第九单元　第53课时　生态系统的物质循环、信息传递

第53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。考情分析1.碳循环过程分析2023·广东·T132023·天津·T132022·河北·T182022·辽宁·T232021·河北·T222020·全国Ⅰ·T62020·全国Ⅲ·T62.生物富集2023·湖北·T92020·山东·T243.信息传递的类型、作用2023·湖南·T42023·北京·T182022·湖南·T82021·海南·T242021·河北·T132021·福建·T182021·江苏·T9考点一生态系统的物质循环1．物质循环的概念(1)物质：组成生物体的________________________等元素。(2)范围：________________和______________之间。(3)特点：____________、__________________。(4)实例：碳循环等。提醒这里的生态系统指的是生物圈。农田是一个较小的人工生态系统，在农田内部无法做到物质循环，自给自足，因为不断有粮食作物的输出，因此需要不断施加肥料。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)过程图解提醒①碳的存在形式：在生物群落内部以含碳有机物的形式传递，在非生物环境中主要以二氧化碳和碳酸盐的形式存在。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(实质是胞内分解和胞外分解，不完全等同于分解者的呼吸作用)和化石燃料的燃烧。④碳循环模型中：双向箭头的两方是生产者和大气中的CO2库，其中指入箭头多的一方是大气中的CO2库。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)条件、实例：化学性质稳定、能被生物体吸收、不易被排出的物质，如铅、汞、镉等重金属及DDT、六六六等人工合成的有机化合物。(3)特点①含铅等物质的生物被更高营养级的动物食用，铅等物质就会沿着食物链逐渐在生物体内________，最终______________________。②生物富集也具有____________。4．能量流动和物质循环的关系项目能量流动物质循环范围生态系统________生物圈特点形式过程沿食物链(网)联系(1)在群落中它们的流动渠道都是_______________，且同时进行、相互依存，不可分割；(2)能量的固定、储存、转移和释放，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_____，能量是物质在生物群落和非生物环境间循环往返的_____提醒生物圈在物质上能自给自足，但在能量上不能自给自足，因为物质可以在生物圈内循环利用，而能量不能循环利用，它必须由生物圈外的太阳能源源不断地输入，方可维持正常运转。5．探究土壤微生物的分解作用(1)实验原理土壤中存在的细菌、真菌等微生物是分解者，它们的作用是将环境中的有机物分解为无机物，分解速度与环境中的温度、水等生态因子相关。(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)土壤小动物呼吸作用产生的CO2参与生态系统中的碳循环(2020·全国Ⅰ，6)()(2)碳元素可以在一个相对封闭的群落内部往复循环()(3)生态农业中物质不断循环，农民不需要对农作物增施氮肥()(4)物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力()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。(1)在生态系统中，碳在生物群落与非生物环境之间主要以什么形式循环？碳元素在生物群落中的传递渠道是什么？与地球形成初期的大气相比，现在大气中碳的含量要低得多，请从碳的去向方面考虑下降的这部分碳最终的存在形式主要有哪些？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)在自然生态系统的碳循环过程中，植物等从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸、分解作用释放碳的速率存在什么关系？达到碳中和时，生产者吸收的CO2总量是否大于生产者、消费者和分解者释放的CO2总量，理由是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)植树造林在一定程度上可以抵消CO2排放总量，实现相对零排放，要达到“碳中和”需要世界各国共同参与，主要原因是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(4)大气中的CO2增多将导致什么问题加剧？要实现“碳中和”，除继续植树造林外，还可采取什么措施？________________________________________________________________________________________________________________________________________________考向一碳循环过程分析1．(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2．图1为某生态系统的物质循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分，A、B、C、D是丙中关系密切的四种生物。