第3節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

教學(xué)目標(biāo)：一、物質(zhì)循環(huán)的概念。二、闡述碳循環(huán)的過程。三、分析物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)。四、分析物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的關(guān)系。五、探究土壤微生物的分解作用。討論：為什么維持生態(tài)系統(tǒng)所需的大量物質(zhì)，例如氧、水、氮、碳和許多其他物質(zhì)，億萬年來卻沒有被生命活動(dòng)所消耗完？一.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1、物質(zhì)循環(huán)的概念是指組成生物體的C、H、O、N、P、S等基本元素在生態(tài)系統(tǒng)的生物群落與無機(jī)環(huán)境之間反復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)叫生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。生物群落組成生物體的C、H、O、N等元素?zé)o機(jī)環(huán)境反復(fù)循環(huán)1.這里的物質(zhì)是指？2.這里的生態(tài)系統(tǒng)是指？3.在哪兩者之間循環(huán)？化學(xué)元素生物圈注意：二.碳的循環(huán)過程大氣中的CO2燃燒光合作用呼吸作用植物動(dòng)物攝食微生物的呼吸作用呼吸作用動(dòng)植物的遺體和排出物泥炭、煤、石油C循環(huán)的圖解碳的循環(huán)形式：碳在無機(jī)環(huán)境與生物群落間是以CO2的形式進(jìn)行循環(huán)的。大氣中的CO2進(jìn)入生物群落，主要依賴于綠色植物的光合作用，使CO2中的“C”變成為有機(jī)物中的“C”，再通過食物鏈進(jìn)入動(dòng)物和其他生物體中，因此從“C”的循環(huán)可見綠色植物是生態(tài)系統(tǒng)的基石。除此之外，還有化能合成作用的微生物也能把CO2合成為有機(jī)物。如何解決“溫室效應(yīng)”？1、減少煤、石油等化石燃料的燃燒，提高能效。2、開發(fā)新的潔凈能源，如核能、太陽能、風(fēng)能、水能等。3、大面積植樹造林，降低空氣中CO2含量。溫室效應(yīng)形成原因？1、化學(xué)燃料短時(shí)間內(nèi)大量燃燒，排放過量CO2；2、植被破壞，降低了CO2的調(diào)節(jié)能力。（1）碳循環(huán)的形式：（2）碳在自然界中的主要存在形式：（3）碳在生物體內(nèi)的存在形式：（4）碳進(jìn)入生物體的途徑：（5）碳在生物體之間傳遞途徑：（6）碳進(jìn)入大氣的活動(dòng)：CO2CO2（碳酸鹽）有機(jī)物光合作用和化能合成作用食物鏈和食物網(wǎng)①生物的呼吸作用②分解者的分解作用③化石燃料的燃燒思考？

生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)，其中的物質(zhì)循環(huán)帶有全球性，這種物質(zhì)循環(huán)又叫生物地化循環(huán)。

生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)反復(fù)出現(xiàn)，循環(huán)流動(dòng)，不會(huì)消失，生物可反復(fù)利用。特點(diǎn)：具有全球性反復(fù)性

循環(huán)性三.物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)形式特點(diǎn)范圍聯(lián)系主要以有機(jī)物形式以無機(jī)物的形式流動(dòng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)二者相互伴隨，相輔相成；物質(zhì)為能量流動(dòng)提供載體；能量為物質(zhì)循環(huán)提供動(dòng)力。單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減反復(fù)出現(xiàn)，循環(huán)流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的各營養(yǎng)級(jí)生物圈四.比較能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的相互關(guān)系探究活動(dòng)的一般步驟：1、提出問題：2、作出假設(shè)：3、制定、實(shí)施計(jì)劃：4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析：5、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：五.探究活動(dòng):土壤微生物對(duì)淀粉的分解作用小結(jié)→→信息傳遞的過程(一般有三個(gè)基本環(huán)節(jié))

(信息產(chǎn)生)

信源(信息傳輸)

