高考生物人教湖北课件第九单元 第31讲.docx

1、高考生物人教湖北课件第九单元 第31讲第31讲生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性目标要求1.分析生态系统中的物质循环的基本规律及其应用。2.举例说出生态系统中的信息传递。3.阐明生态系统中的稳定性。4活动：设计并制作生态瓶。1概念2碳循环(1)碳循环及存在形式在生物群落和无机环境间：主要以CO2形式循环。在生物群落内部：以含碳有机物形式传递。在无机环境中：主要以CO2和碳酸盐形式存在。(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)碳返回无机环境的途径生产者、消费者的呼吸作用。分解者的分解作用(实质是呼吸作用)。化石燃料的燃烧。3碳循环的破坏温室效应(1)形成原因：煤、石

2、油等化石燃料的大量燃烧，导致大气中的二氧化碳含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。(2)影响：使气温升高，加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。(3)解决途径减少化石燃料的使用，开发清洁能源。大力植树造林。4物质循环与能量流动的区别与联系(1)区别项目能量流动物质循环形式太阳能化学能热能过程沿食物链(网)单向流动在无机环境与生物群落之间反复循环范围生态系统各营养级全球(生物圈)特点单向流动、逐级递减全球性、循环性(2)联系二者均开始于生产者，通过光合作用合成有机物、固定太阳能，然后沿共同的渠道食物链(网)一起进行。物质作为能量的载体，使能量沿着食

3、物链(网)流动；能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程。能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。总体上来说，二者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。(1)生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与无机环境之间往复循环()(2)碳在生物群落和无机环境之间主要以有机物形式循环()(3)与碳循环有关的生理活动有光合作用、化能合成作用和呼吸作用等()(4)如果人们不按生态规律办事，乱砍滥伐森林，会影响生态系统的碳循环()(5)低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡()(6)生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网，所以物质和能量是循环

4、往复的()(7)物质是能量的载体，能量是物质的动力()考向一碳循环的过程分析如图为碳元素在生态系统中循环的模式图，图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分，箭头表示生理过程。请据图分析：(1)甲、乙、丙、丁分别代表生态系统的什么成分？并简述判断的理由。提示甲和丁之间有双向箭头，且其他几种成分都有箭头指向丁，所以丁为大气中的CO2库，甲为生产者；甲和乙都有箭头指向丙，所以丙为分解者，则乙为消费者。(2)碳在甲、乙、丙之间的流动形式是什么？在甲(或乙或丙)与丁之间的流动形式又是什么？提示碳在甲、乙、丙之间的流动形式是含碳有机物，在甲(或乙或丙)与丁之间的流动形式是CO2。(3)图中的字母分别表示什么过

5、程？提示b表示光合作用或化能合成作用，d和c表示呼吸作用，f表示微生物的分解作用，a表示捕食，e和g表示植物的残枝败叶和动物的遗体、排遗物等提供给分解者。1如图表示某生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分，表示生理过程。下列有关该图的分析，错误的是()A乙是该生态系统的基石B过程中碳的传递形式是CO2C过程主要是指绿色植物的光合作用D丙中的多种生物之间只存在竞争关系答案D解析由图可知，乙、丙、丁都指向甲，因此甲是无机环境，根据双向箭头可判断出乙是生产者，生产者是生态系统的基石，A正确；过程表示呼吸作用释放CO2，B正确；过程将CO2输入到生物群落中，主要是指绿色植物的光

6、合作用，C正确；丙中多种生物之间可能存在捕食关系，D错误。2某生态系统碳循环的部分示意图如下：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_(填“高于”或“低于”)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_(填“大于”或“小于”)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“ED”

7、、_。答案(1)D低于(2)呼吸作用大于(3)无机环境取消“DA”解析(1)题图显示：A、B、C、E均有箭头指向D，说明D表示大气中的CO2库。A、D之间是双向箭头，A、B死的有机物等可被C利用，说明A是生产者，C是分解者，进而推知：B是消费者，E为化石燃料的燃烧。由于许多因素的影响，特别是夏季植物的光合作用较冬季旺盛，使夏季大气中CO2的含量低于冬季。(2)CO2被生产者吸收，通过光合作用转变成体内的含碳有机物进入生物群落，再被图中的A生产者、B消费者的呼吸作用和C分解者的分解作用以及E化石燃料的燃烧，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，则随着演替的进行，生

