高三生物一轮复习第27讲生态系统的物质循环信息传递和稳定性

2024高考一轮复习第27讲生态系统的物质循环、信息传递和稳定性

微点练清【P252】1．生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与非生物环境之间往复循环。 ()2．与碳循环有关的生理活动有光合作用、化能合成作用和呼吸作用等。()3．生物富集的物质会沿着食物链、食物网在生物体内聚集，营养级越高，浓度也越高。 ()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返的。 ()5．通过生态系统的信息传递，可以防治有害动物，也可以提高农畜产品的产量。

(

)6．利用性外激素诱杀害虫属于化学防治。

(

)7．负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础。(

)8．一个生态系统的抵抗力稳定性很低，则恢复力稳定性就一定很高。

(

)9．生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态的平衡。

(

)×√√×√×√×√思考：空气中的碳是怎样进入人体内的？人呼出的二氧化碳能到哪里去？食物人体的细胞呼吸大气CO2库植物的光合作用一、生态系统的物质循环1物质循环的概念

概念：组成生物体的

等基本元素，在不断进行着从

到

，又从

的循环过程。非生物环境C、H、O、N、P、S生物群落生物群落到非生物环境2物质循环的特点：非生物环境生物群落组成生物体的C、H、ON、P、S等化学元素循环性，全球性课P62P252大气循环海洋循环物质循环具有全球性、循环性，因此又叫做生物地球化学循环！主要包含：水循环、碳循环、氮循环3物质循环的实例：碳循环（2）进入生物群落的途径：（3）碳在生物群落内传递的途径：食物链（网）生产者的光合作用、化能合成作用（1）流动形式：①生物群落与非生物环境之间：CO2②生物群落内部：含碳有机物二氧化碳(5)碳循环的形式：（4）碳返回非生物环境的途径：分解者的分解作用生产者、消费者的呼吸作用化石燃料的燃烧非生物环境（CO2）生物群落（有机物）光合作用、化能合成作用呼吸作用、分解作用课P61P252化石燃料的燃烧教材隐性知识：(1)源于选择性必修2P63“与社会的联系”：温室效应①成因：世界范围内，

大大增加了二氧化碳的排放，加剧了温室效应，引起全球性的气候变化。②我国措施：一方面采取积极措施减少

排放，另一方面大力植树种草，提高

，这在吸收和固定二氧化碳方面发挥了重要作用。

③影响：导致

，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。化石燃料的开采和使用二氧化碳森林覆盖率(2)源于选择性必修2P67“练习与应用·拓展应用2”：氮元素在生物群落与非生物环境间

(填“能”或“不能”)循环利用。请解释需不断向农田中施加氮肥的原因：_____________________________________________________________________________________________________________。农产品源源不断地从农田生态系统输出，其中的氮元素并不能全部归还土壤，所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾能气温升高1．(2020·全国卷Ⅲ)生态系统的物质循环包括碳循环和氮循

环等过程。下列有关碳循环的叙述，错误的是

(

)A．消费者没有参与碳循环的过程B．生产者的光合作用是碳循环的重要环节C．土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节D．碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环A三维设计【P253】4生物富集：(1)生物富集的概念生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或

的化合物，使其在机体内浓度

环境浓度的现象，称作生物富集。(2)富集的过程①途径：

(网)。难以降解超过食物链②实例——铅的富集过程(3)特点①最终积累在食物链

。②全球性。顶端课P63P253小结：能量流动、物质循环和生物富集的关系项目能量流动物质循环生物富集范围生态系统________生物圈生态系统________特点______________________________________________________________形式_________________________________不易分解或排出的重金属化合物或有机化合物过程沿食物链(网)______________________________________沿食物链(网)各营养级各营养级单向流动，逐级递减全球性、反复利用单向流动、逐级积累、全球性光能→化学能→热能无机物↔有机物在生物群落与非生物环境间往复循环

