【本讲教育信息】
一. 教学内容:
生态系统
二. 学习目标:
1、建立生态系统的概念,概述生态系统的组成成分及其基本类型。
2、知道生态系统能保持相对稳定性的因素。
3、列举影响生态系统稳定性的因素。
4、懂得保护生物圈稳定性的重要性,增强爱护环境的意识。
5、理解生物圈自我维持的原因,树立人类社会可持续性发展的观点;
三. 重难点讲解:
【知识点1】生态系统的概念和类型
1、在一定地域内,生物与环境所形成的统一的整体叫做生态系统。一片树林、一块农田、一片草原、一个湖泊,等等,都可以看作是一个个生态系统。
2、生物圈中的生态系统有森林生态系统、草原生态系统、海洋生态系统、淡水生态系统、湿地生态系统、农田生态系统、城市生态系统等等。
森林生态系统 草原生态系统
森林生态系统分布在较湿润的地区,动 草原生态系统分布在干旱地区,这里
植物种类繁多,森林在涵养水源、保持水土 年降雨量很少,缺乏高大的植物,动植物
方面起着重要作用,有“绿色水库”之称。 种类比森林生态系统少。
海洋生态系统 淡水生态系统
海洋生态系统由海洋和海洋生物组成。 淡水生态系统由河流、湖泊或池塘等淡
海洋中的植物绝大部分是微小的浮游植物; 水水域与淡水生态组成。
动物种类很多,大都能在水中游动。
湿地生态系统 农田生态系统
湿地生态系统是在多水和过湿条件下形 农田生态系统是人工的生态系统,以
成的生态系统。沼泽是典型的湿地生态系统, 农作物为主体,动植物种类相对较少。
以沼泽植物占优势,动物的种类也很多。湿
地具有净化水源、蓄洪抗旱的作用。
城市生态系统
城市生态系统中人类起重要的支配作用。植物的种类和数量少,消费者主要是人类,而不是野生动物。
【知识点2】生态系统的构成
在生态系统中,植物能够通过光合作用制造有机物,有机物中储存着来自阳光的能量。植物制造的有机物,不仅养活了植物自身,还为动物的生存提供食物,因此,植物是生态系统中的生产者。
动物不能自己制造有机物,它们直接或间接地以植物为食,因而叫做消费者。随着动物摄食的过程,食物中的物质和能量就流入动物体内。
树桩上长出的真菌,会将树桩分解成碎片,使坚硬的树桩慢慢腐烂。树桩在腐烂过程中,还有另一类你看不见的生物在起作用,那就是细菌。森林中的落叶也是被大量的细菌和真菌分解的。其中的有机物被分解成简单的物质归还土壤,供植物重新利用。细菌和真菌被称为生态系统中的分解者。
生态系统的组成成分中除了有生物外,还有非生物部分,如阳光、空气和水,等等。
【知识点3】生态系统四种组成成分间的相互关系
四种组成成分间的相互关系:非生物部分为各种生物的生存提供物质与能量,生产者通过光合作用,在将无机物制造成有机物的过程中转化物质与能量,消费者通过捕食关系推动着物质与能量在群落中流动,消费者对植物的传粉和种子的传播也有重要作用;分解者将动、植物遗体和产生的废物分解成无机物归还到非生物的环境中。正是由于生态系统各组成成分之间的紧密联系,才使得生态系统成为一个统一的整体。
【知识点4】生态系统的相对稳定
1、生态平衡
生态平衡是指,在生态系统中,各种生物的数量和所占比例总是相对稳定的,这种现象叫生态平衡。即在一定时间内生态系统中的生物和环境之间、生物各个种群之间,通过能量流动、物质循环和信息传递,使它们相互之间达到高度适应、协调和统一的状态。生态平衡具有动态平衡和相对平衡两个特点。生态平衡说明生态系统有一定的自动调节功能。
2、生态系统的自我调节
