn)鏈接 對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析 (1)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)：結(jié)果和結(jié)論是唯一的，依據(jù)自變量與因變量的關(guān)系，可用逆推法，由結(jié)論推出相應(yīng)的結(jié)果。 (2)探究性實(shí)驗(yàn)：結(jié)果和結(jié)論是不確定的，應(yīng)先把自變量與因變量所對應(yīng)的各種關(guān)系都考慮到，然后用逆推法描述出各種可能出現(xiàn)的結(jié)果。,本部分內(nèi)容講解結(jié)束,按ESC鍵退出全屏播放,
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