高三生物一轮复习课件第42讲 生态系统的物质循环、信息传递和稳定性

生态系统的物质循环、信息传递和稳定性第42讲

考点一生态系统的物质循环

考点一

生态系统的物质循环一、物质循环概念的理解

【概念解析】①“物质”指的是组成生物体的

，不是单质，也不是由这些元素组成的化合物(蛋白质、糖类、脂肪等)。②“循环”的范围是在_____________和

之间，而不仅仅是在生物群落中。③特点:

。④实例：碳循环、氮循环、水循环等化学元素全球性、循环往复运动非生物环境生物群落

考点一

生态系统的物质循环二、碳循环过程大气中的CO2库生产者分解者消费者化石燃料呼吸作用呼吸作用光合、化能合成作用摄食燃烧分解作用1.碳的存在形式与循环形式

主要以二氧化碳和碳酸盐形式存在

以含碳有机物形式传递主要以二氧化碳形式循环①在非生物环境中：②在生物群落内部：③在生物群落和非生物环境间：

考点一

生态系统的物质循环二、碳循环过程大气中的CO2库生产者分解者消费者化石燃料呼吸作用呼吸作用光合、化能合成作用摄食燃烧分解作用2.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3.碳返回非生物环境的途径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

考点一

生态系统的物质循环巧辨图形中参与碳循环的四种成分【常考点】大气中的CO2库生产者分解者消费者生产者初级消费者大气中的CO2库次级消费者分解者大气中的CO2库生产者初消

次消

三级消

分解者辨图要点：①

碳循环中，只有生产者与大气中的CO2库之间的箭头是双向的②

箭头指向最多的是大气中的CO2库，其次是分解者

考点一

生态系统的物质循环【教材隐性知识】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：农田是人工生态系统，农产品需要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，为了使作物高产，所以需要施加氮肥，这与物质循环并不矛盾。能温室效应

考点一

生态系统的物质循环原因：②森林、草原等植被遭到大面积破坏①化石燃料的开采和使用（主要原因）缓解措施：——大气中的CO2含量增多，碳循环被打破①减少二氧化碳排放：开发新能源，减少化石燃料燃烧②增加二氧化碳的吸收和固定量：大力植树种草，提高森林覆盖率③提高秸秆还田率，提高土壤储碳量①化学性质稳定②能够被生物体吸收但不易被排出③在生物代谢过程中不易被分解

考点一

生态系统的物质循环三、生物富集1.概念：

生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象2.被富集的物质：

常见的有重金属(如铅、镉、汞等)、人工合成的有机化合物(如DDT、六六六等)以及某些放射性物质3.富集的途径：食物链、食物网4.特点：①全球性

②逐级聚集（营养级越高该物质浓度越高，最终积累在食物链顶端）

考点一

生态系统的物质循环四、能量流动和物质循环的关系能量流动物质循环范围形式特点过程联系生物群落(各营养级之间)生物圈单向流动、逐级递减全球性、循环性沿食物链、食物网单向流动在生物群落和非生物环境之间循环往返①同时进行，相互依存，不可分割②能量的固定、储存、转移和释放离不开物质的合成和分解等过程③物质是能量沿食物链网流动的载体④能量是物质循环的动力光能→化学能→热能无机物→有机物→无机物A.在碳循环过程中，同时伴随着能量流动B.由于某种原因造成图中E生物数量大量减少，推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量初发生的变化是D增多、F减少C.该生态系统的消费者包括图中的D、E、F、BD.在A→C过程中碳主要以CO2的形式进行循环，在F→B过程中以含碳有机物的形式进行流动1.如图是生态系统中碳循环示意图，其中“→”表示碳的流动方向。下列叙述错误的是（）C生产者大气中的CO2库分解者初消次消三级消2.(2023·福建泉州高考调研)某生态系统中，镉在沿着食物链传递的过程中产生生物富集现象。该生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级，各营养级所积累的镉的相对浓度如图所示。下列相关叙述正确的是()CA.图示四个营养级中的所有生物构成生物群落B.该生态系统的食物链可表示为丙→甲→乙→丁C.镉沿食物链不断聚集并最终积累在最高营养级，随生物的遗体残骸等能回归非生物环境D.四个营养级所同化的能量值的关系可表示为丁<甲+乙+丙

考点一

生态系统的物质循环五、探究土壤微生物的分解作用实验原理①土壤中存在种类和数目繁多的细菌、真菌等微生物，它们在生态系统中的成分主要为分解者②它们可以将环境中的有机物分解为无机物，分解速度与环境中的温度、水分等生态因子有关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，产生砖红色沉淀

