1、第三十講 生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)和 信息傳遞,回扣基礎 一、物質循環(huán) 1概念 (1)物質：組成生物體的 ，如C、H、O、N、 P、S等。 (2)循環(huán)范圍： 和 之間。 (3)循環(huán)特點：具有 。,化學元素,生物群落,無機環(huán)境,全球性,2碳循環(huán) (1)循環(huán)形式 無機環(huán)境與生物群落之間： 。 生物群落內：以 形式沿 傳遞。,CO2,食物鏈和食物網(wǎng),有機物,(2)圖解,【解惑】生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)的物質是指組成生物體的基本元素，而非其組成的化合物。,二、碳循環(huán)過程圖,(1)碳進入生物群落的途徑：生產(chǎn)者的 。 (2)碳返回無機 環(huán)境的途徑 (3)分析溫室效應產(chǎn)生的原因 。 。,光合作用或化能合成作用,化學燃料的

2、大量燃燒，產(chǎn)生CO2,植被破壞，降低了對大氣中CO2的調節(jié)能力,(4)概括物質循環(huán)的特點 ：物質循環(huán)的范圍是生物圈。 ：物質可以在無機環(huán)境和生物群落之間反復利用。 【解惑】大氣中CO2來源于生產(chǎn)者、消費者和分解者的呼吸作用、化學燃料的燃燒等。,全球性,往復循環(huán)，重復利用,三、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞 1信息的種類 連一連,2信息傳遞的作用和應用,生命活動,種間,種群的繁衍,有害動物,【解惑】信息傳遞存在于生態(tài)系統(tǒng)的各種成分之間，不僅僅存在于生物成分之間，也存在于生物與無機環(huán)境之間。,優(yōu)化落實 一、物質循環(huán)及其與能量流動的關系 1判一判 (1)參與循環(huán)的物質是組成生物體的各種化合物。 () (2)物質

3、循環(huán)的范圍是生物圈。 () (3)碳循環(huán)在生物群落和無機環(huán)境之間主要以有機物形式 循環(huán)。 () (4)化學燃料的大量燃燒是造成溫室效應的主要原因。 () (5)物質和能量都是往復循環(huán)，重復利用的。 () (6)物質循環(huán)是能量流動的載體，能量流動是物質循環(huán)的動 力。 (),二、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞 2判一判 (1)鳥類突然振翅飛起對同伴報警為行為信息、通過尖銳鳴叫的報警為物理信息。() (2)心猿意馬、飛蛾撲火、花香引蝶、老馬識途都屬于生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞。() (3)生態(tài)系統(tǒng)的物理信息都來源于環(huán)境。() (4)植物都通過化學物質傳遞信息。() (5)信息沿食物鏈從低營養(yǎng)級向高營養(yǎng)級傳遞。() (6)

4、信息可以調節(jié)生物的種間關系。(),關鍵點擊 1碳循環(huán)過程,生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán),3能量流動和物質循環(huán)的區(qū)別與聯(lián)系,誤區(qū)警示 1物質循環(huán)的“物質”和“范圍” (1)參與物質循環(huán)的“物質”是指組成生物體的化學元素。 (2)循環(huán)的范圍是生物圈，而不是具體的某一生態(tài)系統(tǒng)。 2碳循環(huán)及存在形式 (1)在生物群落和無機環(huán)境間，以CO2形式循環(huán)。 (2)在生物群落內部，以含碳有機物形式傳遞。 (3)在無機環(huán)境中：主要以CO2和碳酸鹽形式存在。,【解題技巧】 巧辨圖形判斷參與碳循環(huán)的四種成分 1圖1先根據(jù)雙向箭頭確定A和B應為生產(chǎn)者和非生物的物質和能量，不能寫“無機環(huán)境”，也不能寫“生物類別”，再根據(jù)AD，確定

5、D為分解者，剩下C為消費者。,2圖2根據(jù)A與C之間是雙向箭頭判斷：A和C一個是生產(chǎn)者，一個是非生物的物質和能量。根據(jù)A、B、D的碳都流向E，可進一步判斷：A是生產(chǎn)者，B是初級消費者，C是非生物的物質和能量，D是次級消費者，E是分解者。,3圖3首先找出相互之間具有雙向箭頭的兩個成分，即A和E，一個為生產(chǎn)者，一個是大氣中的CO2庫。又因為其他各個成分都有箭頭指向A，所以A為大氣中的CO2庫，E為生產(chǎn)者。然后觀察剩余的幾個成分，其中其他生物部分的箭頭都指向C，所以C是分解者，剩余的B、D、F則為消費者。整個圖解中，食物鏈是EFDB。,演練提升 1如圖為碳元素在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的模式圖，圖中甲、乙、丙表

