版高考生物复习生物与环境第39讲物质循环信息传递和生态系统的稳定性学案.docx

1、版高考生物复习生物与环境第39讲物质循环信息传递和生态系统的稳定性学案第39讲物质循环、信息传递和生态系统的稳定性1.生态系统中物质循环基本规律及应用()2.生态系统中的信息传递()3.生态系统的稳定性()生态系统物质循环实例碳循环1物质循环(1)概念：组成生物体的各种元素在生物群落与无机环境之间不断地循环的过程。(2)特点：全球性、反复利用、循环流动。(3)与能量流动的关系：二者同时进行，相互依存，不可分割。(4)意义：通过能量流动和物质循环使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。2碳循环(1)碳在无机环境中的存在形式：CO2和碳酸盐。(2)碳在无机环境与生物群落之间

2、的循环形式：CO2(主要)。(3)循环过程：碳从无机环境到生物群落是通过光合作用、化能合成作用实现的；从生物群落到无机环境则是通过动植物的细胞呼吸和微生物的分解作用实现的。3温室效应(1)形成原因：大量化石燃料的燃烧，大气中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。(2)影响：导致气温升高，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。1(必修3 P101图511改编)如图表示生物圈中碳循环过程，其中A、B、C表示生态系统的不同成分。下列有关该图的分析，正确的是()A图中生态系统中的食物链是ABCB碳从生物群落进入无机环境的途径是C碳循环具有全球性，

3、磷循环不具有全球性D提高过程有利于维持大气中的碳、氧平衡解析：选B。从图中看出，A为分解者，生态系统中的食物链是BC；碳从生物群落进入无机环境的途径是生产者的呼吸作用、分解者的分解作用和消费者的呼吸作用；碳循环具有全球性，磷循环也具有全球性；提高过程使大气中的CO2含量增加，会破坏大气中的碳、氧平衡。2(深入追问)(1)CO2可以通过哪些生理过程转化成含碳有机物，进入生物群落？提示：光合作用、化能合成作用。(2)上面改编题中，BC过程中碳主要以什么形式传递？提示：含碳的有机物。 突破1碳循环常见变式模型(1)图2根据a与c之间的双向箭头判断：a是生产者，c是非生物的物质和能量。根据a、b、d的

4、箭头都流向e，可进一步判断：b是初级消费者，d是次级消费者，e是分解者。(2)图3根据a与e之间的双向箭头判断：a为非生物的物质和能量，e为生产者。然后观察剩余的几个成分，其中其他生物部分的箭头都指向c，所以c是分解者，剩余的b、d、f则为消费者。整个图解中，食物链是efdb。 突破2能量流动与物质循环之间的关系(1)区别项目能量流动物质循环(以碳循环为例)形式以有机物为载体主要是无机物特点单向流动、逐级递减全球性、循环性范围生态系统各营养级生物圈(全球性)(2)联系两者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群

5、落和无机环境之间循环往返。(1)循环方向：碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他各成分间的传递均是单向的。(2)生物富集作用：在食物链中重金属和DDT等，通过食物链逐渐积累，营养级越高，浓度越大。 【感知考题】(2015高考海南卷，28改编)回答下列关于红树林生态系统的问题：(1)某红树林生态系统的碳循环如图所示。图中A是一种气体，B、C、D、E和F表示生物成分，箭头表示碳流动的方向。图中A表示_，生物成分E表示_，生物成分F表示_，生物成分_表示初级消费者。(2)题图所示的成分中，能量在生物群落中的流动方向是_，最终以_散失。(3)碳循环过程中

6、，碳从生物群落回到无机环境的途径有三条：生产者和消费者的呼吸作用。_。_。答案(1)CO2库生产者分解者C(2)单向的热能(3)分解者的分解作用化石燃料的燃烧若E、C、F分别对应下面图甲、乙、丙，则(1)X与甲中图示生物类群的能量来源不同，X代表的生物为化能自养细菌；Y的细胞结构与丙中图示生物不同，Y的细胞结构最主要的特点是有核膜包被的细胞核。(2)大气中的CO2在甲中图示的c处(在ad中选择)合成有机物；含碳有机物在甲、乙中图示的a、b、e、g处(在ag中选择)可以分解为CO2。 高分点拨类题通法“三看法”快速确认碳循环的各环节【跟进题组】 命题1碳循环过程及特点分析1(2017陕西西安模拟

