新课标2023版高考生物一轮总复习第十一单元生态系统及人类与环境第2讲生态系统的物质循环信息传递和稳定性课件

整合大概念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。

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)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。

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)√×√×√系统学习(一)生态系统的物质循环(固基点)

主干知识·记准理清(一)碳循环1．碳的存在形式与循环形式循环形式生物群落与非生物环境之间：主要以____形式循环存在形式生物群落内部：以___________形式传递；非生物环境中：主要以CO2和碳酸盐形式存在CO2含碳有机物2.碳循环途径碳进入生物群落①生产者的_________；②_______________碳返回非生物环境①生产者、消费者的__________；②分解者的__________

(实质是呼吸作用)；③_________的燃烧光合作用化能合成作用呼吸作用分解作用化石燃料3．碳循环的过程4．物质循环物质组成生物体的______________________等元素范围非生物环境生物群落特点具有______、循环往复应用农业生产中采用_________的模式C、H、O、N、P、S全球性种养结合(二)生物富集1．概念生物体从周围环境吸收、积蓄___________________________，使其在机体内浓度______________的现象。2．富集的过程(1)途径：_______

(网)。(2)实例——铅的富集过程某种元素或难以降解的化合物超过环境浓度食物链3．特点(1)食物链中营养级越高，生物富集的某种物质浓度就______。(2)生物富集也具有_______。(三)能量流动和物质循环的关系1．区别越大全球性项目能量流动物质循环形式太阳能→化学能→热能过程沿食物链(网)_____

流动在生物群落与非生物环境之间_________范围生态系统各营养级全球(生物圈)特点_________、______________性、循环性单向循环往复单向流动逐级递减全球2.联系(1)物质作为能量的______，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为_____，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返。(2)二者同时进行，相互依存、不可分割。载体动力————————■链教材资料·发展科学思维■——————1．(选择性必修2P63“与社会的联系”拓展训练)温室效应加剧的原因是______________________________________________，引起全球性的气候变化。我国政府采取的措施:一方面_____________________________，另一方面______________________________。2．(选择性必修2P64有关生物富集的延伸思考)(1)简述参与生物富集的物质及生物富集的途径。提示：参与生物富集的物质有①重金属物质，如铅、镉、汞等。②人工合成的有机化合物，如DDT、六六六等。生物富集的途径：①通过大气沉降到土壤、植被的表面，从而被植物吸收而富集。②通过降雨进入水体、土壤中，从而被动植物吸收而富集。③通过生物的迁移运动而富集。化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放采取积极措施减少二氧化碳排放大力植树种草，提高森林覆盖率(2)生物富集的特点是什么？它与能量流动有什么区别？提示：特点是①逐级积累；②全球性。与能量流动的区别：①生物富集是某些物质沿食物链不断积累；能量流动是能量沿食物链不断减少。②生物富集沿食物链(网)传递的是不易被分解的重金属物质、有机农药等，能量流动沿食物链(网)传递的是有机物中的化学能。3．(选择性必修2P67“拓展应用”分析)氮元素在生物群落与非生物环境间能循环利用。请解释需不断向农田中施加氮肥的原因。提示：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。

题点考法·练全练通考法(一)考查碳循环过程、特点与生物富集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

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)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形式循环解析：消费者的存在能加快生态系统的物质循环，A错误；大气CO2库中的碳进入生物群落是通过生产者的光合作用或化能合成作用实现的，生产者的光合作用是碳循环的重要环节，B正确；土壤中的微生物可以通过呼吸作用将含碳有机物中的碳返回大气中，土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节，C正确；碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行，在生物群落内部主要以含碳有机物的形式传递，D正确。答案：A

2.(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

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)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解析：分解者不参与食物链的构成，A错误；乙为初级消费者，B错误；丙为三级消费者，C错误；污染物随着食物链中营养级别的升高在生物体内的含量逐步升高，因此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正确。答案：D