6、示生態(tài)系統(tǒng)的生物成分，箭頭表示生理過程。下列相關敘述中，不正確的是 (),Ad過程代表光合作用，b過程代表呼吸作用 B甲所示的營養(yǎng)級在食物鏈中占有的碳元素最多 C碳元素在甲、乙、丙之間以有機物的形式進行傳遞 D碳元素可在無機環(huán)境和生物群落之間反復利用 A丁為無機環(huán)境，甲為生產(chǎn)者，乙為消費者，丙為分解者；d過程代表呼吸作用，b過程代表光合作用；碳元素在生物群落內部主要以有機物的形式進行傳遞，在無機環(huán)境與生物群落間主要以二氧化碳的形式進行傳遞。,2下圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，其中“”表示碳的流動方向。下列敘述不正確的是(),A在碳循環(huán)過程中，同時伴隨著能量流動 B由于某種原因造成圖中E生物數(shù)量大

7、量減少，推測短期內與之相鄰的兩個營養(yǎng)級生物數(shù)量發(fā)生的變化是D增多，F(xiàn)減少 C該生態(tài)系統(tǒng)的消費者包括圖中的D、E、F、B DAC過程中碳主要以CO2的形式進行循環(huán)，F(xiàn)B以含碳有機物的形式進行流動,C分析圖形，A、B、D、E、F均有箭頭指向C，則C是無機環(huán)境中的二氧化碳庫。A、C之間為雙向箭頭，A為生產(chǎn)者。A、D、E、F均有箭頭指向B，則B為分解者，D、E、F為消費者。圖示中包含的食物鏈為ADEF，故E減少，短時間內D增多，F(xiàn)減少。碳在生物群落與無機環(huán)境之間主要以CO2的形式循環(huán)，在生物群落內部是以含碳有機物的形式流動。,關鍵點擊 1生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類,生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞,3信息傳遞與能量流動、

8、物質循環(huán)的區(qū)別與聯(lián)系,4生態(tài)系統(tǒng)三大基本功能的重要性 任何生態(tài)系統(tǒng)都具有能量流動、物質循環(huán)和信息傳遞，它們是生態(tài)系統(tǒng)的基本功能，三者密不可分，但各有不同。 (1)能量流動生態(tài)系統(tǒng)的動力。 (2)物質循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的基礎。 (3)信息傳遞決定能量流動和物質循環(huán)的方向和狀態(tài)。,【解題技巧】 判斷生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞種類的方法 1從信息傳播的途徑判斷。如涉及聲音、顏色、溫度等物理因素，可判斷為物理信息；涉及的信息載體為化學物質，可判斷為化學信息；涉及特殊行為，可判斷為行為信息。 2從文字表述的著重點判斷?？兹搁_屏如果是通過行為傳遞給對方，則屬于行為信息；如果通過羽毛的顏色等傳遞給對方，則屬于物理信息。,演

9、練提升 3雌蠶蛾能釋放一種性引誘劑，可以把3 km以外的雄蠶蛾吸引過來。雖然每只雌蠶蛾所釋放的性引誘劑的數(shù)量不足001 mg，但雄蠶蛾仍能對其作出反應。有趣的是雄蠶蛾對密封在玻璃瓶中的雌蠶蛾雖然看得見，但卻無動于衷。下列相關敘述錯誤的是 (),A使雄蠶蛾作出反應的性引誘劑屬于化學信息 B體現(xiàn)了信息的傳遞有益于種群的繁衍 C說明生態(tài)系統(tǒng)中的信息都是由生物產(chǎn)生的 D說明性引誘劑具有高效性 C生態(tài)系統(tǒng)中傳遞的信息包括物理信息、化學信息、行為信息等，并非都是由生物產(chǎn)生的。微量的性引誘劑就可引起同種雄蠶蛾作出反應，說明性引誘性具有高效性。,4(2013江西協(xié)作體聯(lián)考)據(jù)了解，野生揚子鱷種群的雌、雄比例一

10、般穩(wěn)定在51左右，這樣的性別比是由孵化時的溫度所決定的。繁殖季節(jié)雄性揚子鱷發(fā)出“轟轟”的聲音，雌性揚子鱷則根據(jù)聲音大小選擇巢穴位置。當聲音大時，雌鱷選擇將巢穴筑于山凹濃蔭潮濕溫度較低處，則會產(chǎn)生較多的雌鱷。以上事實說明生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞 (),A能夠調節(jié)生物種間關系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 B維持生物體正常生命活動，調節(jié)生物內環(huán)境的穩(wěn)態(tài) C影響生物種群的繁衍，維持種群數(shù)量的穩(wěn)定 D對生物進行自然選擇，促進生物進化 C根據(jù)題干信息可知，生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞能夠影響生物種群的繁衍，維持種群數(shù)量的穩(wěn)定。,實驗三十設計并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性 關鍵點擊 1實驗原理 (1)生態(tài)缸中必須包括生態(tài)系統(tǒng)的四種成

