2027届高三生物一轮复习课件：第9单元　第33讲　生态系统的物质循环、信息传递、稳定性

第33讲生态系统的物质循环、信息传递、稳定性课标要求1.分析生态系统中的物质在生物群落与无机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信息、化学信息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5.解释生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定,并维持动态平衡的能力6.举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响,如气候变化、自然事件、人类活动或外来物种入侵等7.阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时,能够通过自我调节维持稳定8.活动:设计制作生态瓶,观察和比较不同生态瓶中生态系统的稳定性,撰写报告分析其原因命题趋势1.物质循环:联实际、重应用——试题常围绕碳中和等国家战略,考查碳循环的过程及实现碳中和的途径2.信息传递:判类型、析功能——主要集中在信息类型的判断以及信息传递在生态系统中的作用3.生态系统的稳定性:辨类型、提措施——稳定性类型辨析、生态修复与稳定性。常以退化的生态系统修复为背景,考查提高生态系统稳定性的措施考点一考点二目录索引

高考真题•演练考点三考点一生态系统的物质循环必备知识•精读教材1.物质循环概念

元素的循环

碳、氢、氧、氮、磷、硫全球性2.碳循环(1)概念:

在生物圈中的循环过程称为碳循环。

(2)碳的存在形式及循环途径碳元素含碳有机物CO2光合作用和某些微生物的化能合成作用呼吸作用化石燃料(3)过程图解

图中字母代表的含义a.

,b.消费者,c.

,d.

,e.

,f.

。

生产者呼吸作用光合作用和化能合成作用呼吸作用化石燃料燃烧(4)温室效应

3.能量流动与物质循环的关系

单向流动、逐级递减全球性、循环往复运动载体动力4.生物富集

不易重金属有机化合物放射性物质大气水生物迁移5.探究土壤微生物的分解作用(1)原理①土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌,它们在生态系统中的成分是分解者。②由于各地气候与环境(如温度、湿度等)等因素不同,落叶在土壤中被分解的时间也是不同的。(2)实验方案

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高温处理A烧杯中加入一定量淀粉糊、30mL土壤浸出液对照组对土壤不做任何处理B烧杯中加入一定量淀粉糊、

自变量土壤中

是否含有微生物30mL蒸馏水是否含有微生物项目案例1案例2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

BB1变蓝B2

结论分析微生物对落叶有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉说明:A1、B1中加入碘液;A2、B2中加入斐林试剂并水浴加热。

产生砖红色沉淀无砖红色沉淀教材深挖1.(选择性必修2

P67拓展应用2)氮在生物群落与非生物环境间

(填“能”或“不能”)循环利用。请解释需不断向农田中施加氮肥的原因:

。

能

农田是人工生态系统,以提高农作物的产量,使能量更多地流向人类,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,加之农产品源源不断地自农田生态系统输出,其中的氮元素并不能都归还土壤,所以需要施加氮肥2.(选择性必修2

P64正文)生物富集与能量流动有什么区别?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逐级递减;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易错排查(1)热带雨林物种组成和结构复杂,物质循环相对封闭。(2024·甘肃卷)(

)(2)通过生物富集作用,镉能沿食物链传递到更高营养级。(2023·湖北卷)(

)(3)水生消费者对有机碳的利用,缓解了碳排放。(2023·湖北卷)(

)√√×关键能力•练透考法命题角度一

碳循环的过程及其他元素的物质循环1.(2026·湖北恩施模拟)温度是影响生态系统碳循环的重要因素,其通过调控生物代谢等控制碳汇(吸收并固定大气中的CO2)与碳源(向大气中释放CO2),进而改变大气中的CO2浓度。下列说法正确的是(

)A.热带雨林碳汇大于碳源,使其生物多样性的直接价值大于间接价值B.对被松毛虫危害的人工林喷洒信息素进行生物防治,有利于提高碳汇C.碳循环过程中,生产者和消费者提供给分解者的有机碳将全部转化为CO2D.若温度改变,使生产者光合作用速率增长幅度小于呼吸作用速率增长幅度,就会使生态系统碳汇低于碳源B解析

生态系统的间接价值大于直接价值,A项错误。使用信息素这种化学物质防治松毛虫,属于生物防治,可以使生产者吸收并固定更多的CO2,有利于提高碳汇,B项正确。分解者本身会吸收并积累一部分碳,C项错误。光合速率的增长幅度小于呼吸速率的增长幅度,但光合速率依然可以大于呼吸速率,此外,碳源不仅仅来源于呼吸作用,D项错误。2.(2024·安徽卷)磷循环是生物圈物质循环的重要组成部分。磷经岩石风化、溶解、生物吸收利用、微生物分解,进入环境后少量返回生物群落,大部分沉积并进一步形成岩石。岩石风化后磷再次参与循环。下列叙述错误的是(

)A.在生物地球化学循环中,磷元素年周转量比碳元素少B.人类施用磷肥等农业生产活动不会改变磷循环速率C.磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程D.磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环B解析

