高考生物复习第2单元生物与环境第4讲生态系统的物质循环信息传递和稳定性全国公开课一等奖百校联赛示范课

走向高考·生物路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版·高考总复习第1页生物与环境必修三第二单元第2页第四讲生态系统物质循环、信息传递和稳定性第二单元第3页基础回顾2考点突破3课时作业4考纲要求1第4页考纲要求第5页1．生态系统中物质循环基本规律及应用(Ⅱ)。2．生态系统中信息传递(Ⅱ)。3．生态系统稳定性(Ⅱ)。第6页基础回顾第7页一、物质循环1．概念(1)物质：组成生物体__________，如C、H、O、N、P、S等。(2)循环范围：__________和__________之间。(3)循环特点：含有_______、__________、__________。化学元素

无机环境生物群落全球性循环流动重复出现第8页2．碳循环过程(1)请写出图中各标号名称：①__________；②__________；③摄食；④__________；⑤__________；⑥分解作用。(2)循环形式：________。

呼吸作用光合作用呼吸作用燃烧CO2

第9页3．物质循环与能量流动关系(1)二者是__________，彼此相互依存，不可分割。(2)物质作为能量________，使能量沿着____________流动；能量作为________，使物质能够不停地在生物群落和无机环境之间循环往返。同时进行载体食物链(网)动力第10页二、生态系统信息传递1．生态系统中信息种类(连线)信息种类实例①物理信息a．植物生物碱、有机酸等②化学信息b．求偶炫耀③行为信息c．光、声、温度、湿度、磁力等第11页2．信息传递在生态系统中作用(1)个体：____________________，离不开信息作用。(2)种群：________________，离不开信息传递。(3)群落和生态系统：能调整生物__________，以维持生态系统稳定。3．信息传递在农业生产中应用(1)提升__________________产量。(2)对__________进行控制。生命活动正常进行生物种群繁衍

种间关系

农产品或畜产品有害动物

第12页三、生态系统稳定性1．概念生态系统所含有____________本身结构和功效相对稳定能力。2．原因生态系统含有一定__________能力。3．调整基础__________________。4．特点调整能力有一定________。保持或恢复自我调整负反馈调整程度

第13页5．生态系统稳定性(1)种类①抵抗力稳定性：生态系统抵抗__________并使本身结构与功效_________能力。②恢复力稳定性：生态系统在受到__________原因破坏后_____________能力。(2)提升办法①控制对生态系统______程度，对生态系统利用应该适度，不应超出生态系统自我调整能力。②对人类利用强度较大生态系统，实施对应______________投入，确保生态系统___________________协调。外界干扰保持原状外界干扰恢复到原状

干扰物质、能量内部结构与功效第14页1．结合碳循环过程，分析应怎样减轻温室效应影响。[提醒](1)大力植树造林；(2)开发清洁能源，降低化石燃料燃烧。第15页2．观察信息传递模型，请思索：(1)信息起源是什么？(2)信息传递范围是什么？(3)信息传递有何特点？第16页[提醒](1)生物或无机环境(2)存在于生态系统各种成份间，包含生物和生物之间、生物与无机环境之间(3)双向传递第17页与营养结构关系

