学案18：物质循环、信息传递、稳定性

高密四中高三生物一轮复习学案编制：任雪飞审核：高三生物组201同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定。高低比较生物圈>海洋生态系统>热带雨林>温带草原>极地荒漠。提醒：①任何生态系统的自我调节能力都是有一定限度的，只是大小不同而已，包括生物圈。②强调“×××生态系统稳定性高低”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。③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。4.提高生态系统稳定性（1）控制对生态系统的干扰程度，适度利用，不超过生态系统的自我调力能力。（2）对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。[自测5]要使一个生态系统保持较强的抵抗力稳定性，最主要的是需要（）Ａ．增加生产者的个体数量Ｂ．增加各营养级生物的个体数量Ｃ．增加各营养级生物的种类，但对外来物种的引种要十分慎重Ｄ．减少最高营养级生物的个体数量[预习检测]近年来，随着全球变暖，极端天气和气候事件发生频繁发生。2010年12月，联合国气候变化峰会在墨西哥坎昆召开，190多个国家就未来应对气候变化的全球行动共同协商，签署新的协议。下图是生态系统碳循环示意图，图中“→”表示碳的流动方向,请结合示意图回答相关问题：（1）写出图中包含的一条食物链：

（用字母和箭头表示）。（2）分析A→B和B→C过程中碳流动形式的不同点

。（3）在自然生态系统的碳循环过程中，植物通过

从大气中摄取碳的速率，与生物通过

把碳释放到大气中的速率大致相同；随着现代工业的发展，大量化石燃料的燃烧，打破生物圈中

的平衡，形成温室效应。（4）若生产者固定的能量储存在1800kg葡萄糖中，则图中最高营养级释放CO2的最大量为

（假设最高营养级所获得的能量全部用于自身消耗）。（5）“周一请吃素”，这是哥本哈根环保会议中支持环保的进步青年提出的一个新理念，这一理念也得到了广大环保人士的支持。试从碳循环和能流动角度分析该理念的合理性：

。（6）松土是许多地方栽培植物中经常使用的一项措施。但是现在有些专家认为松土会加剧全球变暖，结合示意图分析这一观点的正确性

（7）坎昆会议后，解振华重申，中国政府将本着对本国人民和世界人民高度负责的态度，一如既往地推进绿色、低碳、可持续发展，为应对气候变化作出自己的贡献。到2020年我国二氧化碳排放将比2005年下降40％－45％，为实现这一减排目标应该采取哪些减排措施（答出两点即可）

