高考生物大一轮总复习 9.30 生态系统的物质循环和课件 新人教版必修3.ppt

第三十讲生态系统的物质循环和信息传递 回扣基础 一 物质循环1 概念 1 物质 组成生物体的 如c h o n p s等 2 循环范围 和之间 3 循环特点 具有 化学元素 生物群落 无机环境 全球性 2 碳循环 1 循环形式 无机环境与生物群落之间 生物群落内 以形式沿传递 co2 食物链和食物网 有机物 2 图解 解惑 生态系统物质循环的物质是指组成生物体的基本元素 而非其组成的化合物 二 碳循环过程图 1 碳进入生物群落的途径 生产者的 2 碳返回无机环境的途径 3 分析温室效应产生的原因 光合作用或化能合成作用 化学燃料的大量燃烧 产生co2 植被破坏 降低了对大气中co2的调节能力 4 概括物质循环的特点 物质循环的范围是生物圈 物质可以在无机环境和生物群落之间反复利用 解惑 大气中co2来源于生产者 消费者和分解者的呼吸作用 化学燃料的燃烧等 全球性 往复循环 重复利用 三 生态系统的信息传递1 信息的种类 连一连 2 信息传递的作用和应用 生命活动 种间 种群的繁衍 有害动物 解惑 信息传递存在于生态系统的各种成分之间 不仅仅存在于生物成分之间 也存在于生物与无机环境之间 优化落实 一 物质循环及其与能量流动的关系1 判一判 1 参与循环的物质是组成生物体的各种化合物 2 物质循环的范围是生物圈 3 碳循环在生物群落和无机环境之间主要以有机物形式循环 4 化学燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因 5 物质和能量都是往复循环 重复利用的 6 物质循环是能量流动的载体 能量流动是物质循环的动力 二 生态系统的信息传递2 判一判 1 鸟类突然振翅飞起对同伴报警为行为信息 通过尖锐鸣叫的报警为物理信息 2 心猿意马 飞蛾扑火 花香引蝶 老马识途都属于生态系统信息传递 3 生态系统的物理信息都来源于环境 4 植物都通过化学物质传递信息 5 信息沿食物链从低营养级向高营养级传递 6 信息可以调节生物的种间关系 关键点击 1 碳循环过程 生态系统的物质循环 3 能量流动和物质循环的区别与联系 误区警示 1 物质循环的 物质 和 范围 1 参与物质循环的 物质 是指组成生物体的化学元素 2 循环的范围是生物圈 而不是具体的某一生态系统 2 碳循环及存在形式 1 在生物群落和无机环境间 以co2形式循环 2 在生物群落内部 以含碳有机物形式传递 3 在无机环境中 主要以co2和碳酸盐形式存在 解题技巧 巧辨图形判断参与碳循环的四种成分1 图1 先根据双向箭头确定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a d 确定d为分解者 剩下c为消费者 2 图2 根据a与c之间是双向箭头判断 a和c一个是生产者 一个是非生物的物质和能量 根据a b d的碳都流向e 可进一步判断 a是生产者 b是初级消费者 c是非生物的物质和能量 d是次级消费者 e是分解者 3 图3 首先找出相互之间具有双向箭头的两个成分 即a和e 一个为生产者 一个是大气中的co2库 又因为其他各个成分都有箭头指向a 所以a为大气中的co2库 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e f d b 演练提升 1 如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 下列相关叙述中 不正确的是 a d过程代表光合作用 b过程代表呼吸作用b 甲所示的营养级在食物链中占有的碳元素最多c 碳元素在甲 乙 丙之间以有机物的形式进行传递d 碳元素可在无机环境和生物群落之间反复利用a 丁为无机环境 甲为生产者 乙为消费者 丙为分解者 d过程代表呼吸作用 b过程代表光合作用 碳元素在生物群落内部主要以有机物的形式进行传递 在无机环境与生物群落间主要以二氧化碳的形式进行传递 2 下图是生态系统中碳循环示意图 其中 表示碳的流动方向 下列叙述不正确的是 a 在碳循环过程中 同时伴随着能量流动b 由于某种原因造成图中e生物数量大量减少 推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量发生的变化是d增多 f减少c 该生态系统的消费者包括图中的d e f bd a c过程中碳主要以co2的形式进行循环 f b以含碳有机物的形式进行流动 c 分析图形 a b d e f均有箭头指向c 则c是无机环境中的二氧化碳库 a c之间为双向箭头 