8、物的种类和数量，特别是生产者的种类和数量逐渐增多，因此生产者吸收的CO2量大于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的含义改为无机环境，其他字母及文字代表的含义不变。因能量流动起源于生产者固定的太阳能、渠道是食物链和食物网、特点之一是单向流动，所以还需要修改之处有：增加“光A”、取消“ED”、取消“DA”。归纳总结碳循环图解中各成分的判定方法(1)图中双向箭头代表生产者、大气中的CO2库，其中其他所有成分都指向的为大气中的CO2库，即C为大气中的CO2库，A为生产者。(2)除了C之外，有最多被指向箭头的为分解者，即B为分解者。(3)三个图的模式其实

9、一致，复杂的地方在于消费者的划分，图甲中消费者只有D，图乙中消费者有D、E，图丙中消费者有D、E、F。(4)图甲蕴含的食物链为AD，图乙蕴含的食物链为ADE，图丙蕴含的食物链为ADEF。考向二物质循环和能量流动的关系分析(1)生态系统的物质循环是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。(2)生态系统中的物质是循环的，但农田生态系统还需要经常施肥的原因是农田中的农作物合成有机物(如蛋白质、磷脂等)时利用了土壤中的氮、磷等元素，这些元素随着粮食、瓜、果等输出农田生态系统，因此需要不断施入含氮、磷等元素的肥料。3如图为某生态系统

10、的碳循环示意图(表示生态系统的成分，表示相关过程)，下列叙述不正确的是(多选)()A图示的碳循环路径是完整的B流经该生态系统的总能量是通过过程实现的C图中以CO2的形式进行的过程有过程，以含碳有机物的形式进行的过程有D图中由生产者、和构成的食物链中，能量流动是单向、逐级递减的答案ACD解析图中、分别为大气中的CO2库、初级消费者、次级消费者和分解者。图中缺少、直接到的碳循环路径(第二营养级和第三营养级的呼吸作用)，故A项错误；流经该生态系统的总能量是生产者通过过程(如光合作用)实现的，B项正确；图中过程以CO2的形式进行，过程以含碳有机物的形式进行，C项错误；食物链中不包括分解者，D项错误。4

11、(2019山东菏泽一模)如图表示青藏高原的高寒草甸生态系统的部分成分(字母)以及相应的生理过程(序号)，回答下列问题：(1)该生态系统的结构包括_。(2)若该图表示生态系统的能量传递，图中所示的能量有_种形式，分别是_。(3)若该图表示生态系统的物质循环，则碳的主要存在形式是_，图中缺少的过程是_(用字母和箭头表示)。答案(1)生态系统的组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者)、食物链和食物网(2)3光能、有机物中的化学能、热能(3)二氧化碳和含碳有机物AD解析(1)该生态系统的结构包括生态系统的组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者)、食物链和食物网。(2)该图中

12、生产者将光能转换为化学能储存在有机物中，而生产者、消费者和分解者通过呼吸作用，使部分能量以热能的形式散失。(3)大气中的二氧化碳通过生产者的光合作用进入生物群落，在生物群落内部以含碳有机物的形式流动，图中A是生产者，D是分解者，故图中还缺少的过程是AD。1信息的概念：是指日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。2信息的种类、特点、来源及实例(连线)3信息传递在生态系统中的作用及应用4能量流动、物质循环和信息传递的关系项目能量流动物质循环信息传递特点单向流动、逐级递减循环流动、反复利用往往是双向的途径食物链和食物网多种地位生态系统的动力生态系统的基础决定能量流动和物质循环的方向和状

