高中生物 3.4.2生态系统的稳态课件 苏教版必修3 .ppt

第二节生态系统的稳态 一 生态系统中的能量流动1 过程 1 补充图中标号代表的内容 甲 乙 丁 戊 2 生态系统所需能量的最终来源是 3 据图补充食物链中甲营养级能量的去向 通过自身 以 的形式散失 被 同化 残枝败叶 遗体残骸等被 分解 未被利用 生产者 初级消费者 呼吸作用 分解者 太阳能 呼吸作用 热能 下一营养级 分解者 2 特点 1 不可逆的 2 传递效率平均只有 左右 点拨 流入各级消费者的总能量是指各级消费者在进行同化作用时所同化的物质中含有的能量总和 消费者粪便中所含有的能量不能计入排便生物所同化的物质中的能量 它实际与上一个营养级的遗体残骸一样 属于未被下一个营养级利用的那一部分 单向流动 逐级递减 10 二 生态系统的物质循环1 含义在生态系统中 组成生物体的 等元素 不断进行着从 到 再回到 的循环 2 与能量流动的关系二者既密切相关又有本质区别 物质循环的动力来自 而物质又是能量的 3 分类水循环 和 等 c h o n p ca 无机环境 生物群落 无机环境 能量 载体 碳循环 氮循环 磷循环 4 实例 碳循环 1 主要形式 2 图解 co2 点拨 1 物质循环发生在生物群落和无机环境之间 群落内部由于捕食关系不可逆转 所以群落内部物质是单向流动的 2 物质循环中物质的形式是组成生物体的元素 不是化合物 三 生态系统的信息传递1 类型 生态系统中的光 声 热 电 磁等 通过物理过程传递的信息 物理过程 萤火虫的闪光 植物五颜六色的花 以代谢产物等化学物质传递的信息 信息素 昆虫的性外激素 狗利用其小便记路 以生物的表现或动作传递的信息 植物或动物的异常表现及行为 鸟类等的报警行为 昆虫的舞蹈 鸟类的求偶行为 以食物或养分传递的信息 食物或养分 草的数量昆虫的数量 2 作用 1 生物能根据环境信息的不断变化 调整 2 信息传递强化了生态系统的 四 生态系统稳态的维持1 含义生态系统对环境的干扰保持 的状态 是生态系统的结构和功能 的重要标志 2 稳态维持的原因生态系统具有一种 和 的能力 相对稳定 协调发展 自我调节 自我修复 自我延续 自身的生活和行为 调节机制 3 决定因素生态系统自我修复能力的大小取决于其中的 的复杂程度 生物与生物以及 之间的关系等 4 特点生态系统的稳态是相对稳定的 状态 5 维持的机制 生物种类 食物链 生物与环境 动态平衡 负反馈调节 思维判断 1 研究能量流动 可调整能量流动关系 使生产者固定的能量全部流向人类 分析 研究能量流动使能量得到最有效利用 实现能量的多级利用 使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 而非全部 2 物质循环是能量流动的载体 能量流动是物质循环的动力 分析 物质作为能量载体 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 3 碳在无机环境中存在形式是co2 分析 碳在无机环境中的存在形式是co2和碳酸盐 4 生态系统的物理信息都来源于环境 分析 生态系统的物理信息是通过物理过程来传递的 如 光 声 温度 磁力等 其既可来源于环境 也可来源于生物 5 生态系统信息传递沿食物链从低营养级向高营养级传递 分析 生态系统中信息传递往往是双向的 有从低营养级到高营养级的信息传递 也有从高营养级到低营养级的信息传递 6 负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础 分析 在负反馈调节中 抑制和减弱最初发生变化的那种成分所产生的变化 从而达到和保持稳态 生态系统的能量流动1 能量流动过程包括能量的输入 传递 包括转化 和散失等过程 2 各营养级的能量流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的全部能量 