a为生产者 a d e f均有箭头指向b 则b为分解者 d e f为消费者 图示中包含的食物链为a d e f 故e减少 短时间内d增多 f减少 碳在生物群落与无机环境之间主要以co2的形式循环 在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动 关键点击 1 生态系统中信息的种类 生态系统的信息传递 3 信息传递与能量流动 物质循环的区别与联系 4 生态系统三大基本功能的重要性任何生态系统都具有能量流动 物质循环和信息传递 它们是生态系统的基本功能 三者密不可分 但各有不同 1 能量流动 生态系统的动力 2 物质循环 生态系统的基础 3 信息传递 决定能量流动和物质循环的方向和状态 解题技巧 判断生态系统信息传递种类的方法1 从信息传播的途径判断 如涉及声音 颜色 温度等物理因素 可判断为物理信息 涉及的信息载体为化学物质 可判断为化学信息 涉及特殊行为 可判断为行为信息 2 从文字表述的着重点判断 孔雀开屏如果是通过行为传递给对方 则属于行为信息 如果通过羽毛的颜色等传递给对方 则属于物理信息 演练提升 3 雌蚕蛾能释放一种性引诱剂 可以把3km以外的雄蚕蛾吸引过来 虽然每只雌蚕蛾所释放的性引诱剂的数量不足0 01mg 但雄蚕蛾仍能对其作出反应 有趣的是雄蚕蛾对密封在玻璃瓶中的雌蚕蛾虽然看得见 但却无动于衷 下列相关叙述错误的是 a 使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于化学信息b 体现了信息的传递有益于种群的繁衍c 说明生态系统中的信息都是由生物产生的d 说明性引诱剂具有高效性c 生态系统中传递的信息包括物理信息 化学信息 行为信息等 并非都是由生物产生的 微量的性引诱剂就可引起同种雄蚕蛾作出反应 说明性引诱性具有高效性 4 2013 江西协作体联考 据了解 野生扬子鳄种群的雌 雄比例一般稳定在5 1左右 这样的性别比是由孵化时的温度所决定的 繁殖季节雄性扬子鳄发出 轰轰 的声音 雌性扬子鳄则根据声音大小选择巢穴位置 当声音大时 雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫潮湿温度较低处 则会产生较多的雌鳄 以上事实说明生态系统中信息传递 a 能够调节生物种间关系 以维持生态系统的稳定b 维持生物体正常生命活动 调节生物内环境的稳态c 影响生物种群的繁衍 维持种群数量的稳定d 对生物进行自然选择 促进生物进化c 根据题干信息可知 生态系统中信息传递能够影响生物种群的繁衍 维持种群数量的稳定 实验三十设计并制作生态缸 观察其稳定性 关键点击 1 实验原理 1 生态缸中必须包括生态系统的四种成分 特别需要注意必须有足够的分解者 2 各种生物之间以及生物与无机环境之间 必须能够进行物质循环和能量流动 3 生物之间要有合适的食物链结构 生物的数量不宜过多 4 生态缸必须是透明的 这样可保证生态缸中有充足的太阳能 当然 生态缸一定要封闭 防止外界生物或非生物因素的干扰 2 实验流程 1 实验设计要求 2 生态缸稳定性观察与分析 观察稳定性 可通过观察动植物的生活情况 水质变化 基质变化等判断生态系统的稳定性 由于生态缸中的生态系统极为简单 自我调节能力极差 所以抵抗力稳定性极低 生态系统的稳定性极易被破坏 因此 生态缸内的生物只能保持一定时间的活性 演练提升 1 2014 福建名校模拟 如图所示为某同学制作的小生态瓶 据图分析不正确的是 a 该生态瓶的组成成分虽比较简单 但其群落仍存在垂直结构b 生态瓶中生物种类稀少 没有食物链存在c 为了保证生态瓶的正常运转 瓶内浮萍 金鱼藻 螺蛳和虾的比例应适中d 在适宜的温度和光照条件下 该生态瓶会更稳定b 在小生态瓶的不同水层有不同生物分布 所以其群落存在垂直结构 故a正确 虾和螺蛳吃金鱼藻 所以小生态瓶中有食物链存在 故b错误 2 甲 乙 丙 丁4个密闭 透明的生态瓶 各瓶内的组成和条件见下表 经过一段时间的培养和观测后 发现甲瓶是最稳定的生态系统 下列有关叙述中正确的是 注 表示有 表示无 a 乙瓶中藻类的种群密度逐渐增大b 由于丙瓶中没有小鱼 所以比甲瓶积累的有机物多c 丁瓶与甲瓶相比 氧气含量少d 本实验说明非生物的物质和能量 生产者 消费者 分解者是构成生态系统必不可少的四种成分 c 据表格分析可知 乙瓶无光照 藻类因无法进行光合作用而死亡 种群密度下降 丙瓶与甲瓶相比 少泥沙 分解者很少 无法将该瓶中动植物遗体 动物的排泄物等中的有机物分解为无机物 丁瓶与甲瓶相比多小鱼 小鱼进行呼吸作用要消耗水中大量的氧气 