一轮复习：第30讲生态系统物质循环、信息传递与稳定性 ppt课件-2023新人教版（2019）《高中生物》选择性必修第二册.pptx

1、第第30讲讲生态系统物质循生态系统物质循环、信息传递与环、信息传递与稳定性稳定性二考点一 生态系统的物质循环（1）概念：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。（2）范围：生物圈（全球）（3）特点：全球性、循环性（4）生态系统的物质循环中所说的“物质”并不是指组成生物体的化合物，而是指组成生物体的化学元素，如C、H、O、N、P、S等（5）碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他各成分间的传递均是单向的1.物质循环无机环境无机环境生物群落生物群落组成生物体的组成生物体的C、H、ON、

2、P、S等化学元素等化学元素二考点一 生态系统的物质循环2.碳循环(1)碳在无机环境中的存在形式：(2)碳在生物群落内的存在形式：(3)碳在无机环境和生物群落之间的循环形式：(4)碳进入生物群落的途径：(5)碳在生物群落内部的传递途径：(6)碳返回无机环境的途径：(7)温室效应的主要原因：CO2；CO2和碳酸盐；含碳有机物；光合作用（主要）和化能合成作用；食物链（网）；生物的呼吸作用（主要）；分解者的分解作用；化石燃料的燃烧；化石燃料的过度燃烧二考点一 生态系统的物质循环2.碳循环二考点一 生态系统的物质循环二考点一 生态系统的物质循环3温室效应(1)形成原因：化石燃料的大量燃烧，导致大气中的C

3、O2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。(2)影响：使气温升高，加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。(3)缓解措施：减少化石燃料的燃烧，开发新能源；大力植树造林。不奢侈、捐旧衣适量点餐不浪费重隔热、简装修乘公交、少开车关水电、节约纸二考点一 生态系统的物质循环知识拓展1.研究发现，自养小球藻细胞转化为异养生长后，细胞内脂溶性化合物含量增加，高温下产生大量烃类化合物。请从能源利用和环保的角度预测小球藻的应用前景2.桑基鱼塘生态系统中有生产者桑树等，但是在管理该鱼塘过程中还要定期往水体中投入饲料，从生态系统的功能分析，其原因是_3.氮元素能在生物

4、群落与无机环境间循环利用。请解释需不断向农田中施加 氮肥的原因：_取代石油、煤炭等化石燃料成为可再生能源的生产者，解决能源危机；减少化石燃取代石油、煤炭等化石燃料成为可再生能源的生产者，解决能源危机；减少化石燃料开采和燃烧引起的环境污染，减少二氧化碳的排放，维持生态系统的稳定。料开采和燃烧引起的环境污染，减少二氧化碳的排放，维持生态系统的稳定。生产者固定的太阳能不足以满足鱼类的需要，且需不断地输出经济鱼类，而其中的元素无法及时返回该生态系统土壤，所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾农产品源源不断地从农田生态系统输出，其中的氮元素并不能全部归还能全部归还二考点一 生态系统的物质循环4.生物富集

5、（1）概念:生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。人工合成的有机物:如DDT、六六六等。重金属:如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等。比较稳定，生物体能够吸收且不易分解和排出（2）物质（3）生物富集的主要途径:（4）生物富集的危害：（5）生物富集现象的特点：在生物体内形成积累性中毒。具有全球性，有害物质浓度随营养级增加而升高食物链、食物网5.物质循环和能量流动的关系太阳能光合作用光合作用生产者能量能量次级消费者分解者呼吸呼吸能量初级消费者能量能量遗体遗遗体体残枝败叶残枝败叶能量呼吸呼吸呼吸呼吸作用呼吸作用能量是物质循环的动力同时进行、相互依

