优化探究（新课标）高考生物一轮复习 5.2生态系统的物质循环、信息传递及稳定性课件 新人教版必修3.ppt

观考情考纲考频 1 生态系统中物质循环的基本规律及其应用 3年6考 2 生态系统中的信息传递 3年3考 3 生态系统的稳定性 3年3考 4 探究水族箱 或鱼缸 中群落的演替 实验 3年1考 第2讲生态系统的物质循环 信息传递及稳定性 一 生态系统的物质循环1 物质循环 1 概念 组成生物体的各种元素在与间不断地循环的过程 2 特点 反复利用 3 与能量流动的关系 二者同时进行 相互依存 不可分割 4 意义 通过和使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起 形成一个统一整体 生物群落 无机环境 全球性 循环流动 能量流动 物质循环 2 碳循环 1 碳在无机环境中的存在形式 和碳酸盐 2 碳在无机环境与生物群落之间的循环形式 主要 3 循环过程 碳从无机环境到生物群落是通过作用 作用实现的 从生物群落到无机环境则通过 和实现的 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 打破了生物圈中的平衡 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 co2 co2 光合 化能合成 动植物的呼吸作用 微生物的分解作用 co2 碳循环 气温升高 二 生态系统的信息传递1 信息的种类和实例 2 信息传递在生态系统中的应用 1 个体 的正常进行 离不开信息的作用 2 种群 生物 也离不开信息的传递 3 群落与生态系统 信息还能调节生物的关系 以维持 的稳定 4 信息传递在农业生产中的应用 提高农产品和畜产品的产量 对有害动物进行控制 三 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相对稳定的能力 2 形成原因 生态系统内部具有一定的能力 其调节机制为调节 生命活动 种群的繁衍 种间 生态系统 结构和功能 自我调节 负反馈 3 类型 1 抵抗力稳定性 概念 生态系统 的能力 规律 生态系统中的组分越多 营养结构越 其自我调节能力就越 抵抗力稳定性就越 反之则越低 特点 调节能力有一定限度 超过限度 能力就遭到破坏 2 恢复力稳定性 概念 生态系统的能力 规律 干扰程度不同 其恢复速度和时间也不一样 与抵抗力稳定性的关系 二者存在着的关系 抵抗力稳定性较高的生态系统 恢复力稳定性 反之亦然 抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状 复杂 强 高 自我调节 受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状 相反 较低 4 提高生态系统稳定性的措施 1 控制对生态系统的程度 对生态系统的利用应适度 不应超过生态系统的 2 对人类利用强度较大的生态系统 应实施相应的 投入 保证生态系统内部的协调 干扰 自我调节能力 物质和能量 结构和功能 1 判断下列有关生态系统物质循环叙述的正误 1 光合作用推动碳循环过程 促进了生物群落中的能量循环 2013年高考天津卷 2 碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以co2的形式进行 3 植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环 4 由于过度的人工碳排放 破坏了生态系统的碳平衡 导致大气中二氧化碳浓度增加并引起全球气候变化 2 判断下列有关生态系统信息传递叙述的正误 1 拟水狼珠是稻田中卷叶螟 褐飞虱两种主要害虫的天敌 害虫与拟水狼珠间的信息传递 有利于维持生态系统的稳定 2013年高考四川卷 2 当食草动物看到青草明显减少时 部分个体会另觅取食地 这体现了生态系统的信息传递功能 2012年高考山东卷 3 成年大熊猫经常用尿液和肛腺的分泌物在岩石或树干上进行标记 这种行为传递的信息类型属于化学信息 4 蜘蛛在蜘蛛网上捕食昆虫所利用的信息种类是物理信息 3 判断下列有关生态系统稳定性相关叙述的正误 1 在菌根形成率低的某高寒草甸试验区进行菌根真菌接种 提高了该试验区生态系统的稳定性 其原因是物种丰富度升高 生态系统营养结构复杂 自我调节能力升高 2013年高考天津卷 2 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 2012年高考浙江卷 3 与自然池塘相比 人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性高 4 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 1 物质循环概念分析 1 物质 组成生物体的化学元素 如c h o n p s等 2 循环范围 两个支点 和之间 3 循环特点 具有 循环性 生态系统的物质循环 生物群落 无机环境 全球性 2 碳循环过程分析由图可知 1 碳的存在形式与循环形式 