信道

(信息接收)信宿第四節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞什么是信息？一般將可以傳播的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)與信號(hào)等稱作信息（information）信源（信息產(chǎn)生）信道（信息傳輸）信宿（信息接收）一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類物理信息生態(tài)系統(tǒng)中的光、聲、溫度、溫度、磁力等通過物理過程傳遞的信息。化學(xué)信息生物生命活動(dòng)產(chǎn)生一些可以傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)，如植物的生物堿、有機(jī)酸、性外激素等。（統(tǒng)稱信息素）行為信息動(dòng)物的特殊行為，向同種或異種生物傳遞特定的信息。海豚的回聲定位與聲納物理信息蛇的熱感受器與導(dǎo)彈（紅外線感受器）物理信息鳥遷徙行為中對(duì)方向的判斷（太陽）物理信息物理信息發(fā)光

螢火蟲發(fā)出的螢光是一種求偶信號(hào)，以此與異性取得聯(lián)系。但這種信號(hào)往往被第三者——狼蛛非法利用，結(jié)果雙雙被捕，成了愛情的犧牲品。

求偶行為炫耀這種行為多見于水鳥。如雄鴨子經(jīng)常在雌鴨面前脈脈含情，不時(shí)用喙梳理羽毛，并涂擦脂肪，使羽毛平伏光潔，以炫耀自己的美麗姿態(tài)。有些鳥則只梳理色彩鮮明或者色彩別致的地方。最進(jìn)步的是鴛鴦，它只象征性地用喙觸碰一下翅翼上一根特別大的橙色羽毛。鶉雞類雄性憑著花麗的外表、雄健的氣魄，常在雌性面前展翅、度步、開屏等，以炫耀自己的健美。有些鳴禽則以歌舞的方式進(jìn)行炫耀，從而取得配偶。

行為信息引誘

雄蛾的觸角可以“嗅”到十一公里外雌蛾發(fā)出氣味（性外激素）化學(xué)信息化學(xué)信息資料分析：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性1、若無信息傳遞，蝙蝠能對(duì)周圍環(huán)境的識(shí)別、完成取食、飛行嗎？萵苣、茄、煙草種子能萌發(fā)嗎？2、信息傳遞與生命活動(dòng)的正常進(jìn)行有什么關(guān)系？不能信息傳遞保證了生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。3、若無信息傳遞，植物都能開花嗎？某些昆蟲雌雄個(gè)體能相互識(shí)別、交配嗎？信息傳遞在種群繁衍過程中起什么作用？通過信息傳遞，雌雄個(gè)體能相互識(shí)別、交配，保證種群的繁衍。4、煙草釋放的信息素，在白天與夜間是否都使它本身受益？

是5、資料4中的信息素能將幾種生物聯(lián)系起來？若無這種信息素，煙草、蛾和蛾幼蟲的天敵三種生物的種群數(shù)量將發(fā)生什么變化？信息傳遞在調(diào)節(jié)種間關(guān)系中起什么作用？

將煙草、蛾和蛾幼蟲的天敵三種生物聯(lián)系起來。

信息傳遞可調(diào)節(jié)各種群之間的關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用保證生命活動(dòng)的正常進(jìn)行維持生物種群的繁衍調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定三、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量；對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制。

相關(guān)資料：

在蘋果園里放置一個(gè)電子儀器，產(chǎn)生與蜜蜂跳圓圈舞或擺尾舞相同的頻率或聲音。當(dāng)蜜蜂感受到電子儀器發(fā)出的信息后，就會(huì)受到誘惑，飛到蘋果園去采蜜。這就有助于蘋果更好的傳粉，從而提高產(chǎn)量。釋放過量人工合成的性引誘劑，使雄蟲無法辨認(rèn)雌蟲的方位，或者使它的氣味感受器變得不適應(yīng)或疲勞，不再對(duì)雌蟲有反應(yīng)，從而干擾害蟲的正常交尾活動(dòng)，達(dá)到消滅害蟲的目的。

