2019-2020高中生物第4章生态系统的稳态第2节生态系统稳态的维持第2课时生态系
2019-2020学年高中生物19生态系统的稳定性(含解析)
课时分层作业(十九)生态系统的稳定性(建议用时:25分钟)[基础达标练]1.下列对生态系统稳定性的叙述中,正确的是()A.生态系统的稳态就是指生态系统的各种成分保持不变B.生态系统具有完整而且不变的营养结构C.生态系统中物质和能量的收支不变D.生态系统具有保持系统中各组成成分相对稳定的能力D [生态系统的稳态是一个动态的稳态,其成分、营养结构、能量不是一成不变的,是一种处在不断变化中的稳态.]2.下列哪项不属于生态系统的自我调节能力( )A.河流通过物理沉降、化学分解和微生物的分解,很快消除污染B.森林中,害虫数量增加时,食虫鸟类由于食物丰富,数量也会增多C.农民在稻田中除草,水稻长势良好D.草原黄鼠增多,猫头鹰数量随之增多C [农民在稻田中除草,体现了人的作用,不属于农田生态系统的自我调节能力的表现.]3.生态系统的自我调节能力,对于维持生态系统的稳定起着关键作用,这是通过()A.种群密度有一定规律性的变化而实现的B.群落与无机环境之间进行物质循环而实现的C.生态系统内部的反馈调节来实现的D.人工进行的绿化和环境保护来实现的C [生态系统中各种成分是相互作用的,它们之间是通过反馈调节机制来实现的,它是生态系统自我调节能力的基础.]4.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()C [抵抗力稳定性越高的生态系统,某种生物数量的变化曲线幅度越小,周期越短,故选C。
]5.回答下列有关生态系统稳定性的问题。
(1)海洋会受到石油、工业废水、生活污水等污染.如果污染超过海洋生态系统的________,海洋生态系统就很难恢复到原来的状态.(2)同种植单一品种相比,在不同田块种植甜玉米和糯玉米等不同品种,可增加________,提高农田生态系统的稳定性。
若玉米和大豆间作(相间种植),可提高土壤肥力,原因是____________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ __________。
2018-2019版高中生物第四章生态系统的稳态第二节生态系统稳态的维持第2课时课件苏教版必修3 P
_反__复__出__现__,__循__环__流__动__
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 ; 联系 ②物质是能量沿 食物链(网) 流动的载体;
③能量是物质在生物群落和无机环境之间往返循环的_动__力__
提醒
(1)农田中不断地施加氮肥的原因是:物质循环是指在生物圈范围内的 物质是循环的,农田中不断有粮食产出,基本元素不断地被输出,所 以要不断地施加氮肥。 (2)伴随着物质循环过程,环境中的一些有毒物质会出现生物富集现象, 即沿着食物链,营养级越高,富集物浓度越高。
例3 如图为生态系统中能量流动和碳循环的关系图,据图回答下列问 题:
(1) 对 物 质 循 环 起 关 键 作 用 的 生 态 系 统 的 成 分 是 [ a ] _生__产__者__ 和
[ d ]_分__解__者__。
解析 答案
(2)图中的①③⑤表示的生理过程分别是:①_光__合__作__用_,③_呼__吸__作__用__, ⑤_分__解__作__用__。 (3)c 生 物 处 于 第 __三__ 营 养 级 , 若 要 使 c 增 加 200 kg , 至 少 需 要 消 耗
√D.C处于第三营养级
解析 答案
一题多变
(1)上题中的生物A的细胞中一定含有叶绿体吗? 答案 不一定,A为生产者,可能是绿色植物、蓝藻、光合细菌或硝化 细菌等可以进行光合作用或化能合成作用的生物,而只有绿色植物细胞 中含有叶绿体。 (2)适度松土可以促进图中的什么过程? 答案 适度松土可促进分解者的分解作用即过程⑧。 (3)若D中含有细胞核,则D中将含碳有机物转化为CO2的具体场所是什么? 答案 细胞质基质或线粒体基质。
B.图2中c过程代表光合作用,f过程代表微生物的呼吸作用
第4章 第2节 生物多样性及其保护 讲义【新教材】人教版高中生物选择性必修二
第2节生物多样性及其保护课标内容要求核心素养对接概述生物多样性对维持生态系统稳态以及人类生存和发展的重要意义,并尝试提出人与环境和谐相处的合理化建议。
生命观念—通过分析生物多样性价值和保护,建立生物与环境相统一的观点。
科学思维—通过分析生物多样性的原因,培养运用科学思维分析问题的能力。
一、生物多样性的价值1.生物多样性的概念生物圈内所有的植物、动物和微生物等,它们所拥有的全部基因,以及各种各样的生态系统。
2.生物多样性的内容:遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。
3.生物多样性的价值二、生物多样性丧失的原因1.生物多样性的原因生物多样性是数十亿年生物进化的结果。
2.生物多样性丧失的原因(1)主要原因是对野生物种生存环境的破坏和掠夺式的利用等。
①人类活动对野生物种生存环境的破坏,主要表现为使得某些物种的栖息地丧失和碎片化。
②掠夺式利用包括过度采伐、滥捕乱猎,这是物种生存受到威胁的重要原因。
(2)环境污染也会造成生物多样性的丧失。
(3)农业和林业品种的单一化会导致遗传多样性的丧失,以及与之相应的经长期协同进化的物种消失。
