1、第第2 2讲讲生态系统的物质循环、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-2-1.生态系统中物质循环的基本规律及应用()。2.生态系统的信息传递()。3.生态系统的稳定性()。-3-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考点1生态系统的物质循环1.物质循环-4-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.碳循环(1)碳在无机环境中的主要存在形式:主要为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:图中: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-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(4)循环过
2、程:碳在生物群落和无机环境间的循环形式是CO2。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。教材深挖生态系统中物质循环和能量流动的起点和终点是否相同?提示：不同。能量流动的起点是生产者固定的太阳能,终点是散失的热能;而物质循环中物质在无机环境与生物群落之间往返循环,无起点和终点。-6-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结3.温室效应(1)形成原因:大量化石燃料的燃烧,大气中的CO2含量迅速增加;植被破坏,降低了对CO2的调节能力,从而打破了生物圈中碳循环的平衡。(2)影响:导致气温升高,加快极地和
3、高山冰川的融化,导致海平面上升,进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。(3)缓解措施:植树造林,增加绿地面积;减少化石燃料的燃烧;开发清洁能源。-7-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与无机环境之间往复循环。()(2)物质循环的范围是生物圈。()(3)碳在生物群落和无机环境之间主要以有机物形式循环。()(4)与碳循环有关的生理活动有光合作用、化能合成作用和呼吸作用等。()(5)化石燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因。()(6)如果人们不按生态规律办事,乱砍滥伐森林,就会影响生态系统的碳循环。()(7)物质循环和能量流动是两个相对
4、独立的过程。()-8-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(8)生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网,所以物质和能量都是循环往复的。()(9)物质是能量流动的载体,能量流动是物质循环的动力。()(10)低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡。()-9-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结开启高考长句应答模式!1.既然生态系统中的物质是循环的,为什么农田生态系统还需要经常施肥?请说出你的理由。提示：物质循环具有全球性,是在生物圈内进行的。农田是一个范围相对较小的生态系统,物质在该生态系统中不一定能实现循环。农田中的农作物合成有机物(如蛋白质、磷脂等)时利用了土
5、壤中的氮、磷、钾等元素,这些元素随着粮食、瓜、果等输出农田生态系统,因此需要不断施入含氮、磷、钾等元素的肥料。-10-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.下图为碳元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。-11-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)甲、乙、丙、丁分别代表生态系统的什么成分?并简述判断的理由。提示：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什么?在甲(或乙或
6、丙)与丁之间的流动形式又是什么?提示：在甲、乙、丙之间碳元素的流动形式是有机物,在甲(或乙或丙)与丁之间碳元素的流动形式是CO2。(3)图中的字母分别表示什么过程?提示：a代表捕食,b代表光合作用或化能合成作用,c和d代表呼吸作用,e和g代表动植物的遗体、排出物等提供给分解者,f代表微生物的分解作用。-12-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向1 碳循环的过程及特点碳循环的过程及特点1.(2018山西沂州一中月考)下图表示生物圈中的碳循环过程,其中A、B、C表示生态系统的不同成分。下列有关该图的分析,正确的是()A.图中生态系统中的食物链是ABCB.碳从生物群落进入无机环境的途
7、径是C.碳循环具有全球性,磷循环不具有全球性D.提高过程有利于维持大气中的碳氧平衡 答案解析解析关闭从图中可以看出,A为分解者,生态系统中的食物链是BC。碳从生物群落进入无机环境的途径是生产者的呼吸作用、分解者的分解作用和消费者的呼吸作用。碳循环具有全球性,磷循环也具有全球性。提高过程使大气中的CO2含量增加,会破坏大气中的碳氧平衡。答案解析关闭B-13-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.(2015海南卷)回答下列关于红树林生态系统的问题。(1)红树林具有调节气候、保护海岸的作用。从生物多样性价值的角度分析,这种作用所具有的价值属于(填“间接”或“潜在”)价值。(2)某红树林生态