6、存、不可分割物质是能量流动的载体含含C C有机物有机物含含C C有机物有机物大气中的CO2大气中的CO2大气中CO2二考点一 生态系统的物质循环二考点二 探究土壤微生物的分解作用(1)实验原理土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物，它们在生态系统中的成分主要为分解者分解者的分解速度与环境中的温度、水分等生态因子相关土壤微生物能分泌淀粉酶将淀粉分解成还原糖(麦芽糖)，淀粉遇碘变蓝色。还原糖遇斐林试剂，在水浴加热条件下，产生砖红色沉淀项目项目案例案例1 1案例案例2 2实验假设实验假设微生物能分解落叶使之腐烂微生物能分解落叶使之腐烂微生物能分解淀粉微生物能分解淀粉实验实验设计设计实验组实验组

7、 对土壤进行对土壤进行6060恒温恒温1h1h处理处理A A烧杯中加入烧杯中加入30 mL30 mL土壤浸出液淀粉糊土壤浸出液淀粉糊对照组对照组对土壤不做处理对土壤不做处理B B烧杯中加入烧杯中加入30 mL30 mL蒸馏水与蒸馏水与A A等量的淀粉糊等量的淀粉糊自变量自变量土壤中是否含微生物土壤中是否含微生物溶液中是否含有土壤中的微生物溶液中是否含有土壤中的微生物实验现象实验现象在相同时间内实验组落叶腐在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组烂程度小于对照组A AA1A1A2A2产生砖红色沉淀产生砖红色沉淀B BB1B1B2B2不产生砖红色沉淀不产生砖红色沉淀结论分析结论分析微生物对落叶有分

8、解作用微生物对落叶有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉土壤浸出液中的微生物能分解淀粉不变蓝变蓝(2)实验流程二考点二 探究土壤微生物的分解作用二考点三 生态系统的信息传递1生态系统中的信息种类（1）物理信息：自然界中的声、光、电、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息实例：蝙蝠的实例：蝙蝠的“回声定位回声定位”，蜘蛛网的振动、毒蜂身上的斑斓花纹、各种花的颜色，蜘蛛网的振动、毒蜂身上的斑斓花纹、各种花的颜色（2）化学信息：生物体在生命活动中产生的一些可以传递信息的化学物质实例：动物的性外激素、猎豹的尿液、植物体散发出的花香气味（3）行为信息：动物的特殊行为，主要指各种动作，即动物的行为特

9、征实例：蜜蜂跳舞、孔雀开屏、豪猪竖刺物理信息的来源可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体！昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体都存在能传递信息的化学物质信息素二考点三 生态系统的信息传递1生态系统中的信息种类判断方法：a.涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号，通过动物的感觉器官，如皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感受上述信息，则判断为物理信息。b.若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点，则判断为化学信息。c.凡涉及“肢体语言”者均属行为信息。d.在影响视线的环境中(如深山密林)，生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。e.在噪音嘈杂的环境(如洪水、瀑布旁)，生物多以“肢体

10、语言”这种行为信息进行交流。f.生态系统的信息既可来自生物，也可来自环境g.信息传递可存在于生物与生物之间，包括同种生物间和异种生物间，还可存在于生物与非生物环境之间。h.生态系统的信息传递可以是双向的，也可以是单向的；既可以从低营养级向高营养级传递，也可以从高营养级向低营养级传递。鲜艳颜色芳香气味嗅觉器官眼植物花朵蜜蜂光空气物理信息化学信息舞蹈眼侦察蜂其他蜜蜂光行为信息信息源信道信息受体信息的产生部位信息的传输者信息的接收者 生态系统中的生物种群之间，以及它们内部都有信息的产生和交流，生态系统中的生物种群之间，以及它们内部都有信息的产生和交流，能够形成信息传递，即信息流。能够形成信息传递，即

