资源简介

(共26张PPT)
《生态系统的物质循环与信息传递》知识解读及实例分析
一、生态系统的物质循环
玉米
蝗虫
青蛙
蛇
老鹰
太阳
能量
CO2+H2O (CH2O)+O2
光能
叶绿体
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
酶
CO2进入无环境
CO2进入生物体
（一）概念：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，叫做生态系统的物质循环，又叫做生物地球化学循环。这里所说的生态系统是指地球上最大的生态系统——生物圈。
1、物质循环特点：具有全球性、循环性
2、物质循环的范围：生物圈，所以具有全球性
3、循环的物质：是指组成物质的化学元素
（二）概念解读
（三）物质循环过程
1、碳循环：
碳循环图解a
碳循环图解b
注意：微生物的分解作用不仅包括发生在细胞内的呼吸作用，还包括发生在细胞外的分解作用。
（1）碳在无机环境的存在形式：主要是CO2，少数为碳酸盐（如：岩石中的碳酸盐）
（2）碳进入生产者的途径：主要是光合作用、化能合成作用
（3）碳在生物体内的存在形式：含碳有机物
（4）碳在生物体之间传递途径：主要是食物链（网）
（5）碳进入大气的途径：①动植物的呼吸作用②微生物的分解作用③化石燃料的燃烧（非生理过程）
（6）碳在无机环境和生物群落之间的循环形式：CO2
光合作用、化能合成作用
动植物呼吸作用、微生物分解作用
CO2
（有机物）
无机环境 生物群落
（7）人类活动对碳循环的影响
①增加大气中CO2含量：化石燃料的开采和使用。
②减少大气中CO2含量：发展清洁能源天然林保沙漠治理行动护工程退耕还林还草垃圾分类回收无废弃物农业。
（8）温室效应
①形成原因：大量燃烧化石燃料导致大气CO2升高气温升高。
②产生后果：加快极地冰川的融化，导致海平面上升，进而对陆地生态系统和人类的生存构成威胁。
③缓解措施：减少化石燃料的燃烧，提高能效；开发新能源；植树造林。
例析1、低碳生活、绿色经济已成为人类共识。近期国务院政府工作报告中明确提出了“碳达峰”的目标，并制定碳排放达峰的行动方案，其中包括植树造林、节能减排、利用新能源等形式。下列有关说法错误的是（ ）
A、碳在生物群落和非生物环境之间主要是以含碳有机物的形式进行循环
B、人类活动大量利用煤、石油等化石燃料，打破了生物圈中碳循环的平衡
C、碳循环具有全球性，因此碳循环失衡影响的是整个地球的生态环境
D、通过光合作用或化能合成作用，大气中的CO2转化为含碳有机物
A
例析2、图1是某生态系统碳循环示意图，其中a、b、c、d是生态系统内各生物成分，①②③④⑤⑥表示有关的生理过程；图2为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况。下列说法正确的是（ ）
A.在图1中，b、c分别属于初级消费者、生产者
B.图1中能表示呼吸作用过程的只有②④⑤
C.在图2的食物链中，②/①的比值代表兔与狼(生物之间)的能量传递效率
D.如果a发生瘟疫，d的数量将先增加后减少最后趋于稳定
D
例析3、下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。
（1）生态系统的碳循环是指碳元素在______________ 之间不断循环的过程。
（2）大气中的CO2可以在绿色植物的_____ （在a-c中选择）中合成有机物；含碳有机物在_______和_______ （在a-c中选择）可以分解为CO2。
生物群落与无机环境
c
b
a
（3）甲代表________,乙代表__________,丙代表__________。
（4）X与甲中图示生物类群的能量来源不同，X代表的生物为_______________。
（5）丙成分除了有图中所示生物外，还有_______和_______等生物。这些生物与丙中图示生物不同，Y的细胞结构最主要的特点是______________________。
生产者
消费者
分解者
硝化细菌等
真菌
蚯蚓
有核膜包围的细胞核
高能固氮
工业固氮
生物固氮
2、氮循环
3、磷循环：磷循环是不完全循环
（四）能量流动与物质循环的关系
①生物群落中的物质和能量最终来自无机环境
②二者均开始于生产者，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
③连接生物群落和无机环境的两大成分是生产者和分解者
④物质是能量沿食物链（网）流动的载体；能量是物质在生态系统中循环往返的动力。
项目 能量流动 物质循环
形式
特点
范围
联系
有机物
（沿食物链（网））
无机物
（无机环境与生物群落）
单向流动、逐级递减
循环性和全球性
生态系统的各营养级
生物圈
①都是生态系统的主要功能，同时进行、彼此相互依存、不可分割的。
②能量的固定、储存、转移和释放离不开物质的合成和分解等过程。
