2019-2020学年高中生物苏教版必修三教学案：第四章 第一节 生态系统和生物圈 Word版含答案

学习目标：1.明确生态因子，生物因子和非生物因子之间的关系2．理解谢尔福德耐受性定律3．明确生态系统的成分及其关系4．分析生态系统的营养结构5．描述生物圈的组成[教材梳理]一、环境对生物非常重要1．生态因子(1)概念：环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布等有直接或间接影响的因子。

(2)种类①非生物因子：阳光、温度、水等。

②生物因子：种内关系、种间关系，如捕食、竞争等。

2．谢尔福德耐受曲线生态因子在低于或超过生物体的耐受极限时均可成为限制因子，但在生态因子的耐受范围内，每种生物都具有一个最适区。

二、生物与环境构成生态系统1．生态系统的概念生态系统是在一定空间中的生物群落与无机环境相互作用而形成的统一体。

2．生态系统的组成成分(1)非生物成分：光、空气、水、无机盐及非生物的有机物等。

三、食物链和食物网1．食物链(1)概念：在生态系统中，生物之间由于营养关系而形成的营养结构。

(2)营养级：处于食物链某一环节上的各种生物的总和。

2．食物网的概念在生态系统中的许多食物链相互交错形成更为复杂的网状营养结构。

3．食物链和食物网的功能食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统中生产者固定的物质和能量就是通过食物链和食物网传递的。

四、生物圈是最大的生态系统1．生态系统的分类2．生物圈(1)概念：生物圈是指地球上的全部生物及其无机环境的总和。

(2)范围：包括岩石圈上层、水圈和大气圈下层。

(3)作用：人类的生存和发展离不开整个生物圈的繁荣。

[牛刀小试]1．判断下列说法的正误(1)生态因子可影响生物的生长、发育、生殖、行为和分布等。

(√)(2)阳光、温度、水、土壤pH、海拔高度等都是生态因子。

(×)(3)人的适应能力很强，没有耐受上限和下限。

(×)(4)生态系统的生物成分和非生物成分相互作用、相互依存。

(√)(5)蘑菇等食用菌属于生产者。

(×)(6)“螳螂捕蝉，黄雀在后”中的蝉为第一营养级。

(×)(7)海洋生态系统是地球上最大的生态系统。

(×)(8)人类的生存和发展离不开整个生物圈的繁荣，保护生物圈就是保护人类自身。

(√)2．连线：把左侧的生物与右侧成分对应的用线连接起来。

3．思考探究(1)环境因子都是生态因子吗？提示：生态因子是环境因子的一类，即有些环境因子不属于生态因子。

例如，虽然海拔、水深对生物也有影响，但不是直接影响，其作用是通过其他因子如温度、阳光、水分等因素实现的，故只能是环境因子，而不是生态因子。

(2)结合生态系统的组成成分及其作用思考：①组成生产者的生物除绿色植物外还有哪些生物？提示：光能合成细菌和化能合成细菌，比如硝化细菌、硫细菌。

②动物都是消费者吗？并举例。

提示：动物不都是消费者，比如蚯蚓、蜣螂就属于分解者。

③细菌可以在生态系统中作哪些成分？提示：细菌可以是生产者、消费者，也可以是分解者，因营养方式不同而不同。

如硝化细菌等自养型细菌是生产者，肺炎双球菌等寄生细菌则为消费者，枯草杆菌等营腐生生活的则为分解者。

(3)捕食食物链的起点和终点分别是生态系统的什么成分？各相邻生物之间存在什么关系？提示：起点是生产者，终点是不能被其他生物所取食的消费者，各相邻生物之间是捕食关系。

(4)分析食物链中消费者的级别与营养级别存在什么样的关系。

提示：生产者是第一营养级，初级消费者处于第二营养级，消费者的级别是营养级的数目减1。

(5)为什么说生物圈的结构和功能总是保持着相对稳定的状态？提示：第一，从能量角度来看，取之不尽的太阳能可经绿色植物的光合作用，源源不断地输入生物圈，维持其正常运转；第二，大气圈、水圈和岩石圈可为生物的生存提供各种必需的物质，而且这些物质能够不断地在生物界与无机环境之间进行循环；第三，生物圈具有多层次的自我调节能力。

[重难突破]一、生态系统中各成分的关系二、生态系统中的营养结构——食物链、食物网1．食物链生产者与消费者之间主要通过捕食关系建立联系，现以一条食物链为例进行分析：2.(1)捕食食物链的起点总是生产者，捕食食物链的最后一个环节是不被其它动物所食的动物，即最高营养级(又称顶级营养级)。

中间有任何停顿都不能算完整的捕食食物链。

(2)在捕食食物链中，动物的营养级级别和消费级别总是相差一级。

(3)同一种生物在不同的食物链中，可以占有不同的营养级。

肉食性动物和杂食性动物所处的营养级往往不是一成不变的。

(4)食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，不会倒转，因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级。