7、)如图是某城市人工湿地示意图，需要补充完善的碳循环过程包括()A植物大气中CO2B动物大气中CO2C植物大气中CO2和动物大气中CO2D以上均错误解析：选C。图中只有生物成分之间及微生物与大气中CO2间的碳流动过程，缺乏植物和动物与大气间的CO2交换过程，大气中的CO2进入生物群落主要依赖于植物的光合作用，生物群落中的碳进入大气主要通过植物、动物和微生物的呼吸作用(图中已有微生物的分解作用)。2气候变化与生态系统的碳循环密切相关，如表为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。时期碳吸收量(kg Ca1)碳释放量(kg Ca1)A1.2010141.201014B1.2010141

8、.261014下列叙述不正确的是()A生态系统碳的吸收主要是通过光合作用实现的，碳的释放主要是通过呼吸作用实现的B表中A时期处于相对稳定状态，原因是碳的吸收量与释放量相对平衡C由于过度排放人工碳使得植物光合作用受到抑制，破坏了生态系统的物质循环，导致大气中二氧化碳的增加，并引起气候变化D化石燃料的燃烧对现代碳循环影响巨大解析：选C。植物通过光合作用固定大气中的无机碳，而生物的呼吸作用则把生物群落中的有机碳转变为无机碳，再返还给大气。表中A时期碳的吸收量和释放量是相同的，说明大气中碳的含量相对稳定。B时期碳的释放量大于吸收量，说明人为增加化石燃料的燃烧会增加碳的释放量，从而影响整个生态系统的碳循

9、环。大气中CO2含量的提高可以增强光合作用，而不是使光合作用受到抑制，所以C项的表述是错误的。易错点1误认为在生物群落中碳都是以CO2的形式进行循环的点拨在生态系统中，碳元素主要以CO2的形式循环，其含义是指碳元素从无机环境进入生物群落以及由生物群落返回无机环境是以CO2的形式进行的，但在生物群落内碳元素则是以含碳有机物的形式进行传递的。易错点2误认为能量伴随着物质循环而循环点拨物质循环流动，能量单向流动不循环，所以不能说能量伴随着物质循环而循环。 命题2物质循环和能量流动规律的应用实例分析3(2017浙江温州二模)如图为现代版“桑基鱼塘”农业生态系统的能量流动和物质循环模式图，据图分析正确的

10、是()A“桑”不能代表能量流动B模式图中不应有“池塘”的箭头C鱼是二级消费者D该生态农业促进了能量流动和物质循环解析：选D。“桑”代表该生态系统能量的输入，A错误；该池塘水体中还有其他的生产者，模式图中应有“池塘”的箭头，B错误；图中显示鱼以蚕粪为食，是初级消费者，C错误；该生态农业促进了物质循环，提高了能量的利用率，D正确。生态系统的信息传递1信息的种类、特点及来源连一连2信息传递的作用及应用项目作用或应用在生态系统中的作用个体水平：生命活动的正常进行，离不开信息的作用种群水平：生物种群的繁衍，也离不开信息的传递群落和生态系统水平：调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定在农业生产中的应用提高

11、农产品或者畜产品的产量；对有害动植物进行控制1(必修3 P107资料分析4改编)如图所示，当烟草叶片受到甲种蛾幼虫的采食刺激后，烟草叶片会释放出挥发性的化学物质，这种化学物质白天会吸引甲种蛾幼虫的天敌，夜间会驱赶乙种蛾，使其不能在烟草叶片上产卵(乙种蛾幼虫也采食烟草叶片)，下列说法不正确的是()A甲种蛾幼虫与天敌的种间关系最可能是捕食B在烟草叶片保护其不受蛾幼虫侵害时起作用的信息类型是物理信息C甲种蛾幼虫与乙种蛾幼虫的种间关系是竞争D图中所示生物构成的食物网是：答案：B2(深入追问)(1)与生态系统的能量流动相比，信息传递的方向有何特点？提示：生态系统的能量流动是单向的，但信息传递是双向的。(

