高三生物一轮复习 第十单元 第三课时生态系统的功能(二)课件 新人教版.ppt

第三课时生态系统的功能 二 一 生态系统的物质循环 1 概念 无机环境生物群落 2 特点 具有全球性 因此又称生物地球化学循环 反复利用 循环流动 二 实例 碳循环 1 碳在无机环境中存在形式 二氧化碳和碳酸盐 2 碳在生物群落中的主要存在形式 含碳有机物 3 无机环境与生物群落之间的循环形式 二氧化碳 4 碳循环失衡与温室效应 化石燃料的大量燃烧 使大气中的二氧化碳含量迅速增加 打破了生物圈中碳循环的平衡 三 能量流动与物质循环之间的异同 1 不同点 在物质循环中 物质是被 循环利用的 能量在流经各个营养级时 是 逐级递减的 而且 单向流动 2 联系 1 两者同时进行 彼此相互依存 不可分割 2 能量的固定 储存 转移 释放 都离不开物质的合成和分解等过程 3 物质作为能量的载体 使能量沿着食物链 网 流动 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 四 实验与探究 土壤微生物的分解作用 1 实验原理 1 土壤中存在种类 数目繁多的细菌 真菌等微生物 它们在生态系统中的成分为分解者 2 分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物 其分解速度与环境中的温度 水分等生态因子相关 2 提出假说 根据案例1可以提出 微生物能分解落叶使之腐烂 的假说 根据案例2可以提出 微生物能分解淀粉 的假说 五 生态系统的信息传递 1 种类 2 信息在生态系统中的作用 1 个体 生命活动的正常进行 离不开信息的作用 2 种群 生物种群的繁衍 离不开信息传递 3 群落和生态系统 调节生物的种间关系 以维持生 态系统的稳定 3 动物的行为信息与繁衍的关系 动物的行为信息不一定与繁衍有关 有些行为与繁衍有关 如孔雀开屏 有些信息与捕食有关 如某大型肉食动物捕食时 除了发出叫声外 还伴随着一些动作 这些动作就是行为信息 一 生态系统的物质循环 以碳循环为例 碳循环过程图解透析 1 大气中的碳元素进入生物群落 主要途径是通过植物的光合作用 另外 硝化细菌等的化能合成作用也能使其完成 2 碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是co2 碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行 传递形式为有机物 3 大气中co2的主要来源包括 动植物的细胞呼吸 分解者的分解作用 化石燃料的燃烧等 4 碳元素在无机环境与生物群落之间传递时 只有生产者与无机环境之间的传递是双向的 其他成分之间都是单向的 规律精讲精析 温室效应成因 危害与缓解措施 1 成因 工厂 汽车 飞机 轮船等对化石燃料的大量使用 向大气中排放大量co2 森林 草原等植被大面积的破坏 植物光合作用吸收co2减少 大气中碳循环平衡被打破 2 危害 加快极地冰川融化 导致海平面上升 对陆地生态系统和人类的生存构成威胁 改变了降雨和蒸发机制 影响了农业和粮食生产 3 缓解措施 植树造林 增加绿地面积 开发清洁能源 减少化石燃料的燃烧 典例1右图是生态系统中碳循环简图 下列说法正确的是 多选 a 碳循环过程中伴随着能量流动 二者的特点相同 b 热带雨林生态系统中 过程较温带阔叶林生态系统快 土壤中的有机质少 c 二氧化碳是碳元素参与循环的唯一形式 d 碳循环过程中 是大气中的二氧化碳进入生物群落的主要过程 思路剖析 碳循环具有全球性 能量流动为单向流动 a项错误 热带雨林中水分充足 温度适宜 光合作用与呼吸作用旺盛 所以物质循环快 滞留在土壤中的 有机质少 b项正确 二氧化碳是碳循环的主要形式 但不是唯一形式 c项错误 碳循环过程中 二氧化碳主要通过绿色植物进入生物群落 d项正确 答案 bd 二 能量流动与物质循环的关系 1 物质循环和能量流动的关系图解 1 无机环境为生物成分提供物质和能量 在物质方面 生态系统自给自足 而能量则要由生态系统外输入 2 生产者主要是指绿色植物 是消费者和分解者能量的源泉 也是生态系统存在和发展的基础 因此 生产者是生态系统的主要成员 3 绿色植物同化的二氧化碳等物质 