11、信息流。信息传递大多具有双向性的特点信息传递大多具有双向性的特点。二考点三 生态系统的信息传递二考点三 生态系统的信息传递2信息传递在生态系统中的作用作 用举例蝙蝠依靠“回声定位”实现对周围环境的识别、取食与飞行莴苣的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发生长植物开花需光信息刺激昆虫分泌性外激素，引诱异性个体草原上，草返青时，“绿色”为食草动物提供了可采食的信息森林中狼与兔相互依据对方气味捕食或逃跑有利于生命活动的正常进行有利于生物种群的繁衍调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定二考点三 生态系统的信息传递3信息传递在农业生产中的应用a.提高农产品或畜产品的产量，如利用模拟的动物信息吸引大

12、量的传粉动物，就可以提高果树的传粉效率和结实率。b.对有害动物进行控制，如利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度信息素或声信号诱捕（干扰）害虫引入天敌防治扰乱动物的交配，降低繁殖率措施2）生物防治优点：无污染、效果好、持续时间长、防止抗性累积1）防治方法机械防治、化学防治、生物防治外来物种入侵：打破原有生态系统的平衡。4.能量流动、物质循环和信息传递的关系项目项目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_全球性全球性、循环性、循环性往往是双向的往往是双向的途径途径_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

13、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，形成统一整体同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体单向流动、逐级递减单向流动、逐级递减食物链和食物网食物链和食物网二考点三 生态系统的信息传递二考点四 生态系统稳定性生态平衡概念生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态特征结构平衡：生态系统的各组分保持相对稳定功能平衡：生产消费分解的生态过程正常进行收支平衡：生态系统中的植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。物质和能量的输入与输出平衡调节机制兔增加狼增加草减少，兔的生存空间和资源减少兔减少草增加，兔的生存空间和资源增加狼减少发生

14、偏离二考点四 生态系统稳定性c.实例生态平衡负反馈调节自我调节能力生态系统的稳定性原因基础生态系统维持或恢复自身结构和功能处于相对平衡状态的能力。自我调节能力是有限的自我调节能力的大小与什么有关？生态系统营养结构越复杂，反馈调节的路径越多，调节就越精细，生态系统抵抗干扰的能力就越强。二考点四 生态系统稳定性二考点四 生态系统稳定性稳定性的两种类型比较类型抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质保持自身的结构和功能的相对稳定恢复自身的结构和功能的相对稳定核心 抵抗干扰,保持原状遭到破坏,恢复到原状影响因素生态系统的组分越多、食物网越复杂,抵抗力稳定性越高生态系统的组分越多、食物网越复杂,恢复力稳定性越低

15、联系二者同时存在于同一系统,作用一般呈负相关,共同维持生态系统的稳定。抵抗力与恢复力都很低的生态系统,稳定性很低抵抗力稳定性生物量、生态系统复杂程度等恢复力稳定性生物量、生态系统复杂程度等 对于不同生态系统来说，抵抗力稳定性与生物量、生态系统复杂程度有何关系，请在下图坐标中用曲线表达出来北极苔原生态系统抵抗力稳定性是强还是弱？恢复力稳定性呢？二考点四 生态系统稳定性平衡范围平衡范围外界干扰去除干扰其偏离值大小代表抵抗力稳定性大小，T值越大抵抗力稳定性越弱，反之越强S值代表恢复原状所经历的时间即恢复力稳定性,其值越小恢复越快S S注意：注意：外界干扰后，生态系统的结构和功能只要在平衡允许的范围内变化，就体现了生态系统的抵抗力稳定性。若干扰超过了平衡允许的范围，则生态系统的结构和功能遭到破坏。因此，对平衡状态以及干扰强度（和频次）等进行量化对研究生态系统稳定性很关键。二考点四 生态系统稳定性控制对生态系统的干扰强度，对生态系统的利用应适度,不应超过生态系统的自我调节能力 对人类利用强度较大的生态系统给予相应的物质、能量的投入人工造林、种草、鼠虫害治理、“黑土滩”治理封山育林、休牧育草、围栏封育维持生态平衡，提高生态系统稳定性（措施）二考点四 生态系统稳定性