4.2.2生态系统中的物质循环.ppt

生态系统的物质循环 讨论 生态系统依靠太阳源源不断地提供能量 而生态系统中的物质却都是由地球提供的 维持生态系统所需的大量物质 例如氧 水 氮 碳和许多其他物质 都是由地球提供的 为什么亿万年来却没有被生命活动所消耗完 一 概念 二 生态系统的物质循环 这里的物质是指 这里的生态系统是指 在哪两者之间循环 在生态系统中 组成生物体的C H O N P Ca等化学元素 不断进行着从无机环境到生物群落 又从生物群落回到无机环境的循环过程 这就是生态系统的物质循环 这里的生态系统是地球上最大的生态系统 生物圈 其中的物质循环带有全球性 所以也叫生物地球化学循环 注意 物质 组成生物体C H O N P S等基本元素 而不是单质 也不是化合物 范围 是指地球上最大的生态系统 生物圈 其中的物质循环带有全球性 所以又叫生物地球化学循环 二 特点 具有全球性 反复利用 循环流动 循环 施用农药DDT的地区 虽然只占陆地面积的一小部分 可是在远离施药地区的南极动物企鹅体内也发现了DDT 南极动物体内为何会出现DDT 此现象说明了什么 全球性 温室效应的控制不只是某一个国家的事情 为此1997年12月11日联合国在日本东京有关温室气体的排放签署了 京都议定书 这基于物质循环具有 的特点 下图是一幅1989年世界环境日主题的宣传画 全球性 碳是地球上储量最丰富的元素之一 碳是构成生物体的基本元素 约占生物体干重的49 碳链是有机化合物的 骨架 没有碳就没有生命 三 碳循环 大气CO2库 碳的固定量 碳的返回量 1 碳循环图解 1 碳循环的形式 2 碳在自然界中的主要存在形式 3 碳在生物体内的存在形式 4 碳进入生物群落的途径 5 碳在生物体之间传递途径 6 碳返回无机环境的途径 CO2 CO2 碳酸盐 含碳有机物 光合作用和化能合成作用 食物链和食物网 生物的呼吸作用 分解者的分解作用 化石燃料的燃烧等 2 过程分析 甲为生产者 乙为分解者 丙为消费者 例 下图是自然界碳循环的简图 图中的甲 乙 丙各代表什么 碳循环的变式图 如果滥伐森林 大量化石燃料燃烧 对生态系统的碳循环及生态环境有何影响 破坏碳循环的平衡 大气中CO2含量增加 温室效应 了解 温室效应 1 温室效应 2 CO2增多的原因 3 温室效应的危害 4 缓解温室效应的措施 生态系统的存在是靠物质循环和能量流动来维持的 生态系统的能量流动和物质循环都是通过食物链和食物网的渠道实现的 二者相互依存 又相辅相承 形成密不可分的统一整体 能量流动和物质循环的关系 主要以有机物形式沿食物链 网 单向流动生态系统各营养级单向流动 逐级递减 主要以无机物形式在无机环境与生物群落之间反复循环全球 生物圈 反复循环 1 能量流动的过程离不开物质的合成与分解 2 物质是能量沿食物链流动的载体 3 能量是物质在生态系统中往复循环的动力 是生态系统主要功能 同时进行 相互依存 不可分割 1 一种N P等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象 2 富营养化的影响 藻类大量繁殖 动物大量死亡 水质发臭 水中含氧量下降 富营养化 生物富集 1 概念 生物富集作用又叫生物浓缩 是指生物体通过对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累 使这些物质在生物体内的浓度超过环境中浓度的现象 是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聚的过程 2 原因 因为这些污染物一般具有化学性质稳定而不易分解 在生物体内积累而不易排出等特点 所以 生物富集作用随着食物链的延长而不断加强 3 特点 营养级越高 有毒物质的积累就越多 生态系统的信息传递 案例1 1 信息的种类 物理信息 物理信息 生态系统中的光 声 颜色 温度 湿度 磁力等 通过物理过程传递的信息 这些信息往往表达了吸引异性 种间识别 威吓和警告等作用 海豚的回声定位 鸟迁徙行为中对方向的判断 太阳 鸽子喙部发现感应磁场器官识途靠地磁导航 蛇的热感受器 红外线感受器 鱼的侧线 