大约90 需经分解者的分解作用归还给无机环境 被生产者重新利用 因此 从物质循环角度看 分解者在生态系统中占有重要地位 4 从理论上讲 一个生态系统完成物质循环 至少需要生产者和分解者 消费者的功能活动 不会影响生态系 统的根本性质 所以消费者不是生态系统必要的基本成分 2 生态系统物质循环和能量流动的区别和联系 典例2 2012年九江联考 下图表示某草原生态系统中能量流动图解 表示相关过程能量流动量 下列有关叙述正确的是 a 是流入该生态系统的总能量 b 分解者获得的能量最少 c 图中 的值代表草 兔的能量传递效率 d 和 分别属于草和兔同化的一部分 思路剖析 本题考查生态系统的能量流动分析 此类考题带图设问 某些信息往往隐含在示意图中 为历年常采用的一种命题方式 生产者 草 获得的能量是流经该生态系统的总能量 分解者获得的能量不是最少 的比值代表兔 狐的能量传递效率 而不是草 兔的能量传递效率 答案 d 本实验的设计与探究过程 三 实验与探究 土壤微生物的分解作用 实验探究进阶 进行探究实验的几项技能 1 实验组通常要施加变量 作为处理过的 而对照组则通常是自然状态下的没有 额外 加以控制 2 实验最好在室内进行 目的是便于控制无关变量 3 微生物的分解作用与温度 湿度等生态因素有关 典例3 2012年苏州一模 下图表示两个生态系统中腐殖质总量随时间的变化情况 则这两个生态系统分别是 a 甲是热带草原 乙是热带雨林 b 甲是热带雨林 乙是温带草原 c 甲是冻土苔原 乙是热带雨林 d 甲是热带苔原 乙是温带草原 思路剖析 甲生态系统腐殖质含量随着时间的推移逐渐增高 说明该生态系统中分解者分解动植物尸体的能力比较弱 所以腐殖质会逐年积累 冻土苔原生态系统比较符合这一现象 热带雨林生态系统中分解者能力很强 所以腐殖质含量不会有很大的积累 处于一个较低的水平 答案 c 1 信息传递模型透析 1 模型类型 物理模型 四 生态系统的信息传递 3 信息来源 可来自于环境 也可来自于生物 4 信息传递方向 信息传递是双向的 2 范围 信息接收 阻碍其中的任一环节均不能实现信息的传递 1 生态系统中信息的种类因传播途径的不同而不同 如孔雀开屏 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 2 鸟类或其他动物报警 若通过声音 鸣叫 则属于物理信息 若通过特殊的动作 突然飞起 则属于行为信息 3 涉及声音 颜色 植物形状 磁力 温度 湿度这些信号 通过动物感觉器官 皮肤 耳朵 眼 心或植物光敏色素 叶 芽对光 重力等感觉上述信息则判 思维误区规避 断为物理信息 4 若涉及化学物质的挥发性这一特点则判断为化学信息 5 范围 同种生物个体之间 性外激素 蜜蜂舞蹈及孔雀开屏等 异种生物之间 物理 化学 行为中警示作用 和生物与无机环境之间 主要有物理信息中光 磁等 6 方向 双向 与物质循环和能量流动不同 2 信息传递的作用及应用 a 生态系统的物理信息都来源于环境 b 植物都通过化学物质传递信息 c 信息沿食物链从低营养级向高营养级传递 d 信息可以调节生物种间关系 典例4 2012年江苏质检 下列关于生态系统信息传递特征的描述 正确的是 思路剖析 本题考查生态系统信息传递的种类 来源及作用 有关生态系统信息传递是高考新增的一个考点 近年来有所体现 物理信息可以来自环境也可以来自生物 在生态系统中 信息的传递一般是双向的 并非是沿着食物链单向传递 植物除了通过化学物质传递信息之外 还可以通过物理信息传递信息 比如光照信息可以调节生物种间关系 比如狼与羊之间通过彼此的斗争调节了种间的数量关系 答案 d 1 右图为生态系统中碳循环的模式图 下列叙述正确的是 a 代表生产者 5可以代表化能合成作用 b 碳元素在 间以含碳有机物的形式传递 c 在食物链中占有碳元素最多的营养级可能是 d 温室效应主要是因为 进行7过程太强所导致 之间的关系 属于分析 推断层次上的命题考查 分析和推断是高考必考的一项能力 解答本题的关键是知道生产者与无机环境之间是双向箭头关系 根据生产者与无机环境之间是双向箭头关系 可判断 代表生产者 5代表呼吸作用 碳元素在 之间以含碳有机物的形式传递 构成生物群落 与无机环境 之间是以co2形式传递 生产者是物质循环的起点 