能量的来源与去路有 生产者 主要来自太阳能 总初级生产量 1 来源 各营养级 来自上一营养级所同化的能量 自身呼吸消耗 转化为其他形式的能和热能 流向下一营养级 2 去路 残体 落叶 排泄物等被分解者分解 未被利用 包括生物每年的积累量 动植物残体以化石燃料形式被储存起来的能量 3 关系 一个营养级同化的能量 呼吸消耗的能量 被下一营养级同化的能量 分解者利用的能量 未被利用的能量 3 能量传递效率 100 4 能量流动特点的原因分析 1 单向流动 能量流动是沿食物链进行的 食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果 是不可逆转的 各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用 因此能量流动无法循环 2 逐级递减 各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量 各营养级的能量都会有一部分流入分解者 各营养级的能量都有未利用的部分 高考警示钟 消费者的摄入量不是同化量 1 原因分析 消费者摄入的食物大部分经消化吸收后被同化 未被吸收的食物残渣以粪便形式排出体外 这些粪便中含有的能量未流入本营养级 不属于本营养级同化的能量 它实际与上一营养级的遗体 残骸一样 属于被分解者分解的那一部分 2 二者关系 同化量 摄入量 粪便量 典例训练1 某草原生态系统一条食物链a b c中 各种群对能量的同化 利用 传递等的部分数量关系如下表 已知该草原生态系统受到的太阳辐射为150000百万千焦 但其中149875百万千焦的能量未被生产者固定 下列有关计算不正确的是 单位 百万千焦 a 流经该生态系统的总能量为125b a净生产量为59 5c b呼吸消耗的能量为19d 能量从b到c的传递效率为14 3 解题指南 1 考查实质 本题考查对能量流动的理解和应用 2 解题关键 解答本题关键是理解各营养级的能量来源和去路 同化量与净同化量之间的关系为 同化量 净同化量 呼吸消耗 解析 选c 流经该生态系统的总能量为150000 149875 125百万千焦 即a的同化量 a的净生产量为同化量 呼吸消耗量 125 65 5 59 5百万千焦 b呼吸消耗的能量为14 0 5 9百万千焦 能量从b到c的传递效率为2 14 0 14 3 互动探究 1 b排出粪便中的能量实际应包含在表中的哪一能量中 提示 a的同化量和传递给分解者的能量3 0中 分析 b排出粪便中的能量并没有被b同化 不属于b的同化量 应属于a的同化量 它实际与a的遗体 残骸一样 属于传递给分解者的那一部分 2 为什么能量从b到c的传递效率仅为14 3 提示 生态系统能量流动是逐级递减的 分析 生态系统能量流动过程中有损耗 如呼吸作用消耗散失 流入分解者等 变式备选 科学家对生活在某生态系统的一个蜘蛛种群的能量进行定量分析 得出了能量流经这种肉食动物的有关数据如图所示 能量以种群的质量表示 下列叙述正确的是 被蜘蛛吃下未被蜘蛛同化的能量属于上一营养级同化量中的一部分 在食物链中 蜘蛛至少位于第三营养级 图中x代表用于蜘蛛生长 发育和繁殖的能量 根据图中的数据不能算出猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率a b c d 解析 选a 对 进行判断时 要特别注意同化的含义 被蜘蛛吃下未被蜘蛛同化的能量属于上一营养级同化量中用于自身生长 发育和繁殖中的能量的一部分 正确 在食物链中 蜘蛛以小动物为食 至少位于第三营养级 正确 被某一营养级同化的能量一部分用于自身呼吸消耗 一部分用于生长 发育和繁殖 后者有一部分流到下一营养级 一部分被分解者分解和未被利用 正确 能量传递效率指的是下一营养级同化量和上一营养级同化量之比 由于题目中没给出上一营养级同化量值 