12、2)信息传递的范围有哪些？提示：生态系统的信息传递可以在生态系统的各个成分间进行，包括生物与生物之间，以及生物与无机环境之间。1信息传递的范围2信息传递与生态系统其他功能的比较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范围生态系统中各营养级生物圈生物之间，生物与无机环境之间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态联系同时进行，相互依存，不可分割，形成一个统一整体【感知考题】(2017宿州、亳州一检)生态系统中信息的传递方式多种多样。如蝉在夏天的鸣唱、萤火虫通过闪光来识别同伴；地甫鸟的雄鸟在发现天敌后急速起飞，扇动

13、翅膀向雌鸟发出信号。有人做了一个实验：迅速将一只椿象杀死，尽管做得很干净无声，但还是引起了其他椿象的逃跑。下列相关说法错误的是()A以上信息分别属于物理信息、行为信息和化学信息B生态系统中信息是由生物发出并相互传递而发挥其作用的C种间关系的调节和种群的繁衍离不开信息的传递D利用信息传递的负反馈调节是维持生态系统稳定的基础解析生态系统中物理信息的来源还可以是无机环境，如颜色、湿度、温度、磁力等。答案B1神经元释放神经递质作用于突触后膜受体使下一个神经元兴奋或抑制，不属于(填“属于”或“不属于”)生态系统的信息传递。2遗传信息的传递遵循：质，该信息传递不属于(填“属于”或“不属于”)生态系统的信息

14、传递。 高分点拨类题通法巧判生态系统信息传递的类型(1)涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号，通过动物感觉器官如皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息，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”者均属行为信息。(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(如洪水瀑布旁)，生物多以“肢体语言”这种“行为”信息交流。【跟进题组】 命题1信息传递的种类、特点及应用分析1(2017山东泰安市高三模拟)下列信息的传递中，与其他三种不属于同一类型的

15、是()A小囊虫在发现榆、松等可寄生植物后，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，与栎树产生相互拮抗的现象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解析：选C。A项中的“信息素”、B项中的“化学物质”、D项中的“气味”均能说明其信息传递的类型属于化学信息，而C项中的“低频声波”则说明其信息传递的类型属于物理信息。2(2017河北石家庄市高三统考)下列有关生态系统信息传递的说法，不正确的是()A任何生命形式，如果没有接受信息、处理信息和利用信息的能力，就无法适应环境B信息传递应用在农业生产中，不仅可以提高农产品的产量，也可对有害

16、生物进行控制C延长短日照植物黄麻的光照时间可提高麻皮产量，这属于行为信息的合理利用D在生态系统中，信息传递往往是双向的解析：选C。生命活动的正常进行，离不开信息的作用，A项正确；信息传递在农业中的应用主要是提高农产品或畜产品的产量，对有害生物进行控制等，B项正确；光照属于物理信息，而不是行为信息，C项错误；能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的基本功能，信息传递往往是双向的，D项正确。易错点1误认为生态系统的信息传递包括细胞之间的信息传递点拨生态系统的信息传递不包括细胞之间的信息传递，而是指种群内部个体之间，种群之间以及生物与无机环境之间的传递。易错点2误认为生态系统的物理信息只来源于环境点

17、拨物理信息既可以来源于环境，如光、电、波等；也可以来源于生物，如花的颜色、鸟的鸣叫。 命题2生态系统能量流动、物质循环及信息传递的比较3某校园生态系统的部分食物网如图所示。下列分析合理的是() A碳以CO2的形式沿着箭头所示渠道流动B消费者的营养级别越高，其可利用的总能量越多C若乌鸫被驱出校园，则该生态系统的营养结构复杂程度降低D蜗牛和乌鸫之间的能量流动和信息传递都是双向的解析：选C。碳在群落与无机环境之间以CO2的形式循环，在群落内则以含碳有机物的形式沿着食物链流动，A错误；因为能量流动的特点是单向流动、逐级递减，所以消费者的营养级别越高，损耗的能量就越多，可利用的总能量越少，B错误；若乌鸫

