高考生物一轮复习第9单元生物与环境第34讲生物系统的物质循环信息传递及其稳定性课件

第34讲 生物系统的物质循环、信息传递及其稳定性 第九单元 生物与环境 考纲要求 1.生态系统中物质循环的基本规律 及应用()。 2.生态系统中的信息传递()。 3.生态系统的稳定性()。 考点一 生态系统的物质循环 考点二 生态系统的信息传递 内容索引 重温高考 演练模拟 课时作业 考点三 生态系统的稳定性 知识网络 答题语句 实验技能提升五 实验设计的一般程序 考点一 生态系统的物质循环 1.碳循环 梳理知识要点 (1)碳循环及存在形式 在无机环境中：主要以 的形式存在。 在生物群落内部：以 的形式传递。 在生物群落和无机环境之间：以的形式循环。 CO2和碳酸盐 含碳有机物 CO2 (2)碳出入生物群落的途径 碳进入生物群落的途径：生产者的 作用。 碳返回无机环境的途径 生产者、消费者的作用 分解者的 作用 化学燃料的 光合作用或化能合成 呼吸 分解 燃烧 (3)温室效应 形成原因：大量化石燃料的燃烧，大气中的 含量迅速增加，打 破了生物圈中碳循环的平衡。 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。 CO2 气温升高 2.物质循环 (1)概念：组成生物体的 在无机环境与生物群落间不断循环 的过程。 (2)特点： 、反复利用、 。 (3)意义：通过能量流动和物质循环，使生态系统中的 紧 密地联系在一起，形成一个统一的整体。 全球性 各种元素 循环流动 各种组成成分 1.判断常考语句，澄清易混易错 (1)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( ) (2)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( ) (3)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 能量都是循环往复的( ) (4)与碳循环有关的生理活动有光合作用、细胞呼吸和化能合成作用等( ) (5)减少化石燃料的燃烧和大力植树造林都可以有效地缓解温室效应( ) 诊断与思考 2.分析命题热图，明确答题要点 如图为碳元素在生态系统中循环的模式图，图中 甲、乙、丙表示生态系统的生物成分，箭头表示 生理过程。请据图思考下列问题： (1)甲、乙、丙、丁分别代表生态系统的什么成 分？并简述判断的理由。 提示 甲和丁之间有双向箭头，且其他几种成分都有箭头指向丁，所以丁为大气 中的CO2库，甲为生产者；甲和乙都有箭头指向丙，所以丙为分解者，则 乙为消费者。 在甲、乙、丙之间的流动形式是有机物，在甲(或乙或丙)与丁之间的流动 形式是CO2。 (2)碳在甲、乙、丙之间的流动形式是什么？在甲(或乙或丙)与丁之间的 流动形式又是什么？提示 b代表光合作用或化能合成作用。d和c代表细胞呼吸，f代表微生物的分 解作用，a代表捕食，e和g代表动植物的遗体、排遗物等提供给分解者。 (3)图中的字母分别表示什么过程？提示 1.物质循环与能量流动的不同 突破重点难点 项目能量流动物质循环 形式太阳能化学能热能无机物有机物 过程沿食物链(网)单向流动在无机环境与生物群落之间反复循环 范围生态系统各营养级全球(生物圈) 特点单向流动、逐级递减全球性、反复循环 2.物质循环与能量流动的联系 (1)生物群落中物质和能量最终来 自无机环境。 (2)二者均开始于生产者，通过光 合作用合成有机物、固定太阳能 ，然后沿共同的渠道食物链( 网)一起进行。 (3)连接生物群落和无机环境的两 大成分生产者和分解者；图示 中未标出生产者还可以利用化学能 进行化能合成作用。 (4)能量的固定、储存、转移和释 放，离不开物质的合成与分解等过 程，物质作为能量的载体，使能量 沿着食物链(网)流动。 (5)能量作为动力，使物质在生物群落和无机环境之间不断地循环往返 。 命题点一 碳循环的过程及特点分析 1.(2016湛江普通高考测试)下面为生态系统碳循环示意图，图中甲、乙、 丙代表生态系统的成分，数字表示碳的流动。有关叙述正确的是 A.图中生产者、乙、丙、甲构成了两条食物链 B.为CO2形式，为有机物形式 C.之和等于生产者同化的碳的总量 D.经流向乙的碳全部储存于乙体内的有机物中 答案 解析 探究命题方向 题图中甲为空气中的二氧化碳，乙为消费者，丙为分解者。食物链中 不包括分解者和非生物的物质； 图中的、表示生产者、分解者和消费者呼吸作用产生的二氧 化碳，表示生产者固定的二氧化碳，、表示生物之间的有 机物传递； 中储存的能量是消费者流向分解者的能量，是储存在中的能量的 一部分；生产者流向消费者的碳部分储存在乙的有机物中，还有部分 因呼吸作用而散失。 命题点一 碳循环的过程及特点分析 2.如图是生物圈中碳循环示意图，下列相关分 析不正确的是 A.生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足 B.a是消费者，c是生产者，各成分间以CO2的 形式传递碳元素 C.