《2018高考生物一轮复习 第九单元 生物与环境 专题31 生态系统的功能（能量流动、物质循环和信息传递）及稳定性课件（必修3）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018高考生物一轮复习 第九单元 生物与环境 专题31 生态系统的功能（能量流动、物质循环和信息传递）及稳定性课件（必修3）（110页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,2017高三一轮总复习,生 物,必修3 稳态与环境,第九单元 生物与环境,栏目导航,基础自主复习,考点分类透析,易错易混警示,课时强化作业,实验专题探究,热点题型讲练,基础自主复习,一、生态系统的能量流动 1概念：生态系统中能量的 、传递、_和散失的过程。 2过程 (1)输入途径：主要是生产者的_。 (2)起点：从_固定太阳能开始，总能量为生产者所固定的全部太阳能。 (3)途径：以有机物形式沿_向下一营养级传递，散失的能量是三大功能类群生物呼吸作用产生的热能。,输入,转化,光合作用,生产者,食物链,专题31 生态系统的功能(能量流动、 物质循环和信息传递)及稳定性,3特点 (1)_：沿食物链
2、由低营养级流向高营养级，不可_，也不能_。,单向流动,逆转,循环流动,(2) _(传递效率为10%20%)。 a每个营养级生物都因呼吸作用而散失部分热能。 b每个营养级总有部分能量被分解者利用。 c每个营养级生物总有一部分能量不能被下一营养级利用。 能量金字塔：将单位时间内各个营养级所得到的能量数值_绘成图，可形成一个金字塔图形。 4意义 (1)帮助人们科学规划、设计_，使能量得到_的利用。 (2)帮助人们合理地_生态系统中的能量流动关系，使能量_地流向对人类最有益的部分。,逐级递减,由低到高,人工生态系统,最有效,调整,持续高效,二、生态系统的物质循环 1概念 2特点：_、反复利用、_。,全
3、球性,循环流动,3实例碳循环 (1)碳在无机自然界中的存在形式：CO2和碳酸盐。 (2)循环形式：CO2(主要),各种组成成分,三、生态系统的信息传递 1信息 (1)概念：是指日常生活中，可以传播的信息、情报、指令、数据与信号等。,农产品和畜产品,有害动物,保持或恢复,结构和功能,自我调节,负反馈,4表现种类,负,干扰,物质、能量投入,结构与功能的协调,考点分类透析,1.对能量流动的理解 “能量流动”是生态系统的基本功能之一，能量是维持生态系统存在和发展的动力。,定量定时：流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条： a自身呼吸消耗；b.流入下一营养级；c.被分解者分解利用；d.未
4、被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，即“未利用”。如果是以年为单位研究，这部分的能量将保留到下一年。,3流动模型生态金字塔的类型、含义比较,4.能量流动特点及原因 (1)单向流动捕食关系是长期自然选择的结果，不能“逆转”；散失的热能不能利用，无法“循环”。 (2)逐级递减自身呼吸消耗分解者分解未被利用。,名师提醒 (1)同化量摄入量粪便中有机物的能量 说明：由于“粪便中有机物的能量”未被同化，所以仍属于上一营养级的能量，与上一营养级遗体残骸所含的能量性质相同，属于流向分解者的能量。 (2)同化量呼吸散失的能量被下营养级同化的能量分解者利用的能量未被利用的能量 说明：上式的计算方法为定
5、量定时的分析，如果以年为单位研究，则“未利用的能量”将保留到下一年。若为定量不定时的分析，则同化量中不含有“未被利用的能量”。,(3)同化量呼吸散失的能量净同化量 说明：净同化量即同化的能量除去呼吸作用散失的热能外，真正用于生物生长、发育和繁殖的能量。 (4)能量传递效率是指“相邻两营养级”间的传递效率，即下一营养级全部生物同化量/上一营养级全部生物同化量100%，而不是相邻营养级中个体间的传递效率，如“一只狼”捕获“一只狐”时，应获得了狐的“大部分能量”而不是获得“10%20%”的能量，“所有狼”可获得“所有狐”的能量才有10%20%。 (5)建立新型农业生态系统不能提高能量传递效率，但能提
6、高能量利用率，使能量尽可能多地流向对人类最有益的部分。,(6)天然生态系统必须当能量状况表现为正金字塔形状时，方可维持生态系统的正常运转，从而维持生态系统的稳定性。而人工生态系统中因能量可人为补充，可能会使能量金字塔呈现倒置状况，如人工鱼塘中生产者的能量未必比消费者(鱼)多。,1.物质循环分析,2.碳循环过程,3能量流动和物质循环的区别与联系,4.能量流动和物质循环的关系图解,名师提醒 (1)与物质循环有关的2个注意点 物质循环流动，能量单向流动不循环，所以不能说能量伴随着物质循环而循环。 物质循环中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统，而是指地球上最大的生态系统生物圈，因此物质循环具有全球
7、性。 (2)与物质循环有关的2点提示 物质循环的“物质”和“范围” a参与物质循环的“物质”是指组成生物体的化学元素。 b循环的范围是生物圈，而不是具体的某一生态系统。,碳循环及存在形式 a在生物群落和无机环境间：以CO2形式循环。 b在生物群落内部：以含碳有机物形式传递。 c在无机环境中：主要以CO2和碳酸盐形式存在。,1.信息传递的模型及解读,(1)该模型为信息传递模式图，属物理模型。 (2)范围,(3)形式：分为物理信息、化学信息、行为信息。 (4)来源：可来自于无机环境，也可来自于生物。 (5)方向：信息传递是双向的。 (6)作用：信息传递可以调节生物的种间关系。 (7)过程： 信源(
8、信息产生)信道(信息传输)信宿(信息接收)反馈作用阻碍其中的任一环节均不能实现信息的传递。,2信息传递的作用或应用(见下表),3.信息传递与能量流动、物质循环的区别与联系,4.生态系统三大基本功能的重要性 任何生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递，它们是生态系统的基本功能，三者密不可分，但各有不同。 (1)能量流动生态系统的动力。 (2)物质循环生态系统的基础。 (3)信息传递决定能量流动和物质循环的方向和状态。,名师提醒 判断生态系统信息传递种类的方法 从信息传播的途径判断。如涉及声音、颜色、温度等物理因素，可判断为物理信息；涉及的信息载体为化学物质，可判断为化学信息；涉及特殊行为，可