储存值为同化量减去消耗量 不能算出猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率 正确 生态系统的物质循环1 物质循环 1 概念解读 物质 指组成生物体的c h o n p ca等元素 循环 指在生态系统内的生物群落和无机环境之间所形成的反复的循环运动 2 特点 全球性 地球上最大的生态系统是生物圈 所以物质循环带有全球性 称为生物地球化学循环 循环利用 物质在生物群落和无机环境之间反复循环 2 碳循环 1 过程 如图所示 食物 动植物尸体 化石燃料 绿色植物 光合作用 大气中的co2 呼吸 呼吸 分解 燃烧 动物 2 过程解读 碳的循环形式 a 在生物群落与无机环境间主要以co2形式循环 b 在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动 大气中的co2来源 a 生产者 消费者的呼吸作用 b 分解者的分解作用 c 化石燃料的燃烧 实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键环节是生产者和分解者 目前由于大气中co2含量持续增加 碳循环平衡被打破 形成温室效应 3 能量流动和物质循环的关系 以有机物形式流动 单向流动 逐级递减 生态系统各营养级 以无机物形式流动 反复出现 循环流动 全球性 能量的固定 转移 释放离不开物质的合成和分解 物质是能量沿食物链 网 流动的载体 能量是物质在生态系统中往复循环的动力 沿食物链 网 单向流动 在无机环境和生物群落间往复循环 高考警示钟 1 物质在无机环境和生物群落间是循环往复的 在生物群落内部是单向传递的 2 分解者的分解作用实质是分解者的呼吸作用 包括有氧呼吸和无氧呼吸 典例训练2 2010 海南高考 请回答 1 碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以 的形式进行 驱动整个生态系统运转的能量主要来源于 的太阳能 2 分解者通过 和 的方式将有机物分解成co2等释放到无机环境中 3 生态系统中物质循环总是与 结合在一起 该食物网中若要实现物质循环 还需补充 成分 4 如果环境中的某种有毒物质在生物体内既不能分解 也不能排出体外 则该物质经 的传递后 便可在不同的生物体内积累 因此 通常生物所在的 越高 该有毒物质在其体内的积累量越大 解题指南 1 考查实质 考查生态系统的结构 物质循环及生物放大等有关知识 2 解题关键 明确分解者的分解作用是通过呼吸作用实现的 解析 1 生态系统运转的能量主要来源于绿色植物固定的太阳能 2 分解者通过分解作用将有机物分解为无机物 分解作用包括有氧呼吸 无氧呼吸 3 物质循环总是与能量流动结合在一起 物质循环离不开生产者和分解者 4 生态系统的物质循环和能量流动的渠道是食物链和食物网 答案 1 co2绿色植物固定 或光合作用固定 2 有氧呼吸无氧呼吸 或发酵 3 能量流动分解者 4 食物链营养级 变式备选 如图是生态系统中某元素循环的模式图 该图可以说明 该图主要体现的是碳元素的循环 a与b两种生物是生态系统不可缺少的成分 图中的生理过程 全在线粒体中进行 该物质循环带有全球性a b c d 解析 选a 图示为碳循环示意图 具有全球性和循环性特点 a是生产者 b是初级消费者 c是次级消费者 d是分解者 其中a d是生态系统不可缺少的 图中生理过程 的场所是细胞质基质和线粒体 变式备选 分析有关人体体液中物质交换 生态系统碳循环的示意图 以下说法正确的是 a 乙图中的d是生态系统中的主要成分b 人体o2浓度最高的是甲图中的bc 人体过敏反应时 甲图中的a增加导致组织水肿d 食物链中能量最少的是乙图中的b所处的营养级 解析 选c 甲图是人体体液中物质交换示意图 其中a是组织液 b是淋巴 c是血浆 d是组织细胞 在人体中o2浓度最高的是c 血浆 