2024年高考生物一轮复习讲义（学生）：第9单元第7课时生态系统的物质循环、信息传递

第7课时生态系统的物质循环、信息传递课标要求1.分析生态系统中的物质在生物群落与非生物环境之间不断循环的规律。2.举例说明利用物质循环，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。3.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象。4.举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用。考点一生态系统的物质循环1．物质循环(1)概念：组成生物体的________________等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。(2)特点：________、反复利用、__________________________。(3)与能量流动的关系：二者______________，________________，不可分割。(4)意义：使生态系统中的__________________紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。2．碳循环(1)循环形式：在生物群落与非生物环境之间主要以________的形式循环。(2)过程图解归纳总结(1)碳的存在形式与循环形式①在生物群落和非生物环境间：主要以二氧化碳形式循环。②在生物群落内部：以含碳有机物形式传递。③在非生物环境中：主要以二氧化碳和碳酸盐形式存在。(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：生产者、消费者的呼吸作用；分解者的分解作用(实质是呼吸作用)和化石燃料的燃烧。3．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)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________。4．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)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_________________________________________________________________。既然物质是循环的，为什么农田生态系统还需要经常施肥呢？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．(2023·湖北黄石高三模拟)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()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归纳总结“三看法”快速判断碳循环模型中的成分2．(2023·江苏扬州中学高三期中)为更好地建设雄安新区，科研人员调查了白洋淀水域生态系统各组成成分中，难降解的有机氯杀虫剂DDT的浓度，得到如表所示的检测结果。下列相关叙述不正确的是()不同成分水底泥水生植物浮游动物底栖动物鲫鱼乌鳢DDT浓度/(μg·kg－1)0.10.76.321.037.919.4124.4注：鲫鱼主要以植物为食，乌鳢为肉食鱼。A．营养级越高的生物体内DDT浓度越高B．DDT在生物群落和非生物环境间循环往复C．DDT几乎污染了白洋淀生态系统的所有成分D．水生植物同化的太阳能只有少部分传递给乌鳢考点二探究土壤微生物的分解作用1．实验原理(1)土壤中存在的细菌、真菌等微生物是______成分。(2)分解者的作用是将环境中的________分解为无机物，分解速度与环境中的____________、________等生态因子相关。2．实验流程项目案例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处理A烧杯中加入30mL土壤浸出液对照组对土壤处理B烧杯中加入30mL蒸馏水自变量溶液中是否含有分解淀粉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AA1不变蓝A2产生____________BB1变蓝B2不产生__________结论分析微生物对落叶有作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉注：在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂并加热。3．实验结论：土壤中的微生物具有分解作用。1．探究土壤微生物在落叶分解中的作用(1)本实验的自变量和因变量分别是什么？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)在本实验中是如何控制自变量的？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．探究土壤微生物对淀粉的分解作用(1)本实验的自变量和因变量分别是什么？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)本实验中选用什么试剂检测因变量的变化？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．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，对土壤处理情况见下表。下列相关叙述错误的是()项目1组2组3组4组土壤处理灭菌不灭菌灭菌不灭菌干燥程度湿润湿润较干燥较干燥A.该实验的因变量为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处理，实验中的对照组是1组和3组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组中的落叶分解现象不明显，2、4组中的落叶被不同程度分解4．(2023·河北邢台高三调研)下列有关“探究土壤微生物的分解作用”实验的叙述，错误的是()A．气候、温度等因素均会影响落叶分解的时间B．探究微生物对落叶的分解作用时，对照组土壤要灭菌处理C．具有分解作用的土壤微生物包括细菌、真菌、放线菌等多种类型D．探究微生物对淀粉的分解作用时，需提前制备土壤浸出液静置备用考点三生态系统的信息传递1．信息和信息流(1)信息：通常将可以传播的消息、________________与信号等称作信息。(2)信息流：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________________，即信息流。2．生态系统信息的种类(1)物理信息①概念：通过________________传递的信息。②举例：________、________、________、湿度、磁场等。③来源：非生物环境、生物________________。(2)化学信息①概念：生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的________________。②举例：植物的________、有机酸等代谢产物，动物的________________等。(3)行为信息①概念：动物的______________(主要指各种动作)在__________________之间传递的信息。②举例：________________、雄鸟的“求偶炫耀”等。3．信息种类与生物的关系(1)生物可以通过________________信息类型进行交流。(2)信息传递既存在于________________之内，也发生在________________之间。4．信息传递的过程(1)信息源：信息________的部位。(2)________：信息传播的媒介。(3)信息受体：信息接收的________________。