生态系统物质循环信息传递复习.ppt

生态系统的生态系统的 物质循环、能量流动及物质循环、能量流动及 信息传递信息传递 基础知识基础知识 1 1循环特点：循环特点：具有全球性；具有全球性；反复循环。反复循环。 2 2过程图解及解读过程图解及解读 大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用( ( 主要途径主要途径) )或硝化细菌等的化能合成作用完成的。或硝化细菌等的化能合成作用完成的。 碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是COCO 2 2 ；碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行，传；碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行，传 递形式为有机物。递形式为有机物。 大气中大气中COCO 2 2 的主要来源的主要来源 分解者的分解作用分解者的分解作用 动植物的呼吸作用动植物的呼吸作用 化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧 3 3温室效应温室效应 加快极地冰川融化，导致海平面上升，对陆地生态系统和加快极地冰川融化，导致海平面上升，对陆地生态系统和 人类的生存构成威胁。人类的生存构成威胁。 缓解措施缓解措施 植树造林，增加绿地面积。植树造林，增加绿地面积。 开发清洁能源，减少化学燃料的燃烧。开发清洁能源，减少化学燃料的燃烧。 生态系统的物质循环生态系统的物质循环 判一判判一判 1 1参与循环的物质是组成生物体的各种化合物参与循环的物质是组成生物体的各种化合物( )( ) 2 2物质循环的范围是生物圈物质循环的范围是生物圈( )( ) 3 3碳循环在生物群落和无机环境之间主要以有机物形式碳循环在生物群落和无机环境之间主要以有机物形式 循环循环( )( ) 4 4化学燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因化学燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因 ( )( ) 5 5物质和能量都是往复循环，重复利用的物质和能量都是往复循环，重复利用的 ( )( ) 6 6物质循环是能量流动的载体，能量流动是物质循环的物质循环是能量流动的载体，能量流动是物质循环的 动力动力( )( ) 4 4能量流动与物质循环之间的关系图解能量流动与物质循环之间的关系图解 知识网络知识网络 生产者生产者 固定固定 食物链食物链 食物网食物网 热能热能 呼吸呼吸 单向流动单向流动 传递到下一营养级传递到下一营养级 分解者分解分解者分解 物质循环物质循环 元素元素 无机环境无机环境生物群落生物群落 逐级递减逐级递减 典例典例1 1如图是生物圈中碳循环示意图，下列如图是生物圈中碳循环示意图，下列相关分析相关分析 不不正确的正确的是是 ( ( ) ) 1 1、模型构建、模型构建碳循环碳循环 A A生物圈通过碳循环实现碳生物圈通过碳循环实现碳 元素的自给自足元素的自给自足 B BA A是消费者，是消费者，C C是生产者，是生产者， 各成分间以各成分间以COCO 2 2 的形式传递碳元素的形式传递碳元素 C C对对E E过度开发利用会打破过度开发利用会打破 生物圈中碳循环的平衡生物圈中碳循环的平衡 D D碳循环过程需要能量驱动碳循环过程需要能量驱动 ，同时又是能量的载体，同时又是能量的载体 B 物质循环模式图的三种变式图弄清箭头的方向及代表含义。物质循环模式图的三种变式图弄清箭头的方向及代表含义。 据图判断据图判断A A、B B、C C、D D各代表哪种成分各代表哪种成分 图图1 1先根据双向箭头确定先根据双向箭头确定A A和和B B应为生产者和非生物的物质和能量应为生产者和非生物的物质和能量 ，不能写，不能写“ “无机环境无机环境” ”，也不能写，也不能写“ “生物类别生物类别” ”，再根据，再根据ADAD，确定，确定D D为分解者为分解者 ，剩下，剩下C C为消费为消费 者。者。 图图2 2根据根据A A与与C C之间的双向箭头判断：之间的双向箭头判断：A A和和C C一个是生产者一个是非一个是生产者一个是非 生物的物质和能量。根据生物的物质和能量。