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1、,第十一章 生态系统和环境保护,第2讲 生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性,考点一 生态系统的物质循环,1.物质循环,2.碳循环 （1）碳在无机环境中的存在形式：主要为 和碳酸盐。 （2）碳在生物群落中的存在形式： 。,化学元素,生物群落,全球性,相互依存,载体,动力,CO2,含碳有机物,（3）填写碳循环模式图,图中： ； ； ； ； ； 。 （4）循环过程 碳在生物群落和无机环境间的循环形式是_。 碳从无机环境到生物群落是通过 作用、 作用实现的。 碳返回到无机环境则是通过 和 以及化石燃料的燃烧实现的。,3.温室效应 （1）形成原因：大量化石燃料的燃烧，大气中的 含量迅速增加；植被破坏
2、，降低了对大气中 的调节能力，打破了生物圈中碳循环的平衡。 （2）影响：导致 ，加快极地和高山冰川的融化，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： ，增加绿地面积；减少 ；开发 。,光合作用,呼吸作用,摄食,呼吸作用,燃烧,分解作用,CO2,光合,化能合成,呼吸作用,微生物的分解作用,CO2,CO2,气温升高,植树造林,化石燃料的燃烧,清洁能源,【教材深挖】 1.既然生态系统中的物质是循环的，那为什么农田生态系统还需要经常施肥呢？请说出你的理由。 物质循环具有全球性，是在生物圈内进行的。农田是一个相对范围较小的生态系统，物质不一定能实现循环，同时农田中不断有粮
3、食作物的输出，因此需要不断施入肥料。,（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。 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（或乙或丙）与丁之间的流动形式又是什么？ 碳在甲、乙、丙之间的流动形式是含碳有机物，在甲（或乙或丙）与丁之间的流动形式是CO2。,（3）图中的字母分别表示什么过程？,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。请据图思考下列问题：,b代表光合作用或化
4、能合成作用。d和c代表细胞呼吸，f代表微生物的分解作用，a代表捕食，e和g代表动植物的遗体、排出物等提供给分解者。,1.（2017山东德州陵城一中摸底，32）下图表示生物圈中碳循环过程，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ABC B.都属于细胞呼吸 C.碳循环具有全球性，氮循环不具有全球性 D.提高过程有利于维持大气中的碳、氧平衡,【解析】B是生产者，A是分解者，C是消费者，食物链一般由生产者和消费者构成。碳循环和氮循环都具有全球性、反复流动、物质不灭性。提高光合作用过程有利于维持碳元素和氧元素的平衡。,B,2.如图是生物圈中碳循
5、环示意图，下列相关分析错误的是（ ）,【解析】生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足，A正确；A是消费者，C是生产者，碳在生物群落中以有机物的形式循环，在生物群落和无机环境之间以二氧化碳的形式循环，B错误；E为化石燃料，若对此过度开发利用会导致温室效应的产生，C正确；能量是物质循环的动力，物质是能量的载体，D正确。,A.生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足 B.A是消费者，C是生产者，碳在各成分间以CO2的形式传递 C.对E过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡 D.碳循环过程需要能量驱动，同时又是能量的载体,B,3.如图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是（ ）,A.微生物也能
6、利用农作物通过光合作用储存的能量 B.沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者 C.沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用 D.多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率,【解析】沼气池中的微生物将有机物分解为无机物，是分解者；能量流动只能单向流动、逐级递减，不能循环利用；该模式提高了能量的利用率，使能量尽可能多地流向对人类最有益的部分。,C,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，如下面三种变式图。据图判断A、B、C、D各代表哪种成分。,图1先根据双向箭头判断：A和B应为生产者和非生物的物质和能量，不能写“无机环境”，也不能写“生物类别”。再根据AD、C
7、D判断：C为消费者，剩下的D为分解者。 图2根据A与C之间的双向箭头判断：A是生产者，C是非生物的物质和能量。根据A、B、D的箭头都指向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。,考点二 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）,种类,物理信息,化学信息,行为信息,特点,a.动物特定行为,b.物理过程传递,c.信息素传递,来源,.动物代谢活动,.动
8、物异常表现和行为,.外界环境或生物,实例,A.生物碱、有机酸,B.求偶炫耀,C.光、声、温湿度,bC cA aB,2.信息的作用及应用,3.生态系统的稳定性 （1）概念：生态系统所具有的 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 能力。 （3）自我调节能力 基础：_。 特点：_。 生态系统的结构与自我调节能力的关系,正常进行,繁衍,种间关系,保持或恢复,自我调节,负反馈调节,具有一定限度,（4）类型,弱,低,强,高,保持,恢复,保持,遭到破坏,恢复,多,强,高,低,抵抗力,恢复力,（5）提高生态系统稳定性的措施 控制对生态系统 的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生