对e过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡 D.碳循环过程需要能量驱动，同时又是能量的载体 答案解析 图中a为消费者，b为分解者，c为生产者，d为大气中的CO2库，e为化 石燃料；碳元素在生物群落与无机环境之间以CO2的形式循环，在生物 群落内部以有机物的形式传递。 方法技巧 碳循环图解中各成分的判断方法 先找双向箭头，具有双向箭头的是生产者和大气中的CO2库，二者中向 内箭头多的是CO2库，向外箭头多的是生产者；再根据生产者和消费者 均有箭头指向分解者，从而确定分解者和消费者，注意消费者可能会出 现多级。如： 图1先根据双向箭头判断：A和B应分别为生产者和大气中CO2库，再根 据AC判断：C为消费者，D为分解者。 图2根据A与C之间的双向箭头判断：A是生产者，C是大气中CO2库。 根据A、B、D的箭头都流向E可进一步判断：B是初级消费者，D是次级 消费者，E是分解者。 命题点二 物质循环和能量流动的关系分析 3.图1是某生态系统碳循环示意图，其中A、B、C、D是生态系统内各生物成分 ，1、2、3、4、5、6表示有关的生理过程；图2为该生态系统中某一食物链及部 分能量流动情况。下列说法正确的是 A.在图1中，B、C分别属于初级消费者、生产者 B.图1中能表示呼吸作用过程的只有2、4、5 C.如果A发生瘟疫，D的数量将先增加后减少最后趋于稳定 D.在图2的食物链中，/的比值代表兔与狼(生物之间)的能量传递效率 答案解析 图1中C是生产者，B是分解者，D是初级消费者，A是次级消费者，A错误 ； 图中的过程3是分解者的分解作用，其实质也是呼吸作用，B错误； 如果次级消费者A因发生瘟疫而数量减少，则初级消费者的数量会增加， 增加后会导致生产者数量减少，D又会因食物减少而数量减少，最后趋于 相对稳定状态，C正确； 图2中的和代表兔和狼的摄入量而不是同化量，所以/的比值不能 代表兔与狼(生物之间)的能量传递效率，D错误。 命题点二 物质循环和能量流动的关系分析 4.如图表示某生态系统(部分)的组成及物质和能量流向情况(秃鹫以动物尸 体为食)，该生态系统中 A.M代表光能，N代表热能， P代表无机盐、CO2 B.共有4条捕食食物链，秃鹫 所占有的营养级最多 C.图中狼与秃鹫之间能量传递效率一般为10%20% D.群落内部的负反馈调节维持着该生态系统的稳定性 答案解析 依题意可知：该图表示某生态系统的组成及物质和能量的流向情况， 所以M应表示光能和CO2等无机物，N表示生产者、消费者通过呼吸散 失的热能和CO2，P表示由分解者分解释放的热能和CO2等，A错误； 秃鹫以动物尸体为食，说明秃鹫属于分解者，不参与捕食食物链的构 成，因此图中只有1条捕食食物链，B错误； 能量在相邻两个营养级之间的传递效率一般是10%20%，秃鹫属于分 解者，C错误； 群落内部的负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，维持着该生 态系统的稳定性，D正确。 考点二 生态系统的信息传递 1.信息的概念：指日常生活中，可以 的消息、情报、指令、数据与 信号等。 2.信息的种类、特点、来源及实例(连线) 梳理知识要点 传播 种类特点来源实例 物理信息 化学信息 行为信息 a.动物特殊行为 b.物理过程传递 c.信息素传递 .动物代谢活动 .动物异常表现行为 .无机环境或生物 A.生物碱、有机酸 B.求偶炫耀 C.光、声、温度、 湿度 3.信息传递的作用 (1)个体： 的正常进行，离不开信息的作用。 (2)种群：生物种群的 ，也离不开信息的传递。 (3)群落和生态系统：信息还能够调节生物的 关系，以维持生态系统的 。 4.信息传递在农业生产中的应用 (1)提高 的产量。 (2)对进行控制。 生命活动 繁衍 种间 稳定 农产品或畜产品 有害动物 1.判断常考语句，澄清易混易错 (1)变色龙变化体色，主要是向同类传递行为信息( ) (2)能量流动是单向的，物质循环和信息传递都是双向的( ) (3)当食草动物看到青草明显减少时，部分个体会另觅取食地，这体现了 生态系统的信息传递功能( ) (4)羊和草之间的信息传递有利于调节生物的种间关系，以维持生态系统 的稳定( ) (5)通过生态系统的信息传递，可以防治有害动物，也可以提高一些农产 品或畜产品的产量( ) 诊断与思考 2.分析命题热图，明确答题要点 如图为生态系统的信息传递模型，请据 图思考下列问题： (1)图中传递的“信息”来源有 。 (2)与生态系统的能量流动相比，信息传 递在方向上有何特点？ 生态系统的能量流动是单向的，但信息传递是双向的。 提示 生物或 无机环境 (3)从图中看，信息传递的范围有哪些？ 生态系统的信息传递可以在生态系统的各个成分间进行，包括生物与 生物之间，以及生物与无机环境之间。 提示 探究命题方向 命题点一 信息种类的判断及应用分析 1.下列信息的传递中，与其他三种不属于同一类型的是 A.小囊虫在发现榆、松寄生植物后，会发出聚集信息素，召唤同类来共同 取食 B.榆树通过分泌一种化学物质，与栎树产生相互拮抗的现象 C.雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波而找到雌蚊 D.群居动物通过群体气味与其他群体相区别 答案解析 A项中的“信息素”、B项中的“化学物质”、D项中的“气味”均能 说明其信息传递的类型属于化学信息，而C项中的“低频声波”能说 明其信息传递的类型属于物理信息。 命题点一 信息种类的判断及应用分析 2.下列关于生态系统中信息传递的叙述，正确的是 A.生态系统中的信息只能来源于同种或异种生物 B.植物生长素对植物生长的调节属于信息传递中的化学信息 C.动物可通过特殊的行为在同种或异种生物间传递信息 D.牧草生长旺盛时，为食草动物提供采食信息，这对食草动物有利，对牧 草不利 答案解析 生态系统中的信息不仅可来自于生物群落中的各种生物，还可来自于 无机环境，例如湿度、光照等；生态系统的信息传递，可发生在同一 物种的不同个体之间或不同物种之间，而植物激素在植物体内起作用 ；动物可通过特殊的行为在同种或异种生物间传递信息；一定限度内 ，食草动物吃草有利于草的更新与分蘖。 方法技巧 巧判生态系统信息传递的类型 (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 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 判断为物理信息。 (2)若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点，则判断为化学信息 。 (3)凡涉及“肢体语言”者均属于行为信息。 (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”这种 “行为”进行信息交流。 命题点二 生态系统的能量流动、物质循环和信息传递的比较 3.如图表示生态系统各组成成分之间的能量流动、物质循环及信息传递过 程，则图甲、图乙、图丙可依次表示 A.能量流动、碳的循环、信息传递 B.能量流动、信息传递、碳的循环 C.碳的循环、能量流动、信息传递 D.信息传递、能量流动、碳的循环 答案解析 生态系统的碳循环具有循环往返、全球性的特点，在生物群落内是单 向的，图甲可表示碳的循环；在生态系统内能量流动是单向的，图乙 可表示能量流动；而生态系统的信息传递，不论在生物与无机环境之 间、生物与生物之间都是双向的，图丙可表示信息传递。 命题点二 生态系统的能量流动、物质循环和信息传递的比较 4.如图为生态系统信息传递模式图，相关叙述不正确的是 A.信息传递是双向的，能量流动 和物质循环也是双向的 B.生态系统的功能主要是能量流 动和物质循环，还有信息传递 C.物质循环是生态系统的基础， 能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的 方向 D.生态系统各成分间都有各种形式的信息传递 答案解析 能量流动的特点是单向流动、逐级递减，而物质循环是反复出现、循 环流动的，信息传递往往是双向的。 能量流动、物质循环和信息传递的区别与联系 归纳提升 项目能量流动物质循环信息传递 特点 单向流动、逐级递减 循环流动、反复利用往往是双向的 途径食物链和食物网多种 地位生态系统的动力生态系统的基础 决定能量流动和物质 循环的方向和状态 联系同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体 考点三 生态系统的稳定性 1.概念：生态系统所具有的 自身结构和功能相对稳定的 能力，叫做生态系统的稳定性。 2.原因：生态系统具有 能力。 3.调节基础： 。 4.特点：调节能力有一定的 。 梳理知识要点 保持或恢复 自我调节 负反馈调节 限度 5.两种类型的比较 项目抵抗力稳定性恢复力稳定性 区 别 实质 自身的结构与功能 相对稳定 自身的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 二者 联系 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；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 6.提高生态系统稳定性的措施 (1)控制对生态系统 的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超 过生态系统的。 (2)对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的 投入 ，保证生态系统的协调。 自我调节能力 物质、能量 内部结构与功能 干扰 7.设计和制作生态缸 设计要求相关分析 生态缸一般是 的防止外界生物或非生物因素的干扰 生态缸中投放的几种生物必须具 有很强的 ，成分 生态缸中能够进行物质循环和能量流 动，在一定时期内保持稳定 生态缸的材料必须 为光合作用提供光能；保持生态缸内 温度；便于观察 生态缸宜 不宜 ，缸中的水 量应 ，要留出一定的 便于操作；缸内储备一定量的空气 生态缸的采光用较强的 光防止水温过高导致水生植物死亡 封闭 生活力 透明 小大 适宜空间 散射 齐全 1.