11、分，特別需要注意必須有足夠的分解者。,(2)各種生物之間以及生物與無機環(huán)境之間，必須能夠進行物質循環(huán)和能量流動。 (3)生物之間要有合適的食物鏈結構，生物的數(shù)量不宜過多。 (4)生態(tài)缸必須是透明的，這樣可保證生態(tài)缸中有充足的太陽能。當然，生態(tài)缸一定要封閉，防止外界生物或非生物因素的干擾。,2實驗流程 (1)實驗設計要求：,(2)生態(tài)缸穩(wěn)定性觀察與分析 觀察穩(wěn)定性，可通過觀察動植物的生活情況、水質變化、基質變化等判斷生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 由于生態(tài)缸中的生態(tài)系統(tǒng)極為簡單，自我調節(jié)能力極差，所以抵抗力穩(wěn)定性極低，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性極易被破壞。因此，生態(tài)缸內的生物只能保持一定時間的活性。,演練提升 1(2

12、014福建名校模擬)如圖所示為某同學制作的小生態(tài)瓶，據(jù)圖分析不正確的是(),A該生態(tài)瓶的組成成分雖比較簡單，但其群落仍存在垂直結構 B生態(tài)瓶中生物種類稀少，沒有食物鏈存在 C為了保證生態(tài)瓶的正常運轉，瓶內浮萍、金魚藻、螺螄和蝦的比例應適中 D在適宜的溫度和光照條件下，該生態(tài)瓶會更穩(wěn)定 B在小生態(tài)瓶的不同水層有不同生物分布，所以其群落存在垂直結構，故A正確；蝦和螺螄吃金魚藻，所以小生態(tài)瓶中有食物鏈存在，故B錯誤。,2甲、乙、丙、丁4個密閉、透明的生態(tài)瓶，各瓶內的組成和條件見下表。經(jīng)過一段時間的培養(yǎng)和觀測后，發(fā)現(xiàn)甲瓶是最穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。下列有關敘述中正確的是 (),注：“”表示有，“”表示無。,A

13、乙瓶中藻類的種群密度逐漸增大 B由于丙瓶中沒有小魚，所以比甲瓶積累的有機物多 C丁瓶與甲瓶相比，氧氣含量少 D本實驗說明非生物的物質和能量、生產(chǎn)者、消費者、分解者是構成生態(tài)系統(tǒng)必不可少的四種成分,C據(jù)表格分析可知：乙瓶無光照，藻類因無法進行光合作用而死亡，種群密度下降。丙瓶與甲瓶相比，少泥沙，分解者很少，無法將該瓶中動植物遺體、動物的排泄物等中的有機物分解為無機物。丁瓶與甲瓶相比多小魚，小魚進行呼吸作用要消耗水中大量的氧氣，因此丁瓶與甲瓶相比，氧氣含量低?？偨Y結論的方法：找出該組實驗中的自變量與因變量，歸納出自變量與因變量之間的關系。據(jù)表格分析甲瓶為對照組，乙瓶、丙瓶、丁瓶都為實驗組。,乙瓶與

14、甲瓶相比少光，不久穩(wěn)定性被破壞，說明光照是維持該生態(tài)系統(tǒng)長期穩(wěn)定的必要條件；丙瓶與甲瓶相比少分解者，不久穩(wěn)定性被破壞，說明分解者是生態(tài)系統(tǒng)中不可缺少的重要組成成分；丁瓶與甲瓶相比多小魚，消費者過多，也造成穩(wěn)定性被破壞，說明生態(tài)瓶中動物不能過多，過多會使生產(chǎn)量消耗量，造成生態(tài)系統(tǒng)崩潰。,高考回顧 2013全國大綱卷、安徽卷、江蘇卷 2012山東卷 2011天津卷、安徽卷 2010海南卷、廣東卷,典題例析 考向一生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán) (2013山東濰坊模擬)下圖中是某草原生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)模式圖，圖中A、B、C、D表示生態(tài)系統(tǒng)的成分，圖乙為其中部分營養(yǎng)結構。請據(jù)圖回答：,(1)圖甲中過程表示_，圖乙中