掛在大棚上的就是性信息素誘捕器小竹竿上、大棚架邊，掛著一個(gè)個(gè)像吊瓶一樣的東西，不管是白天黑夜，時(shí)不時(shí)有深褐色蟲子飛來，掉入“吊瓶”下面的塑料袋中，不一會(huì)兒就嗚呼哀哉。昨天，深受斜紋夜蛾、甜菜夜蛾之苦的慈溪天元鎮(zhèn)菜農(nóng)勞建州看到眼前景象就樂了：一天下來，每個(gè)這樣的裝置能捉蟲100多只，不僅省了農(nóng)藥、人工錢，還保證了蔬菜質(zhì)量。“吊瓶”學(xué)名叫性信息素誘捕器，是一種高科技產(chǎn)品，今年才在我市大面積推廣。農(nóng)科專家介紹，將人工合成雌性害蟲性成熟后釋放出來的信息素制成引誘劑放在誘捕器中，吸引雄性害蟲前來求偶，自投“溫柔陷阱”，從而使害蟲雌雄失調(diào)，達(dá)到抑制蟲害的目的。和許多其他的昆蟲一樣，當(dāng)雌性蟑螂想要交配的時(shí)候，它會(huì)放射出一種信息素吸引異性，雄性蟑螂很快就會(huì)追隨這種信息素所帶有的香味而來。科研人員將信息素從蟑螂的標(biāo)本中凈化提煉出來，根據(jù)化學(xué)分析結(jié)果生產(chǎn)出一種人工合成的蟑螂信息素來引誘雄性蟑螂，然后將它們一起殺滅。有了這種蟑螂專用香水，無論蟑螂躲在那個(gè)犄角旮旯，都要心甘情愿地跑出來接受命運(yùn)。

生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用物理信息行為信息化學(xué)信息

調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系

保證生命活動(dòng)的正常進(jìn)行

維持生物種群的繁衍維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制。生態(tài)系統(tǒng)信息的作用

調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系知識(shí)小結(jié)化學(xué)防治生物防治機(jī)械防治（1）哺乳動(dòng)物的體溫；（2）鳥類鳴叫；（3）孔雀開屏；（4）螢火蟲發(fā)光；（5）植物分泌的化學(xué)物質(zhì)；（6）電磁波；（7）昆蟲發(fā)出的聲音；（8）昆蟲的外信息素；（9）紫外線；（10）蜜蜂跳舞；練習(xí)1、請將下列信息進(jìn)行分類（1）哺乳動(dòng)物的體溫；（2）鳥類鳴叫；（3）孔雀開屏；（4）螢火蟲發(fā)光；（5）植物分泌的化學(xué)物質(zhì)；（6）電磁波；（7）昆蟲發(fā)出的聲音；（8）昆蟲的外信息素；（9）紫外線；（10）蜜蜂跳舞；屬于物理信息的有（）屬于化學(xué)信息的有（）（1）哺乳動(dòng)物的體溫；（2）鳥類鳴叫；（3）孔雀開屏；（4）螢火蟲發(fā)光；（5）植物分泌的化學(xué)物質(zhì)；（6）電磁波；（7）昆蟲發(fā)出的聲音；（8）昆蟲的性外息素；（9）紫外線；（10）蜜蜂跳舞；屬于行為信息的有（）（1）哺乳動(dòng)物的體溫；（2）鳥類鳴叫；（3）孔雀開屏；（4）螢火蟲發(fā)光；（5）植物分泌的化學(xué)物質(zhì)；（6）電磁波；（7）昆蟲發(fā)出的聲音；（8）昆蟲的性外息素；（9）紫外線；（10）蜜蜂跳舞；

2、森林中，狼能夠依據(jù)兔留下的氣味去獵捕兔子，兔子也同樣能夠依據(jù)狼的氣味或行為特征躲避獵捕。該信息在生態(tài)系統(tǒng)中的作用時(shí)（）A、可以保證生命活動(dòng)正常進(jìn)行B、可以維持生物種群的繁衍C、能夠促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)D、能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系D3、有人做了如下實(shí)驗(yàn)：將一只椿象殺死，盡管做得干凈無聲，也引起了其它椿象的逃跑。此現(xiàn)象是因?yàn)樵诖幌笾g傳遞了（）A、物理信息B、化學(xué)信息C、行為信息D、語言信息B