8、系统的碳循环如下页左上图所示。图中A是一种气体,B、C、D、E和F表示生物成分,箭头表示碳流动的方向。图中A表示,生物成分E表示,生物成分F表示,表示初级消费者。答案解析解析关闭(1)调节气候和保护海岸属于生物多样性的生态价值,生态价值即间接价值。(2)大气中的CO2库和生产者进行双向交流,同时其他各种生物成分都可产生CO2,因此A表示CO2,E表示生产者,C、B、D依次表示初级消费者、次级消费者和三级消费者。其他各种生物成分的碳都可流向F,F中的碳单向流向大气,故F表示分解者。答案解析关闭(1)间接(2)CO2生产者分解者C-14-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向2 物质
9、循环和能量流动的关系及应用物质循环和能量流动的关系及应用3.(2014全国卷)某陆地生态系统中,除分解者外,仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。调查得知,该生态系统有4个营养级,营养级之间的能量传递效率为10%20%,且每个种群只处于一个营养级。一年内输入各种群的能量数值如下表所示,表中能量数值的单位相同。-15-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结回答下列问题。(1)请画出该生态系统中的食物网。(2)甲和乙的种间关系是;种群丁是该生态系统生物组分中的。(3)一般来说,生态系统的主要功能包括、,此外还具有信息传递等功能。碳对生物和生态系统具有重要意义,碳在和之间的循环主要以CO2的形式进行
10、。答案解析解析关闭 答案解析关闭对物质循环过程相关图解的识别(1)碳循环过程示意图(2)将上图换成字母,有下面三种变式图。-16-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结-17-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结图1先根据双向箭头和有三个箭头指向B判断:A和B应分别为生产者和非生物的物质和能量,后者不能写为“无机环境”。再根据AC判断:C为消费者,则D为分解者。图2根据A与C之间的双向箭头和A、B、D、E都有箭头指向C判断:A是生产者,C是非生物的物质和能量。根据A、B、D的箭头都流向E,可进一步判断:B是初级消费者,D是次级消费者,E是分解者。图3根据A与E之间的双向箭头和B、
11、C、D、E、F都有箭头指向A判断:A为非生物的物质和能量,E为生产者。然后观察剩余的几个成分,其中其他生物部分的箭头都指向C,所以C是分解者,剩余的B、D、F则为消费者。整个图解中,食物链是EFDB。-18-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考点2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)-19-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.信息的作用及应用 教材深挖试从信息传递角度分析,可通过哪些方法进行害虫防治?提示：利用音响设备发出结群信号吸引鸟类,使其结群捕食害虫;还可在田间释放大量人工合成的性引诱剂,干扰害虫正常交尾,达到降低害虫数量的目的等。-2
12、0-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结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。生态系统的结构与自我调节能力的关系-21-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(4)类型-22-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结-23-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(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,实施相应的物质、能
13、量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。-24-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)生物多样性高有利于提高生态系统的自我调节能力。()(2)负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础。()(3)某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量的变化是一种正反馈调节。()(4)自我调节能力越强的生态系统,其恢复力稳定性也就越高。()(5)生态系统中的组成成分越多,食物网越复杂,生态系统恢复力稳定性就越强。()(6)森林生态系统抵抗力稳定性要比草原生态系统高。()(7)一个生态系统的抵抗力稳定性很低,则恢复力稳定性就一定很高。()-25-考点1考点2核心梳理
14、提能探究考向感悟归纳总结(8)极地苔原由于物种组成单一,结构简单,它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低。()(9)河流轻度污染后的净化恢复及火灾后草原的恢复均属恢复力稳定性。()(10)落叶阔叶林遭到严重破坏时,往往不易在短时间内恢复到原来的状态,原因是其抵抗力稳定性较低。()-26-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结开启高考长句应答模式!1.下图为生态系统的信息传递模型,据图回答下列问题。-27-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)图中“信息”可来自何处?提示：生物或无机环境。(2)生态系统的信息传递是否只发生于生物与生物之间?提示：否,在生物与生物之间以及生物与环境