课P65P253联系①在群落中它们的流动渠道都是

，且__________

；②能量的

，离不开

；③物质是

，能量是______________

；④某些物质在沿食物链(网)流动时会发生生物富集食物链和食物网相互联系，同时进行、相互依存，不可分割固定、储存、转移和释放物质的合成和分解能量沿食物链(网)流动的载体物质在生物群落和非生物环境间循环往返的动力，也是生物富集的动力

教材隐性知识：源于选择性必修2P67“练习与应用·拓展应用1”：生物圈___

(填“是”或“不是”)一个在“物质”上自给自足的系统，______(填“是”或“不是”)一个在“能量”上自给自足的系统，因为______________________________________________________________________________________________________________________________。是不是物质可以在生物圈内循环利用，而能量不能循环利用，它必须由生物圈外的太阳能源源不断地输入，方可维持正常运转总结：“三看法”快速确认碳循环的各环节P2542.(2022·武汉模拟)生物富集作用是指通过生态系统中食物链或食物网的各营养级，使某些污染物在生物体内逐步浓集的趋势。如图为某条食物链中各生物体内有毒物质的相对含量，其中甲、乙、丙、丁4种生物各自只占一个营养级，且构成一条食物链。下列叙述正确的是 (

)A．甲可能为分解者，能将有机物分解成无机物被绿色植物再利用B．乙为次级消费者，其粪便中含有的能量是上一营养级同化量的一部分C．丙为生产者，其同化的能量去向有以热能形式散失和流向下一营养级甲D．通过对食物链逐级富集过程的研究可认识污染物的迁移转化规律D三维设计【P253】5探究土壤微生物的分解作用：课P65(1)实验原理①土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物，它们在生态系统中的成分主要为_______。②分解者的分解速度与环境中的___________等生态因子相关。③土壤微生物能分泌淀粉酶将淀粉分解成还原糖(麦芽糖)，淀粉遇碘变蓝色。还原糖遇斐林试剂，在水浴加热条件下，产生________沉淀。分解者温度、水分砖红色案例1

探究土壤微生物对落叶的作用实验组:

对照组:灭菌处理(高温)不做处理(自然状态)自变量:

土壤中是否含微生物因变量:

落叶的腐烂程度5探究土壤微生物的分解作用：课P651.土壤的处理对照组不做处理实验组60℃1h2.落叶的处理洗净、干燥后称重，放入叶袋挖坑，10～20cm深处埋入叶袋12d后取出，冲洗，观察叶片腐烂程度或干燥后称重3.埋入落叶4.观察结果说明：不宜采用剧烈条件杀死土壤微生物，以免改变土壤的理化性质。实验可以设置3组重复实验，以增加可信度（避免偶然因素对实验结果的影响）。减法原则案例1

探究土壤微生物对落叶的作用实验组对照组实验现象:在相同时间内实验组落叶的腐烂程度小于对照组结论:微生物对落叶有分解作用案例2探究土壤微生物对淀粉的分解作用1.制备土壤浸出液对照组蒸馏水实验组土壤浸出液2.制备淀粉糊质量分数4%的淀粉糊（需灭菌）将液体与淀粉糊混合，室温培养7d取样，分别滴加碘液和斐林试剂检测，观察记录3.混合、培养4.显色反应静置加法原则项目案例2实验假设土壤微生物能分解淀粉实验设计实验组A烧杯中加入30mL土壤浸出液＋淀粉糊对照组B烧杯中加入30mL蒸馏水＋与A等量的淀粉糊自变量是否加土壤浸出液实验现象AA1A2BB1B2结论分析案例2探究土壤微生物对淀粉的分解作用注：A1、B1中加入碘液，A2、B2中加入斐林试剂并水浴加热。不变蓝变蓝产生砖红色沉淀不产生砖红色沉淀土壤浸出液中的微生物能分解淀粉注：A1、B1中加入碘液，A2、B2中加入斐林试剂并水浴加热。项目案例1案例2实验假设微生物能分解落叶使之腐烂微生物能分解淀粉实验设计实验组对土壤进行60℃恒温1h处理A烧杯中加入30mL土壤浸出液＋淀粉糊对照组对土壤不做处理B烧杯中加入30mL蒸馏水＋与A等量的淀粉糊自变量土壤中是否含微生物溶液中是否含有土壤中的微生物实验现象在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组AA1A2产生砖红色沉淀BB1B2不产生砖红色沉淀结论分析微生物对落叶有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉不变蓝变蓝实验设计与结论二、生态系统的信息传递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。1信息的含义：课P68P2551、细胞内的信息传递2、细胞间的信息传递DNA→mRNA→蛋白质温故知新信息传递

