《高考生物 第5章 第2講 生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)、信息傳遞與穩(wěn)定性課件 新人教版必修3.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考生物 第5章 第2講 生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)、信息傳遞與穩(wěn)定性課件 新人教版必修3.ppt（64頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

,第二講 生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)、信息傳遞與穩(wěn)定性,,課前自主學習,,課堂互動探究,1．碳循環(huán)過程,生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán),2．物質循環(huán)的特點 (1)全球性：物質循環(huán)的范圍是生物圈。 (2)往復循環(huán)，重復利用：物質可以在無機環(huán)境和生物群落之間反復利用。 3．能量流動和物質循環(huán)的區(qū)別與聯系,4.能量流動和物質循環(huán)的關系圖解,5．物質循環(huán)的“物質”和“范圍” (1)參與物質循環(huán)的“物質”是指組成生物體的化學元素。 (2)循環(huán)的范圍是生物圈，而不是具體的某一生態(tài)系統(tǒng)。 6．碳循環(huán)及存在形式 (1)在生物群落和無機環(huán)境間：以CO2形式循環(huán)。 (2)在生物群落內部：以含碳有機物形式傳遞。 (3)在無機環(huán)境中：主要以CO2和碳酸鹽形式存在。,7．溫室效應的形成原因、影響及緩解措施 (1)大氣中CO2含量持續(xù)增加是形成溫室效應的主要原因 ①工廠、汽車、飛機、輪船等對化石燃料的大量使用，向大氣中排放大量的CO2。 ②森林、草原等植被大面積的破壞，大大降低了對大氣中CO2的調節(jié)能力。 (2)影響 ①氣候變暖會使冰川雪山融化，海平面上升，這樣就使沿海城市和國家面臨滅頂之災。,②由于氣候變化，也改變了降雨和蒸發(fā)機制，影響農業(yè)和糧食資源的生產。降雨量的變化使部分地區(qū)更加干旱或更加雨澇，并使病蟲害增加。 (3)緩解措施 ①植樹造林，增加綠地面積。 ②減少化石燃料的燃燒。 ③開發(fā)清潔能源。,1．下圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，其中“→”表示碳的流動方向。下列敘述不正確的是( ),A．在碳循環(huán)過程中，同時伴隨著能量流動 B．由于某種原因造成圖中E生物數量大量減少，推測短期內與之相鄰的兩個營養(yǎng)級生物數量發(fā)生的變化是D增多，F減少 C．該生態(tài)系統(tǒng)的消費者包括圖中的D、E、F、B D．A→C過程中碳主要以CO2的形式進行循環(huán)，F→B以含碳有機物的形式進行流動,解析：分析圖形，A、B、D、E、F均有箭頭指向C，則C是無機環(huán)境中的二氧化碳庫。A、C之間為雙向箭頭，A為生產者。A、D、E、F均有箭頭指向B，則B為分解者，D、E、F為消費者。圖示中包含的食物鏈為A→D→E→F，故E減少，短時間內D增多，F減少。碳在生物群落與無機環(huán)境之間主要以CO2的形式循環(huán)，在生物群落內部是以含碳有機物的形式流動。 答案：C,2. (2013·東城區(qū)檢測)右圖為碳元素在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的模式圖，圖中甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)的生物成分，箭頭表示生理過程。下列相關敘述中，不正確的是( ),A．d過程代表光合作用，b過程代表呼吸作用 B．甲所示的營養(yǎng)級在食物鏈中占有的碳元素最多 C．碳元素在甲、乙、丙之間以有機物的形式傳遞 D．碳元素可在無機環(huán)境和生物群落之間反復利用 解析：丁為無機環(huán)境，甲為生產者，乙為消費者，丙為分解者；d過程為呼吸作用，b過程為光合作用；碳元素在生物群落內部主要以有機物的形式進行傳遞，在無機環(huán)境與生物群落間主要以二氧化碳的形式進行傳遞。 答案：A,1．生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類,生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞,2.信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用 (1)個體方面：調控生命活動的正常進行。 (2)種群方面：維持種群的繁衍。 (3)群落方面：調節(jié)生物種間關系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。,3．