分类含义第18页第19页(5)害虫与拟水狼蛛间信息传递，不利于维持生态系统稳定。()(6)当食草动物看到青草显著降低时，部分个体会另觅取食地，这表达了生态系统信息传递功效。()(7)成年大熊猫经惯用尿液和肛腺分泌物在岩石或树干上进行标识，这种行为传递信息类型属于化学信息。()(8)落叶阔叶林、针阔叶混交林和针叶林遭到严重破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来状态，原因是其抵抗力稳定性较低。()第20页(9)某相对稳定生态系统中旅鼠天敌、植物、旅鼠之间数量改变是一个正反馈调整。()(10)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性高。()答案(1)×(2)√(3)√(4)√(5)×(6)√(7)√(8)×(9)×(10)√第21页第22页答案B解析烟草叶片释放出挥发性化学物质，保护其不受蛾幼虫侵害，起作用信息是化学信息。第23页第24页A．图中①过程能够表示绿色植物光合作用B．缺乏类群甲则生态系统物质循环不能正常进行C．类群丙有氧呼吸是产生大气中气体X主要路径之一D．增加图中各营养级生物种类可提升该生态系统恢复力稳定性答案D解析结合图能够看出，甲是分解者，乙是生产者，丙、丁为消费者，①过程可表示绿色植物光合作用；类群丙正常情况下进行有氧呼吸；生态系统中，生物种类越多，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越高。第25页第26页答案B解析光属于物理信息，翅膀扇动属于行为信息，而分泌化合物属于化学信息。第27页第28页C．在一块牧草地上栽种乔木形成树林后，其恢复力稳定性下降D．一块弃耕后牧草地上形成灌木林后，其抵抗力稳定性提升答案B解析普通来说，生态系统中生物种类越少，抵抗力稳定性越低，而恢复力稳定性就越高。在一块牧草地上经过管理除去杂草提升牧草产量后，其抵抗力稳定性会下降。第29页考点突破第30页1．生态系统碳循环生态系统物质循环第31页第32页(4)物质循环特点①全球性：物质循环范围是生物圈。②往复循环，重复利用：物质能够在无机环境和生物群落之间重复利用。(5)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。第33页2．物质循环与能量流动关系项目能量流动物质循环(以碳循环为例)形式太阳能→化学能→热能无机物→有机物特点单向流动、逐层递减全球性、循环性范围生态系统各营养级生物圈(全球性)联络同时进行、相互依存，不可分割①能量固定、储存、转移和释放，离不开物质合成和分解②物质是能量沿食物链(网)流动载体③能量是物质在生态系统中往复循环动力第34页第35页[高考警示]正确了解生态系统物质循环四个关键点(1)生态系统物质循环中所说“生态系统”并不是普通生态系统，而是指地球上最大生态系统——生物圈，所以物质循环含有全球性。(2)生态系统物质循环中所说“物质”并不是指组成生物体化合物，而是指组成生物体化学元素，如C、H、O、N、P、S等。第36页(3)碳在生态系统各成份之间传递并不都是双向，只有生产者与无机环境之间传递是双向，其它各成份间传递均是单向。(4)重金属和DDT等农药生物富集：生物富集问题与能量流动相反，能量沿食物链流动时逐层递减，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。第37页B．适度松土不能够促进①过程C．②过程加剧是造成温室效应主要原因D．到达平衡状态生态系统，③和④量基本相等第38页解析由图可知，A为分解者、B为生产者、C为消费者，图中B都是自养生物，光合生物如蓝藻中没有叶绿体但含有色素；适度松土不能够促进①消费者呼吸作用过程，而是促进分解者分解作用；②过程即化石燃料大量燃烧是造成温室效应主要原因；在一个稳定状态生态系统中，碳吸收量应该基本上等于碳释放量，碳元素由无机环境进入生物群落主要依赖于绿色植物光合作用，而由生物群落回归无机环境则主要依赖于各类生物呼吸作用和分解者分解作用。答案D第39页第40页解析依据题干能够知道A是生产者，D、E是消费者，B是分解者，C是无机环境。生态系统中分解者不参加食物链，不占营养级，此题中食物链是：A→D→E；假如E增加1kg体重，按照最大传递效率20%计算，需要25kgA。答案D第41页[技巧点拨]对物质循环过程相关图解识别(1)碳循环过程示意图第42页(2)将上图换成字母，以下面三种变式图。据图判断A、B、C、D各代表哪种成份。第43页①图1——先依据双向箭头判断：A和B应为生产者和非生物物质和能量，不能写“无机环境”，也不能写“生物类别”。再依据A→C判断：C为消费者，剩下D为分解者。