，为落实国家减排目标，山东省制定《黄河三角洲高效生态经济区发展计划》，拟在黄河三角洲建立一个大型生态农业基地。与传统农业相比，生态农业的优点是

。第3、4、5节生态系统的物质循环、信息传递、稳定性导学案课内探究案班级：姓名：学号：限时：45分钟NO.57【学习目标】1、分析碳循环图解，明确物质循环2、明了信息的种类和意义，阐明信息传递功能和负反馈的内涵，及在生产实践的作用。3、分析稳定性的分类、大小、破坏和对稳定性保护措施。【合作探究精讲点拨】探究一：碳循环图解分析例1：分析下面碳循环示意图并据图回答问题：（1）从微观上看，过程①是在细胞内中进行的；过程③主要是在细胞内中进行的。（2）碳从无机环境进入生物群落的主要途径①是,除此之外,某些特殊的生态系统还可通过进入生物群落；②表示的是关系，④表示。（3）从上图可知，减缓温室效应的关键措施是（至少回答两个方面）。思考：（1）生物群落中物质和能量最终来自。（2）连接生物群落和无机环境的两大成分——和（3）物质循环和能量流动的关系：（4）大气中二氧化碳的来源有：、、（5）生物富集作用：食物链越长，营养级越，有害物质浓度越变式训练1：在生态系统物质循环和能量流动过程中，连接生物群落与无机环境的重要的生理作用和重要环节分别是()①蒸腾作用②光合作用③呼吸作用④生产者⑤消费者⑥分解者A．①②④⑥B．②③④⑥C．②③④⑤D．①③④⑥探究二：信息传递和能量流动、物质循环的比较例2：如图为生态系统信息传递模式图，有关叙述正确的是（）①信息传递是双向的,能量流动和物质循环也是双向的②生态系统的功能主要是能量流动和物质循环，还有信息传递③物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力④生态系统各成分间都有各种形式的信息传递A.①②B.②③C.①③④D.②③④拓展：信息传递与能量流动、物质循环的比较易错点拨：对信息传递有关知识点辨析不清（1）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，则属于信息；如果通过羽毛的颜色等传递给对方，则属于信息。（2）鸟类或其它动物报警，若通过声音（尖叫）则属于信息，若通过特殊的动作（突然飞起）则属于信息。（3）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、心或植物光敏色素、叶、芽对光、重力等感觉上述信息则判断为信息。（4）若涉及到化学物质——挥发性这一特点则判断为信息。（5）范围——同种生物个体之间（性外激素、蜜蜂舞蹈及孔雀开屏等）；异种生物之间（物理、化学、行为中警示作用）和生物与无机环境之间（主要有物理信息中光、磁等）。（6）方向——，与物质循环和能量流动不同。变式训练2：下列信息的传递中，与其他3种不属于同一类型的是（）A.小囊虫在发现榆、松寄生植物后，会发出聚积信息素，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探究三：生态系统的稳定性例3：在一片动物种类繁多的森林中，消费者、分解者的种类和数目基本稳定，那么，下列哪项与之不相符（）A.能量流动和物质循环保持动态平衡B.食物链和食物网保持相对稳定C.各类生物所含的能量值基本不变D.各种群年龄组成维持增长型拓展：生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系，如下图：变式训练3：下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是()A．在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提高B．在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力稳定性提高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．一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力稳定性提高[归纳总结]1、生态系统稳定性是一种，不是恒定不变的，总是在一定范围内波动。2、食物网中营养结构最不容易被破坏的标准先看食物链，数量越多越；若食物链数量相同，再看生产者，生产者多的稳定程度。当堂检测：1、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2、下列实例可以说明生态系统具有自动调节能力的是()A．植食性动物数量增加，导致植物数量减少，从而引起植食性动物数量增长受到抑制B．豆科植物供给根瘤菌有机养料，并从根瘤中获得含氮养料C．山区植被遭到破坏后造成水土流失D．废弃耕地上杂草丛生3、在四个生态系统中，它们的非生物成分和日照状况无太大区别。