细胞中碳元素的含量高于磷元素,故在生物地球化学循环中,磷元素年周转量比碳元素少,A项正确。人类施用磷肥等农业生产活动,人为增加土壤中能被生产者利用的磷的量,改变了磷循环速率,B项错误。磷是ATP、NADPH等的组成成分,磷通过这些物质参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程,C项正确。磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环,D项正确。命题角度二

生物富集作用3.(2025·湖北卷)蚯蚓通常栖息在阴暗、潮湿的土壤环境中,以落叶、禽畜粪便和线虫等为食。四溴双酚A(TBBPA)是土壤中常见的污染物之一。科研人员以蚯蚓为实验对象,将其培养在浓度为1mg/kg的TBBPA污染土壤中进行30天富集实验,然后将蚯蚓转至干净土壤进行30天排出实验,实验结果如下图。下列叙述错误的是(

)A.蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者B.蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和C.该实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食,TBBPA不会沿食物链传递D.15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍C解析

蚯蚓以落叶、禽畜粪便和线虫等为食,在生态系统中既是消费者也是分解者,A项正确。据题图可知,蚯蚓体内TBBPA浓度大约在20天时达到最大值,所以蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和,B项正确。该实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食,蚯蚓体内的TBBPA会进入其他捕食者体内,从而沿食物链传递,C项错误。15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是8

μg/g,初始实验环境中TBBPA的浓度为1

mg/kg,前者大约是后者的8倍,D项正确。命题角度三

探究土壤微生物的分解作用4.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B解析

探究微生物对落叶的分解作用时,自变量是微生物的有无,因此对照组土壤不能灭菌处理。

考点二生态系统的信息传递必备知识•精读教材1.生态系统中信息的种类

性外同种或异种激素动物2.信息传递在生态系统中的作用

生命活动繁衍生物的种间关系平衡与稳定3.信息传递在农业生产中的应用

4.信息传递的应用:控制动物危害的技术方法比较

易错排查(1)两只雄孔雀为吸引异性争相开屏,说明行为信息能够影响种间关系。(

)(2)黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息。(

)(3)“油菜花开陌野黄,清香扑鼻蜂蝶舞”。油菜花通过物理、化学信息吸引蜂蝶。(2023·湖南卷)(

)(4)幼年蜜蜂学习采蜜技巧,依赖生态系统中的信息传递。(2023·河北卷)(

)××√√关键能力•练透考法1.(2024·湖北卷)研究发现,某种芦鹀分布在不同地区的三个种群,因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧。不同芦鹀种群的两个和求偶有关的鸣唱特征,相较于其他鸣唱特征有明显分歧。因此推测和求偶有关的鸣唱特征,在芦鹀的早期物种形成过程中有重要作用。下列叙述错误的是(

)A.芦鹀的鸣唱声属于物理信息B.求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果C.芦鹀之间通过鸣唱形成信息流,芦鹀既是信息源又是信息受体D.和求偶有关的鸣唱特征的差异,表明这三个芦鹀种群存在生殖隔离D解析

芦鹀个体间通过鸣唱传递求偶信息,鸣唱声属于物理信息,信息产生的部位是信息源,信息接收的生物或其部位是信息受体,A、C两项正确。因栖息地环境的差异,芦鹀的声音信号发生分歧,这是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果,B项正确。有两个和求偶有关的鸣唱特征不同,不能说明三个芦鹀种群存在生殖隔离,只有当差异足够大,导致不同种群间不能相互识别,才存在生殖隔离,D项错误。2.(2025·陕晋宁青卷)丛枝菌根真菌(AMF)可以帮助植物吸收磷,同时从植物中获取有机物。我国科研人员最近研究发现,小麦CNGC15基因突变后根细胞合成和分泌的黄酮类物质增加,吸引更多的AMF在小麦根部定殖。下列叙述错误的是(

)A.该基因突变可以增加生物多样性B.低磷条件下AMF与小麦互利共生C.小麦和AMF通过化学信息调节种间关系D.该基因突变不影响AMF和小麦种群间能量流动D解析

基因突变可增加生物多样性中的遗传多样性(基因多样性),A项正确。低磷条件下,AMF可帮助小麦吸收磷,小麦为AMF提供有机物,二者生活在一起,相互依存,互惠互利,属于互利共生的种间关系,B项正确。小麦分泌黄酮类物质吸引AMF在其根部定殖,通过化学信息来调节种间关系,C项正确。基因突变使小麦分泌黄酮类物质增加,吸引更多的AMF在小麦根部定殖,AMF从小麦中获取有机物,所以该基因突变影响种群间能量流动,D项错误。3.杜甫作为中国古代诗歌的集大成者,他的《江畔独步寻花七绝句》其六中“黄四娘家花满蹊,千朵万朵压枝低。留连戏蝶时时舞,自在娇莺恰恰啼。”描绘了百姓人家与大自然和谐相处的场景。下列相关叙述错误的是(

