高三生物学一轮复习讲义67 选择性必修2 第八单元 第48讲　生态系统的物质循环与信息传递

第48讲生态系统的物质循环与信息传递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、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1生态系统的物质循环一、碳循环1．碳循环的过程(1)请写出图中各标号的名称a．__________；b．__________；c．________________________________________；d．______________________________；e．__________________________________；f．____________________。分解者的分解作用不完全等同于分解者的呼吸作用。分解作用包括胞内分解作用和胞外分解作用。(2)碳的存在形式与循环形式(3)碳循环途径2．温室效应1．(人教版选择性必修2P63与社会的联系)大量植树造林可缓解温室效应，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．生态系统的物质循环(1)物质：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素。(2)范围：生物群落和______________之间。(3)特点：__________、________________。(4)应用：农业生产中常采用____________的模式。2．(人教版选择性必修2P67拓展应用T2)氮元素在生物群落与非生物环境间能循环利用。农业生产上还要不断地向农田中施加氮肥，原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。二、生物富集三、能量流动和物质循环的关系1．区别项目能量流动物质循环形式太阳能→化学能→热能有机物→无机物过程沿食物链(网)____________流动在生物群落与非生物环境之间____________范围生态系统各营养级________(生物圈)特点____________、____________________性、循环往复运动2．联系(1)物质作为能量的________，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为________，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返。(2)二者同时进行，相互依存、不可分割。1．土壤中小动物呼吸作用产生的CO2参与生态系统的碳循环。 ()2．水生消费者对有机碳的利用，缓解了碳排放。 ()3．大气中的CO2进入生物群落的唯一方式是光合作用。 ()4．物质循环和能量流动是两个相对独立的过程。 ()5．人类活动加速了铅的循环，改变了铅在环境中的分布。 ()1．用关键词、线段、箭头、方框等表示碳是如何进出生产者、消费者、分解者的。2．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)。某草原早年因牧民们的畜牧养殖的放养过度和区域性人口密度增加的影响，常年处于CO2过饱和状态，经治理后，该草原生态系统每年的有机碳分解量低于生产者有机碳的合成量，实现了碳的零排放。(1)草原土壤有机碳的分解会随着全球气候变暖而加剧，原因主要是什么？。(2)碳在草原生物群落中主要以有机物的形式传递，碳循环具有全球性的主要原因是什么？。(3)在草原生态系统修复过程中，为促进碳的固定可以采取的措施有哪些？(答出1点即可)。(4)该草原生态系统中有机碳分解是实现碳循环的重要途径，其中土壤有机碳的分解离不开土壤微生物的分解作用，为了验证该草原生态系统中土壤微生物对枯草具有分解作用，请简要写出实验设计思路。。碳循环1．(链接人教版选择性必修2P62图文信息)某森林生态系统碳循环过程如图所示，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分，A、B、C、D是丙中存在捕食关系的生物。下列有关叙述错误的是()A．乙和丁是物质循环中连接生物群落和非生物环境的重要成分B．丙中的碳主要以有机物的形式传递，丙可促进物质循环C．图中B和C为第二营养级，D为第二或第三营养级D．乙、丙、丁中的碳可能通过非细胞呼吸的方式释放到甲中2．(链接人教版选择性必修2P63与社会的联系)在碳循环过程中，地球系统存储碳的载体称为碳库，包括大气、土壤植物和海洋等。通过衡量各碳库对大气CO2的贡献，碳库可分为碳源(向大气中排放CO2)和碳汇(吸收大气CO2)。农田生态系统是最活跃的碳库，它既可能是碳源，也可能是碳汇。该碳库包括农作物碳库和土壤碳库，是维系社会系统粮食和工业原材料供应，调节大气CO2的重要组成部分。下列叙述错误的是()A．农作物碳汇等于农作物呼吸消耗减去人类收获和其他用途消耗量B．农作物收获期短，粮食和秸秆大多被消耗掉，更容易成为碳源C．农田土壤碳库由土壤有机碳、微生物活动和根系生长三部分构成D．人类对土地的利用方式、耕作方式与管理等影响农田土壤的碳汇生物富集3．(链接人教版选择性必修2P63－64图文信息)植物对重金属的生物富集系数是指某种重金属元素在植物体内与土壤中含量的比值。某矿区三个样地Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的污染程度依次加重，统计甲、乙植物对矿区重金属铅(Pb)、镉(Cd)及锌(Zn)的富集系数如表所示。