第一节 生态系统和生物圈
[学习目标] 1.了解生态因子及对生物的影响。2.分析生态系统的组成成分及相互关系。3.列举食物链和食物网。4.分析生态系统的类型和生物圈的组成。
方式一
下图为热带雨林的一个场景，图中有哪些生物和非生物？
热带雨林中的所有生物构成了群落，热带雨林中的所有生物群落和无机环境构成了生态系统。这节课，我们共同来学习生态系统和生物圈。
方式二 媒体播放蒙古歌唱家德德玛演唱的《美丽的草原我的家》MV视频，然后课件展示问题：
1．画面里出现的是一个什么生态系统？你能列举一下从这首歌里听到的生物吗？ 2．问题引入：什么叫生态系统？生态系统有哪几大类？各种生态系统有什么相同点？
一、环境对生物非常重要
1．生态因子的概念：环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布等有直接或间接影响的因子。
2．生态因子的分类：非生物因子和生物因子
非生物因子包括光、温度、水等；生物因子包括生物之间的各种相互关系，如捕食、竞争等。
3．观察下图，理解谢尔福德耐受性定律
从上图可以看出：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。
例1 分析下图，关于非生物因子对生物影响的叙述，不正确的是( )
A．图1说明影响生物种类较少的非生物因子是水分 B．图2说明光照影响植物的生长、发育和开花 C．图3说明温度能影响动物的形态 D．上述说法都不正确 答案 D
解析 影响沙漠干旱地区生物分布的主要非生物因子是水分；光是光合作用的必需条件，光照时间影响植物的开花时期等；温度对植物分布有影响，对动物形态也有影响，寒冷地区的狐个体体型较大，但尾、耳、鼻端较为短小，可以减少身体的相对表面积，从而尽量减少热量的散失。
例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子是( ) A．阳光 C．海水含盐量 答案 A
解析 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相同，致使不同的植物分布在不同的水层中。 易混辨析 生态因子≠环境因子
(1)生态因子是环境中能影响生物生长、发育、生殖、行为和分布的因子，生态因子只是周围环境因子的一部分，如阳光、温度、水及其他生物。
B．温度 D．海水含氮量
(2)海拔高度、水域深度等虽然是对环境因子的一种描述，但它们并不能直接影响生物的生长、发育、生殖、行为和分布，其作用是通过阳光、温度、水、气压等其他因子的作用体现出来的，因而海拔高度、水域深度是环境因子而不是生态因子。 二、生物与环境构成生态系统及食物链和食物网
1．生态系统的概念：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、水、空气、无机盐及非生物的有机物等。 (2)生物成分，按照其在生态系统中的功能，可分为：
①生产者：能够把简单的无机物制造成复杂的有机物的自养生物，是生态系统中最基本、最关键的生物成分，主要是指各种绿色植物。 ②消费者：主要是直接或间接地以植物为食的动物。
③分解者：能够把动植物的复杂有机物分解为简单无机物的生物成分，主要是细菌和真菌，也包括蚯蚓、秃鹫等腐生动物。 3．食物链和食物网
(1)食物链：生态系统中的生物之间由于营养关系而形成的营养结构。 (2)食物网
①概念：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。 ②作用：增强生态系统结构和功能的稳定性。 (3)营养级
①概念：处于食物链某一环节上的各种生物的总和。 ②分类
a．第一营养级：生产者。
b．第二营养级：初级消费者，即植食性动物。 c．第三营养级：次级消费者，即小型肉食性动物。 ……
(4)分析下图，探究食物网中各生物的营养级别及相互关系。
①图示食物网中包含10条食物链。
②图中属于次级消费者的生物有狐、猫头鹰、吃虫的鸟、蜘蛛、青蛙、蛇。 ③写出图中含营养级最多的食物链：草→食草昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇→猫头鹰。 ④图中猫头鹰同时占有的营养级：第三、四、五、六营养级。 ⑤该图作为生态系统缺少的成分是非生物成分、分解者。 ⑥从图中可以看出，青蛙和蜘蛛之间的关系是竞争和捕食。 知识整合
1．生态系统三种生物成分的比较
比较项目 营养方式 主要生物 特例生物 地位 2.关于食物链的分析
(1)起点是生产者，终点是不被其他动物所食的动物——最高营养级，且一条食物链一般不超过5个营养级。
(2)只有生产者和消费者之间的捕食关系，不能出现非生物成分及分解者。
(3)箭头表示物质和能量流动的方向，是从前一个营养级到后一个营养级，同时体现捕食与被捕食的关系；捕食关系是长期自然选择形成的，不会倒转。
(4)生产者是第一营养级。消费者级别与营养级的关系：初级消费者为第二营养级、次级消费者为第三营养级，其他以此类推，即在食物链中营养级级别＝消费者级别＋1。 (5)某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物，不代表单个生物个体或某种群。 3．关于食物网的分析
(1)同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的营养级。 (2)在食物网中，两种生物间可能既有捕食关系，又有竞争关系。
(3)食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，而并非取决于生物数量。 例3 生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者及非生物成分。下列关于生态系统的成分的叙述，正确的是( ) A．动物都属于消费者 B．细菌都属于自养型生物
C．生产者都属于自养型生物，是生态系统中最基本、最关键的生物成分 D．一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分
生产者 自养 绿色植物 消费者 异养 动物 分解者 异养 腐生细菌和真菌 光合细菌、化能合成细菌，寄生的微生物和植物，营腐生生活的动物，如如硝化细菌等 如寄生细菌、莬丝子等 蜣螂、蚯蚓、秃鹫等 生态系统的基石 生态系统的重要成分 生态系统的必备成分
答案 C
解析 并不是所有的动物都属于消费者，如蚯蚓、秃鹫等动物属于分解者，A项错误；细菌有自养型的，如硝化细菌，属于生产者，有异养型的，如根瘤菌，属于消费者，B项错误；多数生物只属于生态系统中的一种生物成分，但有些生物如捕蝇草、猪笼草等既是生产者，也是消费者，D项错误。
易错易混 有关生态系统成分的几个误区
误区类型 细菌都是分解者 动物都是消费者 生产者都是绿色植物 植物都是生产者 例4 如图是一个简化的食物网，据图分析正确的是( )
特例 光合细菌是自养型生物，属于生产者；寄生细菌属于特殊的消费者 秃鹫、蚯蚓、原生动物等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者 蓝藻、硝化细菌等自养型原核生物也是生产者，应该说生产者主要指绿色植物 菟丝子营寄生生活，属于消费者
A．该食物网由4条食物链组成 B．其中的初级消费者是植食性鸟 C．处于第三营养级的生物有3种
D．生态系统的4种成分中，该图上只体现了2种成分 答案 D
解析 图中有5条食物链；初级消费者是植食性鸟和食草昆虫；处于第三营养级的生物有鹰、食虫鸟、蜘蛛和青蛙4种；食物网中只体现了生产者和消费者，没有包含分解者和非生物成分。 例5 下图是某池塘生态系统中的两条食物链，大量捕捞花鲢后，其他生物种群数量将有所变化。短期内，种群数量变化趋势正确的是( )
A．绿藻上升 C．水蚤下降 答案 B
解析 花鲢以水蚤为食，故花鲢被大量捕捞后，水蚤数量将会增加，导致绿藻数量减少；乌鱼以花鲢和白鲢为食，花鲢被大量捕捞后，乌鱼将会捕食更多的白鲢，故白鲢的数量将减少。
B．白鲢下降 D．都上升
高中生物第四章生态系统的稳态第一节生态系统和生物圈学案苏教版