15、之间都能发生信息传递。(3)从信息传递的方向来看,生态系统的信息传递具有什么特点?提示：信息传递往往是双向的。-28-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.下图为生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系图,据图回答下列问题。-29-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)图中y的含义是什么?热带雨林生态系统和草原生态系统相比,谁的y值更大?提示：y表示一个外来干扰使生态系统的稳定性偏离正常作用范围的大小,偏离的大小可以作为抵抗力稳定性强弱的指标,偏离大说明抵抗力稳定性弱,反之,抵抗力稳定性强。热带雨林生态系统与草原生态系统相比,受到相同干扰,草原生态系统的y值要大
16、于热带雨林生态系统的y值。(2)x表示什么?其大小预示着什么?提示：x表示生态系统受到破坏后恢复到原状态所需的时间;x越大,表示恢复力稳定性越弱,反之,恢复力稳定性越强。-30-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(3)请诠释TS内涵及其意义。提示：TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积,可作为生态系统总稳定性的定量指标,这一面积越大,即x与y越大,说明这个生态系统的总稳定性越低。-31-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向1 信息传递的种类、特点和应用信息传递的种类、特点和应用1.(2015全国卷)下列有关生态系统的叙述,错误的是()A.生态系统的组成成分中含有非生物
17、成分B.生态系统相对稳定时无能量输入和散失C.生态系统维持相对稳定离不开信息传递D.负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定 答案解析解析关闭生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,A项正确;生态系统相对稳定时能量的输入等于输出(散失),B项错误;生态系统维持相对稳定离不开信息传递,C项正确;负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,有利于生态系统保持相对稳定,D项正确。答案解析关闭B-32-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.右图a、b分别为农村生态系统和城市生态系统的生物量(生命物质总量)金字塔示意图。下列叙述正确的是()A.两个生态系统均可通过信息传递调节
18、种间关系B.两个生态系统的营养结构均由三个营养级组成C.城市生态系统不具有自我调节能力,抵抗力稳定性低D.流经两个生态系统的总能量均是其植物所固定的太阳能 答案解析解析关闭生态系统中种间关系的调节离不开信息传递,故A项正确;两个生态系统中的动物都有若干种,这些动物可能处于不同的营养级,故B项错误;任何生态系统都有一定的自我调节能力,城市生态系统营养结构简单,抵抗力稳定性低,故C项错误;自然生态系统中,生物所需能量均来自本系统中生产者固定的太阳能,城市生态系统的能量主要来源于其他生态系统,故D项错误。答案解析关闭A-33-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向2 生态系统稳定性的种
19、类、特点及机制生态系统稳定性的种类、特点及机制3.(2016全国卷)在漫长的历史时期内,我们的祖先通过自身的生产和生活实践,积累了对生态方面的感性认识和经验,并形成了一些生态学思想,如:自然与人和谐统一的思想。根据这一思想和生态学知识,下列说法错误的是()A.生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律B.若人与自然和谐统一,生产者固定的能量便可反复利用C.“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例D.人类应以保持生态系统相对稳定为原则,确定自己的消耗标准 答案解析解析关闭生态系统的物质循环具有全球性,能量流动是单向且逐级递减的,都有其自身的运行规律,A项正确,B项错误;“退耕还林、
20、还草”体现了自然与人和谐统一的思想,C项正确;人类对物质的消耗标准要以不破坏生态系统相对稳定为原则,D项正确。答案解析关闭B-34-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结4.(2017海南卷)回答下列与生态系统稳定性有关的问题。(1)生态系统的稳定性是指。(2)在广袤的非洲草原上,食草动物如同“割草机”一样,通过迁徙在不同的草场上采食,这一现象年复一年地进行着,然而食草动物所处的草原生态系统却表现出了稳定性,这是由于该生态系统具有。(3)草蚱蜢青蛙蛇鹰是草原生态系统的一条食物链,在这条食物链中,次级消费者是,在生态系统中消费者的作用有(答出两点即可)。-35-考点1考点2核心梳理提能探究