3.(2022·苏州模拟)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

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)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解析：分析图形，A、B、D、E、F均有箭头指向C，则C是大气中的CO2库。A、C之间为双向箭头，A为生产者。A、D、E、F均有箭头指向B，则B为分解者，D、E、F为消费者。图示中包含的食物链为A→D→E→F，故E减少，短时间内D增多，F减少。碳在生物群落与非生物环境之间主要以CO2的形式循环，在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动。答案：C[规律方法]

“三看法”快速确认碳循环的各环节考法(二)考查物质循环和能量流动的关系4．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

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)A．富营养化水体出现蓝细菌水华的现象，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．非生物环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用解析：富营养化水体出现蓝细菌水华的现象，可以说明物质循环的特点，A错误；生态系统中能量的初始来源主要是太阳能，也可以是化学能，B错误；食物链各营养级中10%～20%的能量会被下一个营养级生物利用，C错误。答案：D

5．如图是某自然生态系统中碳循环的部分图解，其中a、b、c、d构成生物群落，①～⑧表示相关过程。请回答下列问题：(1)碳在非生物环境与生物群落之间的循环主要是以________的形式进行的。图示各种成分之间缺少两个重要过程，请用虚线箭头在图中表示出来。(2)图示初级消费者粪便中的能量属于________(填字母)同化量的一部分。b同化的能量最终的去向有______________________。若图中b的同化量增加1kJ，则生产者的同化量至少需要增加________kJ。(3)过度的人工碳排放，会破坏生态系统的____________，导致气温升高从而形成温室效应。为了避免温室效应的形成，可以采取的措施有_______________(写出两点)。解析：(1)碳在非生物环境与生物群落之间的循环主要是以CO2的形式进行的。根据生态系统的碳循环特点可知，d为生产者，a为初级消费者，b为次级消费者，c为分解者。图中缺少a指向c的箭头和非生物环境指向d的箭头。(2)初级消费者(a)粪便中的能量属于生产者(d)同化量的一部分。b为最高营养级，其同化的能量最终的去向有通过自身的呼吸作用散失和被分解者利用。若b的同化量增加1kJ，则生产者至少需要增加的同化量为1÷20%÷20%＝25(kJ)。(3)当碳过度排放到环境中时，会破坏生态系统的碳平衡，从而导致大气中的CO2增多，形成温室效应。为了避免温室效应的形成，采取的措施可以从碳的来源和去路两个方面进行分析。答案：(1)CO2图略(缺少ac及非生物环境d)

(2)d通过自身的呼吸作用散失和被分解者利用25

(3)碳平衡(或碳循环的平衡)尽量减少使用化石燃料；扩大绿化面积；增加绿色植物对CO2的吸收等(合理即可)[归纳拓展]

图解物质循环与能量流动的关系系统学习(二)生态系统的信息传递(固基点)

主干知识·记准理清(一)生态系统中信息的种类1．信息的种类、概念、传递形式及实例种类概念传递形式实例物理信息自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等传递的信息物理过程蝙蝠的“回声定位”、蜘蛛网的震动、毒蜂身上的斑斓花纹、各种花的颜色化学信息生物在生命活动过程中，产生的一些可以传递信息的化学物质信息素动物的性外激素、猎豹的尿液、植物体散发出的花香气味行为信息动物的特殊行为，在同种或异种生物间传递的某种信息动物的异常表现及行为蜜蜂跳舞、孔雀开屏、豪猪竖刺2.信息传递的三要素(二)信息传递在生态系统中的作用信息源信息_____的部位__________信息传播的媒介信息受体信息接收的______________个体水平_________的正常进行，离不开信息的作用种群水平生物种群的_____，也离不开信息的传递群落水平信息能够调节生物的_____关系，进而维持生态系统的平衡与稳定产生信道生命活动繁衍种间生物或其部位(三)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_________进行控制。如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。农畜产品有害动物(四)归纳总结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———————■链教材资料·发展科学思维■————————1．(选择性必修2P69正文挖掘分析)生态系统的信息传递是否只存在于同种动物之间？举例说明。提示：生态系统中的信息传递既发生在同种生物之间，也发生在异种生物之间，如在非洲大陆上，犀牛与牛椋鸟之间有频繁的信息交流，鸟的鸣叫与跳跃可以提醒犀牛附近有危险情况。2．(选择性必修2P69旁栏思考拓展)信息传递与物质循环、能量流动存在哪些差异？请详细说明。提示：三者的差异主要体现在以下3个方面：①途径不同。物质循环与能量流动主要通过食物链(网)进行，信息传递通过多种途径进行。②特点不同。物质循环具有循环性、全球性的特点，能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，信息传递往往是双向的。③范围不同。物质循环的范围是整个生物圈，能量流动的范围是食物链(网)的各营养级，信息传递的范围是生物与生物之间、生物与非生物环境之间。