根据A A、B B、D D的碳都流向的碳都流向E E，可进一步判断：，可进一步判断：A A是生产者是生产者 ，B B是初级消费者，是初级消费者，C C是非生物的物质和能量，是非生物的物质和能量，D D是次级消费者，是次级消费者，E E是分解者。是分解者。 图图3 3首先找出相互之间具有双向箭头的两个成分即首先找出相互之间具有双向箭头的两个成分即A A和和E E，一个为，一个为 生产者，一个是大气中的生产者，一个是大气中的COCO 2 2 库。又因为其他各个成分都有箭头指向库。又因为其他各个成分都有箭头指向A A，所以，所以 A A为大气中的为大气中的COCO 2 2 库，库，E E为生产者。然后观察剩余的几个成分，其中其他生物为生产者。然后观察剩余的几个成分，其中其他生物 部分的箭头都指向部分的箭头都指向C C，所以，所以C C是分解者，剩余的是分解者，剩余的B B、D D、F F则为消费者。整个图则为消费者。整个图 解中，食物链是解中，食物链是EFDBEFDB。 典例典例2 2 如图表示生物圈中碳循环的部分示意图。甲、乙、 如图表示生物圈中碳循环的部分示意图。甲、乙、 丙、丁构成生物群落，箭头丙、丁构成生物群落，箭头表示循环过程。下列有关说表示循环过程。下列有关说 法正确的是法正确的是( ( ) ) 2 2、 物质循环过程物质循环过程 A A大气中的气体大气中的气体X X是指是指COCO 2 2 和和COCO B B完成完成过程的能量主要是由过程的能量主要是由过程提供的过程提供的 C C丁经丁经过程获得的能量占甲、乙、丙总能量的过程获得的能量占甲、乙、丙总能量的10%10%20%20% D D丙处在第三营养级丙处在第三营养级 D 典例典例3 3分析分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简 图，不能得到的结论图，不能得到的结论是是 ( ( ) ) A A能量能量的总和一定小于生产者所固定的太阳能总量的总和一定小于生产者所固定的太阳能总量 B B生物圈的物质是自给自足的，能量是需要不断补充的生物圈的物质是自给自足的，能量是需要不断补充的 C C丁中包含的生物可能处于食物链的最高营养级丁中包含的生物可能处于食物链的最高营养级 D D碳元素以碳元素以COCO 2 2 形式进入生物群落又以形式进入生物群落又以COCO 2 2 的形式离开生物群落的形式离开生物群落 返回无机环境返回无机环境 C 典例典例4 4下下图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙 述，错误的述，错误的是是( ( ) ) 3 3、物质循环和能量流动的综合考查、物质循环和能量流动的综合考查 A A微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量 B B沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者 C C沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用 D D多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率 C 典例典例5 5( (20102010海南卷，海南卷，2323) )请回答：请回答： 碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以的形式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进行。驱动整个生态系统运转的能量主要来源于 的太阳能。的太阳能。 分解者通过和的方式将有机物分解成分解者通过和的方式将有机物分解成 COCO 2 2 等释放到无机环境中。等释放到无机环境中。 右图所示的食物网中共有条食物链，右图所示的食物网中共有条食物链， 其中初级消费者是。其中初级消费者是。 如果环境中的某种有毒物质在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，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。越高，该有毒物质在其体内的积累量越大。 