第2讲生态系统的物质循环信息传递与稳定性

第二讲生态系统的物质循环、信息传递与稳定性知识点一生态系统的物质循环1．填写物质循环的概念图2．据图回答碳循环过程图中①；②；③；④；⑤；⑥。光合作用呼吸作用摄食呼吸作用燃烧分解作用知识点二生态系统的信息传递1．连线信息传递的种类2．填写信息传递的作用和应用(1)作用：①个体：的正常进行，离不开信息的作用。②种群：生物种群的，离不开信息的传递。③群落和生态系统：能调节生物的，以维持生态系统的稳定。(2)应用：①提高的产量。②对进行控制。繁衍种间关系农产品和畜产品有害动物生命活动知识点三生态系统的稳定性1．连线生态系统稳定性的种类2．提高生态系统稳定性的措施(1)控制对生态系统的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力。(2)对人类利用强度较大的生态系统，实施相应的投入，保证生态系统的协调。干扰物质能量内部结构与功能一、理解运用能力1.(2010·全国卷Ⅰ)右图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是()A．微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量B．沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者C．沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用D．多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率答案：C2．(2008·广东卷)下列关于生态系统信息传递特征的描述，正确的是()A．生态系统的物理信息都来源于环境B．植物都通过化学物质传递信息C．信息沿食物链从低营养级向高营养级传递D．信息可以调节生物种间关系答案：D答案：D3．下列有关生态系统稳定性的叙述，不．正确的是()A．生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础B．生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性C．生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用，体现了其间接价值D．生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性就越强二、读图析图能力据莴苣种子萌发率与光的波长的关系曲线回答问题。(1)光属于生态系统中信息的哪种类型？答案：物理信息。(2)光的波长影响莴苣种子萌发率体现了生态系统信息传递的什么功能？答案：影响生命活动。[理清脉络]考点一以过程图为载体，考查物质循环的过程1．碳循环过程(1)碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用或化能合成作用。(2)碳返回无机环境的途径①生产者、消费者的呼吸作用②分解者的分解作用实质是呼吸作用③化学燃料的燃烧(3)温室效应的产生原因：①化学燃料的大量燃烧，产生大量CO2。②植被破坏，降低了对大气中CO2的调节能力。2．物质循环的特点(1)全球性：物质循环的范围是生物圈。(2)往复循环，重复利用：物质可以在无机环境和生物群落之间反复利用。3．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：以含碳有机物形式传递。(3)在无机环境中：主要以CO2和碳酸盐形式存在。[典例1]根据下图所示碳循环的部分过程进行的有关分析，不．正确的是()生物群落①②大气中的CO2③化学燃料A．参与①过程的生物包括生产者、消费者和分解者B．②过程增强后①过程随之增强，故不能通过增强②过程来减少大气中的CO2C．生物群落内部碳循环的物质形式是含碳有机物D．人类减少对③过程的依赖是当前缓解温室效应的重要措施[解析]生物群落由生产者、消费者和分解者组成，它们通过呼吸作用分解有机物，释放CO2进入无机环境。生活中可以通过植树造林、退耕还林(草)等增强植物的光合作用，固定CO2，减少生物群落排放到大气中的CO2量。碳在生物体内(生物群落内)主要以含碳有机物的形式存在。化学燃料的燃烧是导致大气中CO2含量上升的主要原因，因此，可以通过减少化学燃料的燃烧缓解温室效应。[答案]B物质循环与能量流动的关系物质循环(以碳循环为例)能量流动项目→太阳能形式热能→化学能→无机物有机物同时进行、相互依存，不可分割①能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解②物质是能量沿食物链(网)流动的载体③能量是物质在生态系统中往复循环的动力联系生物圈(全球性)生态系统各营养级范围全球性、循环性单向流动、逐级递减特点物质循环(以碳循环为例)能量流动项目图示[针对练习]1．下列与生态系统功能相关的描述中，错误的是()A．碳在无机环境与群落两者间以CO2的形式循环B．物质与能量在生物与环境之间循环流动，信息的流动只在生物之间发生C．植物的光合作用和生物的残尸分解是碳循环的一部分D．全球气候变暖和地球上碳循环遭到破坏有关解析：碳在无机环境与群落两者间以CO2的形式循环；能量是单向流动的，不会循环流动，信息传递既可发生在生物之间，也可发生在生物与无机环境之间；植物通过光合作用将CO2固定为有机物，分解者的分解作用将有机物分解为CO2；全球变暖是因为大气中的CO2含量增多。答案：B2．分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图，不能得到的结论是()A．物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动B．能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返C．能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量D．碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的解析：生产者所固定的太阳能总量是指生产者总的同化量，①②③④的总和小于生产者所固定的太阳能总量。答案：C考点二生态系统的稳定性与信息传递1．抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较遭到破坏、恢复原状抵抗干扰、保持原状核心恢复自身结构功能相对稳定保持自身结构功能相对稳定实质区别恢复力稳定性抵抗力稳定性①一般呈相反关系，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性差，反之亦然②二者是同时存在于同一生态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。