生态系统的结构、功能方案

受害顺序：成熟叶—老叶—幼叶；叶片—叶柄— 整个植株
受害症状：叶片褪绿呈黄白—叶脉间现黄白烟 斑—叶萎蔫—植株萎蔫死亡。
受性害等程成度 正： 比与。SO2浓度、接触时间、温度、敏感
调查环境污染对生物的影响
（04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
708 624只；
次级消费者（肉食动物、吃昆虫的小鸟）
354 904 只；
三级消费者（肉食动物、吃小鸟的鹰）
3只。
特殊情况：
鸟
昆虫
树
数量金字塔
鸟
昆虫
树
能量金字塔
4、研究生态系统能量流动的意义
合理调整能量流动方向，使能量流 向对人类最有益的部分。
讨论：为什么维持生态 系统所需的大量物质， 例如氧、水、氮、碳和 许多其他物质，亿万年 来却没有被生命活动所 消耗完？
1、食物链
生物之间由于 食物关系而形成的 一种联系
蛇 青蛙
三级消费者
(第四营养级)
次级消费者
(第三营养级)
2、营养级
食物链上的每 一个环节
昆虫 初级消费者
(第二营养级)
绿色植物 生 产 者
(第一营养级)
温带草原生态系统
3、食物网：食物链彼此交错连接的复杂的营养关系
1)此食物网有___9__条食物链。 2)食物网中蜘蛛和青蛙的关系是捕___食__和__竞__争__
2 、 计 算 并 称 量 配 制 14mg/m3 、 28mg/m3 的 SO2 所 需 的Na2SO3
3、在两只烧杯中各加入2ml 稀H2SO4 4、将三株盆栽植物分别放在三块玻璃板中央；
在1号、2号放盛H2SO4的烧杯 5、将2份Na2SO3分别加入到1号、2号的烧杯中，
罩上钟罩并用凡士林密封钟罩边缘。
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？
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 死亡。
2、为什么相对封闭的生态瓶中的生物 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 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 光能，保证了生态系统的能量供应。
生态系统的共同点 是什么呢？
有大量的植物、动物和 微生物，还有无机环境。
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 的作用?相互之间关系如何呢？
二、生态系统的结构
生
食
态
物
系
链
统
和
的
食
成
物
分
网
生物部分
植物 ——生产者 动物 —消费者
微生物 ——分解者
非生物部分 ——阳光、空气、水、 水温、矿物质等
3)吃虫鸟如果因某种原因而减少，则青蛙的数量
可能__增___加__。
4)既可属于第三营养级，又可属于第四营养级的
生物有___蛇__、___猫__头__鹰______
5)猫头鹰共占有__4___个营养极,它们分别是 三__、__四__、___五__、__六__营养级。
6)该图中未体现的成分是? 分解者、非生物的物质和能量
⑤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？ 请列出你设计的另一项选题的名称。
• D．瓶内生态系统应获得充足的能量供应
三、生态系统的功能
能物 量质 流循 动环
（一）生态系统的能量流动
生态系统中能量的输入、 传递、转化和散失的过程， 称为生态系统的能量流动。
1、能量流动的过程 呼吸
生产者 (植物)
初级消费者 (植食动物)
次级消费者 (肉食动物)
三级消费者 (肉食动物)
…
分 解者
实验结果表明，“酸雨”使植物叶片 变黄，而对照实验中的植物没有变黄。 该实验说明“酸雨”对植物的生长发育 有影响。
参照上述装置和试剂以小麦种子 为实验材料尝试设计实验，探究2种 不同pH的酸雨对种子萌发率的影响。
①探究的问题：不同pH的酸雨对 小麦种子萌发率的影响。
②作出的假设：_______________________。 不同PH的酸雨对小麦种子的萌发率的影响程度不同
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 ＣＯ２。 （４）若要证明生产者在生态系统中的作用，如何设 计实验？
设计一个无生产者的试管与上述做对照，培养条 件相同观察消费者的存活时间
概念
生态瓶是一个封闭
•
的微型生态系统。其 环境可支持球内动植物的 生存，因此也称‘瓶中生 物圈’。
③实验步骤（简要叙述）：
③实验步骤（简要叙述）：
1、在三个花盆中播种同样数量（例如 50粒）的小麦种子；
2、用上述实验装置和试剂，采用两种 PH＜5.6的酸雨进行实验，设置清水对照；
3、在相同适宜的环境中培养； 4、一段时间后（7天），分别统计三个 实验装置中种子的萌发率。
④实验预期结果与分析（实验预期结果多 种多样，写出其中3种并加以分析）：
(一） 生 态 系 统 的 成 分
生态系统赖以存在的基础
非生物的物质能量：
阳光、空气、热能、水、矿物质等；
是生态系统的主要成分
生产者 主要是植物 自养生物
生物成分 消费者 主要是动物 异养生物
分解者 细菌
真菌
异养生物
必不可少的成分
生态系统四种成分的关系如何？
食物链 生态系统的营养结构 食物网
生态系统的物质态瓶的设计—原理
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。 1、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， ①其内应同时包括生产者、消费者和分解者，还有非生 物的物质（水、矿质元素等）。 ②生态瓶必须是密封的、无色透明的，不能添加食物和 气体，唯一可进入系统的只有光线。所以放置在有阳光 处。 2、不能放在直射光下。
目的意义及要求
• 1 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， 初步学会观察生态系统的稳定性的方法，理解影 响生态系统稳定性的各种因素。
• 2 建立及观察生态瓶，理解物种之间、生物与环 境之间密不可分的牵连关系——‘破坏一种生物， 其他生物就会灭绝’这一基本事实。进一步理解 ‘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 甚至死亡’这一基本道理。
狭义食物链:即捕食食物链。
• 阳光→草→兔子→狼
• 昆虫→青蛙→蛇→猫头鹰
• 草→兔子→狼→细菌
• 草→羊→鹿→狼
√• 草→兔子→狼