9、判断为行为信息。 从文字表述的着重点判断。孔雀开屏如果是通过行为传递给对方，则属于行为信息；如果通过羽毛的颜色等传递给对方，则属于物理信息。,1.稳定性表现 (1)结构的相对稳定：生态系统中动植物的种类及数量一般不会有太大的变化，一般相关种群数量呈现周期性变化，可用如图曲线表示： (2)功能的相对稳定：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。,2生态系统具有稳定性的原因 生态系统具有自我调节能力。负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。 (1)生态系统的结构与自我调节能力的关系 (2)生态系统的自我调节能力不是无限的，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调
10、节能力迅速丧失，生态系统将难以恢复平衡。,3生态系统的反馈调节 (1)概念：当生态系统某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这种变化又反过来影响最初发生变化的那种成分的现象。 (2)正、负反馈调节的比较,4.生态系统抵抗力稳定性、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强弱的指标，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
11、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作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。,名师提醒 (1)生态系统的稳定性主要与生物种类有关，还要考虑生物的个体数量。生态系统的食物链越短，营养结构越稳定；生产者越多，营养结构越稳定；生物种类越多，营养结构越稳定；生物关系越复杂，营养结构越稳定。 (2)生态系统的稳定性不是恒定不变的，因为生态系统的自我调节能力具有一定的限度。 自我调节能力与自身的成分和营养结构呈正相关。 自我调节能力与抵抗力稳定性成正相关，与恢复力稳定性呈
12、负相关。 抵抗力稳定性高低比较：生物圈海洋生态系统热带雨林温带草原极地荒漠。恢复力稳定性正好与其相反。,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，应视为抵抗力方面的稳定性，如河流轻度污染的净化，若遭到彻底破坏，则恢复过程应为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。 (3)负反馈调节并非破坏生态系统的稳定性，而是使最初发生的那种变化向相反方向发展，使生态系统达到并保持相对稳定。在自然条件下，生态系统总是朝着物种多样化、结构复杂化和功能完善化的方向发展，直至达到稳态。 (4)生态系统的负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统达到和保持平衡和恒定；生态系统的正反
13、馈调节则使生态系统远离平衡状态。,本考点属高考重点与热点之一，对本考点的考查，可以与光合作用、化能合成作用、细胞呼吸等生理过程结合起来考查，涉及的主要内容包括能量流动的特点、相关概念的比较理解(如能量传递效率与能量利用率、同化量与摄入量)、能量传递效率的计算、碳循环及温室效应和低碳经济等社会热点。稳定性的原理在实践中的应用也是高考中常考的知识点，题型有选择题也有非选择题。,实验专题探究,设计并制作生态缸，观察其稳定性 1实验原理 (1)生态缸中必须包括生态系统的四种成分，特别需要注意必须有足够的分解者。 (2)各种生物之间以及生物与无机环境之间，必须能够进行物质循环和能量流动。 (3)生物之间
14、要有合适的食物链结构，生物的数量不宜过多。 (4)生态缸必须是透明的，这样可保证生态缸中有充足的太阳能。当然，生态缸中一定要封闭，防止外界生物或非生物因素的干扰。,2实验流程 铺垫细沙 注水：注入适量的河水或池塘水，使缸内有陆上与水下之分 放置动植物：根据生物本身的生活习性正确放置适量的 生物个体 密封生态缸：用胶带将生态缸口密封 移置生态缸：将生态缸放置在光线良好的散射光下, 观察记录：每周定时观察生态缸中生物的存活和水质变 化情况,3生态缸稳定性观察与分析 (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
15、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。 (3)如果生态缸是一个开放的生态系统，则生态系统的成分复杂，自我调节、自我修复和自我延续的能力强，在没有巨大外界环境干扰的情况下会长期保持相对稳定。,4设计要求及注意事项,热点题型讲练,(2015年新课标卷)下列有关生态系统的叙述，错误的是( ) A生态系统的组成成分中含有非生物成分 B生态系统相对稳定时无能量输入和散失 C生态系统维持相对稳定离不开信息传递 D负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定,例 1,【解析】 本题考查生态系统的结构和功能，意在考查考生的理解分析能力，难度较小。生态系统的成分包括：非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者，A选项正确；生态系统相对稳定时能量的输入和散失相等，B选项错误；信息传递能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定，C选项正确；负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，使生态系统维持相对稳定，D选项正确。 【答案】 B,(2015年海南卷)关于草原生态系统能量流动的叙述，错误的是( ) A能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程 B分解者所需的能量可来自各营养级生物所