③物质是能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；能量是物质循环的动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往复。
生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象,称作生物富集，且随着食物链延长浓度增加。
（五）生物富集
04
例析1.如图是一个生态系统中不同营养级同化的能量相对值示意图，其中丙是第一营养级(生产者)。若该生态系统受到含汞的废电池浸出液污染，生物体内含汞最多的营养级是（ ）
A.乙 B.丙
C.甲 D.丁
C
二、生态系统的信息传递
①人们通常将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。
②生态系统中的生物种群之间，以及它们内部都有信息的产生与交换，能够形成信息传递，即信息流。
1、物理信息：自然界中的声、光、电、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息。物理信息的来源可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体！
狼嚎
蜘蛛利用振动感知猎物
开花与光周期
（一）生态系统的信息种类
2.化学信息：生物体在生命活动中产生的一些可以传递信息的化学物质。如昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体都存在能传递信息的化学物质—信息素
性外激素：蚕蛾醇
水葫芦的分泌物可以抑制藻类的生长
3.行为信息：动物的特殊行为，主要指各种动作，即动物的行为特征。
孔雀开屏
军舰鸟气囊充气
（二）生态系统的信息传递过程
鲜艳
颜色
芳香
气味
嗅觉
器官
眼
植物花朵
蜜蜂
光
空气
物理信息
化学信息
舞蹈
眼
侦察蜂
其他蜜蜂
光
行为信息
信息源
信道
信息受体
信息的产生者
信息的传输者
信息的接收者
生态系统中的生物种群之间，以及它们内部都有信息的产生和交流，能够形成信息传递，即信息流。信息传递大多具有双向性的特点。
例1.海豚进行捕食、探路、定位和躲避天敌等行为几乎都依赖于超声波。它们使用频率超过100kHz的超声波进行“回声定位”。近年来，屡有海豚出现“集体自杀（搁浅）”现象的报道。已有证据表明，人类的舰船、海洋开采活动、某些通信工具在海洋中产生了巨大的噪声，会直接干扰海豚的“定位系统”。
例2.有些植物，像莴苣、茄、烟草的种子必须接收某种波长的光信息，才能萌发生长。
波长/nm
例3.在自然界中，植物开花需要光信息，当日照时间达到一定长度时，植物才能开花。许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素。经过科学家的研究，已分离和鉴定了上千种昆虫信息素，其中大部分是用来传递性信号的。
海豚的回声定位示意图
莴苣种子萌发率与波长的关系示意图
（三）生态系统信息传递的作用
1、生命活动的正常进行，生物种群的繁衍都离不开信息的传递
例1.2001年，科学家发现，烟草植株受到蛾幼虫攻击后，能够产生和释放可挥发的化学物质。这些化学物质，白天可以吸引蛾幼虫的天敌——寄生虫或捕食者，夜间又能驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能在叶片上停留产卵。
攻击
释放
化学物质
蛾幼虫
烟草
信息素
白天吸引蛾幼虫的天敌
夜间驱除雌蛾
例2.在草原上，当草原返青时，“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息，森林中，狼能够依据兔留下的气味去猎捕后者，兔同样够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。
2、信息还能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
例析3.多数植物遭到昆虫蚕食时会分泌茉莉酸，启动抗虫反应，如分泌杀虫物质、产生吸引昆虫天敌的挥发物质等。烟粉虱能合成Bt56蛋白，该蛋白会随烟粉虱唾液进入植物，抑制茉莉酸启动的抗虫反应，使烟粉虱数量迅速增长。下列叙述错误的是（ ）
A.植物产生挥发物质吸引昆虫天敌体现了信息传递调节种间关系的功能
B.植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期协同进化的结果
C.Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长比未被抑制的对照组快
D.开发能水解Bt56蛋白的转基因植物可为控制烟粉虱提供防治措施
C
感谢各位的观看

展开更多......

收起↑