【导与练】福建省长泰县第二中学2014高考生物总复习 第33讲 生态系统的功能和稳定性学案 新人教版必修3

【导与练】福建省长泰县第二中学 2014 高考生物总复习 第 33 讲 生态系统的 功能和稳定性学案 新人教版必修 3
【预习目标】 熟记物质循环过程图,明确各箭头的含义。 识记生态系统的信息传递起着的作用。 理解抵抗力稳定性与恢复力稳定性。 【知识梳理】 一、生态系统的物质循环 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 (2)循环的过程: 。 (3)循环的范围: 。 2.特点: ;反复出现, 。 3.实例——碳循环 (1)循环形式 ①在无机环境和生物群落之间主要以 形式循环。 ②在群落内部通过 关系以 形式流动。 (2)循环过程 ①碳进入生物群落的生理过程:生产者的光合作用和 ②碳进入无机环境的生理过程: 、消费者、 的 ③产生 CO2 的非生物途径: (3)环境问题:平衡打破会造成 。 [自测 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 CO2 C.燃料中的碳 D.生物环境中的碳 [ 自测 2]在碳循环中,无机环境和生物群落相联系的生理作用是 ( ) ①光合作用 ②呼吸作用 ③蒸腾作用 ④化能合成作用 A.①② B.①②④ C.②③④ D.②③ 二、生态系统的信息传递 1.信息 一般是指日常生活中,可以传播的消息、 、指令、 与信号等。 2.信息的种类 类别 含义 来源 感受对象或部分 传递 形式



实例

动物的眼、耳、 生态系统中的光、 声、 等器官,植 物 理 温度、 湿度、 磁力等, (光、温度、湿度、磁力等)和生 物的 信息 通过 传递 过程 物(声、颜色、形状等) 或细胞中光敏色 的信息 素等物质 生物产生的 化 学 可以传递信息 信息 行为 生 信息 特 物 通 过 其 动物,如昆虫的 性外激素、哺乳 信息素 动 物的气味等 同种(种内互助) 动物的 或异种(种间斗

萤火虫的 闪光、植 物五颜六色的花

生物的代谢活动

昆虫的性外 激素、狗利 用其小便记 路 鸟类等的报 警行为、昆
1

动物的特定行为特征

征在同种或异种生物 之间传递的信息

争)动物个体

表 现 及 行 虫的舞蹈、 为 鸟类的求偶 行为

3.信息传递在生态系统中的作用 (1)个体: ,离不开信息的传递。 (实例见教材 P106 资料分析 1 和 2) (2)种群: ,离不开信息的传递。 (实例见教材 P107 资料分析 3) (3)群落和生态系统:能 关系,以维持 。 (实例见教材 P107 资料分析 4 和 P107 中草、兔子、狼之间信息传递关系) 4.信息传递的应用 (1)提高 的产量。 (2)对 进行控制。 [自测 3]下列关于生态系统信息传递特征的描述,正确的是 ( ) A.生态系统的物理信息都来源于环境 B.植物都通过化学物质传递信息 C.信息沿食物链从低营养级向高营养级传递 D.信息可以调节生物的种间关系 [自测 4]具有警戒色的生物会向其他的生物发出不能捕食的信息,警戒色从信息传递的类型分析属于 ( ) A.物理信息 B.化学信息 C.生物信息 D.行为信息 三、生态系统的稳定性 1、概念:生态系统所具有的保持或恢复自身 相对稳定的能力。 2、原因:生态系统内部具有一定的 能力;其调节机制: 调节。 3、表现种类 (1)抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受伤害)的能力;生态 系统中的组分越 ,营养结构越 ,其自我调节能力就越 ,抵抗力稳定性就 ,反之则越 低。 (2)恢复力稳定性: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。 [自测 5]要使一个生态系统保持较强的抵抗力稳定性,最主要的是需要( ) A.增加生产者的个体数量 B.增加各营养级生物的个体数量 C.增加各营养级生物的种类,但对外来物种的引入要十分慎重 D.减少最高营养级生物的个体数量 学案 33 生态系统的功能和稳定性 课内探究案 课后拓展案 【学习目标】 1、分析碳循环图解,明确物质循环。 2、明确信息的种类和意义,阐明信息传递功能和负反馈的内涵及在生产实践中的作用。 3、分析稳定性的分类、大小、破坏和对稳定性保护措施。 探究一:碳循环图解分析 典例 1:分析下面碳循环示意图并据图回答问题:

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(1)从微观上看,过程①是在细胞内 中进行的;过程③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①是 ,除此之外,某些特殊的生态系统还可通过 进入生物群落;②表示的是 关系,④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) 。 思考: (1)生物群落中物质和能量最终来自 。 (2)连接生物群落和无机环境的两大成分—— 和 。 (3)物质循环和能量流动的关系: 。 (4)大气中二氧化碳的来源有: 、 、 。 (5)生物富集作用:食物链越长,营养级越 ,有害物质浓度越 变式训练 1: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.①②④⑥ B.②③④⑥ C.②③④⑤ D.①③④⑥ 探究二:信息传递和能量流动、物质循环的比较 典例 2:如图为生态系统信息传递模式图,有关叙述正确的是 ( )

①信息传递是双向的,能量流动和物质循环也是双向的 ②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 ③物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力 ④生态系统各成分间都有各种形式的信息传递 A.①② B.②③ C.①③④ D.②③④ 拓展:信息传递与能量流动、物质循环的比较

能量流动 特点 范围 途径 地位 生态系统的动力 生态系统中各营 养级

物质循环 生物圈

信息传递

多种 生态系统的基础 决定能量流动和 物质循环的方向 和状态
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联系

同时进行,相互依存,不可分割,形成统一整体

易错点拨:对信息传递有关知识点辨析不清 (1)生态系统中信息的种类因传播途径的不同而不同。如孔雀开屏,如果是通过行为传递给对方,则属 于 信息;如果通过羽毛的颜色等传递给对方,则属于 信息。 (2)鸟类或其他动物报警,若通过声音(尖叫)则属于 信息,若通过特殊的动作(突然飞起)则 属于 信息。 (3)涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号,通过动 物感觉器官皮肤、耳朵、眼、心 或植物光敏色素、叶、芽对光、重力等感觉上述信息则判断为 信息。 (4)若涉及化学物质——挥发性这一特点则判断为 信息。 (5)范围——同种生物个体之间(性外激素、蜜蜂舞蹈及孔雀开屏等) ;异种生物之间(物理、化学、行 为中警示作用)和生物与无机环境之间(主要有物理信息中光、磁等) 。 (6)方向—— ,与物质循环和能量流动不同。 变式训练 2:下列信息的传递中,与其他 3 种不属于同一类型的是( ) A.小囊虫在发现榆、松寄生植物后,会发出聚积信息素,召唤同类来共同取食 B.榆树通过分泌一种化学物质,与栎树产生相互拮抗的现象 C.雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波而找到雌蚊 D.群居动物通过群体气味与其他群体相区别 探究三: 生态系统的稳定性 典例 3:在一片动物种类繁多的森林中,消费者、分解者的种类和数目基本稳定,那么,下列哪项与之不 相符( ) A.能量流动和物质循环保持动态平衡 B.食物链和食物网保持相对稳定 C.各类生物所含的能量值基本不变 D.各种群年龄组成维持增长型 拓展: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:

说明: 两条虚线之间的部分表示 生态系统功能正常的作用范围。 g 表示外来干扰使之偏离这一范围的大小; x 表示恢复到原状态所需的时间;曲线与正常作用范围之间所夹的面积作为总稳定性的定量指标(TS) 。 变式训练 3:下列关于生态系统稳定性的叙述,错误的是( ) A.在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后,其抵抗力稳定性提高 B.在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后,其抵抗力稳定性提高 C.在一块牧草地上栽种乔木形成树林后,其恢复力稳定性下降 D.一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后,其抵抗力稳定性提高 当堂检测: 1、下列信息传递的实例中,属于调节生物种间关系的是( ) A.莴苣在适宜波长下才能萌发 生长 B.昆虫散发性外激素传递信息 C. 草原返青时,“绿色”为食草动物提供信息 D.雄鸟求偶时进行复杂的“求偶”炫耀
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2、下列实例可以说明生态系统具有自动调节能力的是( ) A.植食性动物数量增加,导致植物数量减少,从而引起植食性动物数量增长受到抑制 B.豆科植物供给根瘤菌有机养料,并从根瘤中获得含氮养料 C.山区植被遭到破坏后造成水土流失 D.废弃耕地上杂草丛生 3、生活于树木茂密的森林中的鸟类,最可能通过哪种方式传递信息( ) A.飞翔行为 B.声音鸣叫 C.性外激素 D.鲜艳的羽毛 4、在下列四个生态系统中,它们的非生物成分和日照状况无太大区别。其中的生物成分如下表: 生态系统 编号 ① ② ③ ④ 第一营养级 的种群数 20 20 1 10 第二营养级 的种群数 30 10 10 30 第三营养级 的种群数 15 2 5 15

生态系统的稳定性最不易遭破坏和最易遭破坏的分别是( ) A.①③ B.①④ C.①② D.②③ 5、如图为某一生态系统稳定性图解。对此理解不正确的是( )

A.a 为抵抗力稳定性,b 为恢复力稳定性 B.a 为恢复力稳定性,b 为抵抗力稳定性 C.恢复力稳定性与营养结构呈相反关系 D.抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈相反关系 6、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( )

