生态系统的物质循环、信息传递、稳定性

第3节 物质循环 教学目标 1、知识目标 1.以碳循环为例， 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 生态系统中的物质循环。2.尝试探究土壤微生物的分解作用。 3.说明能量流动和物质循环的关系。4.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。 2、能力目标 通过引导学生定量地分析某个具体生态系统的物质循环过程和特点，培养学生分析、综合和推理的思维能力。 3、情感目标 通过讨论“研究生态系统的物质循环”这一教学内容，使学生理解物质不灭的观点。 教过过程： 1．概念：指组成生物体的C、H、O、N等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间形成的反复运动。 （1）物质：组成生物体的C、H、O、N等基本元素 （2）、范围：生物群落与无机环境之间即生物圈 （3）、循环形式：生物群落与无机环境之间以CO2，生物群落内以含碳有机物的形式。 2、特点：（1）全球性 （2）、反复利用，循环流动。 3、碳循环： 归纳：⑴ 大气中CO2的来源： ⑵自然界存在形式：CO2、碳酸盐。、煤、石油、天然气等 生物群落：含碳有机物、 ⑶生理过程：光合作用、呼吸作用、化能合成作用、分解作用 ⑷实验碳循环的关键环节：生产者和分解者 （5）、变式图： 4、能量流动和物质循环关系 项目 能量流动 物质循环 形式 以有机物形式流动 以无机物形式流动 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 生态系统各营养级 全球性 特点 单向流动，逐级递减 反复出现，循环流动 联系 1 能量的固定、转移、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 能量是物质在生态系统中往复循环的动力。 拓展： （1）任何一个生态系统中，能量流动和物质循环都保持着相对的平衡，这是 决定 郑伟家庭教育讲座全集个人独资股东决定成立安全领导小组关于成立临时党支部关于注销分公司决定 一个生态系统相对稳定的重要保证。 （2）物质循环的平衡打破，将造成生态环境问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ： ①碳循环失衡——温室效应 ：形成机理、原因、影响、缓解 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ②硫循环失衡——酸雨 ③生物富集作用：是指环境中的一些污染物(如重金属、化学农药)通过食物链在生物体内大量积累的过程。 a．原因：化学性质稳定不易被分解；在生物体内积累而不易排出。 b．过程：随着食物链的延长而不断加强，即营养级越高，富集物的浓度越高 5、探究微生物的分解作用 第四节 生态系统的信息传递 【学习目标】 1、举例说出生态系统中的信息传递。 2、说出信息传递在生态系统中的作用。 3、描述信息传递在农业生产中的应用。 【学习重点和难点】 说出信息传递在生态系统中的作用。 【教学过程】 一、生态系统中信息的概念及类型 1．日常生活中，一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与_______等称作_________。 2． 类别 概念 传递形式 实例 来源 物理信息 生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息 物理过程 萤火虫的闪光、植物五颜六色的花 无机环境与生物 化学信息 生物在生命活动中，自身产生的可以传递信息的化学物质 化学物质 狗利用其小便的气味作标记 生物的生命活动 行为信息 对于同种或异种生物能够通过其特殊行为特征传递的信息 动物的异常表现及行为 蜜蜂的舞蹈、孔雀开屏以吸引异性 动物的生命活动 拓展：营养信息 食物和养分的供应状况也是一种信息。老鹰以田鼠为食，田鼠多的地方能够吸引饥饿的老鹰前来捕食。再如，加拿大哈德逊是一家历史悠久的大皮毛公司，由于地理位置关系，他们收购的多是亚寒带针叶林中动物的皮毛。该公司历年收购皮毛的种类和数量的详尽统计(见附图)说明了猞猁与雪兔是食物链中上下级的关系，当雪兔数量减少时，这种营养缺乏状况就会直接影响到猞猁的生存。