9、态系统的 。,对人类利用强度较大的生态系统，实施相应的 投入，保证生态系统 的协调。,干扰,自我调节能力,物质、能量,内部结构与功能,【教材深挖】 1.试从信息传递角度分析，可通过哪些方法进行害虫防治？ 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。 2.下图为抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系图，依图回答下列问题。,（1）图中y的含义是什么？热带雨林和草原生态系统相比，谁的y值更大？ y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，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，如热带雨林与草原生态系统相比，受到相同
10、干扰，草原生态系统的y值要大于热带雨林的y值。 （2）x表示什么？其大小预示着什么？ x可以表示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，恢复力稳定性强。 （3）请诠释TS内涵及其意义。 TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为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。,1.下列有关生态系统中信息传递的说法，不正确的是（ ） A.信息传递应用在农业生产中，不仅可以提高农产品的产量，也可以对有害动物进行控制 B.任何生命形式，如果没有接受信息、处理信息和利用信息的能力，就无法适应环境 C.植物生命活动过程中产生的生物碱、有机酸等代谢产
11、物属于行为信息 D.在任何生态系统中，能量、物质和信息三者之间的关系都是密不可分的,【解析】植物生命活动过程中产生的生物碱、有机酸等代谢产物属于化学信息，而不是行为信息，C错误。,C,2.萤火虫通过闪光来识别同伴；草原上的鸟在发现天敌后，雄鸟急速起飞，扇动翅膀为雌鸟发出信号；某种植物根系能分泌一种使休眠的真菌孢子萌发的化合物，如将这类物质在作物播种前施入土中，就可以使休眠的真菌孢子提前萌发，使其找不到寄主而死亡。以上三个实例分别体现了哪一类信息的作用（ ） A.物理信息、化学信息、行为信息 B.物理信息、行为信息、化学信息 C.行为信息、物理信息、化学信息 D.化学信息、行为信息、物理信息,【
12、解析】萤火虫发出的光属于物理信息；雄鸟的扇动翅膀属于行为信息；植物根系产生的化合物属于化学信息。,B,3.下列有关生态系统稳定性的叙述，不正确的是（ ） A.生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础 B.生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性 C.生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用，体现了其间接价值 D.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高,【解析】生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高，D错误。,4.如图表示正常生态系统受到一定程度的干扰后，生态系统稳定性的变化。下列说法错误的是（ ）,A.
13、在受到干扰之前，曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调节能力 B.在受到干扰后，曲线偏离正常范围时间越晚和幅度越小，说明生态系统的抵抗力稳定性越高 C.S2所代表的面积越大，生态系统的恢复力稳定性越高 D.S3所代表的面积越小，生态系统的稳定性越高,【解析】由于生态系统具有一定的自我调节能力，因此，生态系统具有一定的稳定性，A正确；生态系统的抵抗力稳定性越高，受到干扰后，曲线偏离正常范围的时间越晚，幅度越小，B正确；生态系统的恢复力稳定性越高，受到干扰后曲线回到正常范围的时间越短，曲线围成的面积S2越小，C错误；读图可知，S3所代表的面积越小，生态系统的稳定性越高，D正确。,D,C,1
14、.抵抗力稳定性与自我调节能力的大小关系,2.两类反馈调节的比较,1.（2016天津高考，3）在丝瓜地生态系统中，丝瓜、昆虫甲、昆虫乙存在捕食关系。如图为某年度调查甲、乙两种昆虫种群数量变化的结果。下列叙述正确的是（ ）,A.该丝瓜地的碳循环在丝瓜、昆虫与无机环境之间完成 B.依据随机取样原则统计成虫数量可计算出昆虫种群密度 C.乙与甲的数量比值代表两种昆虫间的能量传递效率 D.乙数量的增加会减少甲种群对丝瓜的摄食量,【解析】碳循环具有全球性，不能在丝瓜、昆虫与无机环境之间完成，A项错误；计算昆虫种群密度时，要统计昆虫中所有个体的数量，而不是只统计成虫数量，取样时要遵循随机取样原则，B项错误；食
15、物链中，生物个体大小不同，不同生物身体中各类有机物的比例不同，所以各营养级的数量比值不能代表它们之间的能量传递效率，C项错误；从图中可以看出，甲昆虫的数量先上升，乙昆虫的数量后上升，所以乙昆虫捕食甲昆虫，因此乙数量的增加会减少甲种群对丝瓜的摄食量，D项正确。,D,2.（2016新课标，5）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
16、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,【解析】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，前者具有全球性，可以被生物群落循环反复利用，后者是单向流动、逐级递减的，二者都有其自身的运行规律，A正确，B错误；“退耕还林、还草”是提高并保持生态系统稳定性的重要措施，是体现自然与人和谐统一思想的实例，C正确；人类的活动应该遵循生态系统的客观规律，应以保持生态系统相对稳定为原则，确定自己的消耗标准，D正确。,B,3.（2015新课标，4）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成分 B.生态系统