答案 33 生态系统的功能和稳定性 课前探究案 【知识梳理】 一、生态系统的物质循环 1. 元素 化合物 生物群落 无机环境 生物圈 2.全球性 循环利用 3.CO2 食物链和食物网 有机物 化能合成 作用 温室效应

生产者

分解者 呼吸作用

化石燃料的燃烧
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自测 1: B 自测 2: B 二、生态系统的信息传递 1.情报 数据 2. 物理过程 无机环境 皮肤 叶、 芽 物理 化学物质 特殊行为 异常 3.生命活动的正常进行 种群的繁衍 调节生物的种间 生态系统的稳定 4.农产品和畜产品 有害动物 自测 3:D 自测 4:A 三、生态系统的稳定性 1.结构和功能 2.自我调节 负反馈 3.多 复杂 强 高 自测 5:C 解析:生态系统中成分越多,食物网越复杂(主要由种类决定) ,自我调节能力越强,抵抗力 稳定性越高。 课内探究案 课后拓展案 探究一:碳循环图解分析 典例 1: (1)叶绿体 线粒体 (2)光合作用 化能合成作用 捕食 分解者的分解作用 (3)①保护植被,大力植树造林,提高森林覆盖率;②严格控制化学燃料的燃烧,并提高能源利用率; ③开发除化学燃料以外的诸如水能、核能、太阳能等新能源,切实减少 CO2 的排放量 解析: (1)过程①是绿色植物利用大气、水中的 CO2 通过光合作用合成有机物,光合作用的场所是细胞内 的叶绿体。过程③通过动植物的细胞呼吸将碳返回到大气中去,细胞呼吸的主要场所是线粒体。 (2)由图解可看出碳从无机环境进入生物群落是通过绿色植物的光合作用实现的。极少数特殊生态系统 中的碳进入生物群落是通过化能合成作用。②表示生物群落中的捕食关系。图示中④表示动植物尸体通过 微生物的分解作用,把有机碳转化为无机碳返回无机环境中。 (3)从图中看出,导致 大气中 CO2 增多的因素可能是①过程减弱或在一定程度上受阻,即绿色植物减少, 也可能是⑤过程增强,即化学燃料的大量燃烧。因此减少温室效应应从这两方面考虑。 思考: (1)无机环境 (2)生产者 分解者 (3)物质作为能量的载体使能量沿着食物链(网)流动; 能量作为 动力, 使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返. 能量流动和物质循环同时进行, 相互依存, 不可分割 (4)分解者的分解作用动植物的呼吸作用 化石燃料的燃烧 (5)高 高 变式训练 1:B 探究二:信息传递和能量流动、物质循环的比较 典例 2:D 拓展: 单向流动、逐级递减 全球性、反复循环 双向性 生物与生物、生物与无机环境 食物链和食物网 易错点拨: (1)行为 物理 (2)物理 行为 (3) 物理 (4) 化学(6)双向 变式训练 2:C 解析:小囊虫在发现榆、松寄生植物后,会发出聚积信息素,召唤同类来共同取食,属于 化学信息。榆树通过分泌一种化学物质,与栎树产生相 互拮抗的现象,属于化学信息。群居动物通过群体 气味与其他群体相区别,属于化学信息。雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波而找到雌蚊,属于物理 信息。 探究三:生态系统的稳定性 典例 3:D 解析:根据题意:森林中消费者、分解者的种类和数目基本稳定,可知该森林是一个稳定的生 态系统。作为一个稳定的生态系统其结构保持相对稳定,即各种生物的种类及数量一般变化不大,食物链 和食物网保持相对稳定;其功能相对稳定,即物质、能量的输入与输出保持动态平衡。所以 A、B、C 三项 都是正确的,D 项是错误的,各种群年龄组成维持稳定型。
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变式训练 3:B 解析:生态系统的稳定性包括两个方面:抵抗力稳定性和恢复力稳定性。生态系统的抵抗 力稳定性与生态系统的成分和营养结构的复杂程度有关,成分和营养结构越复杂,其抵抗力稳定性越大, 相应地,其恢复力稳定性就越小。题中 A、C、D 选项中的生态系统,都是向着成分和营养结构复杂化的方 向发展,而 B 选项中生态系统是趋向单一化方向(只让牧草生长)发展,其抵抗力稳定性降低。 当堂检测: C A B A B 解析:生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性,它们均与生态系统营养结构的复杂程度有 关。营养结构越复杂,抵抗力稳定性就越大,而恢复力稳定性越小。 C 解析: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,叫做生态系统的抵抗力稳定性, 图 C 初级消费者种群数量恢复到相对稳定的时间短,抵抗力稳定性最高。

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