考点一

生态系统的物质循环探究土壤微生物对落叶的作用案例1处理土壤处理落叶埋入落叶观察结果实验过程:对照组不做处理实验组60℃灭菌1h洗净、干燥后称重放入袋子挖坑，5cm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自变量：土壤中是否含微生物

因变量：落叶的腐烂程度实验现象:在相同时间内实验组落叶的腐烂程度小于对照组实验结论:微生物对落叶有分解作用土壤进行处理时不能加热烘干，会导致土壤理化性质发生改变探究土壤微生物对淀粉的分解作用案例2

考点一

生态系统的物质循环实验过程:制备土壤浸出液对照组(B)蒸馏水实验组(A)土壤浸出液制备淀粉糊质量分数为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，观察记录混合、培养显色反应静置

考点一

生态系统的物质循环探究土壤微生物对淀粉的分解作用案例2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实验结论注：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1.(2023·山东菏泽高考模拟)某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5cm左右)为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，对土壤处理情况如表所示。下列有关叙述错误的是()BA.该实验能探究不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用B.该实验的自变量为土壤是否灭菌，因变量是土壤的湿度C.为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理D.预期结论是1、3组中的落叶不被分解，2、4组中的落叶被不同程度分解组别1组2组3组4组土壤处理灭菌不灭菌灭菌不灭菌土壤湿度湿润湿润较干燥较干燥落叶的腐烂程度考点二生态系统的信息传递

考点二

生态系统的信息传递一、相关概念1.信息：2.信息流：指日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等

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与交换，能够形成信息传递，即信息流。二、信息传递过程

信息源（产生信息的部位）

信道（传输信息的媒介）

信息受体（接收信息的生物或部位）

生物或非生物环境

空气、水及其他介质如动物的眼、鼻、耳、皮肤，植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质(如光敏色素)等

考点二

生态系统的信息传递三、生态系统信息的种类类型来源传递形式实例光、声、温度、湿度、磁力等植物的生物碱、有机酸等代谢废物，动物的性外激素等蜜蜂跳舞，鸟类“求偶炫耀”等非生物环境或生物个体或群体物理过程化学信息物理信息生物体以化学物质为信息载体行为信息动物动物的行为特征【注意】三种信息都可以来源于生物，其中只有物理信息可以来源于非生物环境

考点二

生态系统的信息传递巧判生态系统信息的种类1.涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号，通过动物的感觉器官皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息，则为物理信息2.信息载体是化学物质的，则为化学信息3.凡涉及“肢体语言”的均属于行为信息4.若在影响视线的环境中(如深山密林)，生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息5.若在噪音嘈杂的环境(如洪水、瀑布旁)，生物多以“肢体语言”进行信息交流

考点训练

下列各项分别属于物理信息的有___________________，属于化学信息的有________，属于行为信息的有_____________:

1.蛛网振动

2.狼的叫声

3.生物释放红外线

4.蝙蝠回声定位

5.植物分泌的毒素

6.老马识途

7.电鳗放电

8.昆虫的性信息素

9.适宜光照下植物开花

10.蓟的刺

11.金龟子遇敌装死

12.遇敌豪猪竖刺13.飞蛾扑火14.牛椋鸟跳跃提醒犀牛危险1.2.3.4.7.9.10.135.6.811.12.14

考点二

生态系统的信息传递四、生态系统信息传递的特点1.生态系统中的信息传递既存在于同种生物之内，也发生在不同生物之间，但不包括细胞内及细胞之间的信息传递2.生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流3.信息传递的方向一般是双向的4.作为生态系统的三大功能之一，决定着能量流动和物质循环的方向和状态

考点二

生态系统的信息传递五、信息传递的作用个体水平种群水平群落和生态系统水平生命活动的正常进行，离不开信息的作用

海豚靠回声定位、取食或御敌；莴苣或烟草种子萌发须特定波长的光作用实例生物种群的繁衍，离不开信息的传递

植物开花需要光信息刺激、雌雄昆虫交尾涉及性外激素作用实例调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定捕食者(被捕食者)依赖信息追捕猎物(躲避猎捕)作用实例

考点二

生态系统的信息传递六、信息传递在农业上的应用电子仪器模拟蜜蜂跳圆圈舞或摆尾舞相同的频率或声音延长光照时间，刺激鸡卵巢发育和雌激素的分泌，大大提高产蛋率利用温度和湿度延长蔬菜的种植期1.提高农畜产品的产量

