1、第第3333讲生态系统的物质循环、讲生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性信息传递及其稳定性1.分析生态系统中的物质循环的基本规律及其应用。2.举例说出生态系统中的信息传递。3.阐明生态系统的稳定性。4.活动:设计并制作生态瓶。-3-必备知识梳理关键能力突破生态系统的物质循环1.物质循环-4-必备知识梳理关键能力突破2.碳循环(1)碳在无机环境中的主要存在形式:CO2和碳酸盐。(2)碳在生物群落中的主要存在形式:含碳有机物。(3)碳循环模式图光合作用或化能合成作用;呼吸作用;摄食;呼吸作用;燃烧;分解作用。-5-必备知识梳理关键能力突破(4)循环过程碳在生物群落和无机环境间的循环形式是CO2。
2、碳从无机环境到生物群落是通过光合作用或化能合成作用实现的。碳返回到无机环境则是通过呼吸作用和微生物的分解作用以及化石燃料的燃烧实现的。-6-必备知识梳理关键能力突破3.能量流动和物质循环的区别与联系-7-必备知识梳理关键能力突破教材拾遗1.(必修3第104页“基础题,4”改编)生物圈是不是一个在“物质”上自给自足的系统?“能量”上呢?答案生物圈在物质上可自给自足,但在能量上不能自给自足,因为物质可以在生物圈内循环利用,而能量不能循环利用,必须由生物圈外的太阳能源源不断地输入方可维持正常运转。2.(必修3第104页“拓展题”改编)氮元素在生物群落与无机环境间能否循环利用?你如何解释需不断向农田中
3、施加氮肥?答案能。农田是人工生态系统,是以提高农作物的产量和效益,使能量更多地流向人类,满足人类的需要为目的的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产,加之农产品源源不断地自农田生态系统输出,其中的氮元素并不能都归还土壤,所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。-8-必备知识梳理关键能力突破凝练核心素养凝练核心素养1.生命观念通过分析生态系统的物质循环的过程,建立起生态系统的稳态和平衡观念。2.科学思维运用归纳与概括的方法,理解生态系统中物质循环的规律。3.社会责任利用物质循环和能量流动的规律,更加科学、有效地利用生态系统中的资源。-9-必备知识梳理关键能力突破(生命观念、科学思维)下图为碳元
4、素在生态系统中循环的模式图,图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分,箭头表示生理过程。请据图回答下列问题。-10-必备知识梳理关键能力突破(1)甲、乙、丙、丁代表生态系统的成分分别是生产者、消费者、分解者、大气中的CO2库,判断理由是甲和丁之间有双向箭头,且其他几种成分都有箭头指向丁,所以丁为大气中的CO2库,甲为生产者;甲和乙都有箭头指向丙,所以丙为分解者,则乙为消费者。(2)碳在甲、乙、丙之间的流动形式是含碳有机物,在甲(或乙、丙)与丁之间的流动形式是CO2。(3)图中的字母表示的过程:b代表光合作用或化能合成作用,d和c代表呼吸作用,f代表微生物的分解作用,a代表捕食,e和g代表动植物的遗
5、体、排遗物等。-11-必备知识梳理关键能力突破考向1碳循环的过程及特点分析1.(2019广西南宁摸底)下图表示某生态系统的碳循环示意图,其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分,表示生理过程。下列有关该图的分析,错误的是()A.乙是该生态系统的基石B.过程中碳的传递形式是CO2C.过程主要是指绿色植物的光合作用D.丙中的多种生物之间只存在竞争关系 答案解析解析关闭由图可知,乙、丙、丁都指向甲,因此甲是非生物的物质和能量,根据双向箭头可判断出乙是生产者;根据箭头指向可知,丙是消费者,丁是分解者。生产者是生态系统的基石,A项正确;过程表示通过呼吸作用释放出CO2,B项正确;过程表示将CO2输入到生物