18、被驱出校园，则该生态系统的食物网会变得简单，营养结构复杂程度会降低，C正确；营养级之间的能量流动是单向的，信息传递是双向的，D错误。4(2017江西南昌一模)某水库存在一条由甲、乙、丙三种生物组成的食物链，如图表示三种生物在水库中不同深度的分布状况。下列说法正确的是()A甲、乙、丙一起可以构成一个生物群落B甲的光合作用能推动物质和能量的循环C影响甲分布的物理信息主要来源于无机环境D丙与乙之间的个体数量比值就是能量传递效率解析：选C。群落是在一定的自然区域中所有生物的集合，该水库中的甲、乙、丙不能构成一个生物群落，A错误；物质可以循环利用，而能量不能循环利用，B错误；甲是生产者，影响其分布的最主

19、要因素是光照，C正确；能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值，并不是个体数量的比值，D错误。生态系统的稳定性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原因：生态系统具有一定的自我调节能力。3调节基础：负反馈调节。(1)作用结果：使生态系统达到并保持相对稳定。(2)示例：森林中的食虫鸟和害虫的数量变化。如图所示：(3)意义：生态系统自我调节能力的基础。4特点：调节能力有一定的限度。5稳定性的两种类型分类含义与营养结构的关系抵抗力稳定性抵抗外界干扰，使自身的结构与功能保持原状的能力与营养结构的复杂程度呈正相关恢复力稳定性受到外界干扰后恢复到原状的能力与营养结构的复杂程度呈

20、负相关6提高稳定性的措施(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，实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。1(必修3 P112基础题T1改编)下列与生态系统稳定性相关的叙述，正确的是()A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B农田生态系统比草原生态系统的稳定性高C对于极地苔原(冻原)来说，由于物种组成结构简单，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低D在遭到严重破坏后，相对于池塘生态系统而言，海洋生态系统恢复更快解析：选C。生态系统组成成分越多，食物网越复杂，其恢

21、复力稳定性往往越低；就抵抗力稳定性而言，农田生态系统应比草原生态系统低；在遭到严重破坏后，池塘生态系统应比海洋生态系统恢复快。2(深入追问)判断正、负反馈调节的依据和方法是什么？提示：(1)依据：调节后的结果与原状态之间的变化。(2)方法：调节后1生态系统调节中正反馈和负反馈的比较正反馈调节负反馈调节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结果常使生态系统远离稳态有利于生态系统保持相对稳定实例分析2生态系统抵抗力稳定性大小的判断3生态系统稳定性的形成生态系统稳定性是一个发育成熟的生态系统所具备的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，其形成原理

22、可表示为：【感知考题】(2017南京市统考)如图表示气候变化对甲、乙生态系统中种群类型数量的影响。据图分析，下列叙述正确的是()A甲生态系统的抵抗力稳定性一定较乙生态系统强B甲生态系统的恢复力稳定性一定较乙生态系统强C乙生态系统在S点后一定有新物种产生D乙生态系统在S点后一定经历初生演替过程解析从图中可看出甲生态系统的抵抗力稳定性一定较乙生态系统强；抵抗力稳定性强的生态系统一般恢复力稳定性弱；新物种产生需经历漫长的时间；乙生态系统在S点生物群落基本消失，S点以后又出现新的种群，属于次生演替，但不一定形成新物种。答案A 高分点拨类题通法通过曲线图辨析抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系图形

23、解读(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。(2)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱，反之，抵抗力稳定性强。(3)x可以表示恢复到原状态所需的时间，x越大，表示恢复力稳定性越弱，反之，恢复力稳定性越强。(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为总稳定性的定量指标，这一面积越大，即x与y越大，则说明这个生态系统的总稳定性越低。【跟进题组】 命题1生态系统的稳定性及调节机制1下列关于生态系统自我调节能力的叙述，错误的是()A森林中，害虫数量增多时食虫鸟也会增多，害虫种群的增长就受到抑制，这属于生