题点考法·练全练通考法(一)考查信息传递的种类和功能1．有关生态系统信息传递及其应用的叙述，错误的是

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)A．动物的特殊行为信息可在同种或异种生物之间传递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．利用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度属于生态系统中信息传递的应用D．短日照作物黄麻，南种北移可延长生长期，提高麻的产量，是对物理信息的合理利用解析：生态系统中的信息可由生物发出，也可由非生物环境发出，如光周期，B错误。答案：B

2．(2022·石家庄模拟)蚜虫的粪便是含有糖分的黏液，称为“蜜露”。蚂蚁非常喜欢吃“蜜露”，常用触角拍打蚜虫背部，通过拍打产生的振动频率促使蚜虫分泌“蜜露”。蚜虫受到其天敌瓢虫袭击时，会从尾部发出报警信息素，将危险信息通知其他蚜虫，同时蚂蚁接收到报警信息素就会赶来驱除蚜虫天敌。下列相关叙述不正确的是

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)A．蚂蚁拍打蚜虫背部产生的振动频率属于物理信息B．蚂蚁吃“蜜露”，蚜虫同化量的一部分传递到蚂蚁C．化学信息可以在同种或异种生物间传递D．信息能调节种间关系维持生态系统的稳定解析：“蜜露”是蚜虫的粪便，而粪便不属于蚜虫的同化量，因为吃进去的食物不一定都被蚜虫吸收，B错误。答案：B

[规律方法]判断信息种类的两种方法考法(二)考查信息传递在生产中的应用3．(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

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)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，阻止蝗虫的聚集解析：“群聚信息素”可以使蝗虫聚集，但是不能杀死蝗虫，A错误。答案：A

系统学习(三)生态系统的稳定性(固基点)

主干知识·记准理清(一)生态平衡与生态系统的稳定性1．生态平衡概念生态系统的_____________处于相对稳定的一种状态特征①______平衡：生态系统的各组分保持相对稳定；②______平衡：生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证物质循环和能量流动的正常进行；③______平衡：物质和能量的输入与输出平衡调节机制______机制结构和功能结构功能收支负反馈2.生态系统的稳定性(二)抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较概念生态系统____________自身结构与功能处于相对平衡状态的能力原因具有______________特点生态系统的自我调节能力有一定_____维持或恢复自我调节能力限度项目