判断常考语句，澄清易混易错 (1)害虫数量对其天敌鸟类数量的影响一定存在反馈调节( ) (2)落叶阔叶林、针阔叶混交林和针叶林遭到严重破坏时，往往不易在短 时间内恢复到原来的状态，原因是其抵抗力稳定性较低( ) (3)生态系统中组成成分越多，食物网越复杂，生态系统的恢复力稳定性 就越强( ) (4)污染的湖泊，鱼类大量死亡，腐生细菌增多，进一步加重污染，这种 调节是负反馈调节( ) 诊断与思考 (5)下图每种生物的数量不是绝对不变的，而是在一定范围内波动，说明生 态系统结构的稳定是相对的( ) 2.分析命题热图，明确答题要点 下图表示受到干扰后，生态系统功能的变 化图，两条虚线之间的部分表示生态系统 功能正常的作用范围，请分析： (1)图中y的含义是什么？热带雨林和草原 相比，谁的y值更大？提示 y表示受到干扰时偏离正常范围的大小，偏离的越大，抵抗力稳定性越 弱，反之，抵抗力稳定性强，热带雨林与草原生态系统相比， y值要大 。 (2)x含义是什么？与稳定性有何关系？提示 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，恢复 力稳定性强。 (3)TS与生态系统总稳定性之间的关系是怎样的？提示 TS可做为总稳定性的定量指标，面积越大，生态系统的总稳定性越低 。 探究命题方向 命题点一 反馈调节的实例分析 1.某海域随着气温升高，藻类大量繁殖，食藻浮游动物大量繁殖，导致藻类减少 ，接着又引起浮游动物减少；由于石油泄漏导致该海域大量海鱼死亡，进而加重 了污染，导致更多水生生物死亡。关于上述过程的叙述，正确的是 A.温度升高引起的变化不属于负反馈调节，石油泄漏引起的变化属于负反馈调节 B.温度升高引起的变化属于负反馈调节，石油泄漏引起的变化不属于负反馈调节 C.温度升高和石油泄漏引起的变化均属于负反馈调节 D.温度升高和石油泄漏引起的变化均不属于负反馈调节 答案解析 温度升高导致藻类大量繁殖，食藻浮游动物大量繁殖，导致藻类减少， 接着又引起浮游动物减少，调节的结果是藻类和浮游动物都恢复到最初 的数量，维持相对稳定状态，属于负反馈调节；石油泄漏引起大量海鱼 死亡，进而加重了污染，导致更多水生生物死亡，水生生物的数量偏离 了最初的状态，没有维持相对稳定，不属于负反馈调节。 命题点一 反馈调节的实例分析 2.图A为某草原生态系统中的反馈调节示意图，图B为某湖泊生态系统中 发生的某种调节活动，下列分析不正确的是 A.一个完整的生态系统，除了图A中所示的成 分外，还应该包括分解者以及非生物的物质 和能量 B.甲、乙、丙三者之间的食物联系是乙甲丙 C.图B所示调节导致的最终结果是维持该生态系 统原有的稳态 D.图A是负反馈调节，图B是正反馈调节 答案解析 图A所示为一条食物链，组成是乙甲丙，它们表示的是负反馈调节 机制，即乙的增加会促使甲、丙的增加，甲、丙的增加会抑制乙的增加 ，而图B为正反馈调节，它会使生态系统偏离原有的稳态。 归纳提升 生态系统调节中正反馈和负反馈的比较 比较项目正反馈调节负反馈调节 调节方式 加速最初发生变化的那种成 分所发生的变化 抑制和减弱最初发生变化的那种 成分所发生的变化 结果常使生态系统远离稳态有利于生态系统保持相对稳定 实例分析 命题点二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系 3.如图所示为不同生态系统在相同的 环境条件变化下，甲和乙两个生物 群落所表现出来的反应。据图分析， 下列说法正确的是 A.甲生物群落的生物多样性高于乙生物群落的 B.甲和乙群落所在生态系统稳定性不同，生物种类完全不同 C.不同群落内部的负反馈调节维持着不同生态系统的稳定性 D.甲所在的生态系统抵抗力稳定性弱，则其恢复力稳定性一定强 答案解析 由图可知，在相同环境条件的影响下，甲生物群落的变化明显，说明其 生物多样性较低，A错误； 甲生物群落和乙生物群落对外界环境变化表现出的反应不同，说明它们 所在的生态系统稳定性不同，但有些生物种类可能会相同，B错误； 负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，C正确； 并非所有生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都呈负相关，如北极 苔原生态系统和荒漠生态系统的抵抗力稳定性弱，其恢复力稳定性也弱 ，D错误。 命题点二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系 4.如图为某一生态系统的稳定性图解，对此图理解不正确的是 A.一般情况下，b可代表恢复力稳定性 B.一般情况下，自我调节能力与a曲线相似 C.抵抗力稳定性与营养结构呈正相关 D.