13、态联系同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体(1)变色龙变化体色，主要是向同类传递行为信息()(2)能量流动是单向的，物质循环和信息传递都是双向的()(3)当食草动物看到青草明显减少时，部分个体会另觅取食地，这体现了生态系统的信息传递功能()(4)羊和草之间的信息传递有利于调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定()(5)通过生态系统的信息传递，可以防治有害动物，也可以提高农产品或畜产品的产量()考向一信息传递的类型和作用分析据图分析生态系统的信息传递模型(1)图中“信息”可来自何处？提示生物或无机环境。(2)从图中可以看出，生态系统的信息传递是否只发生于生物与生物之间？提示不是，在生物与

14、生物之间以及生物与无机环境之间都能发生。(3)从信息传递的方向来看，生态系统的信息传递具有什么特点？提示具有双向传递的特点。5(2019安徽安庆五校开学考)萤火虫通过闪光来识别同伴；草原上的鸟在发现天敌后，雄鸟急速起飞，扇动翅膀为雌鸟发出信号；某种植物根系能分泌一种使休眠的真菌孢子发芽的化合物，如果将这类物质在作物播种前施入土中，就可以使休眠孢子提前发芽，使其找不到寄主而死亡。 以上三个实例分别体现的信息作用类型是()A物理信息；化学信息；行为信息B物理信息；行为信息；化学信息C行为信息；物理信息；化学信息D化学信息；行为信息；物理信息答案B解析萤火虫通过闪光来识别同伴，体现了物理信息的作用；

15、雄鸟急速起飞，扇动翅膀为雌鸟发出信号，体现了行为信息的作用；某植物根系分泌一种化合物使休眠的真菌孢子发芽，体现了化学信息的作用，B 正确。6下列有关生态系统信息传递及应用的叙述，不正确的是()A利用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度属于生态系统中信息传递的应用B利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度，属于化学防治C信息传递能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定D短日照作物黄麻，南种北移可延长生长期，提高麻皮产量，是对物理信息的合理利用答案B解析用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度，是利用昆虫的趋光性特点，属于生态系统中物理信息传递的应用，A正确；利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降

16、低害虫种群密度，属于生物防治，B不正确；信息传递能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定，C正确；短日照作物黄麻，南种北移可延长生长期，是“日照长短”这个物理信息对黄麻植物的刺激引起的，D正确。方法技巧生态系统中信息类型的辨析方法(1)涉及声音、颜色、植物形状、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、芽等感觉上的信息，则判断为物理信息。(2)若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点，则判断为化学信息。(3)凡涉及“肢体语言”的，则判断为行为信息。(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

17、(如洪水、瀑布旁)，生物间多以“肢体语言”这种“行为”进行信息交流。考向二生态系统的能量流动、物质循环和信息传递的比较(1)物质循环和能量流动的起点和终点是否相同？不同。能量流动的起点是生产者固定的太阳能，终点是散失的热能；而物质循环中物质在无机环境与生物群落之间往复循环，无起点和终点。(2)桑基鱼塘生态系统中有生产者桑树等，但是在管理该鱼塘过程中还要定期往水体中投入饲料，从生态系统的功能分析，其原因是生产者固定的太阳能不足以满足鱼类的需要，且需不断地输出经济鱼类，而其中的元素无法及时返回该生态系统。7(2020河南驻马店高三期末)下列对于生态系统结构和功能的相关叙述，正确的是(多选)()A生

18、态系统各成分间都有各种形式的信息传递B生态系统的物质循环发生在生物群落和无机环境之间C生产者除绿色植物外，还包括黑藻、蓝藻、硝化细菌等原核生物D生态系统的组成成分，通过物质循环、能量流动和信息传递紧密地联系在一起答案ABD解析生态系统各成分间都有各种形式的信息传递，A正确；生态系统的物质循环是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，B正确；生产者除绿色植物外，还包括蓝藻、硝化细菌等自养型的原核生物，黑藻属于真核植物，C错误；生态系统的组成成分，通过物质循环、能量流动和信息传递紧密地联系在一起，D正确。8如图表示生态系统各组