图2为某生态系统的某种金字塔简图，其中①～④分别代表不同的营养级。下列说法正确的是()A．图1中有A→B→D、A→C、A→D三条食物链B．图1中的D处于图2中的③④营养级C．若图1生态系统存在富集现象，则丁中富集物含量最高D．图2中的金字塔可以表示能量金字塔，但不能表示生物量金字塔考向二生物富集3．含铅汽油的燃烧、对铅的开采及提取等人类活动都可以增加大气和土壤中的铅含量。植物能吸收含铅物质，动物通过取食植物而在体内累积铅。铅在人体内聚集和浓缩可引发智力障碍、神经麻痹，甚至死亡。下列说法错误的是()A．植物可以通过根系和叶片吸收非生物环境中的铅B．非生物环境中的铅均通过生产者进入生物群落，通过分解者回归非生物环境C．铅能沿食物链富集的原因是铅在生物体内形成稳定的化合物，不易被排出D．利用清洁能源可减少大气中铅的来源，采用生物吸收等方法可对铅进行集中处理4．瘿蚊的幼虫生活在水中。为了防治瘿蚊，人们在某湖泊长期喷洒杀虫剂DDT。该杀虫剂在生物体内很难降解，使用初期效果显著，后期效果下降，停用后检测该湖泊水体和几种生物体内的DDT浓度，结果如表所示。下列有关说法正确的是()检测对象水abcdDDT浓度(μg/kg)0.0215.516.10.10.53A.该湖泊生态系统的结构是指群落和非生物环境B．DDT的使用导致瘿蚊幼虫产生抗药性突变C．分析表中数据可推测生物b处于最低营养级D．DDT存在生物富集现象且该现象具有全球性考点二生态系统的信息传递1．生态系统中信息的种类2．信息传递的过程3．信息传递在生态系统中的作用4．信息传递在农业生产中的应用(1)应用和实例(2)控制动物危害的技术方法比较(1)雄鹿常通过吼叫、嗅闻等方式获得繁殖机会，其中嗅闻利用的信息种类属于化学信息(2021·海南，24)()(2)玫瑰吸引天敌防治害虫，体现了生态系统信息调节生物种间关系的功能(2021·河北，13)()(3)采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递(2022·湖南，8)()(4)花香引蝶属于物理信息()(5)信息传递过程中伴随着一定的物质或能量的消耗()(6)利用昆虫信息素诱捕、警示有害动物，属于化学防治()2020年一场史上罕见的蝗虫灾害席卷东非和亚欧大陆，大量毁坏当地的草场、作物，对粮食安全造成了巨大的威胁。(1)亚洲飞蝗的雌雄成虫在性成熟期可以利用前翅中闰脉上着生的发声齿与后足股节内侧隆线摩擦发声，据此分析此信息属于哪一类型？________________________________________________________________________(2)有论文指出：“蝗虫从独居到群居的转变，始于它们相互吸引而聚集在一起，发现并嗅到对方发出的气味(4－乙烯基苯甲醚)，或者用后肢彼此触碰。”此文中存在哪些信息类型？又说明了信息传递的什么功能？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)有研究表明，植物释放的气味对蝗虫食物的选择行为起了决定性的作用，由此说明生态系统中信息传递的作用是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(4)可以利用创造不利于蝗虫生活的生态条件控制蝗灾，例如，修筑堤坝、疏浚河道、挖排水沟等方法，其原理是什么？采用化学农药防治和生物防治等防治措施可快速有效地控制蝗灾，和前者相比，生物防治的优势是什么？生物防治可以采取的措施有哪些？(答出两点即可)________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(5)巴基斯坦发生蝗灾时，有人建议派10万“浙江鸭”前往增援，用鸭子治蝗的技术方法属于什么防治？专家未予采纳，请推测其理由。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(6)散居型蝗虫并不会对农作物造成大的危害，研究表明，散居型蝗虫密度增大时，体内会释放大量“集群信息素”，在蝗虫的触角上存在感知该种信息素的嗅觉受体，从而使蝗虫由散居转化为群居，这项研究使绿色防控成为可能。据此研究，请提出有关蝗灾防治方法的设想：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。考向三信息传递的类型、作用及应用5．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6．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1．(选择性必修2P63)物质循环：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．(2021·河北，22节选)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___________________________________________________________________________________________________________________________。3．(2020·山东，24改编)生物富集：________________________________________________________________________________________________________________________________