在生物群落和无机环境间 主要以形式循环 在生物群落内部 以形式传递 在无机环境中 主要以和碳酸盐形式存在 2 碳进入生物群落的途径 生产者的和化能合成作用 co2 含碳有机物 co2 光合作用 3 碳返回无机环境的途径有三个 一是的分解作用 二是动 植物的 三是化石燃料的燃烧 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相互的 其他成分之间的传递都是的 由以上分析 碳循环过程可归纳为 分解者 呼吸作用 单向 3 温室效应的形成原因 影响及缓解措施 1 大气中co2含量持续增加是形成的主要原因 工厂 汽车 飞机 轮船等对的大量使用 向大气中释放大量的co2 森林 草原等植被大面积的破坏 大大降低了对大气中co2的调节能力 温室效应 化石燃料 2 影响 气候变暖会使冰川雪山融化 海平面上升 这样就使沿海城市和国家面临灭顶之灾 由于气候变化 也改变了降雨和蒸发机制 影响农业和粮食资源的生产 降雨量的变化使部分地区更加干旱或更加雨涝 并使病虫害增加 3 缓解措施 增加绿地面积 减少的燃烧 开发清洁能源 植树造林 化石燃料 4 能量流动和物质循环的区别与联系 知识拓展 1 富集作用概念 指环境中的一些污染物 如重金属 化学农药 通过食物链在生物体内大量积累的过程 2 富集物特点 化学性质稳定不易被分解 在生物体内积累而不易排出 3 富集作用过程 随着食物链的延长而不断加强 即营养级越高 富集物的浓度越高 如有机氯农药在水中的溶解度虽然很低 但是通过 浮游植物 浮游动物 小鱼 肉食性鱼 这样一条食物链 可以千万倍地富集起来 4 富集作用危害 有害物质的浓度通过生物富集作用增加 会对人体或动物造成危害 1 2015年山西四校联考 物质循环属于生态系统的功能之一 下列与物质循环相关的叙述不正确的是 a 绿色植物同化无机碳转变成有机碳b 在生物群落内 碳以有机物的形式存在c 乳酸菌可将有机碳分解为无机碳d 化石燃料的燃烧打破了碳循环的平衡解析 绿色植物可通过光合作用把自然界中的无机碳转变成生物体内的有机碳 a正确 在生物群落内 碳以有机物的形式存在 b正确 乳酸菌是厌氧型细菌 进行无氧呼吸的产物是乳酸 故不能将有机碳分解为无机碳 c错误 化石燃料的燃烧会导致空气中的二氧化碳增多 引起温室效应 打破了碳循环的平衡 d正确 答案 c 2 如图为生态系统中碳循环示意图 a j为相关生命活动或生理过程 下列说法错误的是 a 图中a是生产者 b d为消费者b 碳元素在a和c之间以co2形式循环c 增加图中生物的数量可提高生态系统的抵抗力稳定性d 伴随能量散失有关的箭头是b e f j 解析 题图中a是生产者 b d为消费者 e为分解者 c为无机环境 碳元素在生产者和无机环境之间以co2形式循环 增加生物的种类可提高生态系统的抵抗力稳定性 能量散失的途径是呼吸作用 图中表示呼吸作用的箭头有b e f j 答案 c 1 生态系统的信息传递 1 作用 决定能量流动与物质循环的和 2 表现 信息传递存在于生态系统的各种成分之间 把生态系统的各个组成部分联系成一个整体 而且具有调节生态系统的作用 生态系统的信息传递 方向 状态 稳定性 2 信息传递的特点信息传递的方式不像物质循环那样是循环的 也不像能量的流动是单向的 而往往是双向的 有从输出者向输入者的信息传递 也有从输入者到输出者的反馈 3 信息传递在生态系统中的作用 1 调控生物体的正常进行和的繁衍 2 调节生物的种间关系 以维持的稳定 生命活动 种群 生态系统 4 信息传递在农业生产中的应用 1 提高农产品和畜产品的产量 养鸡业在增加营养的基础上延长光照时间可以提高产蛋率 用一定频率的声波处理蔬菜 谷类作物及树木等的种子 可以提高发芽率 获得增产 模拟动物信息吸引大量传粉动物 就可提高果树的传粉率和结实率 2 对有害动物进行控制 黏虫成虫具有趋光性 对蜡味特别敏感 生产上就利用这一点 在杀菌剂中加入蜡类物质诱杀黏虫 人们还可以利用性引诱剂 迷向法 防治害虫 5 信息传递与生态系统其他功能的比较 3 下列有关生态学原理或规律的叙述中 正确的是 a 蜜蜂找到蜜源后 通过跳圆圈舞向同伴传递信息 这属于物理信息b 低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡c 生态系统中的能量流动和信息传递都是单向的d 森林生态系统具有调节气候的能力 体现了生物多样性的直接使用价值解析 a项属于行为信息 c项信息传递是双向的 d项森林生态价值属于间接使用价值 答案 b 4 2015年淮安模拟 下列关于生态系统中信息传递的叙述 正确的是 a 生态系统中的信息只能来源于同种或异种的生物b 植物生长素对植物生长的调节属于信息传递中的化学信息c 动物可通过特殊的行为在同种或异种生物间传递信息d 牧草生长旺盛时 为食草动物提供采食信息 这对食草动物有利 对牧草不利解析 生态系统中的信息不仅可来自于生物群落中的各种生物 还可来自于无机环境 例如湿度 光照等 a错误 生态系统的信息传递 可发生在同一物种的不同个体之间或不同物种之间以及生物与无机环境之间 而植物激素在植物体内起作用 