浙科版高三生物一轮复习选择性必修2专题十五第2讲生态系统的物质循环、信息传递及其稳态课件

专题十五生态系统的结构与功能第2讲生态系统的物质循环、信息传递及其稳态选择性必修2

生物与环境精读课本盘点基础知识一、生态系统中的物质能被循环利用1．概念：生态系统中的无机物，在________中被合成为可被生物利用的有机物，有机物通过________又被分解为无机物，无机物重新回到生态系统中被生产者吸收利用。2．特点：物质循环具有______。

光合作用呼吸作用全球性3．类型(1)生物在水循环中起的作用很小①水循环过程的两种方式：__________。②水循环的动力来自______，生物在全球水循环过程中所起的作用____。③特点：a.地球表面的蒸发量与降水量________；b.陆地的降水量____蒸发量，海洋的降水量____蒸发量；c.海洋亏损的水分通过陆地__________流入海洋而得以弥补。降水和蒸发太阳能很小基本持平大于小于江河的汇集(2)二氧化碳是碳循环的主要形式①碳循环的过程a．碳在无机环境中的主要存在形式：_____和______。b．碳在生物群落中的存在和传递形式：__________。c．碳在无机环境与生物群落之间的循环形式主要是____。d．碳从无机环境进入生物群落的主要途径是________。e．碳从生物群落进入无机环境的主要途径有________、__________和______________。CO2碳酸盐含碳有机物CO2光合作用呼吸作用微生物分解化石燃料的燃烧②碳循环的基本路线：大气圈→动植物→______→大气圈；大气圈→____________→大气圈。③碳循环的特点：______(如生物圈或热带雨林)、______(物质数量恒定，可以循环利用)，所以一个成熟的生态系统______从外界获得任何的物质补给，就能长期维持其正常功能。分解者水圈(海洋)全球性循环性不需要(3)固氮菌等细菌在氮循环中发挥重要作用a．氮循环包括固氮、氨化、____和______等过程。b．固氮方式：①________、②________、③________，其中____固氮最重要。c．氨化作用(④)是含氮有机物通过生物代谢活动转化为__并释放出来。d．硝化作用(⑤)是氨和铵盐被硝化细菌氧化为________________，硝化细菌进行化能合成作用利用的能量来自____________________。e．反硝化作用(⑥)是______等含氮化合物在__________的作用下转化为N2、NO和N2O。硝化反硝化高能固氮工业固氮生物固氮生物氨亚硝酸盐和硝酸盐氧化氨等释放的化学能硝酸盐反硝化细菌问题与思考生态系统中物质是循环的，为什么还要往农田中不断地施加氮肥，这与物质循环矛盾吗？[提示]

不矛盾。农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量，满足人类需要为目的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产，且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都归还土壤，所以需要施加氮肥。二、物质循环规律和能量流动规律在农业生产中的应用1．根据物质循环规律和能量流动规律建立人工生态系统，合理地调整生态系统的物质循环和能量流动，使物质中的能量更多地流向________________，实现资源的______利用或____利用，提高人类对能量的________。2．举例：过腹还田，“蔬菜-鸡、猪-沼气”系统，桑基鱼塘，城市生活垃圾______、______、______处理。三、生态系统中存在信息传递1．含义：各种信息在生态系统的组成成分____和组成成分____的交换与流动，即信息传递可发生在生物与生物之间，以及生物与____之间。生态系统的信息传递往往是____传递。对人类有益的方向多层次循环利用效率减量化无害化资源化之间内部环境双向2．信息的种类、特点、来源及实例(连线)3．信息传递的作用生物个体的生存繁殖生物的种间关系稳定4．信息传递的应用(1)________________。举例：养鸡时延长光照时间，将南方种植的短日照作物移植到北方，将能分泌化学亲和物质的作物种在一起。(2)____________。举例：如利用昆虫信息素(性外激素)诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度。四、生态系统通过自我调节维持稳态1．稳态的含义：是生态系统内部各成分彼此相互协调，保持相对稳定的状态，是生态系统的重要特点。2．稳态的原因：生态系统可以通过其内部的________机制保持稳定性。提高农产品的产量控制有害动物自我调节3．稳态的调节(1)负反馈调节：__________最初发生的变化。结果：使生态系统__________平衡或稳态。(2)正反馈调节：____最初发生的变化。结果：使生态系统____平衡状态或稳态。(3)生态系统的抵抗外界干扰，使自身的结构和功能保持原状的能力，即自我调节能力，______调节是自我调节的基础。抑制和减弱达到和保持加速远离负反馈4．生态系统有恢复稳态的能力(1)含义：当遭受一定程度的外界干扰时，可以恢复到原来的稳定状态。外界干扰因素超过________的时候，生态系统自我调节功能本身就会受到损害，从而引起生态系统稳态的____，甚至导致_________。(2)生态危机：由于____________而导致局部地区甚至整个生物圈结构和功能失衡，从而威胁到人类的生存。(3)对生产生活的启示：