考点二

生态系统的信息传递六、信息传递在农业上的应用2.对有害动物进行防治利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物繁殖力下降核心●归纳种类化学防治机械防治生物防治措施优点缺点喷施化学药剂①作用迅速②短期效果明显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污染环境人工捕捉等①无污染②见效快，效果好①费时费力②对体型很小的害虫无法实施引入天敌、寄生虫或使用信息素等①无污染②有效且持久天敌数量不明确，甚至可能会引发生态危机（可能引起物种入侵）A.利用生长素类调节剂杀死单子叶农作物周围的双子叶杂草，属于化学信息的应用B.利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田，属于生物防治C.生态系统中信息沿食物链从低营养级向高营养级传递D.某种鸟类通过点头或鞠躬追求配偶，这一现象说明生态系统中的信息传递可以调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定1.下列关于生态系统信息传递的叙述，正确的是（）B属于化学药剂考点三生态系统的稳定性

考点三

生态系统的稳定性一、生态平衡1.概念：生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态2.特征①结构平衡：②功能平衡：③收支平衡：生态系统各组分保持相对稳定生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新生产者在一定时间内制造的可供其他生物利用的量，处于比较稳定的状态，物质和能量的输入和输出平衡——动态平衡

考点三

生态系统的稳定性3.生态平衡的调节机制——负反馈调节

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发生偏离负反馈调节回到原来方向改邪归正原方向是生态系统具备自我调节能力的基础

考点三

生态系统的稳定性正反馈调节常常使生态系统远离稳态，对生态平衡有极大破坏作用实例：湖泊受到了污染鱼类等生物死亡死鱼等生物腐烂++原方向发生偏离正反馈调节偏离原来方向错上加错

考点三

生态系统的稳定性二、生态系统的稳定性1.概念：生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力2.原因：生态系统具有自我调节能力3.特点：自我调节能力是有限的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的稳定性急剧下降，生态平衡会遭到严重的破坏生态系统成分越多

营养结构越复杂自我调节能力越大4.类型：抵抗力稳定性、恢复力稳定性

考点三

生态系统的稳定性比较项目抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质核心影响因素保持自身结构功能相对稳定恢复自身结构功能相对稳定抵抗干扰，保持原状遭到破坏，恢复原状生物种类越多、营养结构越复杂，自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高生物种类越少、营养结构越简单，自我调节能力越弱，恢复力稳定性越高抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系注意：生态系统的稳定性主要与生物种类有关，也要考虑生物的个体数量。食物链数量越多越稳定，若食物链数量相同，再看生产者，生产者多的稳定程度高

考点三

生态系统的稳定性抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系联系①一般呈负相关：抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性弱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③二者与营养结构复杂程度的关系，如图所示：抵抗力稳定性恢复力稳定性稳定性营养结构复杂程度注意:环境恶劣地带的生态系统(如北极冻原、荒漠)，往往恢复力稳定性和抵抗力稳定性都比较弱！

考点三

生态系统的稳定性①强调“生态系统稳定性高低”时，必须明确是抵抗力稳定性还是恢复力稳定性，因为二者一般呈负相关②某一生态系统受到外界干扰，遭到轻微破坏后恢复接近原来的状态，应视为抵抗力稳定性，如因百姓在河流中淘米洗菜洗衣所导致的河流轻度污染后的净化；若遭到较大程度破坏，则其恢复过程应视为恢复力稳定性，如因大量生活污水和工业废水排入河道后的恢复③生态系统在受到不同的干扰后，其恢复速度与恢复时间是不一样的【总结归纳】

考点三

生态系统的稳定性

考点三

生态系统的稳定性三、提高生态系统的稳定性1.意义：①处于生态平衡的生态系统，可以持续不断的满足人类生活所需，如提供粮油，蔬果，肉，蛋奶，木材等农副产品②处于生态平衡中的生态系统，能够使人类生活和生产的环境保持稳定2.措施：①控制对生态系统干扰的程度，在不超过生态系统自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统②对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调A.生态系统的输入和输出包含物质、能量和信息B.反馈是指系统的输出结果影响和调节系统的输入C.生态系统的置位点发生负偏离时，可通过负反馈回到置位点D.生态系统的结构越复杂，偏离越大，反馈①②的能力越弱1.生态系统具有的某个理想状态称为置位点，在置位点的范围内，生态系统处于动态平衡。输入太高时发生正偏离，反之发生负偏离。下列说法错误的是()DA.负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础B.农田生态系统中需要施加氮肥，是因为氮元素不能循环C.一般来说，生物的种类越多，营养结构越复杂，生态系统的抵抗力稳定性越弱D.平衡的生态系统，生物的种类和数量都保持不变2.生态平衡是一种动态平衡，包括结构和功能上的稳定。下列相关叙述正确的是()A

考点三

生态系统的稳定性四、设计并制作生态缸设计要求设计要求目的生态缸一般是封闭的生态缸