内容正文:
第32讲 生态系统的物质循环、信息传递及稳定性
素养目标
1.分析生态系统中物质循环与信息传递之间的联系,建立结构与功能相统一的观念;通过分析生态系统的稳定性,建立稳态与平衡观。(生命观念)
2.通过分析物质循环模式图以及抵抗力稳定性、恢复力稳定性与总稳定性的关系曲线,培养分析与综合能力和建模能力。(科学思维)
生态系统的物质循环
1.物质循环概念的理解
2.碳循环
(1)请写出图中各标号的名称:
a.生产者;b.消费者;c.呼吸作用;d.光合作用和化能合成作用;e.呼吸作用;f.化石燃料的燃烧。
(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的形式循环。
②在生物群落内部:以含碳有机物的形式传递。
③在无机环境中:主要以CO2和碳酸盐的形式存在。
(3)温室效应
①原因:大量燃烧煤、石油等化学燃料。
②影响:大气中二氧化碳浓度增加,形成温室效应,导致气温升高。
1.辨析正误
(1)生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与无机环境之间往复循环。( × )
(2)无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用。( √ )
(3)碳在生物群落和无机环境之间主要以有机物的形式循环。( × )
(4)生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网,所以物质和能量是循环往复的。( × )
(5)物质是能量的载体,能量是物质循环的动力。( √ )
2.教材深挖
[必修3 P104“拓展题”改编]氮元素在生物群落与无机环境间________(填“能”或“不能”)循环利用。请解释需不断地往农田中施加氮肥的原因:________________________
________________________________________________________________________。
答案:能 农产品源源不断地从农田生态系统向外输出,其中的氮元素并不能全部归还土壤,所以需要施加氮肥
1.碳循环模型中各成分的判断方法
(1)“三看法”快速判断各成分
(2)碳循环模式图常见形式分析
①图1中,A为生产者,B为大气中的CO2库,C为消费者,D为分解者。
②图2中,A为生产者,B为大气中的CO2库,C、D为消费者,E为分解者。
③图3中,E为生产者,A为大气中的CO2库,B、D、F为消费者,C为分解者。
2.能量流动与物质循环的区别与联系
项目
能量流动
物质循环(以碳循环为例)
形式
太阳能→化学能→热能
过程
沿食物链(网)单向流动
在无机环境和生物群落间往复循环
范围
各生态系统
生物圈(全球性)
特点
单向流动、逐级递减
全球性、循环性
联系
同时进行、相互依存,不可分割:
①能量的固定、储存、转移和释放,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能量是物质在生物群落和无机环境间往复循环的动力
角度 基于碳循环的过程,考查生命观念、科学思维及社会责任
1.现在所倡导的低碳生活获得普遍认同。根据如图所示碳循环的部分过程进行的有关分析,正确的是( )
A.生物群落内部进行碳循环的物质形式是CO2
B.参与②过程的生物只有生产者、消费者
C.③过程增强后②过程随之增强,不能通过增强③减少大气中的CO2
D.开发太阳能、水能、核能等新能源,可减少人类对①过程的依赖
D 解析:生物群落内部进行碳循环的物质形式是含碳有机物,A错误;②过程是生物群落通过生产者、消费者的呼吸作用和分解者的分解作用以CO2的形式向大气中释放碳元素,B错误;可以通过植树造林、退耕还林(草)等来增加植物光合作用固定CO2的量,减少生物群落排放到大气中的CO2,C错误;开发太阳能、水能、核能等新能源,可以减少化石燃料的使用,D正确。
2.某同学画出三幅表示生态系统部分碳循环的示意图,下列分析错误的是( )
A.图1中C能加快生态系统的物质循环
B.若要图1、图2、图3完整表示碳循环,需补充化石燃料燃烧产生CO2
C.图2中A、B、D、E构成群落,碳在其中流动的形式是有机物
D.三幅图中生产者都是A
[多维解题]
D 解析:图1中C为消费者,消费者的存在,可以加快生态系统的物质循环,且对植物的传粉和种子的传播等具有重要的作用,A正确;若要图1、图2、图3完整表示碳循环,则大气中的CO2除了来自生物的呼吸作用,还来自化石燃料燃烧,B正确;图2中A为生产者,E为分解者,B、D均为消费者,则A、B、D、E构成群落,碳在其中流动的形式是有机物,C正确;图3中E为生产者,D错误。
角度 基于碳循环及能量流动的综合分析,考查科学思维
3.(2021·河北高考,T22)为探究全球气候变暖对生态系统的影响,研究者将20个人工淡水池塘均分成两