在食物链中占有碳元素最多的营养级可能是生产者 温室效应主要是因为化石燃料的大量燃烧所致 思路剖析 此题考查的是生态系统各种生物成分 答案 c 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 2 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 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 思路剖析 生产者所固定的太阳能总量是指生产者总的同化量 的总和大于生产者所固定的太阳能总量 答案 c 3 关于生态系统的叙述正确的是 a 在生态系统中进化地位上越高等的生物 适应能力越强 b 生物圈中co2的产生量与消耗量保持平衡 c 虽然信息传递在调节生物种间关系中作用不大 但生物的繁衍离不开信息传递 d 能量的输入 传递 转化和散失的过程称为生态系统的能量流动 思路剖析 在生态系统中进化地位上越高等的生物 适应能力不一定越强 随着现代化经济的快速发展 大量的化石燃料燃烧 打破了碳平衡 出现温室效应 信息传递在调节生物种间关系中有重要作用 答案 d 1 基础再现 一条食物链中 兔子不会吃狼 但狼会吃兔子 该食物链的不可逆性说明在一个生态系统中 a 水循环是单向的b 氧循环是单向的 c 碳循环是单向的d 能量流动是单向的 思路剖析 在生态系统中能量单向流动 流向下一个营养级的能量为10 20 答案 d 一 选择题 本题共8小题 每小题6分 共48分 2 视角拓展 在美国加利福尼亚南部的山坡上生长着一种灌木 这种灌木释放出挥发性的化学物质 被雨淋溶到土壤中后 能抑制其他植物种子的萌发和草本植物的生长 当火灾烧尽了此类灌木 其他草本植物便乘机生长繁殖 直到该种灌木再次出现时 这种化学抑制作用又再次出现 请判断下列说法不正确的是 a 灌木释放出的化学物质属于化学信息 b 灌木释放的化学物质调节的是种内关系 c 灌木与它抑制的草本植物之间是竞争关系 d 农业生产上可利用信息传递控制有害动物 思路剖析 某种灌木释放出挥发性的化学物质 被雨淋溶到土壤中后 能抑制其他植物种子的萌发和草本植物的生长 体现的是化学信息调节种间关系 灌木与它抑制的草本植物之间会争夺阳光 水分 无机盐等 是竞争关系 农业生产上可利用信息传递控制有害动物 答案 b 3 基础再现 下图表示一个生态系统中生产者 消费者 分解者之间的关系 下列有关叙述错误的是 a 生态系统中的能量可驱动物质循环 b 分解者可以促使物质和能量尽快地循环利用 c 次级消费者粪便中所含的能量属于上一营养级 d 由于生物与生物之间捕食和被捕食的关系是不可逆转的 所以能量流动具有单向性 答案 b a 信息传递 物质循环和能量流动均是双向的 b 生态系统的功能主要是能量流动和物质循环 4 基础再现 下图为生态系统信息传递模式图 相关叙述正确的是 c 不同生态系统的信息传递均相同 d 生态系统各成分间都有各种形式的信息传递 思路剖析 物质循环是往复的 而能量流动是单向的 无机环境只能提供物理信息 其他信息不能提供 行为信息针对动物之间 答案 b b 生物群落内部进行碳循环的形式是二氧化碳 a 可以通过增强 减少大气中co2 5 视角拓展 哥本哈根气候变化大会 再次引起人们对温室气体排放的关注 大会所倡导的低碳生活获得普遍认同 下图表示碳循环的部分过程 下列有关叙述不正确的是 d 开发水能 核能等新能源 可减少人类对 过程的依赖 思路剖析 碳元素在生物群落之间是以有机物的形式传递的 答案 b c 参与 过程的生物包括生产者 消费者和分解者 6 视角拓展 蟑螂喜好在夜间出来活动 科学家把蟑螂放在实验室里 人为地将实验室白天和黑夜加以颠倒 大约经过一个星期 蟑螂就在人造的 黑夜 时间活动 尽管实际上是白天 这个实验说明 a 蟑螂能感受物理信息的改变 b 信息传递是生态系统的重要功能之一 c 化学信息可以影响蟑螂的行为 d 蟑螂可以感受一切信息刺激 思路剖析 信息传递是生态系统的重要功能之一 光对生物的影响属于物理信息的传递 答案 a 7 基础再现 环境问题是全世界人民密切关注的问题 以低能耗 低污染 低排放为基础的低碳经济模式越来越成为促进国家经济持续增长和可持续发展的重要经济模式 