2025届新教材高考生物一轮复习第9单元生物与环境第30讲生态系统的物质循环信息传递及其稳定性学案新人教版

PAGEPAGE14第30讲生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性素养导读必备学问固本夯基一、生态系统的物质循环1.生态系统物质循环的概念理解(1)生态系统的物质循环又叫。

(2)物质指组成生物体的等元素,而不是组成生物体的。

(3)物质循环指组成生物体的元素在间的反复循环利用。

(4)特点:具有

。

2.碳循环(1)碳的存在形式及碳循环①在非生物环境中:主要以的形式存在。

②在生物群落内部:以的形式传递。

③在生物群落和非生物环境之间:以的形式循环。

(2)碳出入生物群落的途径①碳进入生物群落的途径:生产者的作用。

②3.生物富集生物体从四周环境某种元素或难以降解的,使其在机体内浓度环境浓度的现象,称作生物富集。

4.能量流淌与物质循环的关系二者是进行的,彼此相互依存,;能量的固定、储存、和释放,离不开物质的合成和等过程,物质作为能量的,使能量沿着、食物网流淌;能量作为,使物质能够不断地在生物群落和之间循环来回。

名师点睛物质循环与能量流淌的关系项目能量流淌物质循环(以碳循环为例)形式太阳能→化学能→热能无机物、有机物特点单向流淌、逐级递减全球性、循环往复性范围生态系统各养分级生物圈(全球性)图示二、生态系统的信息传递1.信息含义日常生活中可以传播的、情报、指令、与信号等。

2.生态系统中信息的种类种类物理信息化学信息行为信息概念通过传递的信息

生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的

动物的在同种或异种生物之间传递信息

举例、声、、湿度、磁力等

植物的、有机酸等代谢产物,动物的等

、雄鸟的“求偶炫耀”

来源、生物个体或群体

生物在生命活动过程中产生生物的行为特征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:信息还能够调整生物的关系,进而维持生态系统的。

4.信息传递在农业生产中的应用(1)提高的产量。

(2)对进行限制。目前限制动物危害的技术方法大致有三种:,其中利用生物防治的优点是。

名师点睛(1)巧判生态系统信息传递的类型①涉及声音、颜色、植物形态、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,则推断为物理信息。②若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点,则推断为化学信息。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中(如洪水、瀑布旁),生物多以“肢体语言”这种“行为”进行信息沟通。(2)生态系统的功能比较项目能量流淌物质循环信息传递区别来源太阳能生态系统生物或非生物环境途径食物链或食物网食物链或食物网多种途径特点单向流淌、逐级递减全球性;循环流淌、反复利用双向性范围生态系统中的各养分级群落与非生物环境之间生物与生物之间或生物与非生物环境之间联系共同把生态系统各组分联系成一个统一的整体;并调整生态系统的稳定性三、生态系统的稳定性1.生态平衡与生态系统的稳定性(1)生态系统的的一种状态,就是生态平衡。处于生态平衡的生态系统具有以下特征:①结构平衡,生态系统的保持相对稳定;②功能平衡,的生态过程正常进行,保证了物质总在,能量不断,生物个体;③收支平衡。生态平衡并不是指生态系统一成不变,而是一种。

(2)所谓负反馈,是指在一个系统中,系统工作的,反过来又作为调整该系统的工作,并且使系统工作的效果或,它可使系统。

(3)负反馈调整在生态系统中普遍存在,它是生态系统具备的基础。正是由于生态系统具有,生态系统才能维持相对稳定。人们把生态系统或自身结构与功能处于相对平衡状态的实力,叫作生态系统的稳定性。

