内容正文:
第31讲 生态系统的物质循环、信息传递与稳定性
[内容要求] 1.分析生态系统的物质循环。2.举例说出生态系统中信息的种类及信息传递在生命活动调节中的重要作用。3.阐明生态系统的稳定性。4.实验:设计并制作生态瓶,观察比较不同生态瓶中生态系统的稳定性。
考点一 生态系统的物质循环
1.物质循环
2.碳循环
(1)请写出图中各字母代表的含义:
[a]生产者,[b]消费者,[c]光合作用(或化能合成作用),[d]呼吸作用。
(2)碳的存在形式与循环形式
①在生物群落和无机环境间:主要以CO2形式循环。
②在生物群落内部:以含碳有机物形式传递。
③在无机环境中:主要以CO2和碳酸盐形式存在。
(3)碳进入生物群落的途径:生产者的光合作用和化能合成作用。
(4)碳返回无机环境的途径
①生产者、消费者的呼吸作用。
②分解者的分解作用(实质是呼吸作用)。
③化石燃料的燃烧。
3.温室效应
(1)形成原因:大量化石燃料的燃烧,大气中的CO2含量迅速增加,打破了生物圈中碳循环的平衡。
(2)影响:导致气温升高,加快极地和高山冰川的融化,导致海平面上升,进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。
[基础诊断]
判断正误
(1)人类大量燃烧煤、石油等化石燃料,打破了生物圈中碳循环的平衡,形成温室效应,导致气温升高。(√)
(2)物质循环是组成生物体的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。(√)
(3)碳在生物群落和无机环境之间主要以有机物形式循环。(×)
(4)物质是能量流动的载体,能量流动是物质循环的动力。(√)
(5)能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物质的合成和分解等过程。(√)
1.对物质循环过程相关图解的识别
(1)碳循环过程示意图
(2)将(1)中的图换成字母,如下面三种变式图。据图判断A、B、C、D各代表哪种成分。
①图1——先根据双向箭头判断:A和B应为生产者和大气中的CO2库。不能写“无机环境”,也不能写“生物类别”。再根据A→C判断:C为消费者,剩下的D为分解者。
②图2——根据A与C之间的双向箭头判断:A是生产者,C是大气中的CO2库。根据A、B、D的箭头都流向E,可进一步判断:B是初级消费者,D是次级消费者,E是分解者。
③图3——根据A与E之间的双向箭头判断:A为大气中的CO2库,E为生产者。然后观察剩余的几个成分,其中其他生物部分的箭头都指向C,所以C是分解者,剩余的B、D、F则为消费者。整个图解中,食物链是E→F→D→B。
[易错易混] 生态系统物质循环的3个易错点
(1)物质循环中的“物质”是化学元素(如碳元素、氮元素等),而不是糖类、脂肪等具体物质。
(2)碳元素在无机环境和生物群落之间主要以CO2的形式进行循环,但在生物群落内则是以含碳有机物的形式进行传递。
(3)物质可循环流动,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。
2.温室效应的形成原因、影响及缓解措施
(1)大气中CO2含量持续增加是形成温室效应的主要原因
①工厂、汽车、飞机、轮船等对化石燃料的大量使用,向大气中释放大量的CO2。
②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)影响
①气候变暖会使冰川雪山融化,海平面上升,这样就使沿海城市和国家面临灭顶之灾。
②由于气候变化,也改变了降雨和蒸发机制,影响农业和粮食资源的生产。降雨量的变化使部分地区更加干旱或更加雨涝,并使病虫害增加。
(3)缓解措施
①植树造林种草,增加绿地面积。
②减少化石燃料的燃烧。
③开发清洁能源。
3.物质循环与能量流动关系分析
项目
能量流动
物质循环
形式
太阳能→有机物中的化学能→热能
无机物、有机物
特点
单向流动、逐级递减
循环往复
范围
生态系统中的各营养级
生物圈(全球性)
联系
同时进行,相互依存,不可分割:①能量的输入、传递、转化和散失,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循环往复的动力
图示
命题点1 物质循环的过程和特点
1.(2021·四川成都二诊)下列关于生态系统中物质循环的叙述,错误的是( )
A.低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡
B.物质循环是在生产者、消费者、分解者之间进行的
C.煤和石油通过燃烧和微生物的分解作用产生CO2,促进碳循环
D.生物圈不需要从外界获得任何物质补给,就能长期维持其正常功能
解析:选B。低碳生活方式可以减少CO2的排放,有助于维持生物圈中碳循环的平衡,A正确;物质循环是在生物圈的范围内,在由生产者、消费者和分解者构成的生物群落与无机环境之间进行的,B错误;煤和石油通过燃烧和微生物