(4)外来物种的盲目引入也会导致物种的灭绝,使生物多样性丧失。
三、保护生物多样性的措施1.就地保护(1)含义指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等。
(2)意义对生物多样性最有效的保护。
2.易地保护(1)含义指把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护。
(2)意义为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。
3.建立精子库、种子库、基因库,利用生物技术对濒危物种的基因进行保护。
4.保护生物多样性,关键是要处理好人与自然的相互关系。
当前主要是降低破坏地球生态环境的速度,这包括控制人口增长、合理利用自然资源以及废物的重复利用等。
5.保护生物多样性还要加强立法、执法、宣传教育。
6.保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发利用大自然,并不意味着禁止开发和利用。
7.保护生物多样性,要求我们做好生态系统管理,深入开展生物多样性及其保育研究。
2018-2019学年高中生物 第四章 生态系统的稳态 第二节 生态系统的稳态(一)优质课件 苏教版
(2014·扬州高二月考)下列有关生态系统能量流动的叙述,正 确的是( C ) A.一种蜣螂专以大象粪为食,则蜣螂最多能获取大象所同化 能量的10% B.当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时,能量就从第一营 养级流入第二营养级 C.生产者通过光合作用合成有机物,能量就从非生物环境流 入生物群落 D.生态系统的能量是伴随物质而循环流动的
③生物量金字塔 生物量金字塔是按各营养级生物有机物的总量为指标绘制成 的。生物量金字塔的形状一般同能量金字塔的形状相似。但 某些时刻也有倒置的现象,例如:海洋生态系统中由于生产 者浮游植物的个体小、寿命短,又不断被浮游动物捕食,所 以某一时刻调查到的生物量金字塔会出现倒置的现象。
特别提醒
能量传递效率
特别提醒
生产者固定的太阳能的去处
(1)一部分被自身的生命活动消耗了,即被呼吸作用分解了。
(2)储存在生产者体内的能量,一部分被初级消费者摄食同化
流入第二营养级。
(3)没被初级消费者利用的枯枝落叶和初级消费者摄食未同化
而排出的粪便中的这一部分能量被分解者释放出来。
(2014·周口高二检测) 在某草原生态系统能量流动过程 中,假设羊摄入体内的能量为n,羊粪便中的能量为36%n,呼吸作 用散失的能量为48%n,则( A) A.羊同化的能量为64%n B.贮存在羊体内的能量为52%n C.由羊流向分解者的能量为16%n D.由羊流向下一营养级的能量为64%n [解析] 在能量流动过程中,摄入量=同化量+未同化量(粪 便中含有的能量),因此该题中的羊的同化量为n-36%n= 64%n。由于条件不足,无法计算羊体内的贮存量、流向分解 者的能量及流向下一营养级的能量。
如图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中 A、B、C代表三个营养级,数字均为实际测得的能量值, 单位为百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射为118 872百万千焦,但其中118 761百万千焦的能量未被利用。请 回答:
高中生物 第二单元 生物群体的稳态与调节 第四章 生态环境的保护 2.4 生态环境的保护(第2课时)
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第4章生态环境的保护A、自主学习一、我国的人口现状与前景1.我国人口近几百年来明显增多的原因是生育率较高,死亡率逐渐下降2.随着全球人口的持续增长,对环境的压力越来越大。
我国是一个人口大国,处理好人口增长和环境、资源的关系更为重要。
二、人口增长对生态环境的影响1.人口的环境容纳量是有限的。
人口众多对于我国的生态环境已经产生了沉重的压力.2.我国在发展中遇到的困难和问题,许多都与人口众多有直接的关系。
人口增长过快,在消耗大量自然资源的同时,加剧了对环境的污染,增加了治理的成本和难度。
为此,我国在控制人口增长的同时,还加大了保护资源和环境的力度,如植树种草,退耕还林、还草、还湖,防治沙漠化;监控、治理江河湖泊及海域的污染,加强生物多样性保护和自然保护区建设,以及推进生态农业等。
特别提醒:合理保护和利用各种自然资源,逐步实现可持续发展是我们的最终目的。
A、自主学习一、全球性生态环境问题1.地球是人类共同的家园,生态环境问题具有_____性,需要全人类的___与______。
2.全球性生态环境问题主要包括全球______变化、_____短缺、____ 破坏、___、____的荒漠化、海洋______ 和生物多样性_______等.这些全球性的生态环境问题,对生物圈的稳态造成严重威胁。
高中生物 第四章《生态系统的稳态》复习提纲(苏教版必修3)
第四章生态系统的稳态第一节生态系统和生物圈1、生态系统的概念:生态系统是指在一定的空间内,生物成分(群落)和非生物成分(无机环境)通过物质循环、能量流动和信息传递,彼此相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位。
