4.1 生态系统和生物圈 学案(含答案)

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资源描述

1、 第一节第一节 生态系统和生物圈生态系统和生物圈 学习目标与核心素养 1.了解生态因子对生物的影响,形成科学的自然观。2.分析生态系统 的组成成分及相互关系,树立普遍联系的观点。3.分析食物链(网)中生物的数量变动情况,培 养推理能力。4.阐述生态系统的类型和生物圈的组成。 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

2、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

3、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 B温度 C海水含盐量 D海水含氮量 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。 易错提醒 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。 (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、

4、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、生态系统及其组成成分 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: 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。 消费者:主要是直接或间接地以植物为食的动物。 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

5、菌, 也包括蚯蚓、秃鹫等腐生动物。 归纳总结 生态系统三种生物成分的比较 比较项目 生产者 消费者 分解者 营养方式 自养 异养 异养 主要生物 绿色植物 动物 腐生细菌和真菌 特例生物 光合细菌、化能合成 细菌,如硝化细菌等 寄生的微生物和植 物,如寄生细菌、菟 丝子等 营腐生生活的动物, 如 蜣螂、蚯蚓、秃鹫等 地位 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 例 3 在阳光明媚、水草丰茂的鄂尔多斯草原上,生活着牛、羊、鹿、狼、兔、鼠,还有秃 鹫、蜣螂、细菌、真菌等,关于它们的叙述中正确的是( ) 它们共同构成一个生态系统 它们中的牛、羊、鹿分别组成了 3 个种群 它们中的所

6、有动物是一个生物群落 它们中的蜣螂、腐生菌是分解者 A B C D 答案 D 解析 该草原上的草等为生产者,牛、羊、鹿、狼、兔、鼠是消费者,秃鹫、蜣螂、营腐生 生活的细菌和真菌为分解者,此外还包括了阳光、空气等非生物成分,因此它们共同构成一 个生态系统;其中的牛、羊、鹿分别是 3 类动物的总称,每一类动物都会涉及很多具体的物 种,因而不能看作是 3 个种群;它们中的所有动物只是生物群落中的一部分。 例 4 下列关于生态系统组成成分的叙述,正确的是( ) 凡是细菌、真菌都是分解者 凡是自养型生物都是生产者 植物都是生产者 动物 都是消费者 异养型生物都是消费者 A B C D 答案 A 解析 硝

7、化细菌及某些光合细菌是生产者,错误;自养型生物一定是生产者,即生产者一 定是自养型生物,正确;菟丝子属于植物,营寄生生活,是消费者,错误;蚯蚓、蜣螂 等动物属于分解者,错误;异养型生物有的属于消费者,有的属于分解者,错误。 核心素养 本题体现的核心素养是科学思维,通过归纳、概括、比较,更好地理解了生态系 统的组成成分。 三、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:增强生态系统的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

8、)分类 第一营养级:生产者。 第二营养级:初级消费者,即植食性动物。 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。 归纳总结 (1)关于食物链的分析 起点是生产者,终点是不被其他动物所食的动物最

9、高营养级,且一条食物链一般不超 过 5 个营养级。 食物链中只有生产者和消费者,不能出现非生物成分及分解者。 箭头表示物质和能量流动的方向,是从前一个营养级流向后一个营养级,同时体现捕食与 被捕食的关系。捕食关系是由于长期自然选择形成的,不会倒转。 生产者是第一营养级,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,即消费者在食物链中的营养级级别消费者级别1。 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。 (2)关于食物网的分析 同一种消费者在不同的食物链中,可以占有不同的营养级。 在食物网中,两种生物间可能既有捕食关系,又有竞争关系。 食物网的复杂

10、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 5 南宋文学家辛弃疾在西江月 夜行黄沙道中写道:“稻花香里说丰年,听取蛙声一 片。”这句词形象地描绘了一幅农业丰收景象,其中隐含了农田生态系统中的一条食物链, 该食物链是( ) A蛇蛙鹰 B稻蛇鹰 C稻害虫蛙 D害虫蛙蛇细菌 答案 C 解析 辛弃疾的该句词中只提到了两种生物:稻和蛙。没有提到鹰,蛙是肉食动物,吃害虫。 细菌是生态系统中的分解者且词中并未提到,所以词中隐含的食物链为稻害虫蛙,C 项 正确。 例 6 如图是一个简化的食物网,据图分析下列说法正确的是( ) 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

11、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 图中食物链有 5 条,A 错误;初级消费者是植食性鸟和食草昆虫,B 错误;处于第三 营养级的生物有鹰、食虫鸟、蜘蛛和青蛙,C 错误;食物网中只体现了生产者和消费者,没 有包含分解者、非生物成分,D 正确。 四、生物圈是最大的生态系统 1概念: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。水圈中生活着多种多样的水生生物,而陆生 生物主要生活在大气圈下层与岩石圈上层。 3地位:生物圈是地球上最大的多层次的生态系统,还可以分出很多个生态系统。 4作用:人类的生存和