猞猁数量的减少，也就是雪兔的天敌减少，又促进了雪兔数量的回升……循环往复就形成了周期性数量的变化。 二、信息传递在生态系统中的作用及在农业生产中的作用 （一）作用：、1、有利于生命活动的正常进行 2、有利于生物种群的繁衍 3、调节生物种间关系，维持生态系统的稳定 （二）在农业生产中的作用： 1、提高农产品或畜产品的产量：。 （1）根据各种植物的光周期特性和经济器官不同，人工控制光周期达到早熟高产，在花卉上应用很多，如短光照处理菊花使其在夏天开花供观赏。在育种上利用光照处理调节不同光周期的植物，在同一时间开花进行杂交，培育优良品种。利用作物光周期不同，采取相应措施提高产量，例如短日照作物黄麻南种北移延长生长期，提高麻皮产量。养鸡业在增加营养的基础上延长光照时间可以提高产蛋率。 （2）、人类种植农作物，有许多是要收获果实，而动物的传粉对于许多农作物的结实不可缺少。实际上，地球上许多被子植物的传粉都是由动物完成的，如果能利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，就可以提高果树的传粉效率和结实率。 2、对有害动物进行控制。 世界上每年有大面积的农田、草原和森林遭受病虫害、鼠害、鸟害。目前控制动物危害的技术大致有化学防治、生物防治和机械防治等。这些方法各有优点，但是目前人们越来越 倾向于利用对人类生存环境无污染的生物防治。生物防治中有些就是利用信息传递作用。例如，利用音响设备发出不同的声信号诱捕或驱赶某些动物，使其结群或远离农田；利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度。趋光性、迷向法 二、信息传递在农业生产中的应用 农业生态系统和自然生态系统一样，具有各种各样的信息传递，信息传递在农业生产中的应用有两个方面：一是提高农产品或畜产品的产量；二是对有害动物进行控制。 (1)根据各种植物的光周期特性和经济器官不同，人工控制光周期达到早熟高产，在花卉上应用很多，如短光照处理菊花使其在夏天开花供观赏。在育种上利用光照处理调节不同光周期的植物，在同一时间开花进行杂交，培育优良品种。利用作物光周期不同，采取相应措施提高产量，例如短日照作物黄麻南种北移延长生长期，提高麻皮产量。养鸡业在增加营养的基础上延长光照时间可以提高产蛋率。 (2)人类种植农作物，有许多是要收获果实，而动物的传粉对于许多农作物的结实不可缺少。实际上，地球上许多被子植物的传粉都是由动物完成的，如果能利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，就可以提高果树的传粉效率和结实率。 (3)世界上每年有大面积的农田、草原和森林遭受病虫害、鼠害、鸟害。目前控制动物危害的技术大致有化学防治、生物防治和机械防治等。这些方法各有优点，但是目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的生物防治。生物防治中有些就是利用信息传递作用。例如，利用音响设备发出不同的声信号诱捕或驱赶某些动物，使其结群或远离农田；利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度。 知识点拨 项目 区别 联系 来源 途径 特点 范围 能量 流动 太阳能 食物链或 食物网 单向流动、逐级递 减 食物链各营养级生 物间 共同把生态系 统各组分联系 成一个统一整 体，并调节生 态系统的稳定 性 物质 循环 生态系统 反复出现，循环流 动 群落与无机环境之 间 信息 传递 生物或 无机环境 多种途径 发生生理或行为的 变化（单向或双向） 生物与生物之间（个体之间、种群之间、）或生物与环境之间 说明：①生态系统的三种基本功能 ②，能量流动是生态系统的动力，物质循环是生态系统的基础，信息传递决定能量流动和物质循环的方向和状态 ③共同把生态系统各组分联系成一个统一整体，并调节生态系统的稳定性 第4节 生态系统的稳定性 1、 生态系统的稳定性 生态系统的稳定性是指生态系统发展到一定阶段，它的结构和功能能够保持相对稳定时，表现出来的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。 1．抵抗力稳定性 （1）概念：抵抗力稳定性是指生态系统抵抗______________并使自身的______________和功能保持原状的能力。 （2）调节：负反馈调节，其调节基础是具有自我调节能力。 而自动调节能力又取决于生态系统自身的净化能力(抗污染)和成分、完善的营养结构 (抗干扰)。