2、地球上最大的生态系统是生物圈3、生态系统类型:可分为水域生态系统和陆地生态系统。
水域生态系统主要包括海洋生态系统和淡水生态系统。
陆地生态系统有冻原生态系统、荒漠生态系统、草原生态系统、森林生态系统等自然生态系统,以及农业生态系统、城市生态系统等人工生态系统。
4、生态系统的结构(1)成分:非生物成分:无机盐、阳光、温度、水等绿色植物通过光合作用将无机物合成有机物生物成分分解者:主要某腐生细菌和真菌,也包括蚯蚓等腐生动物。
它们能分解动植物遗体、粪便等,最终将有机物分解为无机物。
(2)营养结构:食物链、食物网同一种生物在不同食物链中,可以占有不同的营养级。
●植物(生产者)总是第一营养级;●植食性动物(即一级/初级消费者)为第二营养级;●肉食性动物和杂食性动物所处的营养级不是一成不变的,如猫头鹰捕食鼠时,则处于第三营养级;当猫头鹰捕食吃虫的小鸟时,则处于第四营养级。
第二节生态系统的稳态一、生态系统中的能量流动1、过程2、特点:●单向流动:生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向下一个营养级,不能逆向流动,也不能循环流动●逐级递减:能量在沿食物链流动的过程中,逐级减少,能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%-20%;可用能量金字塔表示。
在一个生态系统中,营养级越多,能量流动过程中消耗的能量越多。
3、研究能量流动的意义:(1)可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。
(2)可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
如农田生态系统中,必须清除杂草、防治农作物的病虫害。
二、生态系统中的物质循环——碳循环1、碳在无机环境中主要以CO2和碳酸盐形式存在;碳在生物群落的各类生物体中以含碳有机物的形式存在,并通过生物链在生物群落中传递;碳的循环形式是CO22、碳从无机环境进入生物群落的主要途径是光合作用;碳从生物群落进入无机环境的主要途径有生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃烧产生CO23、过程:三、生态系统中的信息传递1、生态系统的基本功能是进行物质循环、能量流动、信息传递2、生态系统中信息传递的主要形式:(1)物理信息:光、声、热、电、磁、温度等。
2019-2020高中生物 第4章 生态系统的稳态 第2节 生态系统稳态的维持 第2课时 生态系
第2课时生态系统中的物质循环学习目标知识概览(教师用书独具)1.举例说明生态系统中的物质循环。
2.分析碳循环的过程及特点。
(重点)3.说明物质循环与能量流动的关系及应用。
(难点)1.物质循环的概念和实例(1)概念:物质循环又称为生物地球化学循环,是指在生态系统中组成生物体的 C、H、O、N、P、Ca等元素,不断进行着从无机环境到生物群落,再回到无机环境的循环过程。
(2)实例①水循环ⅰ水循环受太阳能、大气环流等因素的影响;降水和蒸发是水循环过程中的主要环节;植物的蒸腾作用对水循环有重要的促进作用。
ⅱ水循环过程可以进行不断往复地迁移和转化(固态、液态和气态)。
②碳循环ⅰ碳在无机环境中的主要存在形式是CO2和碳酸盐,在生物群落与无机环境之间的循环形式是CO2,在生物群落内以含碳有机物形式流动。
ⅱ碳由无机环境进入生物群落的途径:光合作用或化能合成作用。
ⅲ碳由生物群落返回无机环境途径:动植物的呼吸作用、微生物的分解作用。
(3)人类活动影响——水体富营养化①原因:水体中氮、磷含量过多。
②结果:藻类等过度繁殖导致生态系统的稳态被破坏。
2.能量流动和物质循环的关系(1)能量流动的特点是单向流动、逐级递减,而物质循环的特点是具有全球性、反复利用、循环流动。
(2)物质循环的动力来自能量,而物质又是能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动。
[基础自测]1.判断对错(1)参与循环的物质是组成生物体的各种化合物。
(×)提示:是C、H、O、N、P、Ca等元素。
(2)碳循环在生物群落内部以CO2形式循环。
(×)提示:以含碳有机物形式流动。
(3)化石燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因。
(√)(4)物质循环中所说的“生态系统”是指一般的生态系统。
(×)提示:指的是生物圈。
(5)沼渣、沼液作为肥料还田,使能量能够循环利用。
(×)提示:是物质循环利用。
2.下列关于生态系统碳循环的叙述,不正确的是( )A.碳在生物群落与无机环境之间主要以CO2的形式循环B.生态系统的各种成分都参与碳循环过程C.大气中的CO2要转变成含碳有机物只能通过绿色植物的光合作用D.如果碳循环过程不能进行,生态系统将会被破坏C[碳在生物群落与无机环境之间主要以CO2的形式循环,在生物群落内部是以有机物的形式传递,A正确;生态系统的各种成分都参与碳循环过程,B正确;大气中的CO2要转变成含碳有机物主要通过绿色植物的光合作用,还可以通过部分原核生物的光合作用和化能合成作用合成有机物,C错误;如果碳循环过程不能进行,生态系统将会被破坏,D正确。