(4)生态系统的自我调整实力是的,当外界干扰因素的强度超过肯定限度时,生态系统的稳定性急剧下降,就会遭到严峻的破坏。

2.反抗力稳定性与复原力稳定性项目反抗力稳定性复原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

影响因素一般来说,生态系统中组分,食物网越困难,其自我调整实力就越强,反抗力稳定性

一般来说,生态系统中组分,食物网越简洁,复原力稳定性

二者联系①相反关系:一般来说,反抗力稳定性的生态系统,复原力稳定性,反之亦然;②二者是同时存在于同一系统中的两种迥然不同的作用力,它们相互作用,共同维持生态系统的稳定。如图所示:

3.提高生态系统稳定性的措施(1)限制对生态系统的强度,在不应超过生态系统的的范围内,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,应赐予相应的的投入,保证生态系统的协调。

4.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需具有很强的,成分

生态缸中能够进行物质循环和能量流淌,在肯定时期内保持稳定生态缸的材料必需

为光合作用供应光能;保持生态缸内温度;便于视察生态缸宜不宜,缸中的水量应,要留出肯定的

便于操作;缸内储备肯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概念检测1.基于生态系统物质循环的理解,推断下列表述是否正确。(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的往复循环。()(2)物质是能量的载体,生态系统的能量是伴随物质而循环利用的。()(3)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。()(4)碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的。()(5)削减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。()2.基于生态系统信息传递的理解,推断下列表述是否正确。(1)鹦鹉鸣叫属于行为信息。()(2)兔子和狼之间的信息传递有利于调整生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。()(3)信息沿食物链从低养分级向高养分级传递。()(4)通过生态系统的信息传递,可以防治有害动物,也可以提高一些农畜产品的产量。()(5)信息可来源于非生物环境或生物,传递方向均为单向。()3.基于生态系统的稳定性理解,推断下列表述是否正确。(1)处在同一养分级的生物种类越多,自我调整实力越弱。()(2)某养分级的一些生物消逝,能量就肯定无法传递到顶级。()(3)森林生态系统比草原生态系统的复原力稳定性高。()(4)退耕还林等措施能增加生物多样性,提高生态系统的反抗力稳定性。()(5)害虫数量对其天敌鸟类数量的影响肯定存在反馈调整。()核心考点实力提升考点一生态系统的物质循环及信息传递合作探究探究1生态系统物质循环的过程和特点下图是碳循环示意图。(1)从微观上看,过程③主要是在细胞内中进行的。

(2)碳从非生物环境中进入生物群落的途径①是;④表示。

(3)碳在生物群落中主要以的形式存在;碳在生物群落与非生物环境之间以的形式循环。

(4)太阳能照耀到地球表面后,一部分被汲取并通过各种方式转化为热量散失,假如大气层中的CO2增多,则产生效应。

(5)生物圈中的物质为什么能够自给自足?而能量却不能自给自足?探究2生态系统信息种类的推断及应用当植物被害虫危害后,感染部位会产生水杨酸(SA),后者能诱导植物释放挥发性物质,以吸引害虫的天敌,从而形成间接防卫反应。水杨酸甲酯(MeSA)被植物汲取后可转化为SA。科研人员通过在无公害茶园喷施不同浓度的MeSA溶液,分析害虫及其主要天敌种群密度的改变,以期为茶树害虫的无公害治理供应依据,结果如下表。MeSA处理时间/h植食性害虫捕食性天敌寄生性天敌益害比(天敌数∶害虫数)024338.26.513.81∶16.748586.613.822.31∶16.20.224298.811.023.21∶8.748436.318.840.41∶7.40.424273.612.719.41∶8.548332.315.636.51∶6.40.824259.68.815.21∶10.848327.512.134.61∶7.0(1)水杨酸甲酯诱导茶树产生的挥发性化合物属于生态系统的信息,它引起植物形成间接防卫的现象可说明生态系统的信息传递具有的功能。