在对生态系统的____或____需要严格加以控制，不能超出生态系统的自我调节能力。除了要注重经济效益和社会效益外，还必须特别注意________，以便在改造自然的同时也能基本保持整个生物圈的稳定性。一定限度失调生态危机人类盲目活动利用干预生态效益五、活动：设计并制作生态瓶，观察其稳定性1．设计原理：只有______________彼此协调，生态系统的物质循环和能量流动才能正常进行，从而维持其______。2．目的要求(1)设计并制作生态瓶。(2)观察生态瓶中动、植物数量的变化，分析其变化的原因，概述影响生态瓶稳定性的因素。3．方法步骤(1)设计生态瓶中各种____________的方案。(2)制作生态瓶，并将生态瓶放置在温度适宜和光线良好的地方，但要避免____________。(3)定期观察、记录生态瓶中动、植物____和____的变化。生态系统的成分稳定性成分及其比例阳光直接照射种类数量内化知识突破重点难点一、“箭头分析法”分析常见物质循环模型1．根据结构图判断生态系统的成分2．模式图常见形式分析图1

图2

图3(1)图1中，A为生产者，B为大气中的CO2库，C为消费者，D为分解者。(2)图2中，A为生产者，B为大气中的CO2库，C为初级消费者，D为次级消费者，E为分解者。(3)图3中，E为生产者，A为大气中的CO2库，B、D、F为消费者，C为分解者。例1某生态系统碳循环的部分示意图如图，回答下列问题：(1)图中的字母________表示大气中的CO2库，由于许多因素的影响，使其含量夏季_________冬季。(2)CO2被生产者吸收转变成体内物质进入生物群落，再被图中的A、B的____________和C的分解作用以及E的燃烧，转变成CO2后再重新循环。若此生态系统中的生物群落处在正常演替过程中，生产者吸收的CO2量________整个生物群落排放的CO2量。(3)若将本题图修改为该生态系统的能量流动示意图，可将D的含义改为_____________，其他字母及文字代表的含义不变，还需要修改之处有：增加“光→A”、取消“→E→D”、______________。D低于呼吸作用大于非生物环境取消“D→A”二、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各营养级生物圈生态系统各营养级特点单向流动，逐级递减全球性、循环利用单向流动、逐级积累、全球性形式光能→化学能→热能无机物↔有机物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)在生物群落与非生物环境间往复循环沿食物链(网)项目能量流动物质循环生物富集联系①在群落中它们的流动渠道都是食物链和食物网，且相互联系，同时进行、相互依存，不可分割；②能量的输入、传递、转化和散失，离不开物质的合成和分解；③物质是能量沿食物链(网)流动的载体，能量是物质在生物群落和非生物环境间循环往返的动力，也是生物富集的动力；④某些物质在沿食物链(网)流动时会发生生物富集项目能量流动物质循环生物富集物质循环和能量流动的关系图解图中字母表示的成分依次是A(生产者)，B(初级消费者)，C(次级消费者)，D(分解者)；图中的能量形式分别是①热能，②化学能，③化学能，④热能例2

(2023·浙江1月选考)2021年，栖居在我国西双版纳的一群亚洲象有过一段北迁的历程。时隔一年多的2022年12月，又有一群亚洲象开启了新的旅程，沿途穿越了森林及农田等一系列生态系统，再次引起人们的关注。回答下列问题：(1)植物通常是生态系统中的生产者，供养着众多的__________和分解者。亚洲象取食草本植物，既从植物中获取物质和能量，也有利于植物__________的传播。亚洲象在食草的食物链中位于第________营养级。(2)亚洲象经过一片玉米地，采食了部分玉米，对该农田群落结构而言，最易改变的是群落的________结构；对该玉米地生物多样性的影响是降低了________多样性。这块经亚洲象采食的玉米地，若退耕后自然演替成森林群落，这种群落演替类型称为________演替。消费者繁殖体二个水平遗传次生(3)与森林相比，玉米地的抗干扰能力弱、维护系统稳定的能力差，下列各项中属于其原因的是哪几项？________。A．物种丰富度低 B．结构简单C．功能薄弱