高中生物第四章生态系统的稳态第二节生态系统稳态的维持(一)高一生物
④能量金字塔的形状永远是正立的。
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探究 2 完成下面食物链的有关计算,归纳能量计算方法
A―→B―→C (1)如果 A 增重 100 千克,C 最多增重___4___千克,C 最少增重 _____1____千克。 (2)如果 C 增重 1 千克,至少需消耗 A___2_5___千克,最多需消 耗 A_____1_0_0___千克。
阅读教材 P100~102 第 1 自然段,分析生态系统中的能量流动
1.能量流动的概念和作用 (1)概念:生态系统中能量的输_入__(s_hū_r_ù)__、传递、转化散和失__(s_à_ns_hī_) __
的过程,称为生态系统中的能量流动。
(2)作用:在生态系统中,处于每一个营养级的生物都需要能量, 能量是维持生态系统稳态的动力__(_dò_n_gl_ì)_。
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(4)能量传递效率为 10%~20%是指上一营养级摄入的能量占下 一营养级摄入能量的比例。( × ) (5)发展生态农业,实现物质与能量的循环利用,是实现人与自 然和谐发展的一项合理措施。( × ) (6)能量流动的渠道是食物链和食物网。( √ )
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第四章 生态系统(shēnɡ tài xì tǒnɡ) 的稳态
第二节 生态系统的稳态
(一)生态系统中的能量(néngliàng)流动
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第四章 生态系统(shēnɡ tài xì tǒnɡ) 的稳态
能量流动的过程、特点。(重、难点)
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第七页,共三十六页。
连一连
配套K122018-2019学年高中生物 第四章 生态系统的稳态 第二节 生态系统稳态的维持(三)知
第二节生态系统稳态的维持(三)[随堂检测]知识点一生态系统的信息传递1.法国的昆虫学家法布尔做过以下实验:在一个风雨交加的夜晚,在一所被丛林包围的屋里,把一只雌性蚕蛾扣在纱笼里。
尽管外面风狂雨骤,但还是有几十只雄蛾扑向纱笼,此现象说明()A.昆虫间通过信息相互联系,这种信息是无线电波B.昆虫间通过信息相互联系,因为昆虫都具有趋化性C.昆虫间通过信息相互联系,联系的媒介是阴雨天气D.昆虫的雌雄个体间通过信息相互联系,这种信息是化学信息——性外激素解析:选D。
昆虫在生命活动中产生了一些可以传递信息的化学物质,如性外激素,它由昆虫的体表腺体所分泌,并且具有挥发性,其作用是引诱异性个体前来交尾。
这样雌雄性个体就可以通过化学信息联系在一起,完成生殖过程。
2.用具有挥发性的甲基丁香酚涂在纸片上,挂在柑桔园里,诱得大量雄性柑桔果蝇并加以消灭,这是下列哪种信息在生产上的应用()A.物理信息B.行为信息C.化学信息D.营养信息解析:选C。
具有挥发性的甲基丁香酚涂在纸片上,挂在柑桔园里,诱得大量雄性柑桔果蝇并加以消灭,说明甲基丁香酚这种化学物质是一种化学信息,能在雌雄虫之间传递信息。
3.如图为生态系统信息传递模式图,相关叙述不正确的是()A.信息传递往往是双向的,能量流动和物质循环也是双向的B.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C.物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力,信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态D.生态系统各成分间都有各种形式的信息传递解析:选A。
能量流动的特点是单向流动、逐级递减的,而物质循环是反复出现、循环流动的,信息传递往往是双向的。
4.某种植物上栖息着一定数量的甲、乙两种昆虫和蜘蛛。
甲、乙两种昆虫均以该植物为食,蜘蛛以乙昆虫为食。
甲昆虫在白天活动,乙昆虫在夜晚活动。
甲昆虫采食该种植物的叶片后,植物会释放出挥发性的物质X,X既可吸引甲昆虫的天敌,也能驱赶乙昆虫。
高二生物苏教版课件:生态系统的稳态及维持(第2课时)
❖碳的作用: 糖、脂肪、蛋白质、核酸都是构成
绿色植物的光合作用 碳进入生物群落
把CO2合成有机物
碳出生物群落
动植物的呼吸作用 微生物的分解作用 燃烧
特点:
(1)碳循环的形式: CO2 (2)碳在自然界中的存在形式: CO2和碳酸盐 (3)碳在生物体内的存在形式: 含碳有机物 (4)碳进入生物体的途径: 绿色植物的光合作用 (5)碳在生物体之间传递途径: 食物链 (6)碳进入大气的途径: ①生物的呼吸作用
第三章 生态系统
第五节《生态系统的稳态及维持》
第二课时 生态系统的物质循环
引言:
生态系统的物质循环也是顺着生态 系统的营养结构即食物链和食物网这个 主渠道进行循环流动的。能量在流经生 态系统各个营养级时,是逐级递减、单 向不循环的。那么,生态系统中物质到 底是怎样循环的呢?