生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

生態(tài)系統(tǒng)在不斷地發(fā)展變化著。但對(duì)于一個(gè)相對(duì)成熟的生態(tài)系統(tǒng)來說，系統(tǒng)中的各種變化只要不超出一定限度，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能就不會(huì)發(fā)生大的改變。這就是生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。一生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念生態(tài)系統(tǒng)具有保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力，叫生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。二穩(wěn)定性的前提條件

1三大功能類群(生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者)齊全

2能量輸入穩(wěn)定

3物質(zhì)輸入相對(duì)平衡三穩(wěn)定性的特征1結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定：動(dòng)植物種類及數(shù)量保持相對(duì)穩(wěn)定2功能相對(duì)穩(wěn)定：物質(zhì)和能量的輸入和輸出相對(duì)平衡原理:生態(tài)系統(tǒng)之所以能維持相對(duì)穩(wěn)定，是由于生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力。

概念：不同的生態(tài)系統(tǒng)都有在一定的范圍內(nèi)消除外來干擾的能力，我們把這種現(xiàn)象稱之為自我調(diào)節(jié)能力。

自我調(diào)節(jié)有正反饋和負(fù)反饋調(diào)節(jié)。負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，它是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)。植物增加兔的食物增加兔的數(shù)量增加兔吃大量植物植物減少兔因饑餓死亡兔吃少量植物兔與植物的關(guān)系負(fù)反饋調(diào)節(jié)意義：生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)結(jié)果：抑制或減弱了最初發(fā)生的變化，使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到或保持穩(wěn)定。正反饋調(diào)節(jié)：

有一個(gè)湖泊受到了嚴(yán)重污染，魚類的數(shù)量就會(huì)因死亡而減少，魚類死亡的尸體腐爛，又會(huì)進(jìn)一步加重污染，引起更多的魚類死亡，活魚就更少了。注意：生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有一定限度的，如果外界的干擾強(qiáng)度超過了其自我調(diào)節(jié)能力范圍，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性將遭到嚴(yán)重破壞而無法恢復(fù)！例如：我國西北的黃土高原！生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力

調(diào)節(jié)能力大小：一般來說，生態(tài)系統(tǒng)的組成成分越多樣，能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的途徑越復(fù)雜，其調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)。相反，成分越單純，其營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單，其調(diào)節(jié)能力也越小。四穩(wěn)定性的兩個(gè)方面抵抗力穩(wěn)定性

恢復(fù)力穩(wěn)定性穩(wěn)定性1抵抗力穩(wěn)定性（1）概念：生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾使自身結(jié)構(gòu)功能維持原狀的能力。（2）核心：抵抗干擾保持原狀（3）來源：

①生物的種類、數(shù)量多，一定外來干擾造成的變化占總量的比例小。

②能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的途徑多，一條途徑中斷后還有其他途徑來代替。

③生物代謝旺盛，能通過代謝消除各種干擾造成的不利影響。

①各營養(yǎng)級(jí)的生物數(shù)量多，占有的能量多。抵抗力很強(qiáng)抵抗力較弱②生物種類多，食物網(wǎng)復(fù)雜，物質(zhì)循環(huán)與能

量流動(dòng)的渠道多。抵抗力很強(qiáng)抵抗力較弱2恢復(fù)力穩(wěn)定性（1）概念：生態(tài)系統(tǒng)受到外界干擾使自身結(jié)構(gòu)功能破壞后恢復(fù)原狀的能力。（2）核心：遭到破壞恢復(fù)原狀（3）來源：

①生物繁殖的速度快，產(chǎn)生后代多，能迅速

恢復(fù)原有的數(shù)量。

②物種變異能力強(qiáng)，能迅速出現(xiàn)適應(yīng)新環(huán)境

的新類型。

③生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，生物受到的制約小。恢復(fù)力強(qiáng)恢復(fù)力弱3抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性