所有生态系统都符合这一数学模型 答案解析 选项A，一般情况下，营养结构越复杂，恢复力稳定性越弱； 选项B，一般情况下，营养结构越复杂，自我调节能力越强，与a曲线相似 ； 选项C，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越大，二者呈正相关； 选项D，北极苔原生态系统，营养结构简单，抵抗力稳定性弱，恢复力稳 定性也弱，不符合这一模型。 方法技巧 判断生态系统稳定性的方法 (1)抵抗力稳定性强弱的判断 (2)恢复力稳定性强弱的判断：一般与抵抗力稳定性成反比，但是也有例外 ，如极地苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较弱。 命题点三 生态缸的制作和稳定性的判断 5.(2014海南，9)将水生植物和小鱼放入盛有水的玻璃缸中，密闭后置于 光照、温度等适宜条件下。下列相关叙述，错误的是 A.植物为鱼的生存提供氧气 B.鱼可为植物的光合作用提供CO2 C.能量流动可以从植物到鱼，也可以由鱼到植物 D.若该玻璃缸长期置于黑暗中，鱼和植物将会死亡 答案解析 能量流动可以从植物到鱼，不能由鱼到植物，能量不能逆向流动。 命题点三 生态缸的制作和稳定性的判断 6.某生物兴趣小组的同学用河水、池泥、水藻、植食性小鱼、广口瓶、凡 士林等材料制作了3个生态瓶(如图所示)。下列说法中错误的是 A.甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内分解者数量过少 B.乙瓶中的生物存活的时间相对较长 C.丙瓶中的分解者主要存在于河水及池泥中 D.若想维持生态平衡，丙瓶不应放在黑暗中 答案解析 甲瓶中主要是因为消费者(植食性小鱼)过多，所以应保持各组分的比例合 适，方能使生态瓶维持较长时间。 实验技能提升 五、实验设计的一般程序 在“设计并制作生态瓶，观察生态系统稳定性”的研究活动中，甲、乙两 组同学分别进行了如下实验。请分析回答： (1)甲组同学设计了3个密封、透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件见下表 。经过一段时间的培养和观察后，发现瓶生态系统是最稳定的。 典例剖析 生态系统组成光水草藻类小金鱼泥沙 生态瓶编号 注：“”表示有，“”表示无。 a.本实验的自变量是_、_。 b.本实验的观察指标最好选择观察_。 c.本实验可以得出的结论是_ _。 答案解析 生态系统组成光水草藻类小金鱼泥沙 生态瓶编号 有无光 有无泥沙 小金鱼的存活时间 光和分解者对于维持生态系统的稳定性具有重 要作用 比较三个生态瓶中放入实验材料的异同可以看出，有无光照和有无泥沙 为本实验的自变量。由于小金鱼的生存活动更容易受到环境的影响，所 以观察指标最好选择观察小金鱼的存活时间。泥沙中存在分解者，有无 泥沙表示有无分解者，实验结果中瓶生态系统是最稳定的，该瓶既有 光照也有泥沙。和其他瓶相比说明，光和分解者对于维持生态系统的稳 定性具有重要作用。 (2)乙组同学为了探究某玻璃厂排出的废水对生态系统稳定性的影响，利用 下列材料进行探究。 实验材料：废水、带盖的透明玻璃瓶(500 mL)、水草、小金鱼、泥沙、凡 士林、纯净水。 实验方案： 取三个相同的洁净的透明玻璃瓶，并_。 向1、2号瓶内注入1 cm厚的同种泥沙，再加入300 mL废水，3号瓶内注 入1 cm厚的同种泥沙，再加入_。 向每只瓶内放入相同的新鲜水草、1条小金鱼。 答案解析 贴上标签1、2、3 300 mL纯净水 在瓶盖周围涂上凡士林，盖紧瓶口，再在瓶口周围涂上一层凡士林。 放置在_的、有_的地方培养，注意不要移动位置。 每隔一段时间观察并作记录。 实验结果及结论： 如果_， 则说明废水能破坏生态系统的稳定性。 如果1、2、3号玻璃瓶中的水草和小金鱼生存正常，则说明 _。 答案解析 温度适宜适宜光照 3号玻璃瓶中的水草和小金鱼生存正常而1、2号不能正常生存 废水对生态系统的稳定性无影响 该实验的目的是探究废水对生态系统稳定性的影响，设计实验时要将玻 璃瓶进行标记。第三个玻璃瓶属于对照组，和实验组相比，该瓶除了含 有等量的纯净水外其他条件都相同。另外，三个玻璃瓶要放在温暖且光 照适宜的地方，因为温度和光照是影响水草和小金鱼的重要因素。如果 废水能破坏生态系统的稳定性，则三个玻璃瓶中，3号玻璃瓶中的水草 和小金鱼生存正常，而1、2号不能正常生存；如果废水不能破坏生态系 统的稳定性，则1、2、3号玻璃瓶中的水草和小金鱼都生存正常。 1.实验设计方案 技能归纳 2.实验设计的一般步骤 (1)取材、分组、编号：取材时要注意数量和生理及发育状态相同，用 具要相同等。 (2)相同处理和不同处理：根据实验变量设置对照(注意：单一因素不同 ，其他因素相同且适宜)。 (3)进一步的相同处理：其他因素相同且适宜的继续处理。 (4)检测、观察、统计、比较：必须找出具体的观察和记录对象，观察 、记录、统计、比较实验数据和现象。 有人认为黄河中下游流域水体富营养化的原因与水质中富含N、P等矿质 元素有关。为了证明水体富营养化是由氮和磷引起的，因此设计了下面实 验：从泛着绿色的池塘中取水，并进行如下处理： A.静置4小时，倒去上清液，留下藻类，加清水。如此重复3次； B.