COCO 2 2 光合作用固定光合作用固定 有氧呼吸 有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸 3 3 兔和鼠兔和鼠 食物链食物链 营养级营养级 实验实验 假假设设 案例案例1 1案例案例2 2 微生物能分解落叶使之腐微生物能分解落叶使之腐 烂烂 微生物能分解淀粉微生物能分解淀粉 实实 验验 设设 计计 实验组实验组对对土壤高温土壤高温处处理理A A杯中加入杯中加入30 mL30 mL土壤浸土壤浸 出液出液 对对照照组组对对土壤不做任何土壤不做任何处处理理B B杯中加入杯中加入30 mL30 mL蒸蒸馏馏水水 自自变变量量土壤中是否含微生物土壤中是否含微生物土壤中微生物的有无土壤中微生物的有无 实验现实验现 象象在相同在相同时间时间 内内实验组实验组 落叶落叶 腐腐烂烂程度小于程度小于对对照照组组 A A A A1 1 不不变蓝变蓝 A A2 2 产产生生砖红砖红 色色 沉淀沉淀 B B B B1 1 变蓝变蓝 B B2 2 不不变变色色 结论结论 分析分析微生物微生物对对落叶有分解作用落叶有分解作用土壤浸出液中的微生物土壤浸出液中的微生物 能分解淀粉能分解淀粉 ( (注：在注：在A A 1 1 、B B 1 1 中加入碘液，在中加入碘液，在A A 2 2 、B B 2 2 中加入斐林试剂中加入斐林试剂) ) 2 2、土壤微生物的分解作用、土壤微生物的分解作用”的探究活动的探究活动 典例典例6 6如图是两个生态系统中腐殖质总量随时间的如图是两个生态系统中腐殖质总量随时间的 变化情况，这两个生态系统分别是变化情况，这两个生态系统分别是( ( ) ) A AA A是热带草原，是热带草原，B B是热带雨林是热带雨林 B BA A是热带雨林，是热带雨林，B B是温带草原是温带草原 C CA A是冻土苔原，是冻土苔原，B B是热带雨林是热带雨林 D DA A是冻土苔原，是冻土苔原，B B是温带草原是温带草原 解析解析 腐殖质是落叶等与土壤的混合物，含有大量的未完全分解的动植 腐殖质是落叶等与土壤的混合物，含有大量的未完全分解的动植 物残体。对这些残体进行分解的是分解者，分解者在热带雨林中的数量和种物残体。对这些残体进行分解的是分解者，分解者在热带雨林中的数量和种 类最多，因此在该环境中，腐殖质的数量少，而矿质元素等营养物质的含量类最多，因此在该环境中，腐殖质的数量少，而矿质元素等营养物质的含量 高。高。 C 生态系统的生态系统的 信息传递和稳定性信息传递和稳定性 基础导学基础导学 1 1信息的种类、特点及来源信息的种类、特点及来源 连一连连一连 2 2信息传递在生态系统中的作用信息传递在生态系统中的作用 个体：，离不开信息的传递。个体：，离不开信息的传递。 种群：，离不开信息的传递。种群：，离不开信息的传递。 群落和生态系统：能关系，以维持群落和生态系统：能关系，以维持 生命活动的正常进行生命活动的正常进行 生物种群的繁衍生物种群的繁衍 调节生物的种间调节生物的种间 生态系统的稳定生态系统的稳定 名名师师师师点点拨拨拨拨 生态系统中信息的种类因传播途径的不同而不同。如孔雀开生态系统中信息的种类因传播途径的不同而不同。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。羽毛的颜色等传递给对方，则属于物理信息。 鸟类或其他动物报警，若通过声音鸟类或其他动物报警，若通过声音( (尖叫尖叫) )则属于物理信息，则属于物理信息， 若通过特殊的动作若通过特殊的动作( (突然飞起突然飞起) )则属于行为信息。则属于行为信息。 涉及到声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号涉及到声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号 ，通过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼、心或，通过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼、心或植物叶植物叶、芽对光、芽对光、 重力等感觉上述信息则判断为物理信息。重力等感觉上述信息则判断为物理信息。 若涉及到化学物质若涉及到化学物质挥发性这一特点则判断为化学信息。挥发性这一特点则判断为化学信息。 范围范围同种生物个体之间同种生物个体之间( (性外激素、蜜蜂舞蹈及孔雀开屏性外激素、蜜蜂舞蹈及孔雀开屏 等等) )；异种生物之间；异种生物之间( (物理、化学、行为信息物理、化学、行为信息) )和生物与无机环境和生物与无机环境 之间之间( (主要有物理信息：光、磁等主要有物理信息：光、磁等) )。 方向方向双向，与物质循环和能量流动不同。