所以b错误 动物可通过特殊的行为在同种或异种生物间传递信息 c正确 一定限度内 食草动物吃草有利于草的更新与分蘖 d错误 答案 c 1 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系 生态系统的稳定性 2 生态系统稳定性的条件 表现和调节机制 1 稳定性前提条件只有当生态系统发展到一定阶段 它的生产者 消费者和分解者三大功能类群齐全 能量的输入保持稳定 物质的输入和输出相对平衡时才表现出来 这一阶段就是生态系统的成熟阶段 2 稳定性表现 结构相对稳定 生态系统中动植物种类及数量一般不会有太大的变化 一般相关种群数量呈现周期性变化 可用如图曲线表示 功能相对稳定 生物群落的能量输入与输出相对平衡 物质的输入与输出保持相对平衡 3 生态系统自我调节能力辨析 1 实例 河流 森林 2 基础 负反馈调节 在生态系统中普遍存在 3 特点 生态系统的自我调节能力是有限的 当外界干扰因素的强度超过一定限度时 生态系统的自我调节能力迅速丧失 生态系统难以恢复 4 反馈调节的种类 易错易混 1 对于极地苔原 冻原 由于物种组分单一 结构简单 它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低 2 生态系统抵抗力稳定性与自我调节能力的大小关系 3 增加物种丰富度可以提高生态系统的稳定性 对自然生态系统应加强生物多样性保护 而对人工生态系统可适当增加物种的多样性 5 天然牧场的一小片区域被作为牧草留种区 为了防止鸟啄食草籽 人们用网把留种区罩了起来 后来发现留种区的草几乎被虫吃光 而其他区域却安然无恙 此现象给我们的启示是 a 食草昆虫具有超强的繁殖能力b 生态系统的稳定性有赖于完整的营养结构c 草原鸟类的主要食物来源是昆虫d 牧草的种类单一会导致害虫的大发生解析 生态系统的抵抗力稳定性取决于生态系统自我调节能力的大小 而自我调节能力依赖于完整的营养结构 题干中的实例人为地缩短了食物链 破坏了生态系统的营养结构 影响了生态系统的稳定性 答案 b 6 下列有关生态系统稳定性的叙述 错误的是 a 抵抗力稳定性弱的生态系统恢复力稳定性一定强b 生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节c 适当增加草原生态系统的物种丰富度可有效提高其抵抗力稳定性d 野火烧不尽 春风吹又生 体现了生态系统的恢复力稳定性解析 抵抗力稳定性弱的生态系统恢复力稳定性不一定强 如极地苔原生态系统 生物种类少 抵抗力稳定性弱 但由于温度极低 条件恶劣 恢复力稳定性也很弱 a错误 答案 a 实验二十八设计并制作生态缸 观察其稳定性 1 实验流程 2 实验设计要求 3 生态缸稳定性观察与分析 1 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 2 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 7 为观察生态系统的稳定性 设计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 注 表示有 表示无 请回答以下问题 1 乙瓶中 藻类的种群密度变化趋势为 原因是 2 丙瓶比甲瓶有较多的有机物 原因是 3 丁瓶与甲瓶相比 氧气含量 原因是 4 根据观测结果 得出结论 解析 1 甲瓶稳定的原因分析 生态系统的稳定性取决于该生态系统生物种类和数量的合理搭配 在光照条件下 水草 藻类为生产者 进行光合作用 消耗水中的二氧化碳 释放出氧气 同时将无机物转化成有机物 为消费者 浮游动物 小鱼 提供氧气和食物 泥沙中含有微生物 分解者 可将水中的有机物分解成无机物 实现瓶内物质循环 2 准确分析表中的信息 乙瓶与甲瓶相比缺少光照 不久稳定性被破坏 说明光照是维持该生态系统的必要条件 丙瓶与甲瓶相比缺少分解者 不久稳定性被破坏 说明分解者是维持该生态系统的必要条件 丁瓶与甲瓶相比多小鱼 消费者过多 也造成稳定性被破坏 说明生态瓶中消费者不能过多 过多会因氧气供应不足 造成生态系统崩溃 答案 1 减小缺乏光照 无法进行光合作用 2 没有微生物的分解作用 3 低小鱼呼吸要消耗部分氧气 4 分解者是生态系统的重要组成成分 光照是维持该生态系统长期稳定的必要条件 例1 下列有关生态系统稳定性的叙述 不正确的是 a 生态系统稳定性的基础是生态系统具有自我调节能力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 北极苔原生态系统的抵抗力稳定性弱 恢复力稳定性强d 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 生态系统的稳定性 解析 生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性 生态系统具有自我调节能力 这是生态系统稳定性的基础 生态系统内部结构与功能协调 可以提高生态系统稳定性 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 