卢5-3,4生态系统的物质循环

第3节

生态系统的物质循环

教学目标：一、物质循环的概念。二、阐述碳循环的过程。三、分析物质循环的特点。四、分析物质循环和能量流动的关系。五、探究土壤微生物的分解作用。讨论：为什么维持生态系统所需的大量物质，例如氧、水、氮、碳和许多其他物质，亿万年来却没有被生命活动所消耗完？一.生态系统的物质循环1、物质循环的概念是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环运动叫生态系统的物质循环。生物群落组成生物体的C、H、O、N等元素无机环境反复循环1.这里的物质是指？2.这里的生态系统是指？3.在哪两者之间循环？化学元素生物圈注意：二.碳的循环过程大气中的CO2燃烧光合作用呼吸作用植物动物摄食微生物的呼吸作用呼吸作用动植物的遗体和排出物泥炭、煤、石油C循环的图解碳的循环形式：碳在无机环境与生物群落间是以CO2的形式进行循环的。大气中的CO2进入生物群落，主要依赖于绿色植物的光合作用，使CO2中的“C”变成为有机物中的“C”，再通过食物链进入动物和其他生物体中，因此从“C”的循环可见绿色植物是生态系统的基石。除此之外，还有化能合成作用的微生物也能把CO2合成为有机物。如何解决“温室效应”？1、减少煤、石油等化石燃料的燃烧，提高能效。2、开发新的洁净能源，如核能、太阳能、风能、水能等。3、大面积植树造林，降低空气中CO2含量。温室效应形成原因？1、化学燃料短时间内大量燃烧，排放过量CO2；2、植被破坏，降低了CO2的调节能力。（1）碳循环的形式：（2）碳在自然界中的主要存在形式：（3）碳在生物体内的存在形式：（4）碳进入生物体的途径：（5）碳在生物体之间传递途径：（6）碳进入大气的活动：CO2CO2（碳酸盐）有机物光合作用和化能合成作用食物链和食物网①生物的呼吸作用②分解者的分解作用③化石燃料的燃烧思考？

生物圈是地球上最大的生态系统，其中的物质循环带有全球性，这种物质循环又叫生物地化循环。

生态系统的物质循环反复出现，循环流动，不会消失，生物可反复利用。特点：具有全球性反复性

循环性三.物质循环的特点能量流动物质循环形式特点范围联系主要以有机物形式以无机物的形式流动能量流动和物质循环二者相互伴随，相辅相成；物质为能量流动提供载体；能量为物质循环提供动力。单向流动，逐级递减反复出现，循环流动生态系统的各营养级生物圈四.比较能量流动和物质循环的相互关系探究活动的一般步骤：1、提出问题：2、作出假设：3、制定、实施计划：4、实验结果的分析：5、实验结论：五.探究活动:土壤微生物对淀粉的分解作用小结→→信息传递的过程(一般有三个基本环节)

(信息产生)

信源(信息传输)

信道

(信息接收)信宿第四节生态系统的信息传递什么是信息？一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息（information）信源（信息产生）信道（信息传输）信宿（信息接收）一、生态系统中信息的种类物理信息生态系统中的光、声、温度、温度、磁力等通过物理过程传递的信息。化学信息生物生命活动产生一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸、性外激素等。（统称信息素）行为信息动物的特殊行为，向同种或异种生物传递特定的信息。海豚的回声定位与声纳物理信息蛇的热感受器与导弹（红外线感受器）物理信息鸟迁徙行为中对方向的判断（太阳）物理信息物理信息发光

萤火虫发出的萤光是一种求偶信号，以此与异性取得联系。但这种信号往往被第三者——狼蛛非法利用，结果双双被捕，成了爱情的牺牲品。

求偶行为炫耀这种行为多见于水鸟。如雄鸭子经常在雌鸭面前脉脉含情，不时用喙梳理羽毛，并涂擦脂肪，使羽毛平伏光洁，以炫耀自己的美丽姿态。有些鸟则只梳理色彩鲜明或者色彩别致的地方。最进步的是鸳鸯，它只象征性地用喙触碰一下翅翼上一根特别大的橙色羽毛。鹑鸡类雄性凭着花丽的外表、雄健的气魄，常在雌性面前展翅、度步、开屏等，以炫耀自己的健美。有些鸣禽则以歌舞的方式进行炫耀，从而取得配偶。