再加水至1 000 mL，混匀后分装于甲、乙、丙、丁四个烧杯中； C.在甲烧杯中加0.3 g洗衣粉(含P)；在乙烧杯中_；在丙烧杯 中加0.15 g洗衣粉和0.15 g尿素；丁烧杯中_ _； 答案 即时巩固 加0.3 g尿素 加0.3 g蒸馏水(注意乙和丁所加 物质可互换) D.将甲、乙、丙、丁四个烧杯置于向阳的窗台上培养 5天，取得水样。 请完成以上实验过程，并回答以下问题： (1)“A”步骤处理的目的是_。 (2)你预计甲、乙、丙、丁四个烧杯中藻类密度最大的是_，理由是 _。 答案解析 除去样品中原有的矿质元素 丙 藻类生长所需的矿质元素N、P等含量丰富 实验的自变量为氮和磷，可设置不含磷也不含氮、含磷又含氮、含氮不 含磷、含磷不含氮四种处理；进行实验前，应清除水中的氮和磷。氮、 磷都是藻类生长所必需的矿质元素，同时含有氮和磷的培养液中藻类生 长得最好。 知识网络 答题语句 构建知识网络 1.生态系统的物质循环指的是组成生物体的各种元素在无机环境和生物群 落之间循环往复的现象。 2.碳元素在无机环境和生物群落之间是以CO2的形式循环的，在生物群落内 部是以含碳有机物的形式传递的。 3.生态系统的信息传递包括物理信息、化学信息和行为信息等形式。 4.生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性，二者呈负相关。 5.生态系统稳定性的基础是生态系统的自我调节能力，负反馈调节是生态 系统自我调节能力的基础。 必背答题语句 重温高考 演练模拟 1.为修复长期使用农药导致有机物污染的农田，向土壤中投放由多种微生物 组成的复合菌剂。下列相关叙述中错误的是 A.加入菌剂可增加土壤中的物种多样性，提高土壤生态系统的稳定性 B.该菌剂减少了残留农药进入农作物，一定程度上阻碍了土壤中的物质循环 C.土壤有毒物质的减少有利于增加农田动物的种类，降低害虫的优势度 D.农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径，体现了基因多样性的应用价值 答案解析 该菌剂减少了残留农药进入农作物，有利于其他生物的生存，促进土 壤中的物质循环，B错误。 12345 2.(2015全国，4)下列有关生态系统的叙述，错误的是 A.生态系统的组成成分中含有非生物成分 B.生态系统相对稳定时无能量输入和散失 C.生态系统维持相对稳定离不开信息传递 D.负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定 答案解析 12345 12345 生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分 解者，A正确； 生态系统相对稳定时能量的输入和散失达到一种平衡状态，B错误；生 态系统的信息传递能够调节生物的种间关系，有利于生态系统的稳定 ，C正确； 负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，有利于生态系统保持相 对稳定，D正确。 3.下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述，正确的是 A.富营养化水体出现蓝藻水华的现象，可以说明能量流动的特点 B.生态系统中能量的初始来源只有太阳能 C.食物链各营养级中10%20%的能量会被分解者利用 D.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 答案解析 12345 A项，富营养化水体出现蓝藻水华现象，是由于N、P等植物生长所需的 矿质元素过多，引起植物大量繁殖，未涉及沿食物链进行的能量流动。 B项，生态系统中能量的初始来源也可能是化学能，如硝化细菌的化能 合成作用。 C项，能量是单向流动、逐级递减的，每个营养级约有10%20%的能 量流向下一营养级，而不是被分解者利用。 D项，无机环境中的物质可以通过多种途径如光合作用、化能合成作用 、根的吸收等进入生物群落被生物反复利用。 12345 4.(2014天津，3)如图a、b分别为农村和城市生态系统的生物量(生命物质 总量)金字塔示意图。下列叙述正确的是 A.两个生态系统均可通过信息传递调节种间关系 B.两个生态系统的营养结构均由3个营养级组成 C.城市生态系统不具有自我调节能力，抵抗力稳 定性低 D.流经两个生态系统的总能量均是其植物所固定的太阳能 答案解析 12345 A项，生态系统可通过信息传递调节生物的种间关系，以维持生态系统 的稳定。 B项，题图a、b分别表示农村和城市生态系统的生物量金字塔，两者的 营养结构不是由3个营养级组成的，如在农村生态系统中，存在食物链 如：农作物昆虫蜘蛛鸟猫头鹰，不只由3个营养级组成。 C项，任何生态系统都具有自我调节能力，只是自我调节能力有一定的 限度，虽然城市生态系统的营养结构简单，但其也有自我调节能力，只 是自我调节能力弱，抵抗力稳定性低。 D项，流经城市生态系统的总能量来自植物固定的太阳能和外来人为的 物质输入。 12345 5.