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1、第第2 2讲 生态系统的物质循环讲 生态系统的物质循环、 信息信息传递及其稳定性传递及其稳定性 -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( )。 核心考点分层突破 -3- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 生态系统的物质循环 1.物质循环 核心考点分层突破 -4- 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: 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
2、 。 核心考点分层突破 -5- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (4)循环过程 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 分解者的分解 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。 核心考点分层突破 -6- 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
3、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 。 核心考点分层突破 -7- 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
4、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独立的过程。 ( ) 核心考点分层突破 -8- 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。( ) 核心考点分层突破 -9- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 1.下图为碳元素在生态系统中循
5、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。 (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。 核心考点分层突破 -10- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (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? 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
6、程? 提示:a代表摄食,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代表分解 者的分解作用。 核心考点分层突破 -11- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 2.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)时利用了土壤中的 氮、磷、钾等元素,这些元素随着粮食、瓜、果等的收获输出农田 生态系统,因此需要不断施入含氮、磷、钾等元素的肥料。 核心考点
7、分层突破 -12- 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ABC B.碳从生物群落进入无机环境的途径是 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有生产者的呼吸作用、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
8、。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 核心考点分层突破 -13- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 2.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)某红树林生态系统的碳循环如右图所示。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。 核心考点分层突破 -14- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 答案:(1)间接 (2)CO2
9、 生产者 分解者 C 解析:(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 生物成分中的碳都可流向F,F中的碳单向流向大气,故F表示分解者。 核心考点分层突破 -15- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 考向考向2 物质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.右上图表示某农业生态系统的碳循环模式图,下列说法正确的 是( ) A.图中全部生物可构成2条食物链 B.碳以有机物
10、的形式由e传递到a C.若将c、d的排泄物用于肥田,有利于提高能量的传递效率 D.若杀灭c中的农业害虫,有利于能量流向对人类最有益的部分 答案解析解析 关闭 分析题图可知,a为大气中的CO2库,b为生产者,c、d为消费者,e为分解者,由 于分解者e不参与组成食物链,所以图中生物只可构成1条食物链,A项错误; 碳以CO2的形式由e传递到a,B项错误;若将c、d的排泄物用于肥田,分解者 将排泄物分解为CO2、无机盐等,这些物质可被农作物重新利用,促进了物 质循环,但不能提高能量的传递效率,C项错误;若杀灭c中的农业害虫,有利 于能量流向对人类最有益的部分,D项正确。 答案解析 关闭 D 核心考点分
11、层突破 -16- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 4.分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图,不能得 到的结论是( ) 核心考点分层突破 -17- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 A.物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动 B.能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间 循环往返 C.能量的总和便是生产者所固定的太阳能总量 D.碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进 行的 答案解析解析 关闭 生产者所固定的太阳能总量是指生产者总的同化量,即生产者呼吸消耗的 能量+能量+生产者流向分解者的能量+生产者未被利用的能量,不等于 。 答案解析 关闭 C
12、核心考点分层突破 -18- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 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。 核心考点分层突破 -19- 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AD和CD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
13、双向箭头和B、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。 体系构建随堂演练 -20- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 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) 体系构建随堂演练 -21- 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 体系构建随堂演练 -22- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 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,
14、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。 体系构建随堂演练 -23- 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 体系构建随堂演练 -24- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (4)类型 体系构建随堂演练 -25- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 体系构建随堂演练 -26- 核心梳理提能
15、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、能量 投入,保证生态系统 内部结构与功能 的协调。 体系构建随堂演练 -27- 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)生态系统中的组成成分越多,食物网越复杂,生态系统