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。2信息的种类：（1）物理信息：狼嚎蜘蛛利用振动感知猎物开花与光周期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！课P69P255（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。性外激素：蚕蛾醇水葫芦的分泌物可以抑制藻类的生长昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体都存在能传递信息的化学物质—信息素课P69P255（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课P69P255小结：判断生态系统信息传递种类的方法(1)从信息传播的途径判断①涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度等物理因素，可判断为

。②涉及的信息载体为化学物质，如性外激素，可判断为

。③涉及特殊行为，“肢体语言”可判断为

。(2)从文字表述的着重点判断①孔雀开屏，如果是通过羽毛的颜色等传递给对方，则属于

。②孔雀开屏，如果是通过行为传递给对方，则属于

。物理信息行为信息物理信息化学信息行为信息P2563信息传递的特点：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。课P69P2554信息传递的作用：作用举例有利于生命活动的正常进行有利于生物种群的繁衍调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定①蝙蝠依靠“回声定位”实现对周围环境的识别、取食与飞行②莴苣的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发生长①植物开花需光信息刺激②昆虫分泌性外激素，引诱异性个体①草原上，草返青时，“绿色”为食草动物提供了可采食的信息②森林中狼与兔相互依据对方气味捕食或逃跑课P70P2555信息传递在农业生产中的应用(1)提高_________的产量。如利用模拟的_________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_________进行控制。如利用___________诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度。农畜产品动物信息有害动物昆虫信息素引诱蜜蜂给梨花授粉“爱情陷阱”包括机械防治、化学防治和生物防治课P71P255种类措施喷施化学药剂人工捕捉等引入天敌、寄生虫或使用信息素等优点①作用迅速②短期效果明显①无污染②见效快，效果好①无污染②有效且持久缺点①会使害虫的抗药性增强②可能杀害害虫天敌，破坏生态平衡③污染环境①费事费力②对体型很小的害虫无法实施天敌数量不明确，甚至可能会引发生态危机（可能引起物种入侵）化学防治机械防治生物防治控制动物危害的技术方法课P72★目前控制动物危害的技术有:化学防治,生物防治,机械防治※生物防治体现在以下几方面:②利用昆虫性信息素诱捕或警示有害动物,防治病虫害。①利用音响设备播放集群信号录音引来鸟类捕食害虫。③利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配,使有害动物种群的繁殖力下降。※生物防治特点:没有直接杀死生物，也没有造成环境污染。课P72生态系统三大功能的关系项目能量流动物质循环信息传递特点单向流动，__________全球性、循环性往往是______的范围生态系统生物圈生物之间，生物与__________之间途径主要是食物链和食物网多种多种地位物质循环的动力能量流动的载体决定物质循环和能量流动的方向和状态联系同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体逐级递减双向非生物环境归纳总结P2553．(2022·邯郸三模)古书早有“旱极而蝗”的记载。干旱裸露的荒地

是蝗虫的最佳产卵场所，阴湿多雨的环境易使蝗虫间流行疾病，

雨雪还能直接杀灭蝗虫卵。中国科学院动物研究所揭示了蝗虫聚

群成灾的奥秘：飞蝗群聚信息素4VA(4­甲氧基苯乙烯)，正是它

导致了蝗虫聚群成灾。下列叙述不正确的是 (

)A．较高浓度的“群聚信息素”可代替农药来杀死蝗虫，减少环境

污染B．可利用人工合成的“群聚信息素”监测田间蝗虫的种群数量动态C．人工降雨可降低蝗灾区蝗虫的环境容纳量D．可根据4VA的结构设计拮抗剂，阻止蝗虫的聚集A三维设计【P256】三、生态系统的稳定性