据表分析，以下叙述合理的是()植物Pb富集系数Cd富集系数Zn富集系数ⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢ甲1.253.746.214.7610.2915.972.445.309.19乙0.340.611.211.932.513.081.271.582.70A．两种植物体内重金属含量高于土壤B．甲更适合用于该矿区土壤修复C．乙对Pb的富集能力高于Cd和ZnD．乙对Cd富集量与土壤污染程度无关物质循环和能量流动的关系分析4．(2024·辽宁沈阳二模)图甲是某生态系统中部分成分之间联系的局部图，图乙表示能量流经F营养级的示意图(a、b、c表示能量)，下列叙述正确的是()A．图甲中D是三级消费者，图中缺少C→A的过程B．碳在E与其他生物成分之间是以CO2的形式循环的C．图乙中能量b表示用于F自身生长、发育和繁殖的能量D．流入B营养级的能量最多是(c2＋b)×4%或a×4%5．(2024·广东深圳模拟)“作物—蚯蚓”种养模式是一种重要的菜田生态模式。某农科所在2019～2021年连续3年调查“花菜—蚯蚓”种养田杂草物种数，调查时挑选5块地势平坦、大小接近(约3000m2)的田地开展杂草调查。于花菜移栽后45d左右，采用随机取样计数法，每块田调查10个点，每个点面积1m2，记录杂草物种数，得到图1所示结果。图2为生态系统的物质循环部分示意图，甲、乙、丙、丁表示生态系统的相关成分。回答下列问题：(1)调查“花菜—蚯蚓”种养田杂草物种数时，实验组为“花菜—蚯蚓”种养田，对照组为__________________________________，在实验期间，不同田地栽培和管理措施相同，__________(填“使用”或“不使用”)除草剂。调查中发现，“花菜—蚯蚓”种养田中的蚯蚓在土壤中随机分布，这__________(填“属于”或“不属于”)群落的水平结构。(2)调查的“花菜—蚯蚓”种养田就是一个生态系统，其中的蚯蚓以腐烂的有机物为食，从生态系统组成成分看，“花菜—蚯蚓”种养田中的蚯蚓对应图2中的______，它们在生态系统中的作用有___________________________。图2要表示完整的碳循环过程，还应补充的两个重要过程是__________________(用文字和箭头的形式表示)。(3)从图1调查结果看，蚯蚓对花菜田间杂草物种数的影响是______________。蚯蚓在花菜田间生活过程中，同化的能量一部分用于自身______________________，一部分在进行____________的过程中以热能的形式散失，该过程也促进了生态系统的碳循环。考点2生态系统的信息传递一、信息传递的种类和作用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(人教版选择性必修2P70－71思考·讨论)烟草植株释放的化学物质，在白天与夜间是否都使它本身受益？为什么？___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。二、信息传递在农业生产中的应用1．提高____________的产量。如利用模拟的____________吸引大量的传粉动物，就可以提高果树的传粉效率和结实率。2．对____________进行控制。如利用______________诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度。1．在生态系统的信息传递中，需要植物的叶、芽及细胞中的光敏色素等信息受体。 ()2．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。 ()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。 ()4．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。 ()5．采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递。 ()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：信息传递的种类、作用及应用1．(链接人教版选择性必修2P68－69正文)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2．(链接人教版选择性必修2P70－71思考·讨论)烟草植株在4～10月开花，开花需要光信息刺激。当烟草植株受到蛾幼虫攻击后，能够产生和释放信息素。信息素白天可以吸引蛾幼虫的天敌来捕食蛾幼虫，夜晚又可以驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能停留在叶片上产卵。相关叙述或推断合理的是()A．光信息刺激植物开花，体现生命活动的正常进行离不开信息的传递B．“深山密林，猿声尖啼”所体现的信息类型与信息素相同C．信息素只能作用于不同种生物，维持生态系统的平衡与稳定D．信息传递可以调节捕食者和被捕食者的数量，影响种间关系判断生态系统信息传递种类的方法(1)从信息传播的途径判断①涉及声音、颜色、植物形状、磁场、温度等物理因素，可判断为物理信息。②涉及的信息载体为化学物质，如动物的性外激素，可判断为化学信息。③涉及动物的特殊行为，“肢体语言”可判断为行为信息。(2)从文字表述的着重点判断①孔雀开屏，如果是通过羽毛的颜色等传递给对方，则属于物理信息。②孔雀开屏，如果是通过行为传递给对方，则属于行为信息。综合考查生态系统的功能3．(链接人教版选择性必修2P80选择题T3)生态系统中物质循环、能量流动和信