6、群落中,主要是指绿色植物的光合作用,C项正确;丙中多种生物之间可能存在捕食关系,D项错误。答案解析关闭D-12-必备知识梳理关键能力突破“三看法”快速确认碳循环的各环节-13-必备知识梳理关键能力突破考向2物质循环和能量流动的关系及应用2.(2019江西八所重点中学联考)图1是某生态系统碳循环示意图,其中A、B、C、D是生态系统内各生物成分,1、2、3、4、5、6表示有关的生理过程;图2为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况。下列说法正确的是()A.在图1中,B、C分别属于初级消费者、生产者B.图1中能表示细胞呼吸过程的只有2、4、5C.如果A发生瘟疫,D的数量将先增加后减少,最后趋于稳定
7、D.在图2的食物链中,/的比值代表兔与狼之间的能量传递效率 答案解析解析关闭图1中A是次级消费者,B是分解者,C是生产者,D是初级消费者,A项错误;图中的过程3是分解者的分解作用,其实质也是细胞呼吸,B项错误;如果次级消费者A因发生瘟疫而数量减少,则初级消费者D的数量会增加,增加后会导致生产者数量减少,D又会因食物减少和种内斗争激烈而数量减少,最后趋于相对稳定状态,C项正确;图2中的和代表兔和狼的摄入量而不是同化量,所以/的比值不能代表兔与狼之间的能量传递效率,D项错误。答案解析关闭C-14-必备知识梳理关键能力突破生态系统的信息传递及稳定性1.信息的种类、特点、来源及实例(连线)-15-必备
8、知识梳理关键能力突破2.信息的作用及应用-16-必备知识梳理关键能力突破3.生态系统的稳定性(1)概念:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。(2)原因:生态系统具有一定的自我调节能力。(3)自我调节能力基础:负反馈调节。特点:具有一定的限度。-17-必备知识梳理关键能力突破(4)类型-18-必备知识梳理关键能力突破-19-必备知识梳理关键能力突破(5)提高生态系统稳定性的措施控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自我调节能力。对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。教材拾遗(必修3第110页
9、“与社会的联系”改编)你还能举出生活中其他可以长期维持稳定生产的例子吗?答案农业生产中,不断施肥、灌溉、除草及控制病虫害等,可以使种植单一农作物的农田保持稳定。-20-必备知识梳理关键能力突破凝练核心素养凝练核心素养1.生命观念通过分析生态系统的信息传递的作用和生态系统稳定性,建立起生态系统的稳态和平衡观念。2.科学思维运用归纳与概括的方法,分析和探讨人类活动对生态系统动态平衡的影响。3.科学探究从生态系统具备有限自我调节能力的视角,预测和论证某一因素对生态系统的干扰可能引发的多种潜在变化。-21-必备知识梳理关键能力突破(生命观念、科学思维)下图表示受到干扰后生态系统功能的变化图,两条虚线之
10、间的部分表示生态系统功能正常的作用范围,请回答下列问题。-22-必备知识梳理关键能力突破(1)图中y表示生态系统受到干扰时,其功能偏离正常范围的大小,偏离越大,抵抗力稳定性越低;反之,抵抗力稳定性越高。热带雨林的y值大于(填“大于”“小于”或“等于”)草原。(2)x表示生态系统受到干扰后,其功能恢复到原状态所需的时间,x越大,表示恢复力稳定性越低;反之,恢复力稳定性越高。(3)TS可作为总稳定性的定量指标,面积越大,生态系统的总稳定性越低。-23-必备知识梳理关键能力突破考向1信息传递的种类、特点和应用1.下列有关生态系统信息传递的叙述,不正确的是()A.信息传递有利于生物种群的繁衍B.信息传
11、递有利于沟通生物群落和无机环境的关系C.生态系统的各成分之间存在多种形式的信息传递D.生长旺盛的牧草为食草动物提供了可采食的信息,这对牧草不利 答案解析解析关闭生长旺盛的牧草为食草动物提供可采食的信息,这对食草动物和牧草均有利,D项错误。答案解析关闭D-24-必备知识梳理关键能力突破巧判生态系统信息传递的类型(1)涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号,通过动物的感觉器官,如皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感受上述信息,则判断为物理信息。(2)若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点,则判断为化学信息。(3)凡涉及“肢体语言”者均属行为信息。(4)在影响视线的环境中(如深