生态系统具有一定的自我调节能力,使得生态系统中各种生物的种类和数量处于相对稳定的状态。生态系统中生物的种类越多,食物网越复杂,自动调节能力越强,生态系统越容易保持相对稳定。生态系统的自动调节能力是有限的,当外来干扰超过这个限度时,生态系统就会遭到毁灭性的破坏,这种破坏最终会威胁人类自身的生存。破坏生态平衡的因素包括自然因素,如自然灾害、火山、地震和传染病,以及人为因素(如环境污染等)。
【知识点5】生物圈和“人与生物圈计划”
1、生物圈
生物圈是地球上最大的生态系统,它是人类与其他生物共同且唯一的家园。如果以海平面为标准来划分,生物圈向上可到达约
生物圈的范围
大气圈的空气由多种气体组成,如氮气、氧气、二氧化碳等。在大气圈中生活的生物,主要是能够飞翔的昆虫和鸟类,还有细菌等微小生物。水圈包括地球上的全部海洋和江河湖泊。在水圈中,几乎到处都有生物,但是大多数生物生活在水面下
2、“人与生物圈计划”
人类是生物圈中的成员,人类活动对生物圈的影响越来越大。人类对自然环境的种种破坏行为,如乱砍滥伐、乱捕滥猎、过度放牧、环境污染等,都直接或间接威胁着生物圈的稳定和繁荣。近些年来,区域性的环境问题已开始发展成为全球性环境变化,威胁着包括人类在内的整个生物圈。为了挽救这场危机,很多国家的政府和人民都积极行动起来,认真研究生物圈的现状和发展趋势,总结以往的经验教训,为保护生物圈的稳定而努力。1971年,联合国教科文组织制定了“人与生物圈”的研究计划,谋求协调人与生物圈的关系,我国是“人与生物圈”组织的理事国,在研究和保护生物圈方面做了大量的工作,建立许多自然保护区,其中长白山自然保护区、鼎湖山自然保护区、卧龙自然保护区、神农架自然保护区等自然保护区,已经列入世界生物圈保护网。我们相信,随着人类文明的发展和科学技术的进步,人类一定能够处理好经济发展与环境保护的关系,人与生物圈的关系会朝着更为和谐的方向发展。
【典型例题】
例1. 下面可以看作一个生态系统的是( )。
A. 一个湖泊中的浮游生物和所有分解者
B. 一个烧杯中取自池塘的水、泥土和浮游生物
C. 一个池塘中的所有水蚤、分解者和水草
D. 一个鱼缸中的所有金鱼、水草和鱼虫
解析:一个生态系统,不论大小,都是由生物部分和非生物部分组成的。A中缺少非生物部分,C中缺少非生物部分,D中缺少非生物部分和分解者,只剩B可选了。B中的水、泥土为非生物部分,生物部分有泥土中的细菌作分解者,浮游生物充当了生产者和消费者,生态系统的四个部分都不缺少,所以B符合要求。
答案:B。
例2. 海洋生态系统中,数量最多的是( )
A. 浮游植物 B.
肉食鱼类
C. 浮游动物 D.
大型鱼类
解析:在一个生态系统中各种生物的数量不断变化,但处于相对稳定的状态,海洋生态系统也不例外。从总体上看各种生态系统中生产者的数量应该是最多的,所以海洋生态系统中数量最多的是浮游植物。
答案:A
例3. 一个放置在阳光下的密闭的鱼缸中,缸底有河泥,水中有水草和鱼类等生物,它们构成了-个自我平衡的生态系统。请分析在一定时间内,该生态系统能够保持动态平衡的原理。
①有稳定的
来源。
②各类生物的数量
。
③植物的光合作用能为动物生活提供
和
。
④动物生命活动中产生的
能提供给植物进行 。
⑤微生物能利用和转化
为植物提供
。
解析:这个鱼缸是一个平衡的生态系统,它具有非生物环境:阳光、土壤、空气、温度、水等;还具有生物环境:生产者水草、消费者鱼类、分解者。生态系统中的各种生物的数量和所占的比例,可以通过生态系统的自动调节作用而保持相对稳定,最终使得生态系统内的物质与能量的输入与输出保持相对稳定。生产者利用二氧化碳和水将光能固定在有机物中并释放氧气,这就为整个生态系统引入了能量,同时也进行着物质循环。细菌和真菌等微生物是分解者,它们将动物粪便和动植物遗体进行分解,将有机物分解为无机物,这也是生态系统中物质循环的一部分。