过敏反应时由于a增加导致组织水肿 乙图是生态系统碳循环示意图 其中a是生产者 b是分解者 c是消费者 d是大气中的co2 在生态系统中生产者是主要成分 食物链中能量最少的是消费者c所处的营养级 生态系统的稳态及其调节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 生态系统的主要调节方式 负反馈调节 1 图示 2 结果分析 抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化 使生态系统保持稳定 高考警示钟 1 生态系统的稳定性不是恒定不变的 它是一种相对稳定 2 生态系统的生物数量越多 生态系统的稳定性不一定越强 但生态系统的生物种类越多 生态系统的稳定性越强 典例训练3 地球上各种不同类型的生态系统具有不同的调节能力 与农田 草原 冻原等生态系统相比较 热带雨林的自我调节能力特点是 a 种群数量多 调节能力强 抵抗外界干扰能力弱b 分解力弱 生产力强c 抵抗外界干扰能力强 自我恢复能力弱d 能量流动速度快 物质循环速度慢 解题指南 1 考查实质 本题以热带雨林为例 通过比较考查生态系统中自我调节能力的特点 2 解题关键 从生态系统结构和功能的角度 分析生态系统中决定自我调节能力的因素 解析 选c 热带雨林生物种类繁多 生态系统的成分和营养结构复杂 因此 自我调节能力强 热带雨林生态系统与其他生态系统相比 光照较强 气温较高 生产者和分解者的活动均较强 因此物质循环和能量流动速度均较快 变式训练 下列关于生物体或生态系统的调节叙述中 错误的是 a 在森林中 当害虫增多时食虫鸟也会增多 这样害虫种群的增长就受到抑制 这属于生物群落内的负反馈调节b 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c 甲状腺激素在人体内含量相对稳定不属于负反馈调节d 生态系统的自我调节能力不是无限的 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会迅速丧失 解析 选c 不仅生物群落内部存在负反馈调节 而且人体内部负反馈调节也广泛存在 甲状腺激素在人体内含量相对稳定属于负反馈调节 生态系统的信息传递1 信息传递的模型及解读 1 该模型为信息传递模式图 属物理模型 2 形式 分为物理信息 化学信息 行为信息和营养信息等 3 来源 可来自环境 也可来自生物 4 方向 信息传递往往是双向的 5 作用 信息传递可以调节生物的种间关系和生物的生命活动 6 过程 反馈作用信源 信息产生 信息道 信息传输 信宿 信息接收 阻碍其中的任一环节均不能实现信息的传递 2 信息传递与生态系统其他功能的比较 技巧点拨台 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 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 下列信息传递的实例中 属于调节生物种间关系的是 a 莴苣在适宜光波长下才能萌发生长b 昆虫散发性外激素传递信息c 草原返青时 绿色 为食草动物提供信息d 雄鸟求偶时进行复杂的 求偶 炫耀 解题指南 1 考查实质 本题从生活现象入手 以生态系统信息传递的种类为突破点 考查分析判断新情境的能力 2 知识储备 1 生态系统信息传递的种类 2 生物种间关系与种内关系的区别 解析 选c a选项属于光对植物的影响 b d选项属于种内的信息传递关系 c选项是信息传递调节生物种间关系的实例 互动探究 1 分析各选项所示的信息传递类型提示 a项所示的信息传递的类型是物理信息 b项所示的信息传递的类型是化学信息 c项所示的信息传递的类型是营养信息 d项所示的信息传递的类型是行为信息 2 d项中一次成功的 求偶 炫耀能说明生态系统的信息传递具有双向性吗 提示 能 分析 信息传递包括信息的发出和接收 