12、山密林),生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。(5)在噪音嘈杂的环境(如洪水、瀑布旁),生物多以“肢体语言”这种行为信息进行交流。-25-必备知识梳理关键能力突破考向2生态系统稳定性的种类、特点及机制2.(2019河南洛阳三模)下列有关生态系统稳定性,正确的是()A.生态系统的自我调节能力主要是通过反馈调节来实现的B.同等强度干扰下,草原生态系统比沙漠生态系统恢复得慢C.外来物种入侵会增加物种多样性,提高生态系统的稳定性D.河流受到轻度污染时,能通过物理沉降、化学分解和微生物分解来保持原状,属于恢复力稳定性 答案解析解析关闭同等强度干扰下,由于沙漠环境比较恶劣,恢复力比较弱,所以草原生态
13、系统比沙漠生态系统恢复得快,B项错误;外来物种入侵往往会导致本地物种的减少,降低生态系统的稳定性,C项错误;河流受到轻度污染时,能通过物理沉降、化学分解和微生物分解来保持原状,属于抵抗力稳定性,D项错误。答案解析关闭A-26-必备知识梳理关键能力突破判断生态系统稳定性的方法(1)抵抗力稳定性强弱的判断(2)恢复力稳定性高低的判断:一般与抵抗力稳定性呈负相关,但是也有例外,如极地苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较低。-27-1 2 3 41.下列关于物质循环和能量流动的说法,错误的是()A.物质是能量流动的载体,能量是物质循环的动力B.无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利
14、用C.通过绿色植物的光合作用,可完成生态系统碳循环D.食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道5 答案解析解析关闭生态系统的主要功能是能量流动和物质循环,物质是能量流动的载体,能量是物质循环的动力;无机环境中的物质可被生物群落反复利用;绿色植物的光合作用能将CO2中的碳转化为有机物中的碳,只是碳循环的一部分,并没有完成生态系统的碳循环;食物链和食物网是生态系统的能量流动和物质循环的渠道。答案解析关闭C-28-1 2 3 42.现在所倡导的低碳生活获得普遍认同。根据如图所示碳循环的部分过程进行的有关分析,正确的是()A.生物群落内部进行碳循环的物质形式是CO2B.参与过程的生物只有生产者、消费者
15、C.过程增强后过程随之增强,不能通过增强减少大气中CO2D.开发太阳能、水能、核能等新能源,可减少人类对过程的依赖5 答案解析解析关闭生物群落内部进行碳循环的物质形式是含碳有机物;过程是生物群落通过生产者、消费者的呼吸作用和分解者的分解作用以CO2的形式向大气中释放碳元素;可以通过植树造林、退耕还林(草)等来增加植物光合作用固定CO2的量,减少大气中的CO2;开发太阳能、水能、核能等新能源,可以减少化石燃料的使用。答案解析关闭D-29-1 2 3 43.下列关于生态系统中信息传递的叙述,正确的是()A.生态系统中的信息只能来源于同种或异种的生物B.植物生长素对自身生长的调节属于信息传递中的化学
16、信息C.牧草生长旺盛时,为食草动物提供采食信息,这对食草动物有利,对牧草不利D.利用人工合成的性引诱剂诱捕害虫属于生态系统信息传递的应用5 答案解析解析关闭生态系统中的信息来源不仅来自生物群落中的各种生物,还可以来自无机环境,例如温度、湿度、光照等;生态系统的信息传递发生在生物与生物、生物与环境之间,而植物激素的作用是在个体内,不属于生态系统的信息传递;一定限度内,食草动物吃草也有利于草的更新与分蘖;用人工合成的性引诱剂诱捕害虫属于化学信息的应用。答案解析关闭D-30-1 2 3 44.两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰(a)后,其结构和功能的曲线变化情况如下图所示,由图不能得出的结论