12、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。 5分类 (1)自然生态系统 陆地生态系统有冻原生态系统、荒漠生态系统、草地生态系统和林地生态系统等。 水域生态系统主要包括海洋生态系统和淡水生态系统。 (2)人工生态系统:可分为农业生态系统、城市生态系统等。 例 7 下列关于生物圈概念的叙述,不正确的是( ) A地球上凡是有生物分布的区域都属于生物圈的范围 B生物圈是由生物与无机环境组成的具有一定结构和功能的统一整体 C生物圈是地球上最大的多层次生态系统,其结构和功能不断变化,不断趋向相对稳定 D生物圈是地球上所有生物形成的特殊的圈层,是各类生物的总和 答案 D 解析 生物圈是地球上最

13、大的生态系统, 地球上凡是有生物分布的区域都属于生物圈的范围。 生物圈是由生物与无机环境组成的具有一定结构和功能的统一整体, 其结构和功能不断变化, 不断趋向相对稳定。从组成上看,生物圈的成分包括两个部分,即无机环境和生物群落。 1判断正误: (1)一个生态系统中必须有生产者( ) (2)生产者、 分解者是联系非生物成分与生物群落的“桥梁”, 其中生产者处于主导地位( ) (3)土壤微生物可作为生态系统的分解者,秸秆被其分解后被农作物再利用( ) (4)我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的弱( ) (5)同一生物在不同食物链中所占的营养级可能不同( ) (6)“螳螂捕蝉,黄雀在后”

14、这条食物链中,螳螂是第二营养级( ) (7)食物网的复杂程度主要取决于生态系统中生物的数量( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 解析 (1)生产者是生态系统的基石,是生态系统的主要成分。 (3)土壤微生物大部分为分解者,可将秸秆等有机物分解为无机物,如 CO2和矿物质,这些无 机物被农作物再利用。 (4)与北方森林相比,南方热带雨林气温较高,分解者的代谢活动相对旺盛。 (6)该食物链为植物蝉螳螂黄雀,螳螂为第三营养级。 (7)食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物的种类,而并非取决于生物的数量。 2海洋植物和高山植物均有分层现象,而沙漠地区动植物种类稀少。造

15、成这种现象的主要生 态因子依次是( ) A光照、温度、水 B温度、光照、水 C水、温度、光照 D光照、水、温度 答案 A 解析 光线进入海水中,由于水分子及悬浮物质的吸收和散射作用,使得光线很快减弱,达 到一定的深度后,光就完全消失了。水域越深,光线越弱,海洋植物细胞内的叶绿素含量也 越少。所以,在海洋水域的不同水层中,导致植物出现明显分层现象的主要生态因子是光照。 高山植物的分层现象, 与海拔高度的不同导致温度不同有关, 温度直接影响生物的生命活动。 荒漠生态系统的生态条件极为严酷,年降雨量极少,所以说造成沙漠地区动植物种类稀少的 主要生态因子是水。 3(2018 长春一模)下列对生态系统组

16、成成分的叙述,正确的是( ) A阳光、水不属于生态系统的组成成分 B消费者的存在有利于生态系统的物质循环 C分解者不属于生态系统的组成成分 D生态系统的组成成分包括食物链和食物网 答案 B 解析 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,阳光、水属于生态 系统的非生物成分,A、D 错误;消费者的存在丰富了生态系统的营养结构,有利于生态系 统的物质循环,B 正确;分解者属于生态系统的组成成分,C 错误。 4 (2018 盐城一模)在“草兔红狐狼”这条食物链中, 红狐所属消费者级别及所占的营 养级分别是( ) A初级消费者,第三营养级 B次级消费者,第二营养级 C次级消费者,第三营

17、养级 D三级消费者,第二营养级 答案 C 解析 草是第一营养级,是生产者;兔是第二营养级,是初级消费者;红狐是第三营养级, 是次级消费者,C 项正确。 5如图是处于平衡状态的简单淡水生态系统的一部分,请回答下列问题: (1)此生态系统中共有_条食物链。 (2)此生态系统中属于第三营养级的生物是_,淡水虾与小鱼的关系是 _,大鱼与小鱼的关系是_。 (3)此生态系统中的分解者是_。 A水鸟 B水绵 C水藻 D腐生细菌、真菌 (4)若所有水鸟迁徙到别处, 则大鱼数目_, 水藻数目_, 淡水虾数目_。 (5)若此生态系统中的水绵大量减少,则_。 A水藻数目增多 B小鱼的数目增多 C水鸟的数目减少 D甲壳类的数目增多 (6)此生态系统中各种生物的总和,在生态学上称为_。 答案 (1)3 (2)水鸟、小鱼、淡水虾 竞争 捕食 (3)D (4)增多 减少 减少 (5)A (6)群落 解析 水绵大量减少,导致水蚤减少,小鱼和淡水虾减少,大鱼减少,水鸟为了获得足够的 能量,多食甲壳类,导致甲壳类数量减少,水藻数目增多。

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