15、的生物對應圖甲中哪些成分_(用字母表示)。 (2)圖甲過程中碳的傳遞形式分別是_、_。 (3)乙圖中的蛇由于某種原因數(shù)量下降，蟾蜍的數(shù)量先增多后減少，最后趨于穩(wěn)定，這屬于_調節(jié)，說明生態(tài)系統(tǒng)具有_能力。,(4)若草固定的總能量為68109 kJ，食草昆蟲和鼠同化的總能量是13108 kJ，則人最多能獲得能量_kJ。 (5)若蛇取食鼠的比例由1/4調整到3/4，從理論上分析，改變取食比例后蛇體重增重1 kg，人能比原來多增重_kg。(能量傳遞效率按20%計算),【思路點撥】本題要先通過甲圖判斷碳循環(huán)中的各種成分，再得出成分轉化中涉及到的碳元素的轉化形式及作用；在食物鏈中涉及能量計算較難，第5問需

16、要根據(jù)食物網(wǎng)中取食關系不論怎樣變草的總量不會發(fā)生變化。,【解析】(1)由圖甲中，A是二氧化碳，D是生產(chǎn)者，B是初級消費者，C是分解者。過程表示光合作用和化能合成作用，圖乙中只有生產(chǎn)者和消費者，對應圖甲中的D、B。 (2)食物鏈中各營養(yǎng)級之間物質以含碳有機物的形式傳遞。生物到無機環(huán)境之間以CO2的形式傳遞。(3)蛇的數(shù)量減少，導致蟾蜍因缺少天敵而增加，生態(tài)系統(tǒng)具有自動調節(jié)能力而又逐漸趨于穩(wěn)定，這種調節(jié)屬于負反饋調節(jié)。(4)(681091310820%)(20%)2246108 kJ。,【答案】(1)光合作用和化能合成作用D、B (2)含碳有機物CO2(3)負反饋(反饋)自我調節(jié) (4)24610

17、8(5)2,【易錯辨析】生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的計算： (1)確定食物網(wǎng)中的“最多”“最少”問題 低營養(yǎng)級“最少”消耗多少或高營養(yǎng)級“最多”增重多少，需選擇最短的食物鏈和最高的能量傳遞效率；低營養(yǎng)級“最多”消耗多少或高營養(yǎng)級“最少”增重多少，需選擇最長的食物鏈和最低高的能量傳遞效率。 (2)取食比例發(fā)生變化，需根據(jù)生產(chǎn)者的量不會發(fā)生變化來進行計算。,如圖是某森林生態(tài)系統(tǒng)物質和能量流向示意圖，h、i、j、k表示不同用途的有機物(j是未利用部分)，方框大小表示使用量，下列敘述正確的是 (),A進入該生態(tài)系統(tǒng)的CO2量與各h產(chǎn)生的CO2總量相等 B生產(chǎn)者i的量大于被初級消費者同化有機物的量 C流向分解者

18、的k可被生產(chǎn)者直接吸收利用 D流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的物質和能量可循環(huán)利用,【思路點撥】本題考查生態(tài)系統(tǒng)中某營養(yǎng)級能量的去向及物質循環(huán)，各種元素在生態(tài)系統(tǒng)中的總量保持不變，流向分解者的物質需被分解者分解為無機物后才能被生產(chǎn)者吸收。,【解析】進入該生態(tài)系統(tǒng)的CO2量應該包括各h產(chǎn)生的CO2總量和未利用部分的總和，A項錯誤；能量流動是逐級遞減的，所以生產(chǎn)者i的量大于被初級消費者同化有機物的量，B項正確；能量流動是單向的，所以流向分解者的k不能被生產(chǎn)者直接吸收利用，C、D項錯誤。 【答案】B 【易錯辨析】生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)與能量流動的關系：物質是能量流動的載體，能量是物質循環(huán)的動力，能量流動和物質循環(huán)相互依存

19、不可分割。,(2012山西第四次四校聯(lián)考)研究發(fā)現(xiàn)，每升天然水中含001毫克汞或者01毫克的殺蟲劑，就會對人體造成危害。某研究小組開展了對某湖泊中環(huán)境問題的研究，他們首先選取了該湖泊中5種不同的生物A、B、C、D、E，并對其進行消化道內食物組成的分析；然后又請當?shù)睾囱芯克膶＜覍@5種生物體內2種污染物的含量進行了測定，如下表所示。分析回答：,(1)表中生物可能形成的食物鏈(網(wǎng))為_，河蚌(B)和水蚤(E)的關系是_，食物鏈上相鄰物種的某些個體行為與種群特征為對方提供了大量的有用信息，這說明信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是_。 (2)若C中的能量不變，將B的食物比例由CE11調整為21，能量傳遞效率按10%計算，該生態(tài)系統(tǒng)傳遞給B的能量是原來的_倍。,(3)如圖為該湖泊生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的示意圖，甲、乙、丙、丁代表生態(tài)系統(tǒng)的4種成分，丁指_，其主要來源除圖中所示過程外，還有_；圖中