其中的生物成分如表：生态系统编号第一营养级的种群数第二营养的种群数级第三营养级的种群数①203015②20102③1105④103015生态系统的稳定性最不易遭破坏和最易遭破坏的分别是()A．①③ B．①④ C．①② D．②③4、如图为某一生态系统稳定性图解。对此理解不正确的是()A．a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性B．a为恢复力稳定性，b为抵抗力稳定性C．恢复力稳定性与营养结构呈相反关系D．抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈相反关系5、下列曲线表示四个不同的自然生态系统在受到同等程度的外来干扰后，初级消费者数量的变化情况。其中抵抗力稳定性最高的生态系统是()6.（广东卷）（16分）污水处理厂的污泥富含有机质和无机成分，可用作肥料，但其多环芳烃（PAHs）等有机污染物含量通常较高，施入土壤会带来二次污染。生物质炭是由作物废弃秸秆等炭化而成。将污泥、含7%生物质炭的污泥均堆放一段时间后用于盆栽实验，研究它们对黑麦草生长及PAHs迁移的影响，结果见下表。测定项目红壤红壤+污泥红壤+含7%生物质污泥土壤PAHs含量(μg/kg)5271079765黑麦草叶绿素含量(mg/g)2.02.12.3黑麦草每盆干重(g)1.72.32.7黑麦草PAHs含量(μg/kg)401651428（1）生物质炭孔隙结构发达，能改善土壤的通气状况，使根系细胞______加强，_____合成增加，从而促进根系对土壤养分的吸收。（2）由表可知，施用含生物质炭污泥__________，从而促进黑麦草生长；污泥的施用使土壤和黑麦草的PAHs含量__________，但生物质炭的输入__________，从而降低PAHs污染的风险。由此可见，生物质炭有望用作污泥改良剂，促进污泥的推广应用。污泥的应用符合生态工程的__________原理。§5.3-5.4生态系统的功能课后拓展学案班级：姓名：学号：限时：35分钟NO.581.（13江苏）.将江苏某地当年收获的小麦秸秆剪成小段,于7月20日开始分别进行露天堆放、水泡和土埋3种方式的处理,3次重复,每隔15天检测一次秸秆腐解残留量,A.秸秆还田后翻耕土埋应是利用秸秆的合理方法B.土壤中的空气和水分条件有利于多种微生物对秸秆的分解C.如果将处理开始时间提早30天,则3条曲线的位置将呈现上移趋势D.从堆放、水泡2条曲线可以推测好氧性微生物分解能力高于厌氧性微生物2．下列判断，错误的是()A．适当放牧，由于动物植食作用，可增加草原生态系统的生物多样性B．捕食者体型比被捕食者小，则生物数量关系肯定会构成倒金字塔形C．生态系统中的能量流向分解者之后，仍可能从分解者再流向消费者D．“桑基鱼塘”生态系统与普通稻田生态系统相比实现了能量多级利用3.利用泥浆生物反应器处理污染土壤，原理是将污染土壤用水调成泥浆状，同时加入部分营养物质和菌种等，在有氧条件下剧烈搅拌，使污染物快速分解。由此推知，该反应器A．能够实现物质循环B．主要处理有机污染C．可看作一个小型生态系统D．存在能量输入、传递、转化和散失4.环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数，下面名词与环境污染无关的是①温室效应②赤潮③酸雨④光化学污染⑤臭氧空洞⑥潮汐⑦大脖子病A.②④B.⑥⑦C.⑤⑦D.②⑤⑦5.下列有关生物多样性的叙述,正确的是（）A.四川地震灾区的部分大熊猫转移到成都、北京等地饲养属于就地保护B.森林能调节气候属于生物多样性的直接价值C.保护生物的多样性包括物种、种群、生态系统三个层次的内容D.保护生物多样性的最有效措施是建立自然保护区6.造成温室效应的原因和缓解全球温室效应危机的措施依次是（）A.煤、石油、天然气的大量燃烧;营造森林绿地B.SO2等有毒气体的大量产生；种植夹竹桃等能大量吸收SO2的植物C.人造含氟制冷剂的泄漏；采用无氟制冷剂D.汽车和工厂排放的废气和烟尘；收取排污费，限令整改7.藏羚羊是青藏高原特有动物，可可西里自然保护区有分布.人们保护藏羚羊目的主要是A.保护可可西里的植被B.保护生态系统的多样性C.保护遗传的多样性和物种的多样性D.防止外来物种的入侵8.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9．下列关于种群、群落和生态系统的描述，错误的是()A．种群数量的变化是种群研究的核心问题B．群落演替的根本原因是外界环境因素变化C．生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节D．生态系统的信息传递对维持生态系统稳定有重要作用10.（13江苏）在江苏某地进行稻田养鱼的实验研究。6月5日在一定面积的实验小区插秧后放养300条小鲫鱼(杂食性),稻田水深8~10cm。对照小区不放鱼,其他条件相同。