17、是()A.同等强度的干扰下,乙生态系统的抵抗力稳定性比甲高B.同等强度的干扰下,若乙生态系统干扰提前,则B点左移C.若甲生态系统的干扰强度增大,则C点右移D.乙生态系统B点后一定有新的物种产生5 答案解析解析关闭从图中可看出,甲、乙两个生态系统受到干扰后,与乙相比,甲生态系统的结构和功能恢复原状所需要的时间长,波动范围大,说明甲的抵抗力稳定性低,乙的抵抗力稳定性高;若乙生态系统干扰提前,其结构和功能恢复至正常运行范围的时间也会提前,即B点左移;若甲的干扰强度增大,则恢复原状所需要的时间延长,C点右移;乙生态系统在恢复原状后不一定有新物种产生。答案解析关闭D-31-1 2 3 4 55.生态学家
18、对某池塘生态系统的营养结构和能量流动情况进行调查,得到了图甲所示的食物网,图乙表示该生态系统功能随时间的变化曲线。请分析回答下列问题。-32-1 2 3 4 5(1)图甲中太阳鱼位于最长食物链中的第营养级。(2)如果去除该生态系统中的双翅目幼虫,则理论上鲈鱼的产量将有所(填“增加”或“减少”)。如果去除该生态系统中的浮游动物和双翅目幼虫,则该生态系统的抵抗力稳定性将(填“增强”或“减弱”)。(3)图甲的食物网中,浮游植物为摇蚊幼虫提供了可以采食及栖息的信息,鲈鱼能够根据太阳鱼量的信息控制繁殖,这说明了生态系统中信息传递的作用是。(4)若该池塘中的藻类大量繁殖而发生水华,导致环境恶化,在此过程中
19、发现该池塘生态系统中的CO2出现先减少后增加的变化,请分析CO2变化的主要原因:。-33-1 2 3 4 5(5)图乙中两条虚线之间的部分表示。对a、b两个生态系统施加相同强度的干扰,若yayb,则这两个生态系统的抵抗力稳定性的关系为ab(填“”“”或“=”);对同一生态系统来说,x和y的关系为(填“正相关”或“负相关”)。答案(1)四(2)增加减弱(3)调节生物种间关系,维持生态系统的稳定(4)开始时藻类大量繁殖,光合作用消耗CO2增多,环境中CO2下降;后期该生态系统中的生产者和消费者大量死亡,分解者通过分解作用产生的CO2增多,环境中CO2增加(合理即可)(5)生态系统稳定性的正常范围y
20、b,表明a生态系统受到的影响更大,其抵抗力稳定性低。对同一个生态系统来说,偏离正常范围越大,恢复需要的时间就越长,故x和y呈正相关。dsfdbsy384y982ythb3oibt4oy39y409705923y09y53b2lkboi2y58wy0ehtoibwoify98wy049ywh4b3oiut89u983yf9ivh98y98sv98hv98ys9f698y9v698yv98x98tb98fyd98gyd98h98ds98nt98d8genklgb4klebtlkb5k tkeirh893y89ey698vhkrne lkhgi8eyokbnkdhf98hodf hxvy78fd67
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22、0gys98y9shihixyv78dfhvifndovhf9f8yv9onvkobkw kjfegiudsfdbsy384y982ythb3oibt4oy39y409705923y09y53b2lkboi2y58wy0ehtoibwoify98wy049ywh4b3oiut89u983yf9ivh98y98sv98hv98ys9f698y9v698yv98x98tb98fyd98gyd98h98ds98nt98d8gen56384866666gjfdghmghm56384866666gjfdghmghm56384866666gjfdghmghm56384866666gjfdghmghm563
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