课P73P256生态系统具有一定的稳定性苏州——“江南水乡，小桥流水人家”

水乡人在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水为何仍能保持清澈？

河流受到轻微的污染时，能通过自身调节（如物理沉降、化学分解和微生物分解），很快消除污染。三、生态系统的稳定性

生态平衡：生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡（1）结构平衡（2）功能平衡（3）收支平衡特征生态平衡1生态平衡与生态系统的稳定性课P73P256这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？兔增加狼增加草减少，兔的生存空间和资源减少兔减少草增加，兔的生存空间和资源增加狼减少发生偏离负反馈：在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。课P74P256正负反馈调节的比较知识拓展原水平发生偏离负反馈调节改邪归正发生偏离正反馈调节偏离原水平愈演愈烈P258正反馈调节的实例使生态系统远离平衡状态实例:湖泊受到了污染鱼类等生物死亡鱼类等尸体腐烂结果:加重污染更多鱼死亡+污染更重知识拓展①结构平衡②功能平衡③收支平衡特征生态平衡负反馈调节自我调节能力生态系统的稳定性原因基础生态系统维持或恢复自身结构和功能处于相对平衡状态的能力。（教材P74黑体字）自我调节能力是有限的自我调节能力的大小与什么有关？生态系统营养结构越复杂，反馈调节的路径越多，调节就越精细，生态系统抵抗干扰的能力就越强。课P74P2562生态系统稳定性的类型项目抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质

自身结构与功能相对稳定

自身结构与功能相对稳定核心______________________________________影响因素生态系统中物种丰富度

，营养结构越复杂，抵抗力稳定性_____生态系统中物种丰富度

，营养结构越简单，恢复力稳定性_____保持恢复抵抗干扰，保持原状遭到破坏，恢复原状越大越强越小越强课P75P256二者联系①相反关系：抵抗力稳定性

的生态系统，恢复力稳定性

，反之亦然；②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定。如图所示：

弱强特例：冻原、沙漠等生态系统的两种稳定性都比较低。课P75P256生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。易错提醒课P75P257(2)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的程度可以作为衡量抵抗力稳定性的指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱，反之，说明抵抗力稳定性强。生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系例如:热带雨林与草原生态系统相比,受到相同干扰,草原生态系统的y值要

(填“大于”或“小于”)热带雨林的y值。大于课P75P257(3)x表示恢复到原状态所需的时间，x越大，表示恢复力稳定性越弱，反之，表示恢复力稳定性越强。生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系课P75P257(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积,可作为衡量总稳定性的指标,这一面积越大,即x与y越大,则说明这个生态系统的总稳定性越弱。生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系课P75P2572．(2022·承德三模)如图表示不同生态系统中环境变化对生物群落的影响，a和b表示两个不同的生物群落。下列有关叙述正确的是

(

)A．a群落代表低多样性生物群落，b群落代表高多样性生物群落B．a群落遭到生物入侵一定会使生态系统结构变复杂，抵抗力稳定性增强C．b群落物种单一，容易随环境的变化而变化D．a、b群落均具备一定的缓冲外来冲击的能力D三维设计【P257】（1）控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自我调节能力。适量砍伐森林中的树木，森林的结构功能不会破坏，还能促进森林的更新。3提高生态系统稳定性的措施课P76P256

科学合理的载畜量，不会破坏草原，又可以获得稳定的畜牧产品。（1）控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自我调节能力。课P76P256适度捕捞海洋系统中成鱼，不仅可以促进海洋鱼类资源的更新，还能不断获得各类产品。（1）控制对生态系统干扰的程度,对生