(2)捕食性天敌与寄生性天敌在该茶园生态系统中所属成分(填“相同”或“不同”)。

(3)依据表中数据分析,与24h相比,用MeSA处理48h后对天敌诱集的效果,其推断依据为。

(4)依据表中数据可知MeSA最佳处理浓度为。

(5)利用MeSA进行害虫防治既能削减,又能,

从而提高了生态系统的反抗力稳定性。考向突破考向1碳循环的过程及特点1.如图是生态系统中碳循环的示意图,A~D表示过程。下列叙述错误的是()A.图中未标出碳元素进入生物群落的途径B.A~D均表示细胞呼吸过程C.D途径可破坏生物圈的碳平衡,引起温室效应D.碳元素可以在生物群落和非生物环境中来回循环利用2.(2024湖南长沙模拟)下图表示生态系统的碳循环,以下相关叙述正确的是()A.4可以表示大气中的CO2库B.3代表的是生产者C.碳在1和2之间以无机物的形式传递D.生态系统中的物质循环和能量流淌不是同时进行的题后反思碳循环图解中各成分的推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;再依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,留意消费者可能会出现多级。如:(1)图1先依据双向箭头推断:A和B应分别为生产者和大气中的CO2库,再依据A→C推断:C为消费者,D为分解者。(2)图2依据A与C之间的双向箭头推断:A是生产者,C是大气中的CO2库。依据A、B、D的箭头都指向E可进一步推断:B是初级消费者,D是次级消费者,E是分解者。考向2信息种类及信息传递的应用3.(2024山东威海一模)下列关于生态系统信息传递的叙述,错误的是()A.信息传递具有维持生态系统稳定性的作用B.生态系统的反馈调整必需依靠于生态系统的信息传递C.生态系统中用于传递的信息都是由生物成分产生的D.生物之间的捕食关系是通过信息传递实现的4.下列有关生态系统信息传递及其应用的叙述,错误的是()A.动物的特别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物理信息传递的应用D.利用信息素诱捕害虫属于应用化学信息传递的生物防治考点二生态系统的稳定性合作探究探究生态系统稳定性的类型及反馈调整生态平衡是一种动态平衡,包括结构和功能上的稳定。图中“置位点”为生态系统所具有的某个志向状态。(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和,生态系统具有能量流淌、和三大功能。

(2)某池塘中,早期藻类大量繁殖,食藻浮游动物水蚤大量繁殖,藻类削减,接着又引起水蚤削减。后期排入污水,加速水蚤死亡,加重污染,导致更多水蚤死亡。关于上述过程可知早期属于反馈调整,后期属于反馈调整。