19、成成分之间的能量流动、物质循环及信息传递过程，则图甲、图乙、图丙可依次表示()A能量流动、物质循环、信息传递B能量流动、信息传递、物质循环C物质循环、能量流动、信息传递D信息传递、能量流动、物质循环答案C解析生态系统的物质循环具有循环往复、全球性的特点，图甲可表示物质循环；生态系统的能量流动是单向的，图乙可表示能量流动；生态系统的信息传递，不论是在生物与无机环境之间还是在生物与生物之间往往是双向的，图丙可表示信息传递。1概念：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。2形成原因：生态系统具有一定的自我调节能力。(1)基础：负反馈调节在生态系统中普遍存在。(2)特点：生态系统的自我

20、调节能力不是无限的，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力会迅速丧失，生态系统就到了难以恢复的程度。3稳定性的两种类型比较类型抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质使自身的结构与功能保持原状使自身的结构与功能恢复原状核心抵抗干扰、保持原状受到破坏、恢复原状二者联系相反关系：抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性弱，反之亦然；二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定。如图所示：4.提高生态系统稳定性的措施(1)控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力。(2)对人类利用强度较大的生态系统，应实施相

21、应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。5设计和制作生态缸设计要求相关分析生态缸一般是封闭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须具有很强的生活力，成分齐全生态缸中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定生态缸的材料必须透明有利于光合作用提供光能；保持生态缸内温度；便于观察生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的空间便于操作；缸内储备一定量的空气生态缸的采光应用较强的散射光防止水温过高导致水生植物死亡(1)观察稳定性，可通过观察动物、植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。(2)由于生态缸极为简单，自我调节能力极差，抵抗力稳定性

22、极低，其稳定性易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。(1)生物多样性高有利于提高生态系统的自我调节能力()(2)负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础()(3)某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量的变化是一种正反馈调节()(4)自我调节能力越强的生态系统，其恢复力稳定性也就越高()(5)生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统的恢复力稳定性就越强()(6)森林生态系统的抵抗力稳定性要比草原生态系统高()(7)一个生态系统的抵抗力稳定性很低，则恢复力稳定性就一定很高()(8)河流轻度污染后的净化恢复及火灾后草原的恢复均属于恢复力稳定

23、性()(9)落叶阔叶林遭到严重破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来的状态，原因是其抵抗力稳定性较低()考向一生态系统稳定性的分析下图表示受到干扰后，生态系统功能的变化图，两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围，请分析：(1)热带雨林生态系统与草原生态系统相比，受到相同干扰，草原生态系统的y值要大于(填“大于”或“小于”)热带雨林的y值。(2)x的大小可作为恢复力稳定性强弱的指标，同等干扰程度下，x值越大说明该稳定性越弱。(3)TS与生态系统总稳定性之间的关系是怎样的？提示TS可作为总稳定性的定量指标，面积越大，生态系统的总稳定性越低。9(2019河北九校高三联考)生态系统之所以能维持

24、自身结构与功能的相对稳定，是因为生态系统具有自我调节能力，以下不属于生态系统自我调节的实例的是()A某森林经过火灾后，许多种子萌发，迅速长成新植株B某种动物在其种群密度较高时繁殖能力下降C使用毒鼠药控制农田中老鼠的种群增长D某森林食虫鸟的数量因害虫数量的增加而增加答案C解析森林经过火灾后，许多种子萌发，迅速长成新植株，说明生态系统具有恢复力稳定性，属于生态系统自我调节的实例，A不符合题意；某种动物在其种群密度较高时繁殖能力下降，使该种群的数量保持相对稳定，属于生态系统自我调节的实例，B不符合题意；使用毒鼠药控制农田中老鼠的种群增长，不属于生态系统自我调节的实例，C符合题意；某森林食虫鸟的数量因