D．气候多变(4)亚洲象常年的栖息地热带雨林，植物生长茂盛，凋落物多，但土壤中有机质含量低。土壤中有机质含量低的原因是：在雨林高温、高湿的环境条件下，___________________________________。ABC分解者将有机物快速分解为无机物三、防治害虫的几种常用方法的比较项目化学防治机械防治生物防治措施喷施化学药剂等人工捕捉等引入天敌、寄生虫或使用信息素等优点①作用迅速；②短期效果明显①无污染；②见效快，效果好①效果好且持久；②成本低，无污染缺点①使害虫抗药性增强；②对害虫天敌造成影响，破坏生态平衡；③污染环境①费时费力；②对体型很小的害虫无法实施天敌数量不确定，甚至可能会引发生态危机例3

(2023·浙江1月选考)在我国江南的一片水稻田中生活着某种有害昆虫。为了解虫情，先后两次(间隔3天)对该种群展开了调查，前后两次调查得到的数据统计结果如图所示。在两次调查间隔期内，该昆虫种群最可能遭遇到的事件为(

)A．受寒潮侵袭

B．遭杀虫剂消杀C．被天敌捕杀

D．被性外激素诱杀√[解析]

若昆虫种群受寒潮侵袭，则各日龄阶段昆虫侵袭程度应一致，A错误；若昆虫种群遭杀虫剂消杀，则各日龄阶段昆虫消杀程度应一致，B错误；若昆虫种群被天敌捕杀，则应是低日龄阶段昆虫受影响较大，C错误；性引诱剂可以吸引交配期的雄性个体，进行诱杀，因此生殖期和生殖后期雄性昆虫数量变化较大，D正确。四、“三看法”判断生态系统调节中正反馈调节和负反馈调节项目正反馈调节负反馈调节“看”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“看”调节结果常使生态系统远离平衡状态或稳态使生态系统达到和保持平衡或稳态“看”实例分析已污染的湖泊污染加剧草原上食草动物与植物的平衡例4

(2022·河北选择性考试)关于生态学中的稳定与平衡，叙述错误的是(

)A．稳定的种群具有稳定型年龄结构，性别比例为1∶1，个体数就达到K值B．演替到稳定阶段的群落具有相对不变的物种组成和结构C．相对稳定的能量流动、物质循环和信息传递是生态系统平衡的特征D．资源的消费与更新保持平衡是实现可持续发展的重要标志[解析]

稳定的种群在年龄结构稳定、性别比例为1∶1时，能否达到K值，还要看环境条件是否发生变化，A错误；群落演替到相对稳定后，构成群落的物种组成是动态平衡的，物种组成和结构相对不变，B正确；生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递，生态系统保持相对稳定具有功能平衡的特征，故相对稳定的物质循环、能量流动和信息传递是生态系统平衡的特征，C正确；资源的消费与更新保持平衡是实现可持续发展的重要标志，D正确。√延伸迁移实现融会贯通考向1围绕生态系统的物质循环，考查生命观念与科学思维素养1．如图是我国北方处于平衡状态的某森林生态系统的碳循环示意图，其中箭头表示碳的传递方向，字母表示碳传递途径。下列叙述错误的是(

)A．碳从植物流入动物的主要形式是含碳有机物B．a途径是通过光合作用实现的，b、d、g途径是通过呼吸作用实现的C．碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以二氧化碳的形式进行D．如果图中的字母表示碳元素传递的数量，若植物正常生长，则夏季a、b、c、e之间的关系可表示为a＝b＋c＋eD

[a代表植物的光合作用，b、d、g代表生物的呼吸作用，c代表捕食；e、f代表动植物的残枝败叶、遗体和粪便被分解者利用。夏季植物正常生长，则a>b＋c＋e。]1题号23456789√2．下图为氮循环示意图。据图回答下列问题：1题号23456789(1)氮是构成________和________两类最重要的生物大分子的主要元素之一。(2)据图分析，最重要的固氮途径是______________，脲酶发挥作用的途径是____(填序号)，能把无机物合成有机物的过程有绿色植物和____(填序号)过程。(3)在自然生态系统中，一方面通过各种固氮作用使氮可以被生物所利用，另一方面又通过__________作用使氮不断重返大气，从而使氮的循环处于一种平衡状态。(4)如果氮循环平衡破坏，会导致生态环境问题日益突出，请举例：_________________________________________(至少写出两点)。1题号23456789蛋白质核酸生物固氮②③反硝化全球各地普降酸雨、水体污染(或富营养化)√考向2围绕信息传递的类型和作用分析，考查科学思维素养3．(2023·绍兴选考科目诊断性考试)生态系统中的信息是多种多样的，下列信息中不属于行为信息的是(

