初中科学浙教版（2024）九年级下册第2章 生物与环境第 4 节 生态系统的结构和功能公开课ppt课件

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1、什么是生态系统？2、生态系统的成分有哪些？
生物群落和它所生活的环境中的非生物因素相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统。
生态系统的成分包括生物成分和非生物成分。其中，非生物成分包括非生物的物质和能量，如空气、水、无机盐、阳光、温度等；生物成分包括生产者、消费者和分解者。
各类生态系统是否都必须由这 4 部分组成？假如缺少了其中一部分，结果会怎样？
生态系统的各成分之间相互影响、相互制约，形成一个统一的整体。若缺少其中某一部分，可能这个生态系统变不能稳定。如，没有生产者，生态系统的能量流动和物质循环变会停止‘若没有分解者，动植物的遗体变会堆积如山；而消费者在促进生物圈中的物质循环中也起到重要的作用。
初级消费者：次级消费者：消费者间的关系：
说一说，图中哪些是初级消费者，哪些是次级消费者？它们间存在什么关系？
长颈鹿、犀牛、蚱蜢、鼠、羊等
狮子、鸟、狐、猴、豹等
竞争关系、食物关系等。
一、生物之间的食物关系1、生物间的食物关系： 植物利用光合作用制造有机物，草食动物以植物为食，肉食动物则以草食动物为食。 所以，生产者与初级消费者之间、次级消费者与初级消费者之间都存在食物关系。
2、食物链：在生态系统中，各种生物由于食物关系而形成的一种联系，叫做食物链。消费者与生产者之间的关系，主要是吃与被吃的关系，这样就形成了食物链。
1）说一说，图中生态系统中有几条食物链？分别怎样表达？2）仔细琢磨一下，怎样书写食物链？
共5条食物链： 草→兔→狐 草→兔→猫头鹰 草→鼠→狐 草→鼠→猫头鹰 草→鼠→蛇→猫头鹰
仔细琢磨一下，怎样书写食物链？
书写食物链：①最前面是绿色植物；其次是初级消费者、次级消费者……；②箭头后面生物以前面生物为食，依次用向右的箭头连接；③非生物成分和分解者在食物链中不表达出来。
食物链：草→食草昆虫→吃虫的鸟→鹰
3、食物链的表达方式：①食物链的起点是绿色植物，然后是草食动物、肉食动物；分解者和非生物成分不进入食物链。②用箭头表示捕食关系，被捕食者在前，捕食者在后。③关系：捕食与被捕食关系；④食物链中，箭头方向表示物质传递和能量流动的方向。物质由被捕食者向捕食者传递；有机物中的能量也由被捕食者向捕食者流动。
草 昆虫 青蛙 蛇 鹰
⑤食物链的书写举例：
注意：食物链必须是客观真实的，不能随意编造。
营养级： 食物链中的某个环节称为营养级。
1）写一写，下列生态系统中的食物链：
草→鼠→猫头鹰 草→鼠→蛇→猫头鹰 草→食草昆虫→吃虫的鸟→猫头鹰 草→食草昆虫→蜘蛛→吃虫的鸟→猫头鹰 草→食草昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇→猫头鹰 草→食草昆虫→青蛙→蛇→猫头鹰
2）说一说，该生态系统中的食物链是否独立的？
该生态系统中，各食物链相互交织在一起，形成网状联系。
这样的结构称为食物网。
4、食物网：如果将一个群落中所有的食物链连在一起，就会构成由许多条食物链相互交错成的网状结构。我们把食物相互交错成网状的形式称为食物网。食物链和食物网是生态系统中物质循环和能量流动的渠道。
观察图中鹰、狐、鼠、蛇、兔、草进行生命活动的能量来源，说一说：
1）生态系统中的物质和能量是怎样流动的？2）能量流动的起点、终点和流动的渠道各是什么？
二、能量流动和物质循环1、能量流动：绿色植物通过光合作用将光能转化为化学能贮存在它所制造的有机物中，其他生物则直接或间接地利用经绿色植物转化后贮存在有机物中的化学能。生产者所固定的能量是沿着食物链和食物网逐级流动的。生态系统中，能量流动是单向的、逐级减少的；下一级的生物大约能获得上一级生物10%-20%的能量。
2、生态系统中能量的流动：①能量流动的起点：太阳能②能量流动的途径：食物链和食物网③能量流动的形式：食物中的化学能④能量形式的变化：光能→生物体内有机物中的化学能→热能(最终散失)⑤能量流动特点：单向、递减。
3、物质循环： 绿色植物通过光合作用将水、二氧化碳等无机物转化为有机物。有机物沿食物链由生产者到消费者，分解者又把动植物残体中复杂的有机物，分解成简单的无机物，释放到环境中，供生产者再一次利用。 生态系统中的物质流动则是循环不息的，即组成生物体的一些基本化学元素，如碳、氢、氧、氮、磷、硫等，在生物与无机环境之间可以反复地出现和循环。
4、物质循环与能量流动之间关系：
如果有人大量捕杀鹰，哪一种生物的数量可能会发生变化？发生怎样的变化？
大量捕杀鹰，蛇因为没有了天敌和竞争者，数量会增多，兔、鼠少了天敌，数量开始时增加，但由于受到蛇、狐的控制，数量又减少下来。草开始随着兔、鼠的增加而减少，后来随着兔、鼠的减少又恢复数量。最后整个系统的生物数量处于一个平衡状态。