24、物群落内的负反馈调节B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C自我调节能力强的生态系统，其稳定性也高D当外界干扰强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力将会减弱解析：选C。生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性两个方面。营养结构越复杂，其自我调节能力越强，抵抗力稳定性越强，而恢复力稳定性越弱，负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。2(2017杭州模拟)某池塘演变早期，藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤随之大量繁殖，导致藻类数量减少，接着又引起水蚤减少。后期因排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡。关于上述过程的叙述正确的是()A早期不属于负反馈

25、调节，后期属于负反馈调节B早期属于负反馈调节，后期属于正反馈调节C早期、后期均属于负反馈调节D早期、后期均属于正反馈调节解析：选B。负反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化，题干中所述的早期符合负反馈调节的机制。正反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化促进或加强最初所发生的变化，题干中所述的后期属于正反馈调节。 命题2生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较分析3下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是()A在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提高B在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力稳定性提高C在一块牧草地上

26、栽种乔木形成树林后，其恢复力稳定性下降D一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力稳定性提高答案：B4.如图为某一生态系统稳定性图解，对此解释不正确的是() Aa为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性Ba为恢复力稳定性，b为抵抗力稳定性C恢复力稳定性与营养结构的复杂程度呈反比D抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈反比答案：B易错点1抵抗力稳定性和恢复力稳定性的判断点拨某一生态系统在彻底破坏之前，受到外界干扰，遭到一定程度的破坏而恢复的过程，应视为抵抗力稳定性，如河流轻度污染的净化；若遭到彻底破坏，则其恢复过程应视为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。易错点2抵抗力稳定性与恢复力稳定性并不都是呈负相关点拨在某

27、些特殊生态系统中，抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低，如北极苔原生态系统和荒漠生态系统。以金字塔结构考查生态系统的结构、功能与稳态调节5图甲、乙分别为农村和城市生态系统的生物量(生命物质总量)金字塔示意图。下列叙述正确的是()A两个生态系统均可通过信息传递调节种间关系B两个生态系统的营养结构均由3个营养级组成C城市生态系统不具有自我调节能力，抵抗力稳定性低D流经两个生态系统的总能量均是其植物所固定的太阳能解析：选A。A项，生态系统均可通过信息传递调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。B项，题图甲、乙分别表示农村和城市生态系统的生物量金字塔，两者的营养结构不是由3个营养级组成的，如在农村生态系

28、统中，存在食物链：农作物昆虫蜘蛛鸟猫头鹰，不只由3个营养级组成。C项，任何生态系统都具有自我调节能力，只是自我调节能力有一定的限度。虽然城市生态系统的营养结构简单，但其也有自我调节能力，只是自我调节能力弱，抵抗力稳定性低。D项，流经城市生态系统的总能量来自生产者固定的太阳能和外来人为的物质输入。核心体系构建填空循环性单向流动、逐级递减双向生产者消费者分解者恢复力稳定性抵抗力稳定性行为信息规范答题必备1.生态系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

29、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。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。课时作业1(2017云南玉溪一中一模)如图为碳循环的部分示意图，下列说法正确的是()A碳循环是指CO2在生物圈的循环过程B伴随A过程的进行，能量输入生物群落中CB过程只代表生物的呼吸作用D能完成该循环的生物一定含有叶绿体和线粒体解析：选B。碳循环是指碳元素在生物圈的循环，A错误；图中A过程为光合作用或化能合成作用，伴随A过程的进行，能量输入生物群落中，B正确；B过程包括动植物的呼吸作用、分解者的分解作用和化石燃料的燃烧等，C错误；原核生物无叶绿体和线粒体，也可完成该循环，D错误。2(2017江苏淮安二模)下列关于生态系统中信息传递的叙述，正确的是()A生态系统中的信息只能来源于同种或异种的生物B植物生长素