信息傳遞與能量流動、物質循環(huán)的區(qū)別與聯系,4.生態(tài)系統(tǒng)三大基本功能的重要性 任何生態(tài)系統(tǒng)都具有能量流動，物質循環(huán)和信息傳遞，它們是生態(tài)系統(tǒng)的基本功能，三者密不可分，但各有不同。 (1)能量流動——生態(tài)系統(tǒng)的動力。 (2)物質循環(huán)——生態(tài)系統(tǒng)的基礎。 (3)信息傳遞——決定能量流動和物質循環(huán)的方向和狀態(tài)。,3．(2013·北大附中月考)下列信息傳遞的實例中，屬于調節(jié)生物種間關系的是( ) A．萵苣在適宜波長下才能萌發(fā)生長 B．昆蟲散發(fā)性外激素傳遞信息 C．草原返青時，“綠色”為食草動物提供信息 D．雄鳥求偶時進行復雜的“求偶”炫耀,解析：萵苣在適宜波長下才能萌發(fā)生長屬于生物與無機環(huán)境之間的信息傳遞；昆蟲散發(fā)性外激素傳遞信息、雄鳥求偶時進行復雜的“求偶”炫耀屬于生物種內的信息傳遞，草原返青時，“綠色”為食草動物提供信息反映的是草與食草動物兩種不同的生物之間的信息傳遞。 答案：C,4．(2013·廣州模擬)雌蠶蛾能釋放一種性引誘劑，可以把3 km以外的雄蠶蛾吸引過來。雖然每只雌蠶蛾所釋放的性引誘劑的數量不足0.01 mg，但雄蠶蛾仍能對其作出反應。有趣的是雄蠶蛾對密封在玻璃瓶中的雌蠶蛾雖然看得見，但卻無動于衷。下列相關敘述錯誤的是( ) A．使雄蠶蛾作出反應的性引誘劑屬于化學信息 B．體現了信息的傳遞有益于種群的繁衍 C．說明生態(tài)系統(tǒng)中的信息都是由生物產生的 D．說明性引誘劑具有高效性,解析：生態(tài)系統(tǒng)中傳遞的信息包括物理信息、化學信息、行為信息等，并非都是由生物產生的。微量的性引誘劑就可引起同種雄蠶蛾作出反應，說明性引誘劑具有高效性。 答案：C,1．穩(wěn)定性前提條件 只有當生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段，它的生產者、消費者和分解者三大功能類群齊全，能量的輸入和輸出保持穩(wěn)定，物質的輸入和輸出相對平衡時才表現出來。這一階段就是生態(tài)系統(tǒng)的成熟階段。,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,2．穩(wěn)定性表現 (1)結構相對穩(wěn)定：生態(tài)系統(tǒng)中動植物種類及數量一般不會有太大的變化，一般相關種群數量呈現周期性變化，可用如圖曲線表示： (2)功能相對穩(wěn)定：生物群落的能量輸入與輸出相對平衡，物質的輸入與輸出保持相對平衡。,3．穩(wěn)定性機制——生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調節(jié)能力 生態(tài)系統(tǒng)自身的凈化作用和完善的營養(yǎng)結構。 (1)凈化作用：包括物理沉降、化學分解、微生物的分解三個方面，是河流生態(tài)系統(tǒng)抵抗環(huán)境污染的有效途徑。 (2)完善的營養(yǎng)結構：使生態(tài)系統(tǒng)具有反饋調節(jié)機制，進而抵抗外界干擾，維持自身穩(wěn)定。 ①反饋調節(jié)的含義 當生態(tài)系統(tǒng)某一成分發(fā)生變化的時候，它必然會引起其他成分出現一系列的相應變化，這種變化又反過來影響最初發(fā)生變化的那種成分的現象。,②反饋調節(jié)的方式：正反饋和負反饋。負反饋調節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，兩者比較如下：,4.抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性的關系,5．(2013·杭州模擬)某池塘演變早期，藻類大量繁殖，食藻浮游動物水蚤隨之大量繁殖，導致藻類數量減少，接著又引起水蚤減少。后期因排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，導致更多水蚤死亡。關于上述過程的敘述，正確的是( ),A．早期不屬于負反饋調節(jié)，后期屬于負反饋調節(jié) B．早期屬于負反饋調節(jié)，后期屬于正反饋調節(jié) C．早期、后期均屬于負反饋調節(jié) D．早期、后期均屬于正反饋調節(jié) 解析：負反饋調節(jié)是指某一成分的變化所引起的一系列變化抑制或減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化，題干中所述的早期符合負反饋調節(jié)的機制。正反饋調節(jié)是指某一成分的變化所引起的一系列變化促進或加強最初所發(fā)生的變化，題干中所述的后期屬于正反饋調節(jié)。 答案：B,,實驗技能提升,實驗：探究水族箱或魚缸的群落演替 1．實驗原理 (1)生態(tài)缸中必須包括生態(tài)系統(tǒng)的四種成分，特別需要注意必須有足夠的分解者。 (2)各種生物之間以及生物與無機環(huán)境之間，必須能夠進行物質循環(huán)和能量流動。