❖生态系统的物质循环
一、物质循环的概念
范围 生态系统的各营养级 具全球生物圈
联系
能量流动和物质循环二者相互伴随,相辅相承, 是不可分割的统一整体。
练习:
1、连接生物群落和无机自然界的两个重要环节是 ( C)
A.生产者和非生物的能量 B.消费者和非生物的能量
C.生产者和分解者
D.消费者和分解者
2、生态系统中,碳元素参与物质循环的主要形式是 ( A)
生物体的基本物质,在它们的分子中都 含有碳元素。碳元素大约占生物体干重 的49%,是有机化合物的“骨架”,没 有碳就没有生命。
2019-2020学年高中生物 第4章 生态系统的稳态 第2节 生态系统的稳态 第3课时 生态系统中的信息传递 生态系
第3课时生态系统中的信息传递生态系统稳态的维持学习目标核心素养1.举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用。
2.解释生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定,并维持动态平衡的能力。
3.举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响,如气候变化、自然事件、人类活动或外来物种入侵等。
4.阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时,能够通过自我调节维持稳定。
1.从生态系统具备有限自我调节能力的视角,预测和论证某一因素对生态系统的干扰可能引发的多种潜在变化(生命观念、科学探究、社会责任)。
2.能按照科学探究的要求,设计保持和提高某个生态系统稳定性的方案。
1.生态系统的信息传递(1)生态系统中信息传递的形式①物理信息:生态系统中以物理过程为传递形式的信息称为物理信息,包括光、声、热、电、磁等。
②化学信息:生态系统中以代谢产物等化学物质传递的信息称为化学信息,包括植物代谢产物和动物外激素。
③行为信息:生态系统中以生物的表现或动作等行为特征传递的信息称为行为信息,包括舞蹈、运动等。
(2)生态系统的三个基本功能:能量流动、物质循环和信息传递。
(3)特点:它既有从输入到输出的信息传递,也有从输出到输入的信息反馈。
信息传递强化了生态系统的调节机制。
2.生态系统稳态的维持(1)生态系统稳态:指生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,又称为生态系统的稳定性。
(2)生态系统的稳态是生态系统的结构和功能协调发展的重要标志。
(3)生态系统稳态的原因:生态系统具有自我调节能力。
(4)生态系统的自我调节能力的基础:负反馈调节。
(5)生态系统的稳态主要表现在:①抵抗力稳定性:它是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状而不受损害的能力。
②恢复力稳定性:它是指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
(6)生态系统的稳态具有相对性①在不同的生态系统中,抵抗力稳定性和恢复力稳定性的表现不一样。
2019-2020年高中生物必修2生态系统--生态系统的稳定性
2019-2020年高中生物必修2生态系统--生态系统的稳定性
教学目的
1.理解生态系统稳定性的概念。
2.理解抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念,二者的区别、联系,具有抵抗力稳定性的原因。
3.理解生态系统稳定性的保护。
教学重点
1.生态系统稳定性的概念。
2.抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
教学难点
1.生态系统稳定性的概念。
2.抵抗力稳定性和恢复力稳定性的区别及相互联系。
教学用具
实物投影仪、录像机、简单草原生态系统模拟模型、河流(水域)生态系统污染及治理的录像。
热带雨林、北极苔原等生态系统的照片或画片。
热带雨林、北极苔原生态系统食物网简图。
“生物圈II”实验资料
教学方法
教师讲述与学生讨论分析结合课时安排
一课时。
新教材高中生物高二上学期期末复习 生态系统第二课时 生态系统及稳定性第2课时基础知识
第3章生态系统及其稳定性(第2课时)一、生态系统的物质循环1.碳循环(1)碳是构成生物体的重要元素之一,在生物群落中主要以形式存在,大气中的碳主要是。
(2)大气中碳元素进入生物群落的途径是和,形式是。
(3)生物群落中的碳元素回到非生物环境中的途径有分解者的、动物和植物的、化石燃料的,形式是。
(4)碳在生物群落与非生物环境间循环的主要形式是,在生物群落内部传递的形式是,途径是。
(5)对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用。