答案:①能量 ②相对稳定 ③氧气;能量 ④二氧化碳;光合作用 ⑤动物粪便和动植物遗体;无机物
例4. 在所有的生态系统中,对系统周围环境依赖性最大的系统是( )。
A. 森林生态系统 B.
农田生态系统
C. 城市生态系统 D.
草原生态系统
解析:自然界的一个完善的系统因为具有非生物因素、生产者、消费者、分解者,所以系统内部能够实现物质和能量的循环,系统相对稳定。但城市生态系统是人工生态系统,该系统内的植物基本上没有充当生产者的角色,所以该系统所需的物质和能量就要从系统外获取,对系统外环境的依赖性就很强,自身的稳定性也是最差的。
答案:C
例5. 很早以前,我国劳动人民就学会了用桑叶喂蚕、蚕沙(蚕粪)养鱼、塘泥肥桑的方法,创造了“桑基鱼塘”生态农业。随着科学的进步,“桑基鱼塘”也得到了不断的发展,人们改变以蚕沙直接下鱼塘的老办法,将蚕沙、人畜粪便、秸秆、杂草、树叶等投入沼气池内发酵,制成沼气作燃料,然后再用沼气渣喂鱼。这样,就把传统的“桑,蚕,鱼”农业结构,变成了“桑,蚕,气,鱼”的新型农业结构(如图)。
(1)该生态系统所需要的能量来自
。
(2)该生态系统的生产者是
。
(3)该生态系统中除了已知的生物种类外,还必须有
等生物作为
。
(4)该生态系统是根据
的原理建立的。
解析:此题是一个应用生态系统知识建立新的生态平衡并能综合利用的实例,在这个生态系统中所需能量来自阳光,生产者是桑和稻,除图上已知的生物之外,还有细菌、真菌等营腐生生活的微生物作为分解者。该生态系统是依据生态平衡原理建立的,目的是让该生态系统朝着更有益于人类的方向发展。在该生态系统中,物质被多次利用,提高了物质的利用率。
答案:(1)阳光。(2)桑和稻。(3)腐生细菌、真菌;分解者。(4)生态平衡。
【模拟试题】(答题时间:30分钟)
1、(2007济南市4)如图是一个农田生态系统的食物网简图,关于该食物网的叙述正确的是
A. 此食物网中初级消费者有食虫鸟和食草昆虫
B. 此生态系统能量的源头是植物制造的有机物
C. 猫头鹰在此食物网中占有3、4、5二个营养级
D. 此食物网包含3条食物链
2、(2007四川内江4)下列关于生态系统的描述,正确的一项是:
A. 一片森林中的所有动物、植物、微生物构成森林生态系统
B. 生态系统中的物质和能量是沿着食物链和食物网流动的
C. 在一个生态系统中,各种生物的数量是恒定不变的
D. 生态系统的自动调节能力是无限度的
3、(2007年潍坊23)对下图的解释说明正确的是
A. 图中最少包含8条食物链
B. 该食物网中最长的一条食物链包含4个营养级
C. 蛇和鹰既存在捕食关系,又存在竞争关系
D. 蛇的多少只受鼠、青蛙和鹰的影响,与其它生物无关
4、(2007淄博4)右图是生态系统中碳循环图解,甲、乙、丙分别代表不同的生物类群,下列说法正确的是
A. 甲是生产者,乙是消费者,丙是分解者
B. 甲是生产者,乙是分解者,丙是消费者
C. 甲是分解者,乙是消费者,丙是生产者
D. 甲是分解者,乙是生产者,丙是消费者
5、(2007 恩施 20)1953年,日本的水俣市出现了病因不明的“狂猫症”和人的“水俣病”,成群的家猫狂奔乱跳,集体跳入水中,病人感到全身骨痛难忍。直到1965年才查明,此病是由该市60公里以外的一家公司排出含汞废水进入水体引起的。可见,人类的活动会影响环境,而环境的变化又影响着人类自身的生存和发展。请你结合恩施市的生态环境、生产或生活实际状况作答:
(1)列举一个人类活动破坏生态环境的实例。
(2)针对该例提出一个探究性问题。
(3)应用已有知识作出假设。
(4)说出探究该问题的方法。
(5)提出解决问题的建议方案。
6、(2007
临沂1)右图是某草原生态系统的部分生物,请据图回答:
(1)若要组成一个完整的生态系统除图中所示生物外,还必不可缺少的成分是
和
。
(2)请写出图中最长的一条生物链:
。
(3)在该生态系统中,鹰与兔的以及昆虫与兔的关系分别是
。
7、(威海2007 32)下图为一个水域生态系统的示意图,请据图回答问题
(1)该生态系统中生物所需能量的根本来源是____________;有机物的制造者是_____________。
(2)大鱼与小鱼之间的关系是____________,小鱼与小鱼之间的关系是_______________。
(3)请写出该生态系统中的一条食物链:_______________________________
(4)除我们从图中能看到的生物外,该生态系统中的_______________也对物质循环起着重要作用。
8、(2007湘潭市26)右图为真菌和细菌在物质循环中的作用示意图,请据图作答:
⑴该图可看作一个较完整的生态系统,它由 和
两部分组成。
⑵图中
是生态系统中的分解者,能够将生物遗体进行分解,其中分解产物A是
,为植物的光合作用提供了原料。
⑶写出图中的一条食物链:
。
9、(2007烟台30)被称为“海上赤魔”的赤潮近些年来在我国沿海海域频繁发生,且规模不断扩大。2003年,我国海域发生119次赤潮,累计发生面积达1.4万平方公里;2004年,我国海域发生96次赤潮,虽然数量比2003年减少了23次,但赤潮累计发生面积较2003年增加了83%;2005年,全海域发生赤潮82次,累计发生面积约27070平方公里。
(1)请用直方图的形式在直角坐标系中表示出2003年~2005年我国海域发生赤潮的面积。
(2)“赤潮”是海水中哪类植物大量繁殖引起的? 。这类植物在生物圈中最重要的作用是
。
(3)近几年来,烟台海域每年都有赤潮发生,特别是1998年,烟台四十里湾、八角湾、芝罘湾及养马岛附近海域发生的赤潮,导致水质恶化,致使鱼虾、贝类等海洋生物大量死亡,直接经济损失达1.07亿元。请分析赤潮造成海洋生物大量死亡的原因:
。
(4)根据你了解的信息,你认为频繁发生的赤潮与人类的哪些活动有关?