如图所示：联系恢复力稳定性抵抗力稳定性2．影响生态系统稳定性的因素食物链越短，生产者越多，生物种类越多，关系越复杂↓营养结构越稳定↓自我调节能力越强↓生态系统的抵抗力稳定性越高3．生态系统三大功能的比较生物与生物之间或生物与环境之间发生生理或行为的变化(单向或双向)多种生物或无机环境信息传递群落与无机环境之间反复出现，循环流动生态系统物质循环共同把生态系统各组分联系成一个统一整体，并调节生态系统的稳定性食物链各营养级生物间单向流动，逐级递减食物链或食物网太阳能能量流动范围特点途径来源联系区别项目A．湿地生态系统由于工业污水的排放，受到很大的污染，距排污口越近的水体中溶解氧越多，N、P等无机盐也越多B．负反馈调节是湿地生态系统自我调节能力的基础C．由于污染而死亡的鱼腐烂后会加重污染并导致更多鱼类死亡属于正反馈调节D．南沙湿地生态系统如果遭受严重破坏，物种数可能大量减少，抵抗力稳定性降低[典例2]广州南沙区拥有200多公顷的湿地，是多种候鸟南下过冬的重要栖息地，被誉为广州的“南肾”。但是近年来多项大型石油化工项目落户南沙，引起环保专家对南沙自然环境的关注。下列有关叙述不．正确的是()[答案]A[解析]该污染为有机污染，距排污口越近的水体中有机物越多，分解有机物的微生物也越多，溶解氧越少，A错误。1．抵抗力稳定性与恢复力稳定性并不都呈负相关在某些特殊生态系统，抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低，如北极苔原生态系统和荒漠生态系统。2．抵抗力稳定性和恢复力稳定性的判断某一生态系统在彻底破坏之前，受到外界干扰，遭到一定程度的破坏而恢复的过程，应视为抵抗力稳定性，如河流轻度污染的净化；若遭到彻底破坏，则其恢复过程应为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。3．正反馈与负反馈调节辨析反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，包括正反馈调节和负反馈调节。(1)负反馈调节使生态系统达到并保持平衡和稳态。实例：如右图甲所示的森林中的食虫鸟和害虫的数量变化。图甲(2)正反馈调节使生态系统远离平衡状态。若一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼类死亡。因此，由于正反馈的作用，污染会越来越重，鱼类的死亡速度也会越来越快。如右图乙所示。图乙[针对练习]高考命题常从以下角度设置陷阱创设情境，描述生态系统中各生物种群数量变化间的关系，从中判断反馈调节的类型。3．某池塘演变早期，藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤随之大量繁殖，导致藻类数量减少，接着又引起水蚤减少。后期因排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡。关于上述过程的叙述，正确的是()A．早期不属于负反馈调节，后期属于负反馈调节B．早期属于负反馈调节，后期属于正反馈调节C．早期、后期均属于负反馈调节D．早期、后期均属于正反馈调节解析：负反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化，题干中所述的早期符合负反馈调节的机制。正反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化促进或加强最初所发生的变化，题干中所述的后期属于正反馈调节。答案：B一、实验探究能力设计并制作生态缸，观察其稳定性(考纲要求实验)[典例]为观察生态系统的稳定性，设计4个密闭、透明的生态缸，各缸内的组成和条件见下表。经过一段时间的培养和观测后，发现甲缸是最稳定的生态系统。＋＋＋＋＋＋－－＋＋＋＋＋－＋＋＋－甲乙丙丁生态缸编号泥沙小鱼浮游动物藻类水草光生态系统组成＋－＋＋＋＋注：“＋”表示有；“－”表示无。请回答以下问题：(1)甲缸为什么最稳定？。(2)实验结果分析：①乙缸中，藻类的种群密度变化趋势为，。②丙缸比甲缸有较多的有机物，原因是。③丁缸与甲缸相比，氧气含量低，原因是。甲缸中成分齐全，搭配合理减小原因是缺乏光照，无法进行光合作用没有微生物的分解作用小鱼呼吸要消耗部分氧气考查实验设计要求及分析便于操作；缸内储备一定量的空气生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的空间为光合作用提供光能；便于观察生态缸的材料必须透明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中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全(具有生产者、消费者和分解者)防止外界生物或非生物因素的干扰生态缸必须是封闭的相关分析设计要求①；②。(3)根据观测结果，得出结论：分解者是生态系统的重要组成成分光照是维持该生态系统长期稳定的必要条件考查实验结果的观察与结论的得出1观察稳定性，可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。2由于生态缸中的生态系统极为简单，自我调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。二、图表信息获取能力碳循环示意图中各种成分的判断[典型图表][信息解读](1)图1——先根据双向箭头确定A和B应为生产者或非生物的物质和能量，其中由多个内指箭头可判断B为非生物的物质和能量，再根据A→D，C→D，确定D为分解者，剩下C为消费者。(2)图2——根据A与C之间的双向箭头及C有多个内指箭头判断：A和C分别是生产者和非生物的物质和能量。根据A、B、D的碳都流向E，可进一步判断：B是初级消费者，D是次级消费者，E是分解者。(3)图3——首先找出相互之间具有双向箭头的两个成分即A和E，一个为生产者，一个是大气中的CO2库。又因为其他各个成分都有箭头指向A，所以A为大气中的CO2库，E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C，所以C是分解者，剩余的B、D、F则为消费者。[解题技法](1)分析此类图解，常根据双箭头；通过双箭头相连的是非生物的物质和能量及生产者。(2)各种成分都指向的是非生物的物质和能量。[强化训练]1．在一般情况下，下列关于生态系统中物质循环的主要渠道的图解，正确的是()解析：解题时要以碳在无机环境和生物群落之间的循环途径为突破口，还要注意各选项中的箭头方向。生态系统中的物质循环是由于生产者和分解者接通了生物群落与无机环境的通道，生产者通过光合作用或化能合成作用，利用光能或氧化无机物释放的能量，将无机物合成有机物，这样无机环境中的物质进入生物群落，流经各级消费者，最后被分解者分解，又将有机物转化成无机物归还无机环境。答案：A2．如图是生态系统中碳循环示意图，其中“→”表