2.概念组成生物体的等元素,都在不断进行着从到,又从到的循环过程。
3.特点(1):物质循环的概念中所说的“生态系统”指地球上最大的生态系统——生物圈,因此又叫。
(2)。
4.下列各图均为生态系统碳循环示意图,请据图回答:(1)图甲中A ~D 代表的成分依次是(2)图乙中代表生产者的是,代表消费者的是,代表分解者的是,代表大气中的二氧化碳库的是。
(3)图丙中,代表生产者的是,代表消费者的是,代表分解者的是,代表大气中的二氧化碳库的是。
二、生物富集及能量流动和物质循环的关系1.生物富集(1)概念:生物体从、某种元素或的化合物,使其在机体内浓度环境浓度的现象。
(2)实例:铅、镉、汞等,DDT 、六六六等以及一些等。
(3)进入生物体方式①动、植物直接吸收。
②沿在生物体内逐渐聚集,积累在食物链的顶端。
(4)在生物体的分布:形成稳定化合物分布于多种组织细胞中,不易被排出,积蓄在体内。
(5)特点:全球性。
2.能量流动和物质循环的关系项目能量流动物质循环范围特点联系同时进行、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;③能量是物质在生物群落和非生物环境间循环往复的3.如图为生态系统中能量流动和碳循环的关系图,据图回答下列问题:(1)对物质循环起关键作用的成分是[]和[]。
(2)图中的①③⑤表示的生理过程分别是①,③,⑤。
(3)这个生态系统的和都保持相对平衡,是维持生态系统相对稳定的重要保证。
【中小学资料】2018版高中生物 第四章 生态系统的稳态 4.2 生态系统稳态的维持(第2课时)生态系统中的物质
第2课时生态系统中的物质循环1.举例说明生态系统中的物质循环。
2.分析碳循环的过程及特点。
(重点)3.说明物质循环与能量流动的关系及应用。
(难点)1.物质循环的概念:指在生态系统中组成生物体的C、H、O、N、P、Ca等元素,不断进行着从无机环境到生物群落,再回到无机环境的循环过程。
又称为生物地球化学循环。
2.物质循环与能量流动的关系(1)区别①能量流动是单向的,不能循环,而且逐级递减。
②物质循环是具有全球性,能在生物群落与无机环境之间循环往复。
(2)联系:[合作探讨]探讨1:生态系统的物质循环中的“物质”指的是有机物还是无机物?提示:都不是,指的是组成生物体的化学元素。
探讨2:就兔和狼的关系而言,碳元素只能通过狼捕食兔的过程由兔的体内转移到狼的体内,而不会出现倒转。
这一现象与物质循环的特点“反复循环”矛盾吗?提示:不矛盾,物质循环强调的范围是无机环境和生物群落之间,而非一条食物链内的营养级之间。
[归纳拓展]1.对于生态系统的物质循环的概念理解2.物质循环和能量流动的关系1.下列关于生态系统功能的叙述中,不正确的是( )【导学号:32570240】A.能量只能由较低营养级流向较高营养级B.食物链中的营养级可能是无限的C.能量流动和物质循环可以长期地保持动态平衡D.生态系统中的能量最终以热能的形式散失到环境中【解析】能量沿食物链流动的特点是逐级递减,即营养级越高,所能获得的能量越少,所以食物链中的营养级不可能是无限的。
【答案】 B2.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.①②;④⑥B.②③;④⑥C.②③;④⑤ D.①③;④⑥【解析】连接生物群落与无机环境的重要生理作用:光合作用将无机物转变成有机物进入生物群落,将光能转变成化学能流入生物群落;呼吸作用将有机物转变成无机物,归还给无机环境,同时将化学能释放出来。
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第2课时生态系统中的物质循环学习目标知识概览(教师用书独具)1.举例说明生态系统中的物质循环。
2.分析碳循环的过程及特点。
(重点)3.说明物质循环与能量流动的关系及应用。
(难点)[自主预习·探新知]1.物质循环的概念和实例(1)概念:物质循环又称为生物地球化学循环,是指在生态系统中组成生物体的 C、H、O、N、P、Ca等元素,不断进行着从无机环境到生物群落,再回到无机环境的循环过程。
(2)实例①水循环ⅰ水循环受太阳能、大气环流等因素的影响;降水和蒸发是水循环过程中的主要环节;植物的蒸腾作用对水循环有重要的促进作用。
ⅱ水循环过程可以进行不断往复地迁移和转化(固态、液态和气态)。
②碳循环ⅰ碳在无机环境中的主要存在形式是CO2和碳酸盐,在生物群落与无机环境之间的循环形式是CO2,在生物群落内以含碳有机物形式流动。
ⅱ碳由无机环境进入生物群落的途径:光合作用或化能合成作用。
ⅲ碳由生物群落返回无机环境途径:动植物的呼吸作用、微生物的分解作用。
(3)人类活动影响——水体富营养化①原因:水体中氮、磷含量过多。