行为信息引诱

雄蛾的触角可以“嗅”到十一公里外雌蛾发出气味（性外激素）化学信息化学信息资料分析：生态系统中信息传递的重要性1、若无信息传递，蝙蝠能对周围环境的识别、完成取食、飞行吗？莴苣、茄、烟草种子能萌发吗？2、信息传递与生命活动的正常进行有什么关系？不能信息传递保证了生命活动的正常进行。3、若无信息传递，植物都能开花吗？某些昆虫雌雄个体能相互识别、交配吗？信息传递在种群繁衍过程中起什么作用？通过信息传递，雌雄个体能相互识别、交配，保证种群的繁衍。4、烟草释放的信息素，在白天与夜间是否都使它本身受益？

是5、资料4中的信息素能将几种生物联系起来？若无这种信息素，烟草、蛾和蛾幼虫的天敌三种生物的种群数量将发生什么变化？信息传递在调节种间关系中起什么作用？

将烟草、蛾和蛾幼虫的天敌三种生物联系起来。

信息传递可调节各种群之间的关系，维持生态系统的稳定性二、信息传递在生态系统中的作用保证生命活动的正常进行维持生物种群的繁衍调节生物的种间关系维持生态系统的稳定三、信息传递在农业生产中的应用提高农产品或畜产品的产量；对有害动物进行控制。

相关资料：

在苹果园里放置一个电子仪器，产生与蜜蜂跳圆圈舞或摆尾舞相同的频率或声音。当蜜蜂感受到电子仪器发出的信息后，就会受到诱惑，飞到苹果园去采蜜。这就有助于苹果更好的传粉，从而提高产量。释放过量人工合成的性引诱剂，使雄虫无法辨认雌虫的方位，或者使它的气味感受器变得不适应或疲劳，不再对雌虫有反应，从而干扰害虫的正常交尾活动，达到消灭害虫的目的。

挂在大棚上的就是性信息素诱捕器小竹竿上、大棚架边，挂着一个个像吊瓶一样的东西，不管是白天黑夜，时不时有深褐色虫子飞来，掉入“吊瓶”下面的塑料袋中，不一会儿就呜呼哀哉。昨天，深受斜纹夜蛾、甜菜夜蛾之苦的慈溪天元镇菜农劳建州看到眼前景象就乐了：一天下来，每个这样的装置能捉虫100多只，不仅省了农药、人工钱，还保证了蔬菜质量。“吊瓶”学名叫性信息素诱捕器，是一种高科技产品，今年才在我市大面积推广。农科专家介绍，将人工合成雌性害虫性成熟后释放出来的信息素制成引诱剂放在诱捕器中，吸引雄性害虫前来求偶，自投“温柔陷阱”，从而使害虫雌雄失调，达到抑制虫害的目的。和许多其他的昆虫一样，当雌性蟑螂想要交配的时候，它会放射出一种信息素吸引异性，雄性蟑螂很快就会追随这种信息素所带有的香味而来。科研人员将信息素从蟑螂的标本中净化提炼出来，根据化学分析结果生产出一种人工合成的蟑螂信息素来引诱雄性蟑螂，然后将它们一起杀灭。有了这种蟑螂专用香水，无论蟑螂躲在那个犄角旮旯，都要心甘情愿地跑出来接受命运。