②图2——依据A与C之间双向箭头判断：A是生产者，C是非生物物质和能量。依据A、B、D箭头都流向E，可深入判断：B是初级消费者，D是次级消费者，E是分解者。③图3——依据A与E之间双向箭头判断：A为非生物物质和能量，E为生产者。然后观察剩下几个成份，其中其它生物部分箭头都指向C，所以C是分解者，剩下B、D、F则为消费者。整个图解中，食物链是E→F→D→B。第44页1．信息类型生态系统信息传递实例类别起源传递形式蝙蝠“回声定位”，植物各种颜色花物理信息无机环境或生物产生物理信号物理过程动物性外激素化学信息生物本身产生化学物质信息素蜜蜂跳舞、孔雀开屏、乌贼喷墨、豪猪竖刺、雄鸟震动翅膀向雌鸟发出信号等行为行为信息生物特殊行为特征植物或动物异常表现及行为第45页2．信息传递与生态系统其它功效比较项目区分联络起源路径特点范围能量流动太阳能单向流动、逐层递减食物链各营养级生物间共同把生态系统各组分联络成一个统一整体，并调整生态系统稳定性物质循环生态系统食物链或食物网全球性、重复出现，循环流动群落与无机环境之间信息传递生物或无机环境各种往往是双向生物与生物之间或生物与环境之间第46页[高考警示]关于信息传递三个易错点(1)信息传递方向通常是双向，不一样于能量单向流动，也不一样于物质循环。(2)信息传递过程中伴伴随一定物质和能量消耗。(3)信息传递存在于生态系统各种成份之间，以下列图所表示：第47页第48页解析昆虫在生命活动中，产生了一些能够传递信息化学物质，如性外激素，它由昆虫体表腺体所分泌，而且含有挥发性，其作用是引诱异性个体前来交尾。这么雌雄性个体就能够经过化学信息联络在一起，完成生殖过程。答案D第49页第50页解析生态系统中，食物链上相邻物种之间存在着“食”与“被食”关系，相邻物种一些个体行为与种群特征为对方提供了大量有用信息。比如，在草原上，当草原返青时，“绿色”为食草动物提供了能够采食信息；森林中，狼能够依据兔留下气味进行猎捕，兔一样也能够依据狼气味或行为特征躲避追猎。可见，信息能够调整生物种间关系，以维持生态系统稳定。答案B第51页[技巧点拨]巧判生态系统信息传递类型(1)包括声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号，经过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息，则判断为物理信息。(2)若包括化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点，则判断为化学信息。(3)凡包括“肢体语言”者均属行为信息。(4)若在影响视线环境中(如深山密林)，生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。(5)若在噪音嘈杂环境(如洪水瀑布旁)，生物多以“肢体语言”这种“行为”信息交流。第52页1．生态系统稳定性了解生态系统稳定性第53页(1)结构相对稳定：生态系统中动植物种类及数量普通不会有太大改变，普通相关种群数量展现周期性改变，可用如图曲线表示。(2)功效相对稳定：生物群落能量输入量与输出量保持相对平衡，物质输入与输出保持相对平衡。(3)生态系统稳定是系统内部自我调整结果，这种调整主要是依靠群落内部种间关系及种内斗争来实现。第54页2．抵抗力稳定性与恢复力稳定性比较第55页3．生态系统中正、负反馈调整比较第56页[高考警示](1)抵抗力稳定性和恢复力稳定性关系并不是绝正确，而是相正确。如极地苔原，因为其物种组分单一、结构简单，它抵抗力稳定性很低，在遭到过分放牧、火灾等干扰后，因为温度等自然条件比较差，所以恢复时间十分漫长，恢复力稳定性也比较低。第57页(2)自我调整能力大小包含：①本身净化能力——物理沉降、化学分解和微生物分解；②完善营养结构——本身反馈调整，维持各营养级生物数量相对稳定。第58页第59页解析与农田、草原、冻原等生态系统相比较，热带雨林组成成份最复杂，自我调整能力强，抵抗力稳定性强，而恢复力稳定性弱；热带雨林中生产者、消费者和分解者数量均较农田、草原、冻原等生态系统多，故生产力强，分解力也强；能量流动和物质循环是同时进行、紧密联络，森林生态系统物质循环和能量流动速度都较快。答案C第60页第61页①甲生态系统抵抗力稳定性一定较乙生态系统强②甲生态系统中生物群落营养关系一定较乙复杂③乙生态系统在S点后一定有新物种产生④乙生态系统在S点后一定经历次生演替过程A．①③ B．①④C．②③ D．②④第62页解析据图可知，在S点气候发生了很大改变，但对甲生态系统影响不大。说明甲生态系统抵抗外界干扰能力较强，而乙生态系统改变较大，说明对外界干扰抵抗能力较弱。