25、害虫数量的增加而增加，使害虫种群的增长受抑制，属于生态系统自我调节的实例，D不符合题意。10(2020山东高考模拟)放牧是草地生态系统重要的管理方式之一。下列说法正确的是(多选)()A家畜只采食一种牧草会减弱该牧草的竞争力B放养的家畜数量可根据牧草的种群密度确定C越长的放牧间隔越有利于牧草的可持续增长D禁止放牧一定能增加草地物种多样性答案AB解析家畜只食用一种牧草会使其种群数量减少，竞争能力减弱，A正确；可根据牧草种群密度合理放牧，B正确；牧草种群数量一般按照“S”型曲线增长，长期间隔后牧草种群生长速率减慢，不利于可持续利用，C错误；禁止放牧可能导致群落中某种牧草占优势(优势种)，不利于生物多

26、样性的增加，D错误。11两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰(A)后，其结构和功能的曲线变化情况如下图所示，由图不能得出的结论是()A同等强度的干扰下，乙生态系统的抵抗力稳定性比甲高B同等强度的干扰下，若乙生态系统干扰提前，则b点左移C若甲生态系统的干扰强度增大，则c点右移D乙生态系统b点后一定有新的物种产生答案ABC解析从图中可看出，甲、乙两个生态系统受到同等强度的干扰后，与乙相比，甲生态系统的结构和功能恢复原状所需要的时间长，波动范围大，说明甲的抵抗力稳定性低，乙的抵抗力稳定性高，A正确；若乙生态系统干扰提前，其结构和功能恢复至正常运行范围的时间也会提前，即b点左移，B正确；若甲的干

27、扰强度增大，则恢复原状所需要的时间延长，即c点右移，C正确；乙生态系统在恢复原状后不一定有新物种产生，D错误。归纳总结判断生态系统稳定性的方法(1)抵抗力稳定性强弱的判断(2)恢复力稳定性强弱的判断：一般与抵抗力稳定性成反比，但是也有例外，如极地苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较弱。考向二生态缸的制作和分析12近年来，市面上出现了很多观赏性小生态瓶，为人们的生活增添了乐趣。如图是一个简易生态瓶的示意图。回答下列问题：(1)在一定时间范围内，小生态瓶内_(填“能”或“不能”)进行碳、氧、氮、磷等元素的循环利用，原因是_。(2)简易生态瓶的抵抗力稳定性很低，原因是_。(3)若要在该生态

28、瓶中添加小动物，则应注意各营养级生物之间的合适比例，从能量流动的角度分析，这是因为_。答案(1)能该生态瓶内有生产者和分解者，能通过光合作用、呼吸作用、分解作用等生理过程实现各元素的循环利用(2)生物种类少，营养结构简单，自我调节能力很弱(3)能量流动是逐级递减的解析(1)由于小生态瓶内有生产者和分解者，因此在一定时间范围内，小生态瓶可以通过光合作用、呼吸作用、分解作用等生理过程实现碳、氧、氮、磷等元素的循环利用。(2)由于小生态瓶内生物种类少，营养结构简单，自我调节能力很弱，所以简易生态瓶的抵抗力稳定性很低。(3)能量在流动过程中逐级递减，因此添加小动物应注意各营养级生物之间的比例。1生态系

29、统的物质循环指的是组成生物体的各种元素在无机环境和生物群落之间循环往复的现象。2碳元素在无机环境和生物群落之间是以CO2的形式循环的，在生物群落内部是以含碳有机物的形式传递的。3生态系统的信息传递包括物理信息、化学信息和行为信息等形式。4生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性，二者呈负相关。5生态系统稳定性的基础是生态系统的自我调节能力，负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。1(2018海南，19)某同学将一面镜子竖立在一棵树旁，该树上的一只小鸟飞到镜前，对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打。下列关于该事件中信息传递的叙述，错误的是()A小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息B小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息C小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息D激怒小鸟的信息是直接来自非生物的化学信息答案D解析激怒小鸟的信息是直接来自非生物的物理信息，D错误。2(2018海南，21)对于一个结构和功能处于恢复过程中的生态系统，下列推论错误的是()A适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复B随着生物多样性的提高，系统的自我调节能力增强C恢复后的生态系统，其结构和功能可接近受损