因此丁瓶与甲瓶相比 氧气含量低 总结结论的方法 找出该组实验中的自变量与因变量 归纳出自变量与因变量之间的关系 据表格分析甲瓶为对照组 乙瓶 丙瓶 丁瓶都为实验组 乙瓶与甲瓶相比少光 不久稳定性被破坏 说明光照是维持该生态系统长期稳定的必要条件 丙瓶与甲瓶相比少分解者 不久稳定性被破坏 说明分解者是生态系统中不可缺少的重要组成成分 丁瓶与甲瓶相比多小鱼 消费者过多 也造成稳定性被破坏 说明生态瓶中动物不能过多 过多会使生产量 消耗量 造成生态系统崩溃 高考回顾 2013全国大纲卷 安徽卷 江苏卷2012山东卷2011天津卷 安徽卷2010海南卷 广东卷 典题例析 考向一生态系统的物质循环 2013 山东潍坊模拟 下图中是某草原生态系统中碳循环模式图 图中a b c d表示生态系统的成分 图乙为其中部分营养结构 请据图回答 1 图甲中过程 表示 图乙中的生物对应图甲中哪些成分 用字母表示 2 图甲 过程中碳的传递形式分别是 3 乙图中的蛇由于某种原因数量下降 蟾蜍的数量先增多后减少 最后趋于稳定 这属于 调节 说明生态系统具有 能力 4 若草固定的总能量为6 8 109kj 食草昆虫和鼠同化的总能量是1 3 108kj 则人最多能获得能量 kj 5 若蛇取食鼠的比例由1 4调整到3 4 从理论上分析 改变取食比例后蛇体重增重1kg 人能比原来多增重 kg 能量传递效率按20 计算 思路点拨 本题要先通过甲图判断碳循环中的各种成分 再得出成分转化中涉及到的碳元素的转化形式及作用 在食物链中涉及能量计算较难 第5问需要根据食物网中取食关系不论怎样变草的总量不会发生变化 解析 1 由图甲中 a是二氧化碳 d是生产者 b是初级消费者 c是分解者 过程 表示光合作用和化能合成作用 图乙中只有生产者和消费者 对应图甲中的d b 2 食物链中各营养级之间物质以含碳有机物的形式传递 生物到无机环境之间以co2的形式传递 3 蛇的数量减少 导致蟾蜍因缺少天敌而增加 生态系统具有自动调节能力而又逐渐趋于稳定 这种调节属于负反馈调节 4 6 8 109 1 3 108 20 20 2 2 46 108kj 答案 1 光合作用和化能合成作用d b 2 含碳有机物co2 3 负反馈 反馈 自我调节 4 2 46 108 5 2 易错辨析 生态系统中能量流动的计算 1 确定食物网中的 最多 最少 问题低营养级 最少 消耗多少或高营养级 最多 增重多少 需选择最短的食物链和最高的能量传递效率 低营养级 最多 消耗多少或高营养级 最少 增重多少 需选择最长的食物链和最低高的能量传递效率 2 取食比例发生变化 需根据生产者的量不会发生变化来进行计算 如图是某森林生态系统物质和能量流向示意图 h i j k表示不同用途的有机物 j是未利用部分 方框大小表示使用量 下列叙述正确的是 a 进入该生态系统的co2量与各h产生的co2总量相等b 生产者i的量大于被初级消费者同化有机物的量c 流向分解者的k可被生产者直接吸收利用d 流经该生态系统的物质和能量可循环利用 思路点拨 本题考查生态系统中某营养级能量的去向及物质循环 各种元素在生态系统中的总量保持不变 流向分解者的物质需被分解者分解为无机物后才能被生产者吸收 解析 进入该生态系统的co2量应该包括各h产生的co2总量和未利用部分的总和 a项错误 能量流动是逐级递减的 所以生产者i的量大于被初级消费者同化有机物的量 b项正确 能量流动是单向的 所以流向分解者的k不能被生产者直接吸收利用 c d项错误 答案 b 易错辨析 生态系统物质循环与能量流动的关系 物质是能量流动的载体 能量是物质循环的动力 能量流动和物质循环相互依存不可分割 2012 山西第四次四校联考 研究发现 每升天然水中含0 01毫克汞或者0 1毫克的杀虫剂 就会对人体造成危害 某研究小组开展了对某湖泊中环境问题的研究 他们首先选取了该湖泊中5种不同的生物a b c d e 并对其进行消化道内食物组成的分析 然后又请当地湖泊研究所的专家对这5种生物体内2种污染物的含量进行了测定 如下表所示 分析回答 1 表中生物可能形成的食物链 网 为 河蚌 b 和水蚤 e 的关系是 食物链上相邻物种的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量的有用信息 这说明信息传递在生态系统中的作用是 2 若c中的能量不变 将b的食物比例由c e 1 1调整为2 1 能量传递效率按10 计算 该生态系统传递给b的能量是原来的 倍 3 如图为该湖泊生态系统碳循环的示意图 甲 乙 丙 丁代表生态系统的4种成分 丁指 其主要来源除图中所示过程外 还有