(5)某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物，不代表生物个体，也不一定是某个种群。

(6)高中生物中通常涉及的食物链，除非特别说明实际上是捕食食物链，它是由生产者和消费者通过捕食关系形成的，不包括分解者和通过寄生关系形成的寄生食物链等。

(7)在食物网中，两种生物之间可能出现不同的关系，如鸟与蝗虫、鹰与蛇既是捕食关系，又是竞争关系。

(8)在食物链中，第一营养级生物数量减少，导致其他生物都减少；中间某一营养级生物减少时，则其上一个营养级数量先增加后减少，最后趋于平衡。

(9)在食物网中，当某种生物因某种原因而大量减少时，对另一种生物的影响，沿不同的线路分析结果不同时，应该以中间环节少的作为分析依据。

(10)食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类而并非取决于生物的数量。

[考向聚焦][例1]如图甲、乙、丙分别代表的是在－200 m～3 800 m的海拔高度内，山坡甲、森林乙、海洋丙三个不同的自然区域内植物的分布状况。

据此判断下列选项中正确的是()A．在－200 m～3 800 m范围内，不同区域内植物的种类出现了很大的差异，温度是影响分布的主要生态因素B．甲处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这说明群落具有垂直结构C．乙、丙处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象，这说明群落具有垂直结构D．影响乙处植物出现明显分层现象的主要因素是水分[解析]甲处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这是由于地形的起伏引起不同高度的山坡上温度不同，又由于甲处的阔叶林和针叶林生长在不同的地段，因此不属于群落的垂直结构，而是水平结构；影响森林生态系统在陆地上分布的主要因素是水，但是森林中植物的分层现象是受光照强度影响形成的；丙处藻类植物的分层现象是受光质(波长)影响形成的。

[答案] C[例2]如图是处于平衡状态的简单淡水生态系统示意图，请回答问题：(1)此生态系统中共有__________条食物链。

属于第三营养级的动物有__________。

(2)此生态系统的分解者是______________________。

(3)若所有水鸟迁徙到别处，则短时间内大鱼数目________，水藻数目________，淡水虾数目__________。

(4)若此生态系统中的水绵大量减少，则()A．水藻大量减少B．小鱼的数目增多C．大鱼的数目减少D．甲壳类的数目增加(5)此生态系统中各种生物的总和，在生态学上称为____________。

[解析]数食物链条数时，一定要从生产者开始，依次经过不同的消费者；看哪些生物处于第几营养级，要注意同一生物在不同的食物链中，所处的营养级是有差异的；本题是一条捕食食物链，不包括分解者，但我们知道主要的分解者有腐生细菌和真菌；一种生物的天敌减少，短时间内导致这种生物的数量大量增加，那么处于该生物上一营养级的生物数量就会大量减少；在一定的区域，各种生物的总和就是群落，群落和它们生活的无机环境共同构成生态系统。

[答案](1)3水鸟、小鱼、淡水虾(2)腐生细菌、真菌(3)增多减少减少(4)C (5)群落[网络构建]填充：①食物网②非生物的物质和能量③生产者④消费者⑤分解者关键语句]1．生态系统的组成成分包括非生物成分、生产者、消费者和分解者。

2．分解者能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物，主要是细菌和真菌，也包括一些腐生动物，比如蚯蚓、蜣螂等。

3．一个完整的生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构。

4．食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质和能量就是通过营养结构流动的。

5．水域生态系统包括海洋生态系统和淡水生态系统。

生物圈是地球上最大的生态系统。

1．森林中一株大树死亡，倒在地上，有些菌类、苔藓和蕨类植物以及蚂蚁等动物以这株朽木为生。

依靠这株朽木为生的上述各种生物组成一个()A．种群B．生态系统C．群落D．食物链解析：选C本题中的各种生物之间具有直接或间接关系，共同构成生物群落。

2．对海洋岩礁上的藻类植物调查发现，一般在浅水处生长着绿藻，稍深处是褐藻，再深一些的水域中则以红藻为主，直接影响海洋中藻类分布的主要因素是() A．阳光B．温度C．海水含盐量D．海水含氮量解析：选A植物的光合作用离不开阳光，阳光对植物分布起决定作用。

由于波长不同的光，对水的穿透能力不同，而不同水生植物所需光的波长又不同，致使不同的植物分布在不同的水层中。

3．种群密度和群落结构常有剧烈变化的自然生态系统是()A．森林生态系统B．湖泊生态系统C．海洋生态系统D．草原生态系统解析：选D草原生态系统分布在干旱地区，动植物种类相对较少，群落结构相对简单，在不同的季节或年份，降雨量很不均匀，因此，种群密度和群落的结构常常发生剧烈变化。

4．如图是某农田生态系统的食物网，请据图回答问题。

(1)该生态系统中主要成分是________。

(2)属于第三营养级的动物有__________________________________________________。

(3)蜘蛛与青蛙的关系是________________。

(4)为了避免植食鸟吃农作物，有人用细网将农作物罩上，其结果是___________________________________________________________________________________________。

(5)生产上常采用喷洒农药的方法治理害虫，从长远看这种做法带来的危害是________________，该食物网中所体现的治虫方法的最大优越性在于________________________________________________________________________。

解析：(1)生态系统组成成分中生产者是主要成分。

(2)属于第三营养级的生物应包括此食物网的每条食物链中处于第三营养级的全部生物，包括鹰、食虫鸟、蜘蛛、青蛙。

(3)蜘蛛与青蛙之间既有捕食关系，又有竞争关系。

(4)细网将农作物罩上，防止了植食鸟类吃农作物，同时也阻碍了食虫鸟捕捉植食昆虫，结果由于植食昆虫因天敌减少而数量猛增，导致农作物减产。

(5)农药防治害虫会对环境造成污染，同时也会对害虫的天敌产生毒害作用从而导致害虫天敌的死亡，使虫害再度暴发。