②结果:藻类等过度繁殖导致生态系统的稳态被破坏。
2.能量流动和物质循环的关系(1)能量流动的特点是单向流动、逐级递减,而物质循环的特点是具有全球性、反复利用、循环流动。
(2)物质循环的动力来自能量,而物质又是能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动。
[基础自测]1.判断对错(1)参与循环的物质是组成生物体的各种化合物。
(×)提示:是C、H、O、N、P、Ca等元素。
(2)碳循环在生物群落内部以CO2形式循环。
(×)提示:以含碳有机物形式流动。
(3)化石燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因。
(√)(4)物质循环中所说的“生态系统”是指一般的生态系统。
(×)提示:指的是生物圈。
(5)沼渣、沼液作为肥料还田,使能量能够循环利用。
(×)提示:是物质循环利用。
2.下列关于生态系统碳循环的叙述,不正确的是( )A.碳在生物群落与无机环境之间主要以CO2的形式循环B.生态系统的各种成分都参与碳循环过程C.大气中的CO2要转变成含碳有机物只能通过绿色植物的光合作用D.如果碳循环过程不能进行,生态系统将会被破坏C[碳在生物群落与无机环境之间主要以CO2的形式循环,在生物群落内部是以有机物的形式传递,A正确;生态系统的各种成分都参与碳循环过程,B正确;大气中的CO2要转变成含碳有机物主要通过绿色植物的光合作用,还可以通过部分原核生物的光合作用和化能合成作用合成有机物,C错误;如果碳循环过程不能进行,生态系统将会被破坏,D正确。
] 3.如图为生态系统中碳循环的模式图。
相关叙述正确的是( )【导学号:85732183】A.1代表生产者,5可以代表化能合成作用B.细菌在生态系统中只可以作为1、3所示成分C.在食物链中占有碳元素最多的营养级是1所在营养级D.碳元素的循环可以在任何一个结构完善的生态系统内独立进行C[分析题图可知,图中1是生产者、2是消费者、3是分解者、4是无机环境,5和7表示呼吸作用,6表示光合作用或化能合成作用,A错误;在生态系统中,细菌可以是1生产者(如硝化细菌)、2消费者(如寄生细菌)、3分解者(如腐生细菌),B错误;在食物链中占有碳元素最多的营养级是1生产者所在营养级,C正确;碳元素的循环属于物质循环,具有全球性特点,D错误。
][合作探究·攻重难]物质循环的概念和实例[思考交流]观察下面的碳循环模式图,讨论相关问题:1.CO2除通过生产者的光合作用进入生物群落外,还有进入生物群落的途径吗?提示:化能合成作用。
2.与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是什么?提示:叶绿体和线粒体。
3.碳在生态系统各成分之间的传递都是双向的吗?提示:不是,只有生产者和无机环境之间的传递是双向的,而其他成分之间的传递均是单向的。
4.如果人们大量燃烧化石燃料,或乱砍滥伐森林,对生态系统的碳循环有何影响?提示:大量燃烧化石燃料,会使CO2在很短时间内释放出来,乱砍滥伐森林,会使大气CO2进入群落过程受阻,打破碳循环平衡,使大气中CO2的含量增高,进而导致温室效应。
[归纳总结]1.图解法理解碳循环的过程2.表格法比较碳循环的形式进入生物群落生物群落内部返回无机环境形式CO2含碳有机物CO2方式光合作用和化能合成作用食物链和食物网生产者和消费者的呼吸作用,分解者的分解作用,化石燃料的燃烧3.碳平衡分析及对环境的影响(1)碳平衡的含义:指碳的排放和吸收在数量或质量上相等,大气中的CO2浓度相对稳定。
(2)碳平衡的失调——温室效应:[典例通关]如图是生态系统中碳循环示意图,箭头表示碳流动的方向。
下列说法正确的是( )A.图中A是生产者,C是分解者B.图中的A、D、E为该生态系统的营养结构C.碳在生物群落与C之间以有机物的形式流动D.E每增加 1 kg的体重,至少需要25 kg的A【技巧点拨】快速确认碳循环的各环节D[据图分析,A是生产者,D、E是消费者,B是分解者,C是大气中的CO2库,A错误;生态系统的营养结构指的是食物链和食物网,图中A→D→E为该生态系统的营养结构,B错误;碳在生物群落与C之间以二氧化碳的形式流动,C错误;E每增加 1 kg的体重,至少需要A=1÷20%÷20%=25 kg,D正确。
][活学活用]根据如图所示碳循环的部分过程进行的有关分析,不正确的是( )【导学号:85732184】A.碳在生物群落与无机环境之间循环的物质形式是CO2B.参与②过程的生物有生产者、消费者和分解者C.③过程增强后②过程随之增强,所以不能通过增强③减少大气中的CO2D.开发太阳能、水能、核能等新能源,可减少人类对①过程的依赖C[碳元素在生物群落之间以含碳有机物的形式传递,在无机环境和生物群落之间以CO2形式循环,A正确;②过程包括动物、植物以及微生物的呼吸作用,B正确;③过程主要为绿色植物的光合作用,所以光合作用增强后,能减少大气中CO2,C错误;①过程表示化石燃料的燃烧,要减少人类对①过程的依赖,需要人们开发太阳能、水能、核能等新能源才行,D正确。