,(3)生物之間要有合適的食物鏈結構，生物的數量不宜過多。 (4)生態(tài)缸必須是透明的，這樣可保證生態(tài)缸中有充足的太陽能。當然，生態(tài)缸一定要封閉，防止外界生物或非生物因素的干擾。,2．實驗流程,(1)實驗設計要求：,(2)生態(tài)缸穩(wěn)定性觀察與分析： ①觀察穩(wěn)定性，可通過觀察動植物的生活情況、水質變化、基質變化等判斷生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 ②由于生態(tài)缸中的生態(tài)系統(tǒng)極為簡單，自我調節(jié)能力極差，所以抵抗力穩(wěn)定性極低，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性極易被破壞。因此，生態(tài)缸內的生物只能保持一定時間的活性。,6．為觀察生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，設計4個密閉、透明的生態(tài)瓶，各瓶內的組成和條件見下表。經過一段時間的培養(yǎng)和觀測后，發(fā)現甲瓶是最穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。,注：“＋”表示“有”；“－”表示“無”。 請回答以下問題： (1)乙瓶中，藻類的種群密度變化趨勢為________，原因是________________________________________。 (2)丙瓶比甲瓶有較多的有機物，原因是_______________________________________________。,(3)丁瓶與甲瓶相比，氧氣含量________，原因是________________________________________________。 (4)根據觀測結果，得出結論： ①_________________________________； ②___________________________________。,解析：密閉生態(tài)瓶的穩(wěn)定性，取決于該生態(tài)系統(tǒng)生物種類和數量的合理搭配。生產者進行光合作用，消耗水中的二氧化碳，釋放出氧氣，同時將無機物轉化成有機物，為消費者——浮游動物和小魚提供氧氣和食物。泥沙中含有微生物——分解者，可將水中的有機物分解成無機物，實現瓶內物質循環(huán)。乙瓶缺光，丙瓶缺分解者，兩者都不能長久地維持穩(wěn)定，甲瓶無小魚較丁瓶有小魚穩(wěn)定，原因可能是生態(tài)瓶較小，小魚的存在和長大會引起生物間的競爭加劇，打破原有的平衡。,答案：(1)下降 缺乏光照情況下藻類不能進行光合作用，不能生長 (2)缺乏泥沙，分解者數量太少 (3)減少 消費者較多，消耗較多的氧氣 (4)①生態(tài)系統(tǒng)應該具有生產者、消費者和分解者以及非生物的物質和能量(太陽能) ②生產者、消費者以分解者之間應保持適宜比例，以維持生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定。,1．下列有關碳循環(huán)的敘述正確的是( ) A．光合作用是CO2進入生物群落的唯一途徑 B．動物細胞的無氧呼吸是大氣中CO2的產生途徑之一 C．沒有分解者，碳循環(huán)仍可保持平衡狀態(tài) D．初級消費者通過消化系統(tǒng)攝入生產者合成的含碳有機物,解析：在碳循環(huán)過程中，CO2通過光合作用和化能合成作用進入生物群落；動物細胞只能通過有氧呼吸產生CO2進入大氣；分解者的分解作用可保持碳循環(huán)的平衡狀態(tài)。 答案：D,2．(2013·湖南十二校聯考)下圖為生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的模式圖，相關敘述不正確的是( ),A．信息傳遞是雙向的，能量流動和物質循環(huán)也是雙向的 B．生態(tài)系統(tǒng)的功能主要是能量流動和物質循環(huán)，還有信息傳遞 C．物質循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的基礎，能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的動力，信息傳遞則決定著能量流動和物質循環(huán)的方向和狀態(tài) D．生態(tài)系統(tǒng)各成分之間都有各種形式的信息傳遞,解析：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向流動和逐級遞減的。 答案：A,3．根據下圖所示碳循環(huán)的部分過程進行的有關分析，不正確的是( ) A．參與①過程的生物包括生產者、消費者和分解者 B．②過程增強后①過程隨之增強故不能通過增強②減少大氣中CO2 C．生物群落內部碳循環(huán)的物質形式是含碳的有機物 D．人類減少對③的依賴是當前緩解溫室效應的重要措施,解析：生物群落由生產者、消費者和分解者組成，它們通過呼吸作用(分解作用)分解有機物，釋放CO2進入無機環(huán)境。