净化作用包括物理沉降、化学分解和生物分解三个方面。它是河流生态系统抵抗环境污染的有效途径。其中，生物分解主要以微生物为主，微型动物为辅，某些植物也有这种功能，水环境中的有机污染物通过水生生物的分解和富集，转化为无害而稳定的无机物质，有些物质可成为细胞结构的组成成分，使其浓度下降，变有毒物质为无毒物质。例如，工厂废水刚排入河流时，酚、氰等有毒物质含量很高，随着河水向下游流动，其浓度逐渐降低，这是由河流生态系统的自净作用引起的。 完善的营养结构使生态系统具有一种反馈调节机制，进而抵抗外界干扰，维持自身稳定。 （3）抵抗力稳定性的高低 生态系统的成分越______________，营养结构越______________，自动调节能力就______________，生态系统中各营养级的生物种类______________，抵抗力稳定性就越高。 2．恢复力稳定性 概念：恢复力稳定性是指生态系统在遭到外界干扰因素的______________以后恢复到原状的能力。 3、抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系 抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间往往存在着______________的关系，抵抗力稳定性较高的 生态系统，恢复力稳定性就较低，反之亦然。 二者是同时存在于同一个系统中的两种机截然不同的作用力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定。 （二）．提高生态系统的稳定性 （1）控制对生态系统的干扰程度。 （2）实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调关系。 （三）、生态瓶的制作： （1）设计制作原理：小生态瓶中必须包括生态系统的四种成分，特别要注意必须有足够的分解者。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。生物之间要有合适的食物链结构，生物的数量不宜过多。小生态瓶必须是透明的，这样可保证生态瓶中有充足的太阳能，当然，小生态瓶一定要封闭。 （2）、方法步骤 ①瓶子处理：洗净标本瓶，并用开水烫一下瓶子和瓶盖。 ②放砂注水：在瓶中放入1cm厚的砂子，再加水至瓶子容积的4／5。 ③投放生物：待瓶内水澄清后，放入水草和水生动物。 ④加盖封口：瓶子加盖，并在瓶盖周围涂上几上林。 ⑤粘贴标签：在瓶上贴标签，注明制作日期、制作者姓名． ⑥放置瓶子：将制作好的小生态瓶，放于阳面窗台上（以后不要再随意移动其位置）。 （3）、注意事项： 1．生态瓶制成后，形成的生态系统必须是封闭的。 2．生态瓶中投放的几种生物，必须具有很强的生活力，必须能够进行物质循环和能量流动，能使其在一定时期内保持稳定。生物不宜太多。 3．生态瓶的材料必须透明，可以让里面的生物得到阳光，并便于观察。 4．生态瓶宜小不宜大，瓶中的水量应占其容积的4／5，要留出一定的空间，储备一定量的空气。 5．小生态瓶的采光，以较强的散射光为好，不能采用强烈的直射光，否则瓶内水温过高，会导致水生植物死亡。 考点提示： 1、凡士林的作用是什么？ 2、在春夏秋三季，生态瓶一般是否应放在阳光下？为什么？ 3、生态瓶一般是否应放在黑暗中？为什么？ 4、在白天瓶壁或金鱼藻上为何会出现气泡？ 5、一般不用蒸馏水来制作生态瓶，为什么？ 6、装水过满的生态瓶的稳定性一般较高还是较低？为什么？ 7、生态瓶为什么一般要用透明的瓶子？ 8、怎样设计实验，来探索某一因素（如：水质、植物数量、动物数量、基质成分、光照强度等）对生态瓶稳定性的影响？ 9一般可用何种指标的表示生态瓶稳定性的高低？ 参考答案： 生态瓶制作完成前，用于密封生态瓶。 不能放在阳光下，以免瓶内水温过高引起生物死亡。 不能放在黑暗中，因为生态瓶中的绿色植物需要光照进行光合作用。 绿色植物进行光合作用产生了氧气。 因为蒸馏水中缺少植物所需的无机盐，也缺少组成生态系统的一些水生生物。 一般较低，因为瓶中缺少足够的氧气，易造成瓶内需氧性生物物死亡。 使瓶内绿色植物能得到足够的光照来进行光合作用。 设计对照实验，实验组和对照组之间只有一个单一因素存在差别。 以生态瓶中生物全部死亡所经历的天数为指标。 拓展： 1、生态系统普通存在着反馈调节现象。什么是反馈?