下列说法正确的是 a 煤 石油和天然气的大量燃烧 致使大气中的co2急剧增加 b 大气中co2进入群落的方式只能是植物的光合作用 c 群落中的碳进入大气的方式只能是微生物的分解作用 d 大力植树造林是缓解温室效应的唯一方法 思路剖析 近代工业的迅速发展 导致化石燃料大量燃烧 打破了生物圈中碳循环的平衡 因此减缓温室效应的重要方法是减少化石燃料的燃烧 光合作用和化能合成作用都能够固定大气中的co2 动植物的呼吸作用和微生物的分解作用都能释放co2 答案 a a 此生态系统能够实现物质的循环利用 b 此生态系统能够实现能量的多级利用 8 视角拓展 下图是一个人工农业生态系统模式图 大棚温度 co2浓度等可适当控制 据图分析 下列选项中不正确的是 c 此生态系统能够提高能量的利用率 d 玻璃大棚内能够实现碳元素的自给自足 思路剖析 该生态系统能够充分利用粪便等废物中的物质和能量 实现了物质的循环和能量的多级利用 大大提高了能量的利用率 玻璃大棚内的农作物中的有机物要大量输出 因此必须不断补充碳元素 答案 d 9 视角拓展 10分 右图是生态系统碳循环示意图 图中 表示碳的流动方向 请回答 1 写出图中含有四个营养级的食物链 用字母和箭头表示 2 分析a e和d b过程中碳流动形式的不同点 二 非选择题 本题共4小题 共52分 石油 使地层中经过千百万年积存的碳元素在短期内释放 对环境产生的影响主要是 5 上图可知 减缓二氧化碳增多的关键的措施是 第一 第二 3 若生产者有10000kg 按能量最大传递效率计算 位于第四营养级的生物可增重kg 4 人类大量开采并燃烧由古代动植物遗体变成的煤和 b是以含碳有机物形式 3 80 4 产生温室效应 co2增多 5 改善能源结构 开发新能源 减少二氧化碳排放植树造林 增加二氧化碳的利用 思路剖析 据图可以判断出 a为大气中的co2库 e为生产者 f d b依次为初级消费者 次级消费者和三级消费者 c为分解者 判断出这些是解题的关键 答案 1 e f d b 2 a e是以co2形式 d 1 在该生态系统成分中 b属于 c属于 10 基础再现 13分 下图是生态系统碳循环示意图 其中a b c d是系统内各生物成分 请分析回答 等 答出两点即可 3 在农业生态系统中 为了提高经济效益 合理设计图中的是关键 依据的生态学原理是 4 目前 地球大气的co2浓度有升高的趋势 根本原因是 2 a的生物量小于d的生物量的主要原因是 a d则为消费者 且d生物被a生物捕食 由于d生物处于低营养级 故其含有较多的能量 答案 1 分解者生产者 2 d自身消耗d未被a全部捕食 或 捕食后有一部分未同化 3 d和a生态系统能量多级利用和物质循环再生 4 植被的严重破坏和化石燃料的大量燃烧 思路剖析 据题干条件可判断生物b为分解者 而生物c可制造有机物 提供给其他生物 故其为生产者 1 如上图所示 输入该生态系统的能量主要是由固定的太阳能 图中a代表 11 高度提升 11分 下图是某人工鱼塘生态系统能量流动图解 能量单位为 j cm2 a 请回答 2 能量从第一营养级流到第二营养级的传递效率是 3 草鱼以水草为食 白鲢以绿藻和水草为食 草鱼与白鲢的种间关系是 调查鱼塘中草鱼的种群密度 宜用法 4 由于食性不同 鱼塘中鱼类等生物具有分层现象 群落的这种空间结构称为 5 该生态系统具有能量流动 物质循环和三个方面的功能 思路剖析 输入某生态系统的能量主要是由生产者固定的太阳能 图中a代表呼吸作用释放的能量 第三营养级从第二营养级获得的能量 呼吸量 2 1 未利用部分 5 1 微生物分解部分 0 05 传给下一个营养级 0 25 有机物输入部分 5 0 2 5 同理可以推出第二营养级的同化量 14 生产者的同化量 110 所以 能量从第一营养级流到第二营养级的传递效率是14 110 100 12 7 答案 1 生产者呼吸作用 消耗的能量 2 12 7 3 竞争标志重捕 4 垂直结构 5 信息传递 12 能力综合 18分 同学们在课外活动中发现植物的落叶在土壤里会逐渐腐烂 形成腐殖质 他们猜测落叶的腐烂是由于土壤微生物的作用 不同生态系统的土壤微生物分解能力不同 并设计了实验进行验证 1 实验设计首先要遵循的是原则和原则 2 某实验小组以分别带有白菜