生活中可以通過植樹造林、退耕還林(草)等途徑增強植物的光合作用，固定CO2，減少生物群落排放到大氣中的CO2量。碳在生物體內(生物群落內)主要以含碳有機物的形式存在。目前，化學燃料的燃燒是導致大氣中CO2含量急劇上升的主要原因，因此，可以通過減少化學燃料的燃燒緩解溫室效應。 答案：B,4．(2013·北京西城區(qū)檢測)如圖是某農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖，下列關于該生態(tài)系統(tǒng)的敘述錯誤的是( ),A．微生物利用的是農作物通過光合作用貯存的能量 B．多途徑利用農作物可提高該系統(tǒng)中能量的傳遞效率 C．沼渣、沼液作為肥料還田可以促進物質循環(huán)再利用 D．食用菌、甲烷菌及蚯蚓等是該生態(tài)系統(tǒng)中的分解者,解析：生態(tài)農業(yè)實現了能量的多級利用，使能量盡可能多地流向對人類有益的部分，但生態(tài)系統(tǒng)中能量的傳遞效率不會提高。 答案：B,5．如圖為某一生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性圖解。對此理解不正確的是( ) A．a為抵抗力穩(wěn)定性，b為恢復力穩(wěn)定性 B．a為恢復力穩(wěn)定性，b為抵抗力穩(wěn)定性 C．恢復力穩(wěn)定性與營養(yǎng)結構呈相反關系 D．抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性呈相反關系,解析：生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性，它們均與生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結構的復雜程度有關。營養(yǎng)結構越復雜，抵抗力穩(wěn)定性就越大，而恢復力穩(wěn)定性越小。 答案：B,6．(2013·河北衡水檢測)森林生態(tài)系統(tǒng)能長期維持相對穩(wěn)定狀態(tài)的原因是( ) ①生物多樣性是自我調節(jié)能力的基礎 ②其抵抗力穩(wěn)定性要比草原生態(tài)系統(tǒng)高 ③其恢復力穩(wěn)定性要比農田生態(tài)系統(tǒng)高 ④有比較復雜的營養(yǎng)結構 ⑤太陽能是維持生態(tài)系統(tǒng)正常運轉的動力 ⑥能量可以隨著季節(jié)的變化而產生波動 ⑦一種生物大量減少后，其位置可由同一營養(yǎng)級的多種生物取代 ⑧生產者和分解者構成生物圈無機物和有機物的循環(huán)回路,A．①③⑤⑥⑧ B．②③④⑥⑦ C．①②④⑤⑦ D．①③④⑤⑧ 解析：森林生態(tài)系統(tǒng)的動植物種類繁多，營養(yǎng)結構復雜，某營養(yǎng)級的一些生物消失，可由該營養(yǎng)級的其他生物代替，故其自我調節(jié)能力較高，抵抗力的穩(wěn)定性較強，種群密度和群落結構能長時期處于較穩(wěn)定的狀態(tài)，①②④⑤⑦正確。 答案：C,7．(2013·山西省四校聯考)近年來，包括我國在內，世界很多國家和地區(qū)遭受了各種自然災害。生態(tài)學家分析，自然災害的頻繁發(fā)生與環(huán)境的破壞有密切聯系。請分析并回答下列問題。 (1)大氣中二氧化碳過多會引發(fā)溫室效應，導致全球氣候變化，海平面上升。為了減緩溫室效應帶來的危害，中國政府做出了節(jié)能減排的承諾，倡導低碳經濟和綠色生活。降低大氣中二氧化碳含量的有效措施有________________________________。(寫出兩種即可),(2)2010年冬天西南地區(qū)的旱災有人猜測與綠化過程中大面積種植桉樹有關。桉樹根系吸水能力極強，會減少地下水的儲備，桉樹在生態(tài)系統(tǒng)中的成分是________。據調查，大面積桉樹林周圍幾乎不能生長其他植物，這是由于桉樹與其他植物存在________關系，因此桉樹林的________穩(wěn)定性較弱。 (3)品種單一的桉樹林容易引發(fā)蟲災，原因是________________________________。相關部門準備引進一些青蛙來消滅以桉樹為食的害蟲，在這條食物鏈中，青蛙的營養(yǎng)級是________________。,解析：(1)降低大氣中二氧化碳含量，關鍵是增加二氧化碳的去路，減少二氧化碳的來源，因此可以多種植植物，同時減少化石燃料的燃燒。(2)桉樹能夠進行光合作用，屬于生產者。由于桉樹吸水能力強，在與其他植物競爭過程中處于優(yōu)勢，導致其他植物死亡。其他植物死亡后，該地生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構相對單一，抵抗力穩(wěn)定性較弱。(3)由于品種單一的桉樹林抵抗力穩(wěn)定性較弱，容易引發(fā)蟲災。由題意可知，青蛙直接捕食以桉樹為食的害蟲。因此青蛙屬于第三營養(yǎng)級，,答案：(1)種植綠色植物，減少化石燃料的燃燒(答案合理即可) (2)生產者 競爭 抵抗力 (3)生態(tài)系統(tǒng)組成成分單一，營養(yǎng)結構簡單，抵抗力穩(wěn)定性低 第三營養(yǎng)級,