10、(2007福州41)阅读下面《蛇与庄稼》的故事,然后回答问题。
广东沿海曾经发生了一次海啸,许多农田被海水淹没了。洪水过后,那儿的庄稼几年都得不到好收成。后来,老农们想出了一个办法,他们托人去外地买了一批蛇回来,放到田里。说也奇怪,那一年庄稼就获得了丰收。原来那场洪水把深藏在洞里的蛇给淹死了,田鼠却游到树上和山坡上,保住了性命。等洪水退了,田鼠又回到田里糟蹋庄稼。现在田里有了蛇,大量的田鼠让蛇给吃掉了,因而庄稼又得到了好收成。
(1)故事中的农田是一个生态系统,在生态系统中,生物之间吃与被吃的关系构成食物链。请写出故事中的食物链:( )→( ) →( )
(2)该生态系统中的生产者是这条食物链中的
。
(3)该食物链中的蛇在生态系统中属于
者。
(4)这则故事告诉我们:生态系统的自动调节能力是有限的,当外来干扰因素超过调节能力,将会破坏生态系统的
。
11、(2007福州33)下图是草原生态系统各成分的关系示意图,请据图回答问题:
(1)在这个生态系统中,生产者是
,消费者是 ,细菌和真菌作为 ,在自然界中起到分解动植物遗体,参与物质循环的重要作用。
(2)属于非生物部分的是 。
(3)如果草原上放养的牲畜太多,就会严重破坏草原植被,使土地沙化,导致生态系统失去 ,草原就难以恢复原样了。
12、(2007济宁二1)根据下图回答下列问题:
(1)该图共有 条食物链。
(2)请你写出最长的一条食物链
。
(3)若下图要完善为一个生态系统,在图中还必须添加的成份是
和
。
(4)若下图通过你的填充已成为一个完整的生态系统,那么在一般情况下,生态系统中的各种生物数量将维持在一个相对稳定的状态,这种状态叫
。
【试题答案】
1. C 2.
B 3. C 4.
B
5. (1)某工矿企业生产过程中排放大量化学气体等。
(2)“这些化学气体对人体有害吗?”等。
(3)这些化学气体会引起人体呼吸系统疾病等。
(4)调查法等
(5)提醒环保部门敦促该企业安装废气净化设施等。
6. (1)非生物部分(或阳光.空气.水分.温度等) 分解者(或细菌和真菌)
(2)草(或禾谷类)→昆虫→食虫鸟→鹰
(3)捕食.竞争(顺序颠倒不得分)
7. (1)阳光 藻类 (2)捕食 竞争(3)藻类→小鱼→大鱼(4)细菌真菌(或分解者)
8. (1)生物 非生物
(2)细菌和真菌 二氧化碳
(3)草→兔
9. (1)略
(2)藻类植物 释放氧,维持生物圈的碳—氧平衡
(3)赤潮时某些藻类产生毒素、大量繁殖导致水中缺氧
(4)工业生产的有机物的排放、含磷洗涤剂的广泛使用和排放等等
10. (1)庄稼→田鼠→蛇 (2)庄稼 (3)消费 (4)稳定性
11. (1)草 牛 分解者 (2)阳光等 (3)稳定性
12. (1)5
(2)草→鼠→蛇→鹰
(3)非生物部分(或阳光、空气、水分、土壤等);分解者(或细菌和真菌)
(4)生态平衡