生态系统的物质循环和稳定性

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1、第48课时 生态系统的物质循环和稳定性必备知识梳理回扣基础要点一、生态态系统统的物质质循环环1概念理解(1)循环的对象：组成生物体的C、H、O、N、P、S等 ，而不是具体 。(2)循环的过程： 。(3)循环的范围： 。2特点： ；反复出现， 。化学元素化合物无机环境生物群落生物圈全球性循环流动3实例碳循环(1)循环形式 在无机环境和生物群落之间以形式循环 在群落内部通过 关系以形式流动CO2捕食含碳有机物（2）循环过程碳进生物群落的生理过程：生产者的 光合作用和碳出生物群落的生理过程： 、 消费者、 的产生CO2的非生物途径：化能合成作用 生产者分解者呼吸作用化石燃料燃烧(3)环境问题：平衡打

2、破会造成 。温室效应练一练1从物质循环的角度看，人体内的C元素究其根源来自 ( )A食物中的碳 B大气中的CO2C燃料中的碳 D生物环境中的碳B2在碳循环中，无机环境和生物群落相联系的生理作用是 ( )光合作用 呼吸作用 蒸腾作用 化能合成作用A B C D解析 在碳循环中，碳进入生物群落通过自养型生物的同化作用才能实现。自养型生物的同化作用有两种基本类型：一是绿色植物的光合作用；二是一些细菌的化能合成作用。生物群落中的碳回到无机环境中，必须通过异化作用才能实现，如动植物的呼吸作用、微生物的分解作用。蒸腾作用是植物水分代谢的一部分，在水循环中起一定的作用。B二、物质质循环环和能量流动动的关系能

3、量流动物质循环形 式以 的形式流动因不同元素而异，如碳 以 或有机物的形 式循环 特 点物质被 ，即 具有循环性和 范 围生态系统的各个营养级 内联 系二者都是生态系统的功能， 进行，相互依 存，不可 ，物质是能量的 ，能量则是 物质循环的有机物单向流动，逐级递减同时 分割载体 动力CO2反复利用 全球性生物圈物质质循环环流动动，能量单单向流动动不循环环，所以不能说说能量伴随着物质质循环环而循环环。提醒三、生态态系统统的稳稳定性1含义：是指生态系统所具有的 或 自身结构和功能 的能力。2内容：包括 稳定性和 稳定性，二者关系往往 。3原因：生态系统具有一定的,调节在生态系统中普遍存在。4破坏因

4、素(1)自然因素：火山爆发、 、台风、海啸、流行病等。(2)人为因素相对稳定抵抗力恢复力相反自我调节能力负反馈地震保持恢复基础破坏植被 破坏环境食物链 污染5提高生态态系统稳统稳 定性(1)控制对生态系统的 程度，适度利用，不超过生态系统的 能力。(2)对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的 ，保证生态系统内部结构与功能的 。任何生态态系统统的自我调节调节 能力都是有一定限度的，只是大小不同而已，包括生物圈。强调调“生态态系统稳统稳 定性高低”时时，必须须明确是抵抗力稳稳定性还还是恢复力稳稳定性，因为为二者一般呈负负相关。并非所有生态态系统统的两种稳稳定性高低都呈负负相关，如苔原和荒漠生态

5、态系统统的两种稳稳定性都低。干扰自我调节物质能量投入协调提醒构建知识网络高频考点点突破考点一 碳循环1过程图解及解读(1)图示(2)析图大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用(主要途径)或硝化细菌等的化能合成作用完成的。碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2；碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行，传递形式为有机物。碳元素在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他成分都是单向的。(判断成分的依据)大气中CO2的主要来源分解者的分解作用动植物的细胞呼吸化石燃料的燃烧2温室效应(1)成因工厂、汽车、飞机、轮船等对化石燃料的大量使用

6、，向大气中释放大量的CO2。森林、草原等植被大面积的破坏，大大降低了对大气中CO2的调节能力。(2)危害加快极地冰川融化，导致海平面上升，对陆地生态系统和人类的生存构成威胁。(3)缓解措施植树造林，增加绿地面积。开发清洁能源，减少化石燃料燃烧。对位训练1分析下面碳循环示意图并据图回答问题：(1)从微观上看，过程是在细胞内 中进行的；过程主要是在细胞内 中进行的。(2)碳从无机环境进入生物群落的主要途径是_，除此之外，某些特殊的生态系统还可 通过 进入生物群落；表示的是 关系，表示_ _。(3)从上图可知，减缓温室效应的关键措施是 (至少回答两个方面)。答案 (1)叶绿体 线粒体 (2)光合作用

7、 化能合成作用 捕食 分解者分解作用(3)保护植被，大力植树造林，增加绿地；减少化石燃料燃烧；开发绿色清洁新能源考点二 物质循环和能量流动的关系1图示2析图(1)生物群落中物质和能量最终来自无机环境。(2)连接生物群落和无机环境的两大成分生产者和分解者；图示中未标出生产者还可以利用化学能进行化能合成作用。(3)二者均开始于生产者，通过光合作用合成有机物、固定太阳能，然后沿共同的渠道食物链(网)一起进行。(4)能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成与分解等过程。(5)物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动。(6)能量作为动力，使物质在生物群落和无机环境之间不断地循环往返。(7)上