17、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,【解析】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、分解者，A正确；生态系统相对稳定时能量的输入和散失达到一种动态平衡状态，B错误；生态系统的信息传递能够调节生物的种间关系，有利于生态系统的稳定，C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正确。,B,4.（2016新课标，31）冻原生态系统因其生物的生存条件十分严酷而独具特色，有人曾将该生态系统所处的地区称为“不毛之地”。回答下列问题。 （1）由于温度的限制作用，冻原上物种的丰富度较低。
18、丰富度是指 。 （2）与热带森林生态系统相比，通常冻原生态系统有利于土壤有机物质的积累，其原因是_。 （3）通常，生态系统的食物链不会很长，原因是 _ _ 。,群落中物种数目的多少,低温下，分解者的分解作用弱,能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的,【解析】（1）物种丰富度是指群落中物种数目的多少。 （2）由于冻原生态系统中的温度较低，不利于土壤中微生物（分解者）对土壤有机物的分解，所以与热带森林生态系统相比，通常冻原生态系统有利于土壤有机物质的积累。 （3）在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，所以生态系统中的食物链一般不超过45个，不会很长。,5.（2016江苏高
19、考，27）高密度水产养殖常会引起池塘水体富营养化，影响养殖。下图为利用稻田生态系统净化鱼塘尾水的示意图，箭头所指为水流方向。请回答下列问题。,（1）鱼塘大量投饵后，水体常会出现有害的硫化物，这些硫化物最可能是饵料中的 分解产生的。 （2）图示系统在实现了水资源循环利用的同时，鱼塘富营养化水还为水稻生长提供了一定的 元素营养。 （3）为调查图中稻田害虫的发生状况，可采用 法，分别统计 的种群密度。,蛋白质,N、P,五点取样,各种害虫,（5）出现藻类水华的鱼塘尾水流经稻田后，B处水样中藻类数量大大减少。从生态学角度分析，藻类数量减少的原因有_。,（4）通过稻田净化，B处水样中可溶性有机物浓度比A处
20、显著下降，其主要原因是在稻田中的 （填序号）微生物分解了大量有机物。,好氧 光合放氧 厌氧 兼性厌氧,竞争光照和营养、动物摄食、微生物等产生杀藻物质,【解析】（1）S是蛋白质中的标志元素。（2）富营养化是水体中N、P元素含量过高造成的。（3）该稻田呈正方形，可采用五点取样法调查稻田害虫的发生情况，分别统计各种害虫的种群密度。（4）稻田中有机物的分解主要通过好氧微生物、厌氧微生物及兼性厌氧微生物的分解作用。（5）水稻与藻类竞争光照和营养、动物摄食、微生物等产生杀藻物质，导致藻类数量减少。,6.（2015海南高考，28）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。
21、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）某红树林生态系统的碳循环如图所示。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。,间接,大气中CO2库,生产者,分解者,C,【解析】 （1）红树林对生态系统起到重要调节作用，属于间接价值。（2）双向箭头两端分别为生产者和大气中的CO2库（无机环境），分析图示可知：A表示大气中CO2，E表示生产者，F表示分解者，C表示初级消费者。,必记必辨通关,1.生态系统的物质循环 （1）循环的对象：化学元素。 （2）循环的
22、范围：无机环境和生物群落。 （3）循环的特点：具有全球性；往复循环利用。 2.大气中CO2的三个主要来源 （1）生产者、消费者的呼吸作用。 （2）分解者的分解作用。 （3）化石燃料的燃烧。 3.能量流动和物质循环的两个关系 （1）物质是能量流动的载体。 （2）能量是物质循环的动力。 4.生态系统中的三类信息 （1）物理信息：包括声、光、颜色等。 （2）化学信息：生物依靠自身代谢产生的化学物质，如生长素、性外激素等。 （3）行为信息：如孔雀开屏、蜜蜂跳舞、求偶炫耀等。,5.生态系统信息传递的方向和范围 （1）方向：双向传递。 （2）范围：个体与个体之间、种群之间、生物与无机环境之间。,6.生态系
23、统的三个稳定性 （1）生态系统的稳定性：保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。 （2）抵抗力稳定性：抵抗外界干扰，保持原状的能力。 （3）恢复力稳定性：受到干扰后恢复原状的能力。,易错点1 误认为生物多样性程度高，生态系统的抵抗力稳定性一定就强 【点拨】 生物多样性程度高，并同时满足营养结构复杂才会使生态系统的抵抗力稳定性高。 易错点2 误认为生态系统的稳定性与生物种类有关，与生物数量无关 【点拨】 生物数量多，会增加基因多样性，为自然选择提供更多选择的材料，从而增加生态系统的稳定性。 易错点3 生态系统信息传递范围理解不清 【点拨】 信息传递范围：种群内部个体之间、种群之间及生物与无机环境之间，不包括细胞之间的传递。 易错点4 抵抗力稳定性与恢复力稳定性并不都呈负相关 【点拨】 在某些特殊生态系统中，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。,易错点5 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的判断 【点拨】 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，则其恢复过程应为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。,