(2014新课标，31)某陆地生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、丙 、丁、戊5个种群。调查得知，该生态系统有4个营养级，营养级之间的能 量传递效率为10%20%，且每个种群只处于一个营养级。一年内输入各 种群的能量数值如下表所示，表中能量数值的单位相同。 答案解析 12345 种群甲乙丙丁戊 能量3.5612.8010.300.48226.50 回答下列问题： (1)请画出该生态系统中的食物网。 12345 根据生态系统中相邻两营养级之间的能量传递效率为10%20%和能量 流动逐级递减的理论进行分析：戊含有的能量最多，处于第一营养级 ；乙和丙含有的能量较多且相差很小，都处于第二营养级；甲含有的 能量较少，处于第三营养级；丁含有的能量最少，处于第四营养级。 此 可画出该生态系统中的食物网为： 。 (2)甲和乙的种间关系是_；种群丁是该生态系统生物组分中的 _。 根据食物网可以看出：甲和乙的种间关系是捕食，戊是生产者，甲、乙 、丙和丁都为消费者。 答案解析 12345 种群甲乙丙丁戊 能量3.5612.8010.300.48226.50 捕食 消费者 (3)一般来说，生态系统的主要功能包括_、_，此外还 具有信息传递等功能。碳对生物和生态系统具有重要意义，碳在 _和_之间的循环主要以CO2的形式进行。 生态系统的功能是能量流动、物质循环和信息传递等。碳循环是生态系 统中物质循环的重要组成部分，碳在生物群落中是以有机物的形式进行 传递的，而在无机环境和生物群落之间的循环主要以CO2的形式进行。 答案解析 12345 物质循环能量流动 生物群落无机环境 课时作业 1.如图为生态系统中碳循环的部分示意图，下列说法不正确的是 A.物质循环伴随着能量的流动 B.能完成该循环的生物一定含有叶绿体和线粒体 C.A、B所示的物质循环具有全球性 D.进行A过程的生物是自养型生物 12345678910111213 答案解析 12345678910111213 物质是能量的载体，因此物质循环伴随着能量的流动，A正确； 图中A过程表示光合作用，B过程表示呼吸作用，蓝藻既能进行光合作 用，也能进行呼吸作用，但是没有叶绿体和线粒体，B错误； 物质循环具有全球性，C正确； A过程是利用二氧化碳合成(CH2O)，该过程可表示生产者的光合作用 ，生产者均属于自养生物，D正确。 2.下列关于物质循环和能量流动的说法，错误的是 A.物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力 B.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 C.通过绿色植物的光合作用，可完成生态系统的碳循环 D.食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道 答案解析 12345678910111213 绿色植物的光合作用只能将大气中CO2固定为含碳有机物，从而使碳从 “无机环境中进入生物群落”。 3.生态系统中信息的传递方式多种多样。如蝉在夏天的鸣唱、萤火虫通 过闪光来识别同伴；地甫鸟的雄鸟在发现天敌后急速起飞，扇动翅膀向 雌鸟发出信号。有人做了一个实验：迅速将一只椿象杀死，尽管做得很 干净无声，还是引起了其他椿象的逃跑。下列相关说法错误的是 A.以上信息分别属于物理信息、行为信息和化学信息 B.生态系统中信息是由生物发出并相互传递而发挥其作用的 C.种间关系的调节和种群的繁衍离不开信息的传递 D.信息传递的负反馈调节是维持生态系统稳定的基础 答案解析 12345678910111213 生态系统中物理信息的来源可以是无机环境(如颜色、湿度、温度、磁力 等)，并不是只来自于生物。 4.(2016宁夏石嘴山三中高三上学期期末)多营养层次综合水产养殖法(IMTA) 是一种全新的养殖方式。例如在加拿大的芬迪湾，人们用网笼养殖鲑鱼，鲑 鱼的排泄物顺水而下，为贝类和海带提供养料。下列与之相关的说法中正确 的是 A.贝类和海带属于生态系统组成成分中的分解者 B.IMTA有利于物质的循环再生 C.IMTA的实施提高了能量的传递效率，使人类获得了更多的产品 D.笼养鲑鱼的种群密度远大于野生种群，是由于笼养区域的生产者数量更多 答案解析 12345678910111213 贝类属于生态系统组成成分中的分解者，海带属于生产者，A错误； 由题干给出的实例可知，IMTA有利于物质的循环再生，B正确； IMTA的实施提高了能量的利用率，但能量的传递效率没有得到提高，C 错误； 笼养鲑鱼的种群密度远大于野生种群，主要是由于笼养区域的其他种群 数量更少，鲑鱼能够获得较多的生存空间，D错误。 12345678910111213 5.旱灾对生物多样性造成的损害影响深远，在短期内无法得到恢复，有的 影响甚至具有不可逆性。对此理解正确的是 A.生态系统不具有抵抗干旱、保持自身相对稳定的能力 B.生态系统对干旱不具有自我调节能力 C.随着干旱时间的延长、程度的加深，生态系统的恢复力稳定性逐渐增强 D.