)A．虫媒花释放有香味的物质B．孔雀展屏向异性求偶C．蜜蜂舞蹈展示蜜源位置D．狒狒梳理同伴毛发表示友好A

[虫媒花释放有香味的物质是化学信息，不属于行为信息，A正确；孔雀展屏是一种行为，向异性求偶，属于行为信息，B错误；蜜蜂舞蹈属于行为信息，C错误；狒狒梳理同伴毛发是一种行为，属于行为信息，D错误。]1题号23456789√4．(2021·福建选择性考试)下列关于生态茶园管理措施的分析，错误的是(

)A．使用诱虫灯诱杀害虫，可减少农药的使用B．套种豆科植物作为绿肥，可提高土壤肥力C．利用茶树废枝栽培灵芝，可提高能量的传递效率D．修剪茶树枝叶通风透光，可提高光合作用强度C

[使用诱虫灯诱杀害虫属于生物防治，该技术可减少农药的使用，降低环境污染，A正确；豆科植物具有生物固氮能力，可将空气中的氮(N2)转变为含氮的养料，故套种豆科植物作为绿肥，可提高土壤肥力，B正确；利用茶树废枝栽培灵芝，可提高能量的利用率，但不能提高能量的传递效率(能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值)，C错误；修剪茶树枝叶通风透光，可提高二氧化碳浓度和光照强度，进而提高光合作用强度，D正确。]题号234567891√5．蚜虫的粪便中有含糖分的黏液，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的天敌。下列相关叙述错误的是(

)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”的过程中，蚜虫同化的能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．信息能调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定题号234567891B

[蚂蚁拍打蚜虫背部产生的振动频率对于蚜虫来说是物理信息，A正确；“蜜露”是蚜虫的粪便的一部分，而粪便不属于蚜虫同化的能量，B错误；化学信息可以在同种或异种生物间传递，C正确；分析题干信息“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的天敌”可知，信息还能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定，D正确。]题号234567891√考向3结合生态系统三大功能，考查科学思维素养6．(2021·江苏选择性考试)为了推进乡村振兴，某省科技人员在某村引进赤松茸，推广“稻菇轮作”露地栽培模式，如下图所示，相关叙述错误的是(

)A．当地农田生态系统中引进的赤松茸，是该系统中的分解者之一B．该模式沿袭了“无废弃物农业”的传统，菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料C．该模式充分利用了水稻秸秆中的能量，提高了能量传递效率D．该模式既让土地休养生息，又增加了生态效益和经济效益题号234567891C

[由题图观察可知，赤松茸接种在以秸秆发酵的栽培基料上，属于该生态系统中的分解者，A正确；该模式沿袭了“无废弃物农业”的传统，遵循物质循环再生原理，菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料，实现了物质的循环利用，B正确；该模式充分利用了秸秆中的能量，从而提高能量的利用率，但不能提高能量的传递效率，C错误；该模式既让土地休养生息，在确保土地的肥力的同时又增加了生态效益和经济效益，D正确。]题号2345678917．为积极应对全球气候变化，承担大国责任，为建设生态文明作出贡献。第75届联合国大会上我国提出在2030年实现碳达峰(CO2排放量达到峰值)，2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)。下图为某生态系统碳元素流动模型，图中数字表示生理过程或化学反应过程。回答下列问题：(1)生态系统的基石是_________，次级生产者是________，用图中的数字可将碳中和量的关系构建成数学模型，即________________________(用图中的字母或数字回答)。题号234567891生产者B、C⑩＝①＋②＋③＋④(2)生态系统的功能包括______________________________。生物圈在物质上可以自给自足，原因是____________________________________________________________。(3)现在湿地公园已然成为各个城市重要的天然碳汇，常见湿地从中央到边缘主要为敞水带、沉水植物带、浮水植物带、挺水植物带、中生植物带、乔木植物带等，这体现了群落的________结构。(4)实现碳达峰、碳中和，海洋是重要抓手，但研究发现深海区的下层几乎没有初级生产量，原因