乙生态系统在S点时，种群类型及数量几乎靠近于零，而后又逐步恢复到原来状态，所以可确定乙在S点后经历了次生演替过程。答案B第63页[技巧点拨]剖析生态系统两种稳定牲生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性关系可用下列图表示：第64页(1)图中两条虚线之间部分表示生态系统功效正常作用范围。(2)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围大小，作为抵抗力稳定性定量指标，y越大，说明抵抗力稳定性越弱。反之，抵抗力稳定性越强。(3)x能够表示恢复到原状态所需时间：x越大，表示恢复力稳定性越弱；反之，恢复力稳定性越强。(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成面积，可作为总稳定性定量指标，这一面积越大，即x与y越大，则说明这个生态系统总稳定性越低。第65页1．试验原理(1)生态缸中必须包含生态系统四种成份，尤其需要注意，必须有足够分解者。(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。试验：设计并制作生态缸，观察其稳定性第66页(3)生物之间要有适当食物链结构，生物数量不宜过多。(4)生态缸必须是透明，这么可确保生态缸中有充分太阳能。当然，生态缸一定要封闭，预防外界生物或非生物原因干扰。第67页第68页3．试验注意事项(1)试验设计要求设计要求相关分析生态缸必须是封闭预防外界生物或非生物原因干扰生态缸中投放几个生物必须含有很强生活力，成份齐全(含有生产者、消费者和分解者)生态缸中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定生态缸材料必须透明为光合作用提供光能；便于观察生态缸宜小不宜大，缸中水量应适宜，要留出一定空间便于操作；缸内贮备一定量空气第69页(2)生态缸稳定性观察与分析①观察稳定性，可观察动植物生活情况、水质改变、基质改变等判断生态系统稳定性。②因为生态缸极为简单，自我调整能力极差，抵抗力稳定性极低，其稳定性易被破坏。所以，生态缸内生物只能保持一定时间活性。③若生态缸是一个开放生态系统，则生态系统成份复杂，自我调整能力强，在没有巨大外界环境干扰情况下会长久保持相对稳定。第70页组成成份光水草藻类浮游动物小鱼泥沙生态缸编号甲＋＋＋＋－＋乙－＋＋＋－＋丙＋＋＋＋－－丁＋＋＋＋＋＋第71页注：“＋”表示有；“－”表示无。请回答以下问题：(1)乙缸中，藻类种群密度改变趋势为________，原因是______________________________。(2)丙缸比甲缸有较多有机物，原因是___________。(3)丁缸与甲缸相比，氧气含量________，原因是_______。(4)依据观察结果，得出结论：①______________________________________________；②___________________________________________。第72页解析据表格分析可知：乙缸无光照，藻类因无法进行光合作用而死亡，种群密度下降。丙缸与甲缸相比，少泥沙，分解者极少，无法将该缸中动植物遗体、动物排出物中有机物分解为无机物。丁缸与甲缸相比多小鱼，小鱼进行呼吸作用要消耗水中大量氧气，所以丁缸与甲缸相比，氧气含量低。总结结论方法：找出该组试验中自变量与因变量，归纳出自变量与因变量之间关系。据表格分析甲缸为对照组，乙缸、丙缸、丁缸都为试验组。第73页乙缸与甲缸相比少光，很快稳定性被破坏，说明光照是维持该生态系统长久稳定必要条件；丙缸与甲缸相比少分解者，很快稳定性被破坏，说明分解者是生态系统中不可缺乏主要组成成份；丁缸与甲缸相比多小鱼，消费者过多，也造成稳定性被破坏，说明生态缸中动物不能过多，过多会使生产量小于消耗量，造成生态系统瓦解。第74页答案(1)下降缺乏光照，藻类不能进行光合作用，不能生长(2)缺乏泥沙，分解者数量太少，有机物不能被分解而累积(3)低(少)消费者较多，消耗较多氧气(4)①生态系统应该含有生产者、消费者和分解者以及非生物物质和能量(太阳能)

②生产者、消费者以及分解者之间应保持适宜百分比，以维持生态系统相对稳定第75页思维导图第76页关键点强记1．生态系统物质循环指是组成生物各种元素在无机环境和生物群落之间循环往复现象。2．碳元素在无机环境和生物群落之间是以CO2形式循环，在生物群落内部是以含碳有机物形式传递。3．生态系统信息传递包含物理信息、化学信息和行为信息等形式。4．生态系统稳定性包含抵抗力稳定性和恢复力稳定性，二者呈负相关。5．生态系统稳定性基础是生态系统自我调整能力，负反馈调整是生态系统自我调整能力基础。第77页