21、考向感悟归纳总结答案：(1)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)自我调节的能力(3)青蛙加快生态系统的物质循环,促进植物的传粉和种子传播(消费者是实现生态系统物质循环和能量流动的重要环节;调节种间关系;维持种群和生态系统的稳定性)解析：(1)生态系统的稳定性是指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)生态系统具有自我调节能力,使生态系统能维持相对稳定。(3)在草蚱蜢青蛙蛇鹰这条食物链中,青蛙为次级消费者。在生态系统中,消费者能起到加快生态系统的物质循环、促进植物的传粉和种子传播等作用。-36-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结5.(201
22、5重庆卷)欧洲兔曾被无意携入澳洲大草原,对袋鼠等本地生物造成极大威胁,据下图回答下列问题。-37-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)0(起始年)a年,欧洲兔种群数量每年以一定的倍数()增长。若起始年种群数量为24只,则a年种群数量Na=;若不加以防治,将导致该草原生态系统的锐减。(2)a年引入狐狸防治兔灾。据ab年欧洲兔和袋鼠数量的变化推测:狐狸和袋鼠的种间关系为。(3)c年控制狐狸数量,并引入仅对欧洲兔致命的黏液瘤病毒后,草原生态系统逐渐恢复稳定。这体现了生态系统具有自我调节能力,其调节方式是。(4)d年后,欧洲兔种群数量回升,最可能的原因是。答案解析解析关闭在a年前,欧洲兔
23、的种群数量急剧增长,基本属于“J”型增长;随欧洲兔的数量增长,袋鼠数量却减少;狐狸的引入导致欧洲兔的数量下降,但袋鼠的数量下降更快;c年引入黏液瘤病毒,欧洲兔的数量大幅度下降,随着欧洲兔数量的下降,袋鼠的数量明显上升;d年后,欧洲兔的数量又有所增加。(1)欧洲兔的种群数量呈“J”型增长,则a年的种群数量为Na=24a;随着欧洲兔数量的增长,袋鼠的数量却减少,这说明欧洲兔的侵入破坏了当地的生物多样性。(2)狐狸的引入导致了欧洲兔数量下降,但是袋鼠数量下降更快,据此推测狐狸与欧洲兔和袋鼠均为捕食关系。(3)生态系统自我调节的方式为负反馈调节。(4)d年后,欧洲兔的数量增加,最可能的原因是欧洲兔对黏
24、液瘤病毒的抗性增强。答案解析关闭(1)24a生物多样性(其他合理答案也可)(2)捕食(3)负反馈调节(4)欧洲兔对黏液瘤病毒的抗性增强(其他合理答案也可)-38-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结两类反馈调节的比较-39-通关记通关辨通关练1.生态系统的物质循环指的是组成生物的各种元素在无机环境和生物群落之间循环往复的现象。2.碳元素在无机环境和生物群落之间主要是以CO2的形式循环的,在生物群落内部主要是以含碳有机物的形式传递的。3.生态系统中信息的种类包括物理信息、化学信息和行为信息等。4.生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。5.生态系统稳定性的基础是生态系统的自我调节
25、能力,负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。-40-通关记通关辨通关练1.生态系统的物质循环(1)物质循环的“物质”和“范围”参与物质循环的“物质”是指组成生物体的化学元素。循环的范围是生物圈,而不是具体的某一生态系统。(2)碳循环及碳的存在形式在生物群落和无机环境间主要以CO2的形式进行循环。在生物群落内部主要以含碳有机物的形式进行传递。在无机环境中主要以CO2和碳酸盐的形式存在。-41-通关记通关辨通关练2.辨析抵抗力稳定性和恢复力稳定性(1)抵抗力稳定性与恢复力稳定性并不都呈负相关。某些特殊生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低,如北极苔原生态系统和荒漠生态系统。(2)抵抗力稳定性
26、和恢复力稳定性的判断某一生态系统在彻底破坏之前,受到外界干扰,遭到一定程度的破坏而恢复的过程,应视为抵抗力稳定性,如河流轻度污染的净化;若遭到彻底破坏,则其恢复过程应视为恢复力稳定性,如火灾后草原的恢复等。-42-通关记通关辨通关练1.图甲为部分碳循环示意图,图乙为我国北方某地20年间CO2浓度变化的示意图。下列相关说法错误的是()-43-通关记通关辨通关练A.图甲中成分A在碳循环中的主要作用是吸收大气中的CO2B.图甲中缺少ACO2的过程,图甲中D为分解者C.每年冬季CO2浓度的变化,从碳循环角度分析主要原因是图甲中过程大大减少,并且过程增加D.每年夏季CO2浓度与前一年冬季相比下降,而每年
27、的CO2浓度的平均值却逐年增加,原因是每年CO2的排放量都大于CO2的吸收量 答案解析解析关闭图甲中A为生产者,D为初级消费者,C为次级消费者,B为分解者,A在碳循环中主要吸收大气中的CO2;生产者也能通过自身的呼吸作用释放CO2;冬季植物光合作用减弱,植物吸收CO2的能力降低,且煤、石油等的燃烧量增加,导致冬季CO2浓度升高;每年夏季CO2浓度与前一年冬季相比略有下降,而每年的CO2浓度的平均值却逐年增加,原因是每年CO2的排放量都大于CO2的吸收量。答案解析关闭B2.生态系统的一个重要特点是它常常趋向于稳态。下图甲代表载畜量对草原中生产者的净生产量(即生产者光合作用所制造的有机物总量与自身
28、呼吸消耗量的差值)的影响。图乙表示出生数量、死亡数量与种群大小的关系。下列说法错误的是()A.从图甲可知,D点以后生态系统的稳态将受到破坏B.从图甲可知,适量的放牧不会破坏草原生态系统的稳态C.从图乙可知,P点时种群的年龄组成为衰退型D.从图乙可知,F点时该种群的数量不再增加-44-通关记通关辨通关练 答案解析解析关闭根据图甲可知,D点以后生产者的净生产量小于0,生态系统的稳态将遭到破坏;由图甲可知,适量的放牧使生产者的净生产量增加,不会破坏草原生态系统的稳态;根据图乙可知,P点时种群的出生率等于死亡率,其年龄组成为稳定型;F点时,该种群的出生数量等于死亡数量,种群数量不再增加。答案解析关闭C