感知水流速度和方向 案例2 凤眼莲根部的分泌物可以明显地抑制由于水体富营养化而大量繁殖的藻类的生长 化学信息 化学信息 生物代谢过程中分泌出来的一些物质 如酶 维生素 生长素 抗生素 性引诱剂和激素等 经外分泌或挥发作用散发出来被其他生物所接受和传递 蚊触须上的 二氧化碳和剧烈运动时产生的乳酸 化学探测器 引诱 雄蛾的触角可以 嗅 到十一公里外雌蛾发出气味 性外激素 化学信息 黄鼠狼肛门附近有一对臭腺 是种独特的化学武器 当黄鼠狼遭到猎狗紧紧追捕 难以脱身时 在猎狗接近的一瞬间 黄鼠狼会突然施放出一股臭液来 臭味难闻 猎狗常常给臭得发愣 黄鼠狼就乘机溜跑了 一个臭屁救了黄鼠狼的命 人们叫它 救命屁 案例3 行为信息 行为信息是动物为了表达识别 威吓 挑战和传递情况 采用特有的动作行为表达的信息 蜜蜂的舞蹈 如果花蜜在100米以内 蜜蜂会跳一种圆圈舞 绕着圆圈不停打转 求偶行为 发光萤火虫发出的萤光是一种求偶信号 以此与异性取得联系 但这种信号往往被第三者 狼蛛非法利用 结果双双被捕 成了爱情的牺牲品 炫耀这种行为多见于水鸟 如雄鸭子经常在雌鸭面前脉脉含情 不时用喙梳理羽毛 并涂擦脂肪 使羽毛平伏光洁 以炫耀自己的美丽姿态 有些鸟则只梳理色彩鲜明或者色彩别致的地方 最进步的是鸳鸯 它只象征性地用喙触碰一下翅翼上一根特别大的橙色羽毛 鹑鸡类雄性凭着花丽的外表 雄健的气魄 常在雌性面前展翅 度步 开屏等 以炫耀自己的健美 有些鸣禽则以歌舞的方式进行炫耀 从而取得配偶 2 信息传递在生态系统中的作用 资料分析 资料1 资料2 莴苣种子萌发率与光的波长的关系 作用 生命活动的正常进行 离不开信息的作用 资料3 资料分析 许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素 用来传递性信号 作用 通过信息传递 雌雄个体能相互识别 交配 保证种群的繁衍 资料4 作用 调节生物的种间关系 以维持生态系统的稳定 例题 森林中 狼能够依据兔留下的气味去猎捕兔子 兔子也同样能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕 该信息在生态系统中的作用时 A 可以保证生命活动正常进行 B 可以维持生物种群的繁衍 C 能够促进生态系统的物质循环 D 能够调节生物的种间关系 D 小结 1 生命活动的正常进行 离不开信息的作用 2 生物种群的繁衍 离不开信息的传递 3 信息传递在农业生产中的应用 a 提高农产品或畜产品的产量 例1 苹果园里放置一个电子仪器 产生与蜜蜂跳舞时相同的频率或声音 以吸引大量蜜蜂到苹果园采蜜 利于苹果更好的传粉 从而提高苹果的产量 例2 用一定频率的声波处理蔬菜 谷类作物及树木等种子 可以提高发芽率 获得增产 b 对有害动物进行控制 例3 例4 迷向法 防治害虫 在田间释放过量的人工合成性引诱剂 使雄虫无法辨别雌虫的方位 或者使它的气味感受器变得疲劳 不再对雌虫有反应 从而干扰害虫的正常交尾活动 利用音响设备发出不同的声信号诱捕或驱赶某些动物 使其结群或远离农田 EP93要点3 例 生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力 1 生态系统的稳态的概念 抵抗力稳定性恢复力稳定性 2 生态系统稳态的类型 抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系 不同生态系统在这两种稳定性的表现上有着一定的差异 一般来说 生态系统的组分越多 食物网越复杂 其自我调节能力就强 抵抗力稳定性就高 而这样的生态系统遭到破坏后 恢复力稳定性就很低 组分越少 食物网越简单 其自我调节能力就弱 抵抗力稳定行就低 而遭到破坏后的恢复力稳定性就高 5 注意事项 生态瓶必须是透明的 以便让里面的生物得到阳光 也便于观察 生态瓶要放在光线良好 但避免阳光直射的地方 以免水温过高导致生物死亡 生态瓶必须是密封的 生态瓶中投放的生物必须具有较强的生活力 它们之间要构成营养关系 数量比例要合理 生态瓶宜小不宜大 瓶中的水量应占其容积的4 5 以留出一定的空间 储备一定量