当生态系统中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，这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分，这个过程就叫做反馈。反馈有两种类型，即负反馈和正反馈。 负反馈是比较常见的一种反馈，它的作用是能够使生态系统达到和保持平衡或稳定状态，反馈的结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。例如，如果草原上的食草动物因为迁入而增加，植物就会因为受到过度啃食而减少，植物数量减少以后，反过来就会抑制动物的数量。 另一种反馈叫做正反馈，正反馈是比较少见的，它的作用刚好与负反馈相反，即生态系统中某一成分的变化所引起的其他一系列的变化，反过来不是抑制而是加速最初发生变化的成分所发生的变化，因此正反馈的作用常常使生态系统远离平衡状态或稳态。在自然生态系统中正反馈的实例不多，下面我们举出一个例子加以说明：如果一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼类死亡。因此，由于正反馈的作用，污染会越来越重，鱼类的死亡速度也会越来越快。从这个例子中我们可以看出，正反馈往往具有极大的破坏作用，但是它常常是爆发性的，所经历的时间也很短。从长远看，生态系统中的负反馈和自我调节将起主要作用。 2、. 生态平衡 （1）含义 在生态系统内部，生产者、消费者、分解者以及非生物环境之间，在一定条件下保持着能量与物质输入、输出动态的相对稳定，叫做生态平衡。任何一个生态系统都遵循着由低级向高级，由简单向复杂的演变规律，因而形成有层次的相对稳定的动态平衡。稳定的生态系统应有如下特征：能量的输入和输出之间达到相对平衡；动物和植物在数量上保持相对稳定；生产者、消费者构成完整的营养结构，并具有一定的食物链网。生态系统有一种内部的自动调节的能力，以保持自己的稳定性。生态系统平衡是一种相对稳定的动态平衡，又是一种发展中的平衡。 （2）保持生态平衡的意义 一个生态系统的自动调节能力无论多么强，也总有一定的限度。若外来干扰超过了这个限度，生态平衡就会遭到破坏。生态平衡破坏的因素包括自然因素和人为因素两类。这两类因素往往是共同作用的，人为因素可以导致生态系统的强化。人类改造自然过程中，保持生态平衡的原则是任何生产活动都要放在生态系统的物质循环和能量流动的普遍联系中，放在立体交叉的生态网络中，放在生态系统的动态平衡过程中加以考察；尊重生态系统自身的规律，实现生态系统的良性循环，使生态系统朝着最有益于人类的方向发展。 3、①稳定性的形成：生态系统发展到成熟稳定阶段，生产者、消费者和分解者三大类群齐全，能量输入保持相对稳定，物质的输入和输出相对稳定。 ②.具有稳定性的原因：生态系统具有一定的自我调节能力。 ③.稳定性出现的时间：生态系统发展到成熟阶段。这时，生态系统中所有的生活空间都被各种生物占据，环境资源被最合理、最有效地利用，生物彼此间协调生存。 ④稳定性的内容 (1)保持自身结构和功能的相对稳定，即抵抗力稳定性。 (2)恢复自身结构和功能的相对稳定，即恢复力稳定性。 4、稳定性的表现 (1)结构的相对稳定：生态系统中动、植物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)功能稳定：生态系统中的物质和能量的输入与输出基本相等。 (3)相对稳定：生态系统的结构和功能总是处于动态变化的过程中。这种动态的变化表现为生态系统中的生物个体不断地出生和死亡，迁入和迁出；物质和能量不断地从无机环境进入生物群落，又不断地从生物群落返回到无机环境中去。 (4)可打破重建：在遵循生态系统规律的前提下，可根据人类的需要，打破原有的稳态，建立更加高效的、具有稳定性的生态系统。 5、特别说明： ①生态系统的稳定性指的是生态系统的一种能力或特性，而不是一种状态。 ②生态系统稳定性的关系可用下图表示 ③生态系统的自我调节能力与生态系统结构的复杂程度有关，要提高生态系统的稳定性，就必须在减少对环境破坏的同时，增加生物的种类。例如，对森林生态系统的利用，应该有计划地采伐，要防止过度采伐，并且要伐种兼顾。对草原生态系统则应合理确定载畜量，防止过度放牧，并且要推广轮牧 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 ，进行圈养试验。对水域（海洋、湖泊、河流）生态系统，要大力推行休渔制度，发展海水养殖和海水增殖等，并且要防止水域污染