(3)任何一个生态系统都有肯定反抗外界干扰、保持生态平衡的特性,该特性被称为。生态系统中物种丰富度越大,养分结构越困难,该稳定性越(填“强”或“弱”)。

(4)近年来我国多个城市出现雾霾,甚至PM2.5爆表的现象,说明生态系统的实力是有肯定限度的。

考向突破考向1反抗力稳定性和复原力稳定性的关系1.(2024福建南平模拟)生态系统具有保持或复原自身结构和功能相对稳定的实力。下列关于生态系统稳定性的叙述,正确的是()A.“野火烧不尽,春风吹又生”主要体现了生态系统的反抗力稳定性B.北极苔原生态系统反抗力稳定性和复原力稳定性都很低C.大量引进外来物种,有利于增加生态系统的反抗力稳定性D.一般状况下,生态系统中养分结构越困难,复原力稳定性就越高2.下图为不同生态系统在相同的环境条件改变下,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()不同生态系统中环境改变对生物群落的影响A.甲生物群落的生物多样性高于乙生物群落B.甲和乙群落所在的生态系统稳定性不同,生物种类完全不同C.不同群落维持稳定性的实力不同D.甲所在的生态系统反抗力稳定性弱,则其复原力稳定性肯定强题后反思(1)自我调整实力包括:①自身净化实力,物理沉降、化学分解和微生物的分解;②完善的养分结构,自身的反馈调整,维持各养分级生物数量相对稳定。(2)反抗力稳定性凹凸比较:生物圈>海洋生态系统>热带雨林>温带草原>极地荒漠。除极地荒漠生态系统复原力稳定性弱外,以上其余的生态系统复原力稳定性正好与其相反。(3)某一生态系统在彻底破坏之前,受到外界干扰,遭到肯定程度的破坏而复原的过程,应视为反抗力稳定性,如河流轻度污染的净化;若遭到彻底破坏,则其复原过程应为复原力稳定性,如火灾后草原的复原等。(4)食物网中养分结构最不简洁被破坏的标准:先看食物链,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。考向2反馈调整的实例分析3.反馈调整在生命活动调整和生态系统中普遍存在,下列有关反馈调整的说法,错误的是()A.甲状腺激素可作用于下丘脑和垂体,此过程存在负反馈调整B.害虫与其天敌食虫鸟的种群数量处于动态平衡之中,此过程存在正反馈调整C.负反馈调整的结果总是使系统趋向于稳态D.正反馈调整和负反馈调整在维持人体正常生理活动时都具有重要意义4.图A为某草原生态系统中的反馈调整示意图,图B为某湖泊生态系统中发生的某种调整活动,下列分析不正确的是()A.一个完整的生态系统,除了图A中所示的成格外,还应当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所示调整导致的最终结果是维持该生态系统原有的稳态D.图A是负反馈调整,图B是正反馈调整第30讲生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性必备学问·固本夯基一、1.(1)生物地球化学循环(2)碳、氢、氧、氮、磷、硫化合物(3)生物群落和非生物环境(4)全球性和循环往复性2.(1)二氧化碳和碳酸盐含碳有机物二氧化碳(2)光合作用或化能合成3.汲取、积蓄化合物超过4.同时不行分割转移分解载体食物链动力非生物环境二、1.消息数据2.物理过程化学物质特别行为光温度生物碱性外激素蜜蜂跳舞非生物环境3.(1)生命活动(2)繁衍(3)种间平衡与稳定4.(1)农畜产品(2)有害动物化学防治、生物防治和机械防治对人类生存环境无污染三、1.(1)结构和功能处于相对稳定各组分生产—消费—分解循环流淌持续发展和更新动态平衡(2)效果信息减弱受到限制保持稳定(3)自我调整实力自我调整实力维持复原(4)有限生态平衡2.保持复原反抗干扰,保持原状遭到破坏,复原原状越多越高越少越高强弱3.(1)干扰自我调整实力(2)物质、能量内部结构与功能4.封闭生活力齐全透亮小大相宜空间散射【概念检测】1.(1)×(2)×(3)√(4)√(5)√2.(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×3.(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√核心考点·实力提升考点一【合作探究】探究1(1)提示线粒体(2)提示光合作用分解者的分解作用(3)提示有机物CO2(4)提示温室(5)提示生态系统中各个养分级通过呼吸作用产生的代谢废物和分解者分解作用产生的代谢废物可以被生产者重新利用,所以生物圈中的物质可以自给自足;而各个养分级及分解者呼吸作用产生的热能不能被生物群落重新利用。探究2(1)提示化学调整种间关系,维持生态系统的稳定(2)提示相同(3)提示好用MeSA处理48h后益害比增加(益虫的比例增加)(4)提示0.4mmol/L左右(5)提示农药污染增加生物种类,使食物网更困难【考向突破】1.B图中未标出碳元素进入生物群落的途径,即缺少了二氧化碳库指向绿色植物的箭头;D为化石燃料燃烧释放二氧化碳的过程,D途径可破坏生物圈的碳平衡,引起温室效应;碳元素可以在生物群落和非生物环境之间来回循环利用。2.A1与4之间是双箭头,且1、2、3都有箭头指向4,4可以表示大气中的CO2库,1、2都有箭头指向3,1是生产者,2是消费者,3代表的是分解者。碳在1和2之间以含碳有机物的形式传递;生态系统中的物质循环和能量流淌是相互依存、同时进行的。3.C生态系统的信息包括物理信息、化学