1）图中表示出的固氮途径有： ________固氮、_______固氮和_______固氮。2）说明组成生物体的一些基本化学元素在生物和无机环境之间是可以________。
5、氮循环： 1）固氮：空气中约有78%的气体是氮气，但是，游离态的氮不能直接被大多数生物所利用，必须经过变化，并与其他成分形成化合物（如氨或铵盐等），才能被植物利用。氮的这种变化过程叫做固氮。2）氮循环：是指氮在自然界中的循环转化过程，是生物圈内基本的物质循环之一，如大气中的氮经微生物等作用而进入土壤，为动植物所利用，最终又在微生物的参与下返回大气中，如此反复循环，以至无穷。
三、生态系统的主要功能生态系统具有能量流动、物质循环和信息传递的三大功能。1、能量流动：生态系统中能量输入、传递、转化和丧失的过程。能量流动是生态系统的重要功能，在生态系统中，生物与环境，生物与生物间的密切联系，可以通过能量流动来实现。生态系统的能量流动推动着各种物质在生物群落与无机环境间循环。能量流动两大特点:①能量流动是单向的；②能量逐级递减。
2、物质循环：物质循环主要包括碳循环、氧循环和氮循环等形式。碳循环主要是以二氧化碳的形式随大气环流在全球范围流动。整个碳循环过程二氧化碳的固定速度与生成速度保持平衡，大致相等，但随着现代工业的快速发展，人类大量开采化石燃料，极大地加快了二氧化碳的生成速度，打破了碳循环的速率平衡，导致大气中二氧化碳浓度迅速增长，这是引起温室效应的重要原因。氧循环伴随碳循环而进行。氮循环主要是大气中的氮经微生物等作用而进入土壤，为动植物所利用，最终又在微生物的参与下返回大气中，如此反复循环。物质循环过程中，有害物质却存在生物富集现象。
3、信息传递：信息在生态系统中的作用主要表现在： ①生命活动的正常进行：如，许多植物的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发；正常的起居、捕食活动离不开光、气味、声音等各种信息的作用，等；②种群的繁衍：如，光信息对植物的开花时间有重要影响；鸟类进行繁殖活动的时间与日照长短有关，等；③调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定：如，在草原上，当草原返青时，“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息；森林中，狼能够依据兔子留下的气味去猎捕后者，兔子也能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕，等。
1、在生态系统的食物链中，缺少的生物成分是（　　） A．生产者 B．消费者 C．分解者 D．阳光、空气等
2、与生态系统自动调节能力的大小有关的因素是(　　) A．生态因素的好坏 B．生态系统的大小 C．营养结构的复杂程度 D．动物数量多少
3、要提高一个生态系统维持平衡的能力，最有效的方法是（　　） A．减少分解者的数量 B．增加食物链中各种生物的种类 C．减少最高消费者的数量 D．改变阳光、空气、水、土壤等条件
4、如果一个处于稳定状态的生态系统中的四种生物构成了食物链的关系，在某一时间内它们的相对数量关系如图所示。若乙的数量增加，在一段时间内将引起（　　） A．丙、丁的数量增加，甲的数量下降 B．甲、丁的数量增加，丙的数量下降 C．甲、丙的数量增加，丁的数量下降 D．甲、丙、丁的数量都增加
5、如右图是某生态系统的食物网简图，下列叙述正确的是（　　）A．此食物网中，初级消费者有鼠和蛙B．若该农田受到农药污染，则生物体内有毒物质含量最高的为鹰C．此食物网中，包含三条食物链D．若加上分解者，该图就是一个完整的生态系统
6、下列关于生态系统能量流动的叙述中，正确的是（　　） A．单方向的，逐级减少的 B．单方向的，逐级增加的 C．可循环的，逐级减少的 D．可循环的，逐级增加的
7、为了保护凯巴伯森林中的黑尾鹿，1906年，人们开始捕杀以黑尾鹿为食的狼，结果黑尾鹿种群的数量变化如图所示。（1）凯巴伯森林中原有的食物链是 ；　（2）作为一个完整的生态系统，它还应包括　 ； 　（3）从图中我们可以看出，大肆捕杀狼之后，鹿群数量的变化是 　。（4）凯巴伯森林生态系统的重要功能是物质循环和　 　。
分解者和非生物部分
1、食物链和食物网：生态系统中，各种生物由于食物关系而形成的一种联系，叫做食物链；由许多条食物链相互交错成的网状结构，称为食物网。2、食物链和食物网是物质循环和能量流动的渠道。3、生态系统中能量流动的特点：单向流动、逐级递减；4、生态系统的三大功能：能量流动、物质循环、信息传递。
1、复习本课时主要内容；2、完成学案中的“课后练习”；3、完成作业本中相应练习；4、预习下一课时主要内容。