抵抗力稳定性恢复力稳定性实质保持自身结构功能相对稳定恢复自身结构功能相对稳定核心抵抗干扰、保持原状遭到破坏、恢复原状影响因素一般生态系统中组分越多，食物网越______，抵抗力稳定性越高一般生态系统中组分越少，食物网越______，恢复力稳定性越高复杂简单(三)提高生态系统的稳定性1．控制对生态系统的干扰强度，在不超过_____________________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，应给予相应的___________投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。生态系统自我调节能力物质、能量(四)设计和制作生态缸设计要求相关分析生态缸必须是_____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生活力，种类齐全(具有生产者、消费者和分解者)使生态缸中的生态系统能够进行_________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，便于观察生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的______便于操作，且使缸内储备一定量的空气生态缸的采光应用较强的______光防止水温过高导致水生植物死亡选择的动物不宜过多，个体不宜太大减少对氧气的消耗，防止氧气的产生量小于消耗量封闭物质循环透明空间散射———————■链教材资料·发展科学思维■————————1．(选择性必修2P73正文发掘)生态平衡的实质是什么？处于生态平衡的生态系统具有哪三个特征？提示：生态系统的结构和功能处于动态平衡。结构平衡、功能平衡和收支平衡。2．(选择性必修2P75正文拓展训练)下图表示抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系，分析回答有关问题：(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。(2)y的大小可以作为抵抗力稳定性强弱的指标，y大小与抵抗力稳定性的关系是y越大说明_________________；反之，________________。(3)x可以表示恢复到原状所需的时间，x大小与恢复力稳定性的关系是x越大，表示_________________；反之，__________________。(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为总稳定性的定量指标，这一面积越大，说明___________________________。抵抗力稳定性弱抵抗力稳定性强恢复力稳定性越弱恢复力稳定性越强这个生态系统的总稳定性越低3．(选择性必修2P76正文拓展)某地农业部门在防治棉铃虫的问题上提出了两种方案——Ⅰ.喷洒高效农药；Ⅱ.放养赤眼蜂(其为棉铃虫天敌)。请评价哪种方案更有利于提高农田生态系统的稳定性？说明理由。提示：放养赤眼蜂。因为喷洒高效农药，在消灭棉铃虫的同时，也会杀死大量的棉铃虫的天敌。棉铃虫失去了天敌的控制，就容易再度大爆发。在棉田中放养赤眼蜂，由于棉铃虫和赤眼蜂在数量上存在相互制约的关系，因此，能够将棉铃虫的数量长期控制在较低水平。从长远角度看，方案Ⅱ有利于提高农田生态系统的稳定性。

题点考法·练全练通考法(一)考查生态系统稳定性的类型及相互关系1．下列有关生态系统稳定性的叙述正确的是

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)A．负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础B．生态系统稳定性的高低可通过种群内个体数目的多少来体现C．同等强度干扰下，草原生态系统比沙漠生态系统恢复速度慢D．“野火烧不尽，春风吹又生”，体现了生态系统的抵抗力稳定性解析：负反馈调节在生态系统中普遍存在，是生态系统自我调节能力的基础，A正确；生态系统稳定性的高低可通过生物种类的多少来体现，B错误；因草原的环境条件较沙漠优越，所以，草原生态系统恢复力稳定性比沙漠强，故同等强度干扰下，草原生态系统比沙漠生态系统恢复速度快，C错误；“野火烧不尽，春风吹又生”，体现了生态系统的恢复力稳定性，D错误。答案：A

2．(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

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)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解析：由图可知，在相同环境条件的影响下，b群落的变化明显，说明其生物多样性较低，A错误；a群落遭到生物入侵可能会使生态系统结构变简单，抵抗力稳定性减弱，B错误；图中无法判断b群落物种情况，C错误；群落a、b随着环境变化，群落出现波动，最终恢复原状，说明具备一定的缓冲外来冲击的能力，D正确。答案：D

[规律方法]

生态系统抵抗力稳定性大小的判断考法(二)考查生态平衡与反馈调节3．(2022·淄博二模)自然界的生物与周围的环境之间，与群落中的其他生物种群之间，有着密切的联系。它们相互依赖、相互制约，构成占据一定空间、具有一定结构、执行一定功能的动态平衡体系。下列叙述错误的是

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)A．生产者制造有机物，是该动态平衡体系的首要成分B．正反馈调节是该动态平衡体系维持相对稳定的主要调节方式C．俗语“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃泥巴”包含食物链的含义D．水体中沉降植物的分泌物可抑制藻类生长，说明生产者间也存在信息联系解析：生产者利用外界物质能量制造有机物，是生态系统的首要成分，A正确；负反馈调节是该动态平衡体系维持相对稳定的主要调节方式，B错误；“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃泥巴”包含了一条“泥巴中的藻类→虾米→小鱼→大鱼”的食物链，C正确；生态系统的信息传递具有调节种间关系的功能。植物分泌物抑制藻类生长，为种间关系间的调节，D正确。答案：B

4．(2022·广州模拟)生态系统的稳态是一种动态平衡，包括结构和功能上的相对稳定。图中