热图分析据图分析生态系统的信息传递模型(1)生态系统中的信息来源于________________________________________。(2)生态系统的信息传递的范围________(填“包括”或“不包括”)细胞之间的传递。(3)生态系统的信息传递既存在于______________，也发生在________________。信息传递的方向一般是________的。5．信息传递在生态系统中的作用6．信息传递在农业生产中的应用(1)提高农畜产品的产量实例：若能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_________________；养鸡时，延长光照时间，可以提高________。(2)对有害动物进行控制①控制动物危害的方法主要有________________、________________和机械防治等三种类型。②生物防治的特点：对人类生存环境________、有效。③实例：利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物；利用昆虫__________诱捕或警示有害动物，降低害虫的________________；利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，降低有害动物的繁殖力。7．能量流动、物质循环和信息传递的关系项目能量流动物质循环信息传递特点全球性、循环性往往是双向的范围食物链(网)的各营养级整个生物圈生物与生物之间、生物与非生物环境之间途径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，形成统一整体判断下列措施中哪些是运用生态系统信息传递原理来提高农畜产品产量的。请说明理由。①适时灌溉与定时饲喂②施放过量的性引诱剂，干扰害虫的正常交尾③延长家禽的光照时间，提高产蛋率④人工控制作物光周期，达到早熟、高产的目的______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5．(2023·江苏南京高三模拟)下列关于生态系统信息传递的叙述，正确的是()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6．(2023·河北邯郸高三期末)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，与栎树产生相抗衡的现象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方法技巧生态系统中信息类型的辨析方法(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、芽等感觉到的信息，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”的，则判断为行为信息。(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)，生物间多以“肢体语言”这种“行为”进行信息交流。1．(2021·北京，11)野生草本植物多具有根系发达、生长较快、抗逆性强的特点，除用于生态治理外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收获后剩余的菌渣可作肥料或饲料。相关叙述错误的是()A．种植此类草本植物可以减少水土流失B．菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用C．用作培养基的草本植物给食用菌提供碳源和氮源D．菌渣作饲料实现了物质在植物、真菌和动物间的转移2．(2020·全国Ⅲ，6)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．碳在非生物环境与生物群落之间主要以CO2形式循环3．(2019·江苏，24改编)如图为一富营养化河流生态修复工程的示意图，下列叙述不正确的是()A．曝气可增加厌氧微生物降解有机污染物的能力B．吸附基质增加了微生物附着的表面积，提高了净化效果C．植物浮床有吸收水体氮、磷的能力，可减少富营养化D．增加水体透明度，恢复水草生长是该修复工程的目标之一4．(2021·河北，22)为探究全球气候变暖对生态系统的影响，研究者将20个人工淡水池塘均分成两组，对照组保持环境温度，实验组始终比对照组高4℃(利用温控装置)，并从附近淡水栖息地搜集水生生物投入池塘。连续多年观测发现，池塘逐渐形成主要由浮游植物和浮游动物组成的群落。第15年时，池塘中浮游植物和浮游动物生物量(单位体积水体中生物体的质量)的检测结果如图。回答下列问题：(1)池塘生物群落区别于湖泊生物群落的重要特征为________________，池塘生物群落从简单到复杂的过程中发生了__________演替。(2)某种水生生物被投入池塘后，其种群数量将呈______形增长，若该生物种群密度在较长时期保持相对稳定，表明其种群数量已达到了__________。(3)从能量流动角度分析，升温导致该生态系统总生物量降低的原因可能是______________________________________________________________________________________________。(4)碳在池塘生物群落中主要以______________的形式传递，碳循环具有全球性的主要原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．(2021·广东，17)为积极应对全球气候变化，我国政府在2020年的联合国大会上宣布，中国于2030年前确保碳达峰(CO2排放量达到峰值)，力争在2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)。这是中国向全世界的郑重承诺，彰显了大国责任。回答下列问题：(1)在自然生态系统中，植物等从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致相等，可以自我维持____________。自西方工业革命以来，大气中CO2的浓度持续增加，引起全球气候变暖，导致的生态后果主要是__________________________________________________________________________________________________________________。(2)生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是_________________________________________，消费者通过食物网(链)取食利用，______________________________________________________。(3)全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题，从全球碳循环的主要途径来看，减少________________和增加__________是实现碳达峰和碳中和的重要举措。1．判断关于物质循环与生物富集概念的叙述(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)碳循环在生物群落内部以CO2形式进行()(3)碳循环中生物的呼吸作用和微生物的分解作用，导致了温室效应现象的出现()(4)镉、汞等重金属可沿着食物链不断积累和浓缩()2．判断关于能量流动和物质循环的关系的叙述(1)沼渣、沼液作为肥料还田，使物质能够循环利用()(2)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()(3)只有在光照的条件下，生态系统的能量流动和物质循环才是同时进行的()(4)一个完善的生态系统不需要从外界获得任何物质和能量补给，就能长期维持其正常功能()3．判断关于生态系统中信息