双向，与物质循环和能量流动不同。 3 3信息传递在农业生产中的应用信息传递在农业生产中的应用 提高的产量。提高的产量。 对进行控制。对进行控制。 连一连连一连 农产品或畜产品农产品或畜产品 有害动物有害动物 名名师师师师点点拨拨拨拨 任何生态系统任何生态系统( (包括生物圈包括生物圈) )的自我调节能力都是的自我调节能力都是 有一定限度的，只是大小不同而已。有一定限度的，只是大小不同而已。 强调强调“生态系统稳定性高低生态系统稳定性高低”时，必须明确是抵时，必须明确是抵 抗力稳定性还是恢复力稳定性，因为二者一般呈负相关。抗力稳定性还是恢复力稳定性，因为二者一般呈负相关。 并非所有生态系统的两种稳定性高低都呈负相关，如苔并非所有生态系统的两种稳定性高低都呈负相关，如苔 原和荒漠生态系统的两种稳定性都低。原和荒漠生态系统的两种稳定性都低。 知识网络知识网络 能量能量 物质物质信息信息 恢恢 复复 力力 抵抵 抗抗 力力 行行 为为 化化 学学 物物 理理 双双 向向 拓展提升拓展提升 1 1、信息传递与能量流动、物质循环的比较、信息传递与能量流动、物质循环的比较 能量流动能量流动物质循环物质循环信息传递信息传递 特点特点单向流动，逐级递减单向流动，逐级递减 循环运动，反复循环运动，反复 利用利用 往往是双向的往往是双向的 范围范围生态系统中各营养级生态系统中各营养级生物圈生物圈 生物之间，生物与无生物之间，生物与无 机环境之间机环境之间 途径途径食物链和食物网食物链和食物网多种多种 地位地位生态系统的动力生态系统的动力生态系统的基础生态系统的基础 决定能量流动和物质决定能量流动和物质 循环的方向和状态循环的方向和状态 联系联系同时进行，相互依存，不可分割，形成一个统一整体同时进行，相互依存，不可分割，形成一个统一整体 2 2、抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系、抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系 抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性 区别区别实质实质保持自身结构功能相对稳定保持自身结构功能相对稳定恢复自身结构功能相对稳定恢复自身结构功能相对稳定 核心核心抵抗干扰、保持原状抵抗干扰、保持原状遭到破坏，恢复原状遭到破坏，恢复原状 影响影响 因素因素 生态系统中物种丰富度越生态系统中物种丰富度越 大，营养结构越复杂，抵抗大，营养结构越复杂，抵抗 力稳定性越强力稳定性越强 生态系统中物种丰富度越生态系统中物种丰富度越 小，营养结构越简单，恢复小，营养结构越简单，恢复 力稳定性越强力稳定性越强 二者联系二者联系相反关系：抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性相反关系：抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性 弱，反之亦然；弱，反之亦然；二者是同时二者是同时 存在于同一系统中的两种截然存在于同一系统中的两种截然 不同的作用力，它们相互作用不同的作用力，它们相互作用 共同维持生态系统的稳定。共同维持生态系统的稳定。 如图所示：如图所示： 2.2.生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系 图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用 范围。范围。 y y 表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的 大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标，大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标， y y 越大，说明抵抗越大，说明抵抗 力稳定性越弱。反之，抵抗力稳定性越强。如热带雨林与力稳定性越弱。反之，抵抗力稳定性越强。如热带雨林与 草原生态系统相比，受到相同干扰，草原生态系统的草原生态系统相比，受到相同干扰，草原生态系统的 y y 值要值要 大于热带雨林的大于热带雨林的 y y 值。值。 x x 可以表示恢复到原状态所需的时可以表示恢复到原状态所需的时 间：间： x x 越大，表示恢复力稳定性越弱越