生态系统的信息传递生态系统中信息的种类信息传递在农业生产中的应用物理信息行为信息化学信息

调节生物的种间关系

保证生命活动的正常进行

维持生物种群的繁衍维持生态系统的稳定，提高农产品或畜产品的产量对有害动物进行控制。生态系统信息的作用

调节生物的种间关系知识小结化学防治生物防治机械防治（1）哺乳动物的体温；（2）鸟类鸣叫；（3）孔雀开屏；（4）萤火虫发光；（5）植物分泌的化学物质；（6）电磁波；（7）昆虫发出的声音；（8）昆虫的外信息素；（9）紫外线；（10）蜜蜂跳舞；练习1、请将下列信息进行分类（1）哺乳动物的体温；（2）鸟类鸣叫；（3）孔雀开屏；（4）萤火虫发光；（5）植物分泌的化学物质；（6）电磁波；（7）昆虫发出的声音；（8）昆虫的外信息素；（9）紫外线；（10）蜜蜂跳舞；属于物理信息的有（）属于化学信息的有（）（1）哺乳动物的体温；（2）鸟类鸣叫；（3）孔雀开屏；（4）萤火虫发光；（5）植物分泌的化学物质；（6）电磁波；（7）昆虫发出的声音；（8）昆虫的性外息素；（9）紫外线；（10）蜜蜂跳舞；属于行为信息的有（）（1）哺乳动物的体温；（2）鸟类鸣叫；（3）孔雀开屏；（4）萤火虫发光；（5）植物分泌的化学物质；（6）电磁波；（7）昆虫发出的声音；（8）昆虫的性外息素；（9）紫外线；（10）蜜蜂跳舞；

2、森林中，狼能够依据兔留下的气味去猎捕兔子，兔子也同样能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。该信息在生态系统中的作用时（）A、可以保证生命活动正常进行B、可以维持生物种群的繁衍C、能够促进生态系统的物质循环D、能够调节生物的种间关系D3、有人做了如下实验：将一只椿象杀死，尽管做得干净无声，也引起了其它椿象的逃跑。此现象是因为在椿象之间传递了（）A、物理信息B、化学信息C、行为信息D、语言信息B

生态系统的稳定性

生态系统在不断地发展变化着。但对于一个相对成熟的生态系统来说，系统中的各种变化只要不超出一定限度，生态系统的结构与功能就不会发生大的改变。这就是生态系统的稳定性。一生态系统稳定性的概念生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫生态系统的稳定性。二稳定性的前提条件

1三大功能类群(生产者、消费者、分解者)齐全

2能量输入稳定

3物质输入相对平衡三稳定性的特征1结构相对稳定：动植物种类及数量保持相对稳定2功能相对稳定：物质和能量的输入和输出相对平衡原理:生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有自我调节能力。

概念：不同的生态系统都有在一定的范围内消除外来干扰的能力，我们把这种现象称之为自我调节能力。

自我调节有正反馈和负反馈调节。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。植物增加兔的食物增加兔的数量增加兔吃大量植物植物减少兔因饥饿死亡兔吃少量植物兔与植物的关系负反馈调节意义：生态系统自我调节能力的基础结果：抑制或减弱了最初发生的变化，使生态系统达到或保持稳定。正反馈调节：

有一个湖泊受到了严重污染，鱼类的数量就会因死亡而减少，鱼类死亡的尸体腐烂，又会进一步加重污染，引起更多的鱼类死亡，活鱼就更少了。注意：生态系统的自我调节能力是有一定限度的，如果外界的干扰强度超过了其自我调节能力范围，生态系统的稳定性将遭到严重破坏而无法恢复！例如：我国西北的黄土高原！生态系统的自我调节能力

调节能力大小：一般来说，生态系统的组成成分越多样，能量流动和物质循环的途径越复杂，其调节能力越强。相反，成分越单纯，其营养结构越简单，其调节能力也越小。四稳定性的两个方面抵抗力稳定性

恢复力稳定性稳定性1抵抗力稳定性（1）概念：生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能维持原状的能力。（2）核心：抵抗干扰保持原状（3）来源：

①生物的种类、数量多，一定外来干扰造成的变化占总量的比例小。

②能量流动与物质循环的途径多，一条途径中断后还有其他途径来代替。

③生物代谢旺盛，能通过代谢消除各种干扰造成的不利影响。

①各营养级的生物数量多，占有的能量多。抵抗力很强抵抗力较弱②生物种类多，食物网复杂，物质循环与能

量流动的渠道多。抵抗力很强抵抗力较弱2恢复力稳定性（1）概念：生态系统受到外界干扰使自身结构功能破坏后恢复原状的能力。（2）核心：遭到破坏恢复原状（3）来源：

①生物繁殖的速度快，产生后代多，能迅速

恢复原有的数量。

②物种变异能力强，能迅速出现适应新环境

的新类型。

③生态系统结构简单，生物受到的制约小。恢复力强恢复力弱3抵抗力稳定性和恢复力稳定性