一次成功的 求偶 炫耀 即包括求偶者有信息传至被求偶者 也包括被求偶者有信息传至求偶者 变式备选 下列信息的传递中 与其他三种不属于同一类型的是 a 小囊虫在发现榆 松寄生植物后 会发出聚集信息素 召唤同类来共同取食b 榆树通过分泌一种化学物质 与栎树产生相互拮抗的现象c 雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波而找到雌蚊d 群居动物通过群体气味与其他群体相区别 解析 选c a项中的 信息素 b项中的 化学物质 d项中的 气味 均能说明其信息传递的类型属于化学信息 而c项中的 低频声波 能说明其信息传递的类型属于物理信息 探究实验中的自变量设置 生态系统中分解者的作用 案例 下列是对土壤微生物开展探究活动的三个案例 请在相应的空白处作答 1 案例 探究落叶在土壤微生物的作用下是否发生腐烂 分解 设计思路 对实验组土壤应该进行 处理 尽可能排除 的作用 2 案例 探究土壤微生物对淀粉的分解作用 实验步骤 将取自农田的土壤制成土壤浸出液 放在烧杯中静置一段时间 另取两只烧杯 编号为a b 加入等量的淀粉糊 在a烧杯中加入30ml土壤浸出液 b烧杯中加入 在室温条件下放置7天后 从a烧杯中取20ml溶液 分别加入a1和a2两支试管各10ml 从b烧杯中取20ml溶液 分别加入b1和b2两支试管各10ml 在a1和b1中加入碘液 在a2和b2中加入 并进行 处理 观察各试管的 记录实验结果 命题人透析 1 对照实验中自变量的处理方法 案例 中实验的自变量是土壤微生物的有无 对照组不做处理含有微生物 实验组应不含微生物 应进行灭菌处理 案例 中实验的自变量是分解淀粉的微生物的有无 a组土壤浸出液含有微生物 b组烧杯中加入的液体应不含微生物 因此可加入等量的蒸馏水 2 验证不同糖类需要的试剂 淀粉遇碘液变蓝 淀粉分解产生的还原糖遇斐林试剂在水浴加热的情况下产生砖红色沉淀 标准答案 1 灭菌土壤微生物 2 30ml 等量 蒸馏水 无菌水 等量的 斐林试剂水浴加热 颜色变化 阅卷人点评 得分要点本题的所有答案都是惟一的 只有符合标准答案才能得分 失分案例 1 第2空错答为 无关变量 2 答案不严谨 只答出 蒸馏水 第2空答案不严谨 答为 加热 1 2012 无锡模拟 下列4种现象中 不适宜用生态系统中能量流动规律进行合理分析的是 a 虎等大型肉食动物容易成为濒危物种b 蓝藻易在富营养化水体中爆发c 饲养牛 羊等动物 成本低 产量高d 巨大的蓝鲸以微小的浮游动物为食 解析 选b 本题考查生态系统中能量流动原理的应用 生态系统中能量流动规律是单向流动 逐级递减 但该规律必须涉及两个以上的营养级 a c d三项均符合要求 但b项内容是无机环境与第一营养级之间的关系 不符合生态系统中能量流动规律 2 从生态系统物质循环的角度看 人体内碳元素的根本来源是 a 大气中的co2b 生产者c 分解者d 消费者 解析 选a 人体内的碳元素来源于食物中的有机物 而有机物来源于光合作用 光合作用产生的有机物中碳的来源是大气中的co2 3 法国的昆虫学家法布尔做过以下实验 在一个风雨交加的夜晚 在一所被丛林包围的屋里 把一只雌性蚕蛾扣在纱笼里 尽管外面狂风骤雨 但还是有几十只雄性蚕蛾扑向纱笼 此现象说明 a 昆虫间通过信息相互联系 这种信息是无线电波b 昆虫间通过信息相互联系 因为昆虫都具有趋化性c 昆虫间通过信息相互联系 联系的媒介是阴雨天气d 昆虫的雌雄个体间通过信息相互联系 这种信息是化学信息 性外激素 解析 选d 昆虫在生命活动中产生了一些可以传递信息的化学物质 如性外激素 它由昆虫的体表腺体所分泌 并且具有挥发性 其作用是引诱异性个体前来交尾 这样雌雄个体就可以通过化学信息联系在一起 完成生殖过程 4 下列有关生态学规律的叙述正确的是 多选 a 农田生态系统失去人的管理 生态系统变得更稳定 但能量流动方向改变b 低碳生