16、恢复力 稳定性就越高。( ) (5)森林生态系统的抵抗力稳定性要比草原生态系统的高。 ( ) (6)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。( ) 体系构建随堂演练 -28- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (7)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。( ) 体系构建随堂演练 -29- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 1.下图为生态系统的信息传递模型,据图回答下列问题。 (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之间都能发生信息 传递。 (
17、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。 体系构建随堂演练 -30- 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。 (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高低的指标,偏离大 说明抵抗力稳定性低,反之,抵抗力稳定性高。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值要大于热 带雨林生态系统的y值。 体系构建随堂演练
18、-31- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (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低,反之,恢复力稳定性越高。 (3)请诠释TS的内涵及其意义。 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。 体系构建随堂演练 -32- 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.(2018全国卷)某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋 光性的昆虫进行调查。下列叙述错误的
19、是 ( ) A.趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者 B.黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息 C.黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度 D.黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目 答案解析解析 关闭 昆虫属于消费者,A项正确;光属于信息种类中的物理信息,B项错误;利用黑 光灯诱捕的方法,可以用来调查某趋光性昆虫的种群密度,C项正确;可根 据诱捕到的昆虫种类情况,探究趋光性昆虫的物种数目,D项正确。 答案解析 关闭 B 体系构建随堂演练 -33- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 2.(2018海南卷)某同学将一面镜子竖立在一棵树旁,该树上的一 只小鸟飞到镜前,对
20、着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打。下列有关 叙述,错误的是( ) A.小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息 B.小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息 C.小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息 D.激怒小鸟的信息是直接来自非生物的化学信息 答案解析解析 关闭 小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息,A项正确;小鸟的眼睛能够感受 镜子发出的光,这属于物理信息,B项正确;小鸟把镜子传递的信息当作来 自入侵者的信息,因此会对其进行愤怒地啄击扑打,C项正确;激怒小鸟的 信息是直接来自非生物的物理信息,D项错误。 答案解析 关闭 D 体系构建随堂演练 -34- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 考向考向
21、2 生态系统稳定性的种类、特点及机制生态系统稳定性的种类、特点及机制 3.下列关于生态系统稳定性的描述,正确的是( ) A.河流受到轻微污染依然清澈,属于恢复力稳定性 B.恢复力稳定性弱的生态系统抵抗力稳定性一定强 C.“野火烧不尽,春风吹又生”体现了生态系统的恢复力稳定性 D.引入新物种到一个生态系统就会使生物种类增加,从而提高抵 抗力稳定性 答案解析解析 关闭 河流受到轻微污染依然清澈,表现为“抵抗干扰,保持原状”,属于抵抗力稳 定性;有些生态系统(如苔原)抵抗力稳定性与恢复力稳定性都较低;“野火 烧不尽,春风吹又生”体现了生态系统的恢复力稳定性;引入新物种到一个 生态系统可能使原有物种灭
22、绝,从而使抵抗力稳定性降低。 答案解析 关闭 C 体系构建随堂演练 -35- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 4.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。 欧洲兔和袋鼠种群数量变化示意图 体系构建随堂演练 -36- 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
23、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:(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) 体系构建随堂演练 -37- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 解析:在a年前,欧洲兔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
24、年后, 欧洲兔的数量又有所增加。(1)在0a年,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 洲兔对黏液瘤病毒的抗性增强。 体系构建随堂演练 -38- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 5.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
25、“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)。 体系构建随堂演练 -39- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 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
26、:(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。 体系构建随堂演练 -40- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 1.对生态系统稳定性的理解 结构的相对稳定:生态系统中,动植物种类及数量一般不会有 太大的变化,相关种群数量通常呈现周期性变化,可用下图曲线表 示。 功能的相对稳定:生物群落能量的输入量与输出量保持相对平 衡,物质的输入与输出也保持相对平衡。 生态系
27、统的稳定是系统内部自我调节的结果,这种调节主要依 靠群落内部种间关系及种内斗争来实现。 体系构建随堂演练 -41- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 2.两类反馈调节的比较 -42- 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能力,负反馈调 节是生态系统自我
28、调节能力的基础。 -43- 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 碳在生物群落和无机环境之间主要以CO2的形式进行循环。 碳在生物群落内部主要以含碳有机物的形式进行传递。 碳在无机环境中主要以CO2和碳酸盐的形式存在。 -44- 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)
29、抵抗力稳定性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。 -45- 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 ( ) A.图甲中成分A在碳循环中的主要作用是吸收大气中的CO2 B.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
30、季相比下降,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 B -46- 通关记通关辨通关练 2.(2018江苏盐城测试)下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.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 答案解析解析 关闭 S2面积越大,表示生态系统恢复所需时间越长,恢复力稳定性越低,C项错误。 答案解析 关闭 C