8、述关系，总体上体现了二者相互依存、不可分割，并且同时进行。对位训练2下图1为某草原生态系统的碳循环示意图，图2表示在该生态系统中能量流经第二营养级的示意图。请据图分析回答。(1)碳在生物群落内以 的形式被利用。(2)碳从无机环境进入生物群落的途径主要是作用；生物群落中的碳进入无机环境的途径为图1中的_ (填数学序号)。(3)图2中A表示 的能量。B比A的能量少，原因是_ _。(4)从图2中可以总结出能量流动的特点是_。(5)狼是该生态系统没有的生物种类，现将它引入其中。请在给出的坐标图上用曲线表示狼的数量最可能的变化情况(纵坐标上的点表示狼的起始数量)。解析 碳循环中碳是通过食物链和食物网以有

9、机物的形式在生物群落中被利用的。碳以二氧化碳的形式通过光合作用和某些自养微生物的化能合成作用进入到生物群落中，生物群落中的碳通过各种生物的呼吸作用又以二氧化碳形式返回到无机环境中。摄入到初级消费者体内的能量，只能够被同化一部分，且首先要用于呼吸作用，其次才能被下一营养级利用或者被分解者利用。由图2可看出能量流动的特点是单向流动、逐级递减。引入狼后，短期内狼的数量会迅速增长，但是由于食物和生活环境的限制，最终狼的数量会稳定在一个水平上。答案 (1)有机物 (2)光合 (3)初级消费者同化 在细胞呼吸中，以热能的形式散失(4)单向流动、逐级递减 (5)见图考点三 生态系统的稳定性1稳定性前提条件只

10、有当生态系统发展到一定阶段，它的生产者、消费者和分解者三大功能类群齐全，能量的输入保持稳定，物质的输入和输出相对平衡时才表现出来。这一阶段就是生态系统的成熟阶段。2稳定性表现(1)结构相对稳定：生态系统中动植物种类及数量一般不会有太大的变化，一般相关种群数量呈周期性变化，可用如图曲线表示：(2)功能相对稳定：生物群落的能量输入与输出相对平衡，物质的输入与输出保持相对平衡。生态态系统稳统稳 定性是一种相对稳对稳 定，不是恒定不变变的，总总是在一定范围围内波动动。提醒3.种类：可分为抵抗力稳定性和恢复力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性 概念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的能力指

11、生态系统在受到外 界干扰因素的破坏后 恢复到原状的能力影响 因素生态系统的组分越多，食物网越 复杂，自我调节能力越强，抵抗 力稳定性越高生态系统的成分越简 单，则越容易恢复， 与自身调节能力有关联系(1)一般呈现相反关系，抵抗力稳定性强的生态系统，恢 复力稳定性差，反之亦然 (2)二者是同时时存在于同一系统统中的两种截然不同的作用 力，它们们相互作用共同维维持生态态系统统的稳稳定 如图图所示4.生态系统抵抗力稳定、恢复力稳定性和总稳定性的关系(如下图)(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。(2)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的量指

12、标，偏离大说明抵抗力稳定性弱，反之，抵抗力稳定性强，如热带雨林与草原生态系统相比，受到相同干扰，草原生态系统的y值要大于热带雨林的y值。(3)x可以表示恢复到原状态所需的时间：x越大，表示恢复力稳定性越弱，反之，恢复力稳定性强。(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积可做为总稳定性的定量指标，这一面积越大，即x与y越大，则说明这个生态系统的总稳定性越低。提醒 (1)自我调节调节 能力大小包括：自身净净化能力 物理沉降、化学分解和微生物的分解；完善的营营养结结构自身的反馈调节馈调节 ，维维持各营营养级级生物数量 相对稳对稳 定。 (2)抵抗力稳稳定性高低比较较：生物圈海洋生态态系统统热热 带

13、带雨林温带带草原极地荒漠。恢复力稳稳定性正好与其 相反。 (3)某一生态态系统统在彻彻底破坏之前，受到外界干扰扰，遭 到一定程度的破坏而恢复的过过程，应视为应视为 抵抗力稳稳定 性，如河流轻轻度污污染的净净化；若遭到彻彻底破坏，则则其 恢复过过程应为应为 恢复力稳稳定性，如火灾后草原的恢复等。 (4)食物网中营营养结结构最不容易被破坏的标标准 先看食物链链，数量越多越稳稳定；若食物链链数量相同， 再看生产产者，生产产者多的稳稳定程度高。对位训练3下列关于生态系统的稳定性与营养结构复杂程度的关系图中，正确的是 ( )解析 一般地说，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越弱，抵抗力

14、稳定性就越低；相反，生态系统中各个营养级的生物种类越多，营养结构越复杂，自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。而抵抗力稳定性越高的生态系统，恢复力稳定性就越低，反之亦然。答案 A4下列食物网中，其营养结构最不易被破坏的是( )D实验强化在平时 12.设计并制作小生态瓶的实验探究1制作小生态瓶的目的探究生态系统保持相对稳定的条件。2实习原理生态系统的物种组成、营养结构和非生物因素与其稳定性密切相关。将少量植物、以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密闭的广口瓶中便制成一个小生态瓶。3制作过程中的要求及目的要求目的 生态瓶必须是封闭的防止外界生物或非生物因素的 干扰 生态瓶中投放的几种生物

15、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)生态瓶中能够进行物质循环和 能量流动，在一定时期内保持 稳定 生态瓶的材料必须透明为光合作用提供光能；保持生 态瓶内温度；便于观察 生态瓶宜小不宜大，瓶中的水量 应占其容积的4/5，要留出一定 的空间便于操作；瓶内储备一定量的 空气生态瓶的采光用较强的散射光防止水温过高，导致水生植物 死亡 选择生命力强的生物，动物不宜 太多，个体不宜太大减少对O2的消耗，防止生产量 消耗量对位训练5为探究生态系统的成分，设计了如下实验：取500 mL的锥形瓶4个，分别标以1、2、3、4，各加入约400 mL清水后，向3、4号瓶加入等量河泥，向2、3