)A.日照时间的长短决定植物的开花期,体现了生物种群的繁衍离不开信息传递B.可以使用标记重捕法调查莺的种群密度C.黄莺的鸣叫声属于物理信息,物理信息也可来自非生物环境D.为防止果树遭受鸟害,用音响设备模拟天敌声音驱赶鸟属于机械防治D解析

为防止果树遭受鸟害,用音响设备模拟天敌声音驱赶鸟属于生物防治,D项错误。考点三生态系统的稳定性必备知识•精读教材1.生态平衡

并不是一成不变,而是一种动态的平衡结构和功能结构收支负反馈机制自我调节能力达到并保持平衡负反馈机制:是指在一个系统中,系统工作的效果,反过来又作为

调节该系统的工作,并且使系统工作的效果

,它可使系统

。

2.生态系统的稳定性(1)概念:生态系统

自身

处于相对平衡状态的能力。

动态平衡

信息减弱或受到限制保持稳定维持或恢复结构与功能(2)原因:生态系统具有自我调节能力。

负反馈调节生态平衡有限一定限度(3)抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较

正在受到破坏

曾经受到破坏恢复保持遭到破坏、恢复原状抵抗干扰、保持原状越小简单越大复杂一般来说,生态系统中的

越多,

越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。

生物种类食物网3.提高生态系统的稳定性

生活所需生活与生产干扰强度自我调节能力物质能量结构与功能4.设计和制作生态缸

封闭易错排查(1)与自然草地相比,物种比较单一的人工草坪自我维持结构和功能相对稳定的能力较低。(2022·辽宁卷)(

)(2)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。(2022·河北卷)(

)(3)湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础。(2021·河北卷)(

)(4)珊瑚生态系统具有抵抗不良环境并保持原状的能力,这是恢复力稳定性的表现。(2022·海南卷)(

)(5)红树林生态系统物种丰富,结构相对复杂,具有较强的自我调节能力。(2021·海南卷)(

)√√××√关键能力•练透考法1.(2025·湖南卷改编)某人擅自在一湖泊中“放生”大量鲶鱼。短期内鲶鱼大量死亡,导致水质恶化,造成生态资源损失,此人被判承担相关责任。下列叙述错误的是(

)A.鲶鱼同化的能量可用于自身生长、发育、繁殖B.鲶鱼死亡的原因可能是水体中氧气不足C.鲶鱼死亡与水质恶化间存在负反馈调节D.移除死鱼有助于缩短该湖泊恢复原状的时间C解析

鲶鱼同化的能量包括呼吸消耗和用于自身生长、发育、繁殖的部分,A项正确。短期内大量鲶鱼的输入会破坏溶解氧平衡,导致水体溶解氧被迅速消耗,水体中溶氧量不足引发鲶鱼大量死亡,B项正确。鲶鱼死亡导致水质恶化,水质恶化会进一步加剧鲶鱼死亡,属于正反馈调节,C项错误。移除死鱼可减少分解者耗氧和污染物积累,加速生态恢复进程,D项正确。2.(2025·河北卷)口袋公园是指在城市中利用零星空地建设的小型绿地,可满足群众就近休闲需求,为群众增添身边的绿、眼前的美。下列分析错误的是(

)A.大量口袋公园的建设有效增加了绿地面积,有助于吸收和固定CO2B.适当提高口袋公园的植物多样性,可增强其抵抗力稳定性C.口袋公园生态系统不具备自我调节能力,需依赖人工维护D.从空地到公园,鸟类等动物类群逐渐丰富,加快了生态系统的物质循环C解析

大量口袋公园的建设可有效增加绿地面积,有助于植物通过光合作用吸收和固定CO2,A项正确。适当提高口袋公园的植物多样性,生态系统的营养结构会变得更复杂,抵抗力稳定性增强,B项正确。任何生态系统都具备自我调节能力,口袋公园生态系统也具备一定的自我调节能力,若该生态系统长期维持稳定,需人工维护辅助,C项错误。从空地到公园,鸟类等动物类群逐渐丰富,该动物类群作为消费者,加快了生态系统的物质循环,D项正确。高考真题•演练1.(2025·云南卷)增加碳汇的目的是减少大气中CO2含量。下列措施中无法实现减少碳排放或增加碳汇的是(

)A.保护湿地

B.植树造林C.秸秆还田

D.动物饲养D解析

湿地生态系统具有强大的碳汇功能,保护湿地可以维持和增强其吸收CO2的能力,减少碳排放或增加碳汇,A项不符合题意。植物通过光合作用吸收CO2,植树造林能够增加植物的数量,从而吸收更多的CO2,增加碳汇,B项不符合题意。秸秆还田可以增加土壤有机质,改善土壤结构,同时秸秆在分解过程中会固定一部分碳,有助于增加碳汇,C项不符合题意。动物饲养过程中,动物呼吸会释放CO2,而且动物的粪便等在分解过程中也会产生温室气体,无法实现减少碳排放或增加碳汇,D项符合题意。