非生物的物质和能量不参与食物链的构成 起点是生产者,终点是最高营养级的消费者 分解者不参与食物链的构成 食物链中环节越多，能量消耗越多 营养级一般不少于三个,不超过五个
6、将装置移至向阳处，观察三株幼苗的变化情 况。[光下气孔开放，SO2能迅速进入叶片]
观察
观察：每5min观察一次，并作记录填入下表，直 到其中一株死亡。
5min 1号幼苗 2号幼苗 3号幼苗 说明：
10 min
15 min
20 min
作绿用体机和理叶：绿素SO遭2使破细坏胞；膜改变其通透性，继而叶
2、能量流动的特点 单向流动、逐级递减
下一营养级同化量
能量传递效率：能量传递效率= 本营养级同化量 ×100%
3、金字塔种类：
能量金字塔
单位时间内各营养级所得到的能量数值，由低到高绘制的图形
低 三级消费者（第四营养级）
能量
次级消费者（第三营养级）
初级消费者（第二营养级）
生产者（第一营养级）
高
湖泊生态系统能量金字塔
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SO2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
被测植物 甲植物
平均受害面积
（％）
13.5
气孔
气孔密度
每个气孔面积
（个／mm2）
（mm2）
218
272
乙植物
33.4
162
二 营 养 级 示
呼
吸
次级消费者
意 图
散失
摄入
...
生态系统的能量流动图解 呼吸
生产者 (植物)
初级消费者 (植食动物)
次级消费者 (肉食动物)
三级消费者 (肉食动物)
…
分 解者
1.生态系统的能量的源头? （太阳能） 2.流经生态系统的总能量是…? (生产者固定的那一部分太阳能总能量) 3.能量传递的渠道? （沿食物链和食物网传递）
• 3 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。
［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。 下面罗列了设计生态瓶遵循的原理，其中 不合理的是 （ ）
• A．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
• C．应定时向瓶内通气，保证生物的有氧 呼吸
在生物群落与无机环 境之间，物质是不断循环 的
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。
生物圈是地球上最大的生态系统，其 中的物质循环带有全球性，这种物质循环 又叫生物地化循环。
物质循环的主要特点： 物质循环是带有全球性的，生物群落
和无机环境之间的物质可以反复出现反复 利用，周而复始进行循环，不会消失。
426
丙植物
57.7
136
556
①该研究说明，植物对SO2的抗性与气孔的密度呈 ____正_相_关__关系，和每个气孔的面积呈__负__相_关_关系。
②在SO2污染严重的地区，最好选择表中_甲_植物为行道树种
（2）工业生产中产生的SO2是酸雨（PH＜5.6）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 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）：
1、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。 2、如果三个装置中，PH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PH的 减小，抑制作用越大。 3、 如果三个装置中，PH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PH的 减小，促进作用越大。
从能量流动金字塔可以看出： 营养级越多，在能量流动中
消耗的能量就 ____越_。多
讨论:
用能量流动的原理, 解释为什么一 条食物链的营养级一般不超过五个？谚 语”一山不容二虎”隐含的道理。
数量金字塔
人们对一片草地上的所有生物成员作了统计：
生产者（野草）
5 842 424株；
初级消费者（草原动物、昆虫）
能量流动和物质循环的因果关系
观察SO2对植物的影响
原理：Na2SO3+H2SO4== Na2SO4+SO2+H2O； SO2由气孔进入，浓度越高，受害越严重
取材：三株长势相同的健康的盆栽植物黄瓜幼 苗[对SO2敏感、阔叶，便于观察]
步骤
1、三个大小相同的钟罩，测出钟罩容积[注水 法— 溢水法]
生态系统的能量流动图解
能量流动是沿着食物链而传递的,即第一营养级 营养级 第三营养级 ……
第二
阳生
能产 者
呼吸散失
（
绿
色 植
遗体、
分解者
残枝败叶
物 用于生长、
） 发育、繁殖
固
初级消费者摄食
定
的
太
…
粪便
初级消费者
摄入
能
量
流
初级消费者 同化
经 第
分
解 者
遗体
用于生长
利 用
发育和繁殖
残骸
呼 吸 散 失
3、必须经受一定时间的检验。
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。
设计要求说明
• 1 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。
• 2 生态瓶中的生物应具有较强的生活 力。
• 3 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 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。
活力强、体型较小的鱼 第四步：试管口加橡皮塞并用凡士林严密封口
第五步：放在温度适宜、光照强度适宜的地方培养
问： （１）此生态系统中的分解者存在于： 池泥和池水 （２）若用实验材料是鱼，其大小选择上应该选：小
其好处是：可以减少氧气和养料的消耗， 易建立生态系统的稳态
（３）该生态系统能维持一定时间内的稳态，其原因是：
生态系统的结构
非生物的物质和能量
生
态 系
生产者
统
的 成
消费者
分
食 物 (捕食关系) 链 和 食 物 网
分解者
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
微型生态系统，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， 橡皮塞，吸管，凡士林
第一步：在试管底部铺上一层１０mm厚的池泥 第二步：沿试管壁加池水至管口４０mm处 第三步： 试管中放一健壮的水草，适量水蚤，一条生