](备选习题)如图为碳循环的部分示意图,下列说法不正确的是( )A.碳循环是指CO2在生物圈的循环过程B.伴随A过程的进行,能量输入生物群落中C.图中A和B所示的物质循环具有全球性D.能完成该循环的生物不一定含有叶绿体和线粒体A[碳循环是指碳元素在生物圈的循环过程,A错误;A表示光合作用和化能合成作用,伴随A过程的进行,能量主要由光能转变为化学能输入生物群落中,B正确;物质循环是在全球范围内的循环,C正确;A表示生产者的光合作用和化能合成作用,光能自养型的蓝藻和进行化能合成作用的生物不含叶绿体,B可表示生物的呼吸作用,既可以是有氧呼吸,也可以是无氧呼吸,进行无氧呼吸的生物可以没有线粒体,D正确。
]能量流动和物质循环的关系[思考交流]下图为能量流动与物质循环关系图示,讨论相关问题:1.物质循环和能量流动的起点和终点是否相同?提示:不同。
能量流动的起点和终点分别是生产者固定的太阳能和以热能的形式散失;而物质循环过程中物质是循环利用的,所以是没有起点和终点的。
2.既然氮元素在生物群落和无机环境之间也是不断循环的,为什么还要往农田中不断地施加氮肥?提示:物质循环是指在生物圈范围内的物质是循环的。
农田中不断有粮食产出,基本元素不断地被输出,所以要不断地施加氮肥。
3.能量在沿食物链流动时逐级递减,环境中的一些有毒物质比如农药或重金属盐是不是浓度也越来越低?提示:伴随着物质循环过程,环境中的一些有毒物质会出现生物富集现象,即沿着食物链,营养级越高,富集物浓度越高。
[归纳总结]1.物质循环和能量流动的区别项目物质循环能量流动形式以化学元素形式流动光能→化学能→热能(一般形式) 过程在无机环境和生物群落间往复循环沿食物链(网)单向流动范围生物圈生态系统各营养级特点反复利用,循环流动单向流动,逐级递减2.物质循环和能量流动的联系(1)能量的固定、储存、转移、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。
特别提醒:生态系统物质循环和能量流动“平衡”的相对性(1)一个生态系统的能量流动和物质循环保持着相对的平衡,这是生态系统相对稳定的重要保证。
(2)在生物圈范围内物质是循环的,但是农田中不断有粮食产出,所以要不断地补充物质,如施加氮肥。
[典例通关]图示为一个简化的草原生态系统能量流动和物质循环示意图,据图对图中箭头的含义进行表中所列项目的分类,正确的是( )含义所属箭头号码①生物群落中能量的散失②生物群落中的物质回归无机环境③无机环境中的能量进入生物群落④能量在生物之间单向流动⑤能量在食物链中流动⑥碳元素从有机物变为二氧化碳⑦碳元素从二氧化碳变为有机物A.①——(2)(3)(5)B.②——(5),③——(1)C.④——(2)(3)(5),⑤——(2)D.⑥——(4),⑦——(1)【技巧点拨】(1)回顾碳循环的过程及与能量流动的关系;(2)识别题干信息中各标号的含义。
D[①各种生物成分通过呼吸作用,一部分能量以热能的形式散失,对应图中(4);②物质返回无机环境中,也是通过呼吸作用,对应图中(4);③通过生产者固定太阳能,对应图中(1);④能量在生物之间单向流动和⑤能量在食物链中流动,对应图中的(2);⑥碳元素从有机物变为二氧化碳,也是来自呼吸作用,对应(4);⑦碳元素从二氧化碳变为有机物是通过光合作用实现的,对应图中(1)。
][活学活用]下图为生态系统中能量流动和碳循环的关系图,据图回答下列问题。
(1)对物质循环起关键作用的生态系统的成分是[ ]________和[ ]________。
(2)图中的①③⑤表示的生理过程分别是:①________,③________,⑤________。
(3)c生物处于第________营养级,若要使c增加200 kg至少需要消耗a________kg。
[解析] 据生态系统的能量流动和物质循环的原理可知,a为生产者,①是光合作用;b是初级消费者,c为次级消费者,②③④为呼吸作用;d为分解者,⑤为分解作用。
按照能量逐级递减的原则,若使c增加200 kg至少需要a的量为200÷20%÷20%=5 000(kg)。
[答案](1)a 生产者 D 分解者(2)光合作用呼吸作用分解作用(3)三 5 000(备选习题)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.①②;④⑥B.②③;④⑥C.②③;④⑤ D.①③;④⑥B[连接生物群落与无机环境的重要生理作用:光合作用将无机物转变成有机物进入生物群落,将光能转变成化学能流入生物群落;呼吸作用将有机物转变成无机物,归还给无机环境,同时将化学能释放出来。