a b d正确 北极苔原生态系统的抵抗力稳定性弱 恢复力稳定性也弱 答案 c 例2 2015年广州模拟 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 生态系统的物质循环 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a co2的过程 图甲中d为分解者c 每年的冬季co2浓度变化 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 解析 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 图甲中缺少a释放co2的过程 但b为分解者 冬季由于植物光合作用减弱 植物吸收co2的能力降低 且煤 石油的燃烧量增加 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的原因是每年co2的排放量都大于co2的吸收量 答案 b 例3 2015年佛山模拟 如图中 两条虚线之间的部分表示生态系统稳定性的正常范围 y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小 x表示恢复到原状态所需的时间 请回答下列问题 生态系统的功能及稳定性 1 生态系统结构复杂 各组分间通过 和 紧密联系 形成统一整体 同时 调节着生物种间关系 以维持生态系统的稳定性 2 生态系统稳定性的基础是 若要保持一个封闭生态系统的稳定性 必须从外界源源不断地输入 3 对a b两个生态系统施加相同强度的干扰 若ya yb 则这两个生态系统的抵抗力稳定性的关系为a b 填 或 对同一生态系统来说 x和y的关系为 4 环境污染是影响生态系统稳定性的因素之一 研究环境污染物对生物的影响 可用于生态风险评估 进行生态风险评估时 要计算出一个风险商数 rq 若rq 1显示污染物对生物的健康只构成低风险 rq 1则显示污染物可能对生物有害 请根据表中的rq值预测污染物对4种生物生存和该生态系统稳态的影响 解析 1 物质循环 能量流动和信息传递将生态系统的各组成成分形成一个统一整体 2 物质是循环的 因此一个生态系统可以实现物质上的自给自足 而能量流动是单向 递减的 因此必须有源源不断的能量输入 才能保持封闭生态系统的稳定性 3 在相同强度的干扰下ya yb 表明a生态系统受到的影响更大 其抵抗力稳定性低 偏离正常范围越大 恢复需要的时间就越长 故x和y呈正相关 4 根据rq的含义可判断表中污染物对4种生物生存和该生态系统稳态的影响 答案 1 能量流动物质循环信息传递 2 一定的自我调节能力能量 3 正相关 4 对四种生物生存的影响 d内两种污染物的rq 1 b内汞的rq 1 污染物会威胁这些生物的生存 由于a和c生物体内两种污染物的rq 1 其生存不会受到威胁 该生态系统的生物多样性会降低 抵抗力稳定性会降低 微讲座三十三生态系统物质循环及稳定性易混点1 物质循环的易错点 1 物质循环的范围 物质循环中所说的 生态系统 并不是一般的生态系统 而是指地球上最大的生态系统 生物圈 物质循环具有全球性 2 实现碳循环的关键是生产者和分解者 3 碳传递的双向与单向 碳在生产者与无机环境之间的传递是双向的 碳在其他各成分间的传递均是单向的 4 重金属和ddt等农药的生物富集 生物富集问题与能量流动相反 能量沿食物链流动时逐级递减 而农药或重金属在食物链中则存在 生物富集作用 即营养级越高 该物质浓度越高 2 不同类型生态系统图解 1 碳循环过程示意图弄清箭头的方向及代表含义 2 将上图换成字母 并尝试判断四种成分 找依据 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 图2 根据a与c之间的双向箭头判断 a和c中一个是生产者 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 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 3 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 则其恢复过程应为恢复力稳定性 如火灾后草原的恢复等 1 如图是生态系统中碳循环示意图 表示碳的流动方向 下列说法正确的是 a 图中a是生产者 b d e是消费者 c是分解者b 该生态系统的成分包括a b c d 非生物的物质和能量c 该生态系统中食物网可表示为 a d e bd e每增加1kg的体重 至少需要25kg的a 解析 图中a是生产者 d e是消费者 b是分解者 c是大气中co2库 a项错误 生态系统的成分包括所有生物和非生物的物质和能量 所以还必须包括e b项错误 b是分解者 不参与食物链的组成 c项错误 按最高能量传递效率计算 e每增加1kg的体重 至少需要a为1 20 20 25 kg 答案 d 2 下列关于生态系统信息传递特征的描述 正确的是 a 生态系统的物理信息都来源