所有处理设置3次重复,实验持续2个月,期间检测浮游植物生物量(干重(1)每个处理设置3次重复,其主要目的是.2)实验的第一个月期间,检测发现实验组浮游植物生物量显著高于对照组,原因分析如下:放鱼对浮游植物的不利之处是鱼的取食作用;有利之处是鱼粪便为浮游植物提供营养物质,以及鱼会大量捕食从而减弱其对浮游植物的捕食作用。在此期间,有利因素占据优势。3)实验的第二个月期间,所有小区的浮游植物生物量均显著下降,主要原因是此时生长旺盛的水稻与浮游植物之间具有关系。4)放养鱼增加了该生态系统中的复杂性,从而增加了该生态系统中的速率。5)除了上述因素之外,对该实验研究影响最大的不定因素是(填序号)。①鸟②土壤质地③光照④水体肥力⑤稻田杂草11.（13安徽）合理密养、立体养殖是提高池塘养殖经济效益的有效措施。（1）某池塘中有水草、绿藻、草鱼、鳙鱼（主要摄食浮游动物）和鳜鱼（肉食性），以及水溞、轮虫等浮游动物。请按主要捕食关系，绘出该池塘生态系统的食物网。（2）轮虫和水溞的种间关系是。（3）研究池塘生态系统不同水层光合速率，对确定鱼的放养种类和密度有参考价值。从池塘不同深度采集水样，分别装入黑白瓶中（白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布包裹的玻璃瓶）并封闭。然后将黑白瓶对应悬挂于原水样采集位置，同时测定各水层剩余水样溶氧量，作为初始溶氧量。24h后，测定各黑白瓶中溶氧量。若测得某水层初始溶氧量为Amg·L-1,白瓶溶氧量为Bmg·L-1,黑瓶溶氧量为Cmg·L-1,则该水层总光合速率为mg·L-1·d-1.若上午黑白瓶被悬挂于水深25cm处时，白瓶意外坠落至池塘底部，短时间内，该瓶内绿藻叶绿体重C3含量。从群落结构的角度分析，立体养殖可以。从能量流动的角度分析，合理密养可以。12、（全国大纲卷）某一池塘中有三个优势种群，分别是鳙鱼、浮游动物A和浮游植物B，其中鳙鱼以浮游动物A为食，浮游动物A以浮游植物B为食。回答下列问题：（1）为提高池塘鳙鱼的产量，采取向池塘中施肥和捕捞小型野杂鱼等措施，其中施肥的作用是直接提高的种群数量。捕捞野杂鱼的作用是降低其与鳙鱼对、和空间等资源的竞争。（2）若大量捕捞使池塘中鳙鱼数减少，则短时间内会导致的种群数量迅速下降。（3）若池塘施肥过量，一段时间后，池塘内上述三个优势种群消失了两个，它们是，消失的主要原因是缺少。再经过一段时间后，仅存的一个优势种群也基本消失，而另一类生物如微生物大量繁殖，使水体变黑发臭，该类生物在生态系统中属于。生态系统的物质循环、信息传递、稳定性课前案答案1.（1）化学元素化合物（2）生物群落无机环境（3）生物圈2.特具有全球性；反复出现，循环利用3.（1）二氧化碳捕食有机物（2）化能合成作用=2\*GB3②碳进入无机环境的生理过程：化石燃料的燃烧、动植物呼吸作用、分解者的分解作用=3\*GB3③化石燃料的燃烧（3）温室效应[自测1]B[自测2]B二、1.情报、数据2.物理过程无机环境叶、芽物理化学物质行为3.（1）生命活动的正常进行（2）生物种群的繁衍（3）调整生物的种间生态系统的稳定4.（1）农产品或畜产品（2）有害动物[自测3]D[自测4]A三、生态系统的稳定性1.保持恢复相对稳定2.自我调节（2）物理沉降化学分解（3）越复杂越强越弱（4）有限3.种类：抵抗外来干扰保持原状[自测5]C[预习检测]（1）B→C→D（2）A→B是以二氧化碳的形式；B→C是以含碳有机物的形式（3）光合作用；呼吸作用；碳循环（4）105.6kg(5)减少了食物链的营养级，降低了能量流动过程中的能量消耗（6）土壤中的微生物通过有氧呼吸将土壤中的有机质分解成二氧化碳（7）开发新能源，如太阳能、核能等清洁能源；实现对能量的多级利用，大大提高能量的利用率生态系统的物质循环、信息传递、稳定性课内案答案[例题1](1)叶绿体线粒体（2）光合作用化能合成作用捕食分解者的分解作用（3）保护植被,大力植树造林,增加绿地；减少化学燃料燃烧；开发绿色清洁新能源思考：（1）无机环境（2）生产者分解者（3）二者都是生态系统的功能，同时进行,相互依存,不可分割,物质是能量的载体,能量则是物质循环的动力（4）分解者的分解作用、动植物的细胞呼吸、化学燃料的燃烧（5）高大[变式1]B[例题2]B[拓展]易错点拨（1）行为物理（2）物理行为（3）物理（4）化学（6）双向[变式2]C[例题2]D[变式3]B[归纳总结]相对稳定稳定越高当堂检测1—5CAABC6【答案】（1）呼吸作用ATP（2）黑麦草叶绿素含量增多，光合作用强度增大，积累更多有机物，使黑麦草干重增加升高能降低土壤和黑麦草中PAHs的增加量物质循环再生【解析】综合考查细胞呼吸、主动运输、影响光合作用的因素和生态工程原理等知识，重视考查学生的获取信息能力。（1）生物质碳能改善土壤的通气状况，促进细胞的呼吸作用，使得细胞的呼吸作用加强，ATP合成加快，为根系主动吸收养分提供充足的能量。（2）由表可知