某种生物灭绝后，它在食物网中的位置不可能由其他生物来代替 答案解析 12345678910111213 生态系统的抵抗力稳定性是指生态系统都有抵抗外界干扰并使自身的结 构和功能保持原状的能力，这种能力就是自我调节能力；随着干旱时间 的延长、程度的加深，生态系统遭到破坏的程度也在加深，其抵抗力稳 定性逐渐减弱，恢复力稳定性逐渐增强；某种生物灭绝后，它在食物网 中的位置可以由其他营养级的生物来代替。 12345678910111213 6.下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是 A.生态系统保持稳态不需要外界的能量输入 B.自我调节能力越强的生态系统其恢复力稳定性往往就越高 C.在制作生态缸观察其稳定性的实验中，生态缸要避免阳光的直接照射 D.提高生态系统稳定性，就是要禁止对生态系统的干扰和利用 12345678910111213 答案解析 12345678910111213 即便是稳定的生态系统，维持稳态也需要太阳能的输入；自我调节能力 越强的生态系统其抵抗力稳定性往往就越高，恢复力稳定性往往越低； 人工生态缸的稳定性比较弱，阳光过强会晒死植物及一些小动物，因此 要避免阳光的直接照射；提高生态系统稳定性，就是要对生态系统进行 合理开发和利用，而不是禁止开发和利用。 7.低碳生活已成为许多人的共同 选择，甲图是农业生态系统模式 图，乙图为碳循环示意图。以下 说法不正确的是 A.乙图中过程的场所主要在细 胞的线粒体中 B.甲图中沼气池中的微生物是该生态系统中的分解者 C.甲图是农业生态系统模式图，多途径利用农作物，使能量能够循环利用 ， 提高了该系统的能量利用率 D.要减少温室效应，应调整图中的过程 答案解析 12345678910111213 乙图中过程表示生产者的呼吸作用，其场所主要在细胞的线粒体中，A正确 ； 甲图中沼气池中的微生物能够利用农作物秸秆中有机物储存的能量，沼气池 中的微生物如甲烷杆菌能将人畜粪便、农作物秸秆中的有机物分解产生甲烷( 沼气的成分之一)，此时的微生物是分解者，B正确； 甲图是农业生态系统模式图，多途径利用农作物，提高了该系统的能量利用 率，但能量不能够循环利用，C错误； 引起温室效应的主要原因是植被的破坏和化石燃料的大量燃烧，因此要减少 温室效应，应调整图中的过程，D正确。 12345678910111213 8.如图为“蜘蛛网”示意图(图中“蛛丝”的成分主要是蛋白质)，下列有 关叙述正确的是 A.蛛丝蛋白质水解的最终产物是CO2、H2O及含N废物 B.蜘蛛网可以为蜘蛛提供行为信息 C.该过程表明生态系统信息传递是种群繁衍所必需的 D.蜘蛛个体生存离不开生态系统的“信息传递” 答案解析 12345678910111213 蛋白质水解的终产物为氨基酸；蜘蛛网可为蜘蛛捕食提供物理信息； 该过程并未涉及信息传递与“种群繁衍”的关系。 9.下列各选项与所给模型不相符的是 A.若X表示种群数量，则代表出生率或迁入率 B.若X表示生态系统抵抗力稳定性，则可能代表物种丰富度 C.若X表示捕食链中第二营养级的总能量，则代表第一营养级的总能量 D.若X表示无机环境中的碳元素，则表示光合作用 答案解析 12345678910111213 出生率或迁入率的增加均能使种群数量增加，故A正确； 物种丰富度提高，即生物的种类越多，生态系统的营养结构越复杂，则 生态系统的抵抗力稳定性越高，故B正确； 能量流动时第二营养级的生物将获得第一营养级能量的10%20%，一 般来说，第一营养级能量越多，第二营养级获得的能量越多，故C错误 ；光合作用能吸收大气中的二氧化碳，从而使得环境中的二氧化碳减少 ，故D正确。 12345678910111213 10.某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5 cm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，对土壤处理情况见下表。下列有关叙述不 正确的是 A.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.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 C.该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理，实验中的对照组是1组和3组 D.预期结论是1组、3组的落叶不被分解，2组、4组中的落叶被不同程度地分解 答案解析 12345678910111213 1组2组3组4组 土壤处理灭菌不灭菌灭菌不灭菌 湿润湿润较干燥较干燥 12345678910111213 该实验中1组、2组是湿润土壤，3组、4组是较干燥土壤，1组、2组与3组 、4组对照，可以探究不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作 用；该实验中对土壤采取了灭菌和不灭菌的处理，这是对自变量的处理 ，落叶上存在的微生物属于无关变量，为了避免无关变量对实验的干扰 ，应将各组的落叶进行灭菌处理