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1、第31讲 生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性,【新课程标准】,考点一 生态系统的物质循环,1.物质循环 (1)概念：组成生物体的各种元素在_与_之间不断循环的过程。 (2)分析 物质：组成生物体的_，如C、H、O、N、P、S等。 循环范围(两个支点)：_之间。 (3)特点：_，反复利用、_。,生物群落,无机环境,化学元素,生物群落和无机环境,全球性,循环流动,2碳循环过程分析,生产者,消费者,呼吸作用,光合作用和化能合成作用,呼吸作用,化石燃料的燃烧,光合作用,CO2,含碳有机物,CO2,CO2,碳循环,气温升高,相互依存,载体,动力,教材细节 1教材必修3P100“思考与讨论1”：碳在自
2、然界以什么形式存在？ 提示：单质与化合物；有机物与无机物。 2教材必修3P101“侧栏思考题”：大力植树造林，一定能控制温室效应吗？ 提示：大力植树造林后，这些植物能大量吸收已有的二氧化碳，因而能起一定的缓解作用。但更应该控制源头温室气体的排放。 3教材必修3P101“与社会的联系”：在自然生态系统中怎样维持碳循环的平衡？ 提示：植物摄取碳的速率与生物把碳释放到大气中的速率大致相同。,诊断辨析 (1)碳在生物群落和无机环境之间主要以有机物形式循环( ) (2)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( ) (3)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(
3、 ) (4)低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡( ) (5)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( ),(1)生态系统的物质循环中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统，而是指地球上最大的生态系统生物圈，因此物质循环具有全球性。 (2)生态系统的物质循环中所说的“物质”并不是指组成生物体的化合物，而是指组成生物体的化学元素，如C、H、O、N、P、S等。 (3)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。,1下列关于碳循环的叙述，正确的是() A大气圈的含碳量明显高于海洋 B生物圈需不断地从
4、外界获得碳的补充 C人类对能源的过度消费会导致大气中CO2含量增加 D大气圈通过碳循环时刻保持着CO2含量稳定不变,解析：海洋是地球系统中最大的碳库，海洋碳库是大气的50倍，A错误；碳循环是指在生物圈中的循环，因此也叫生物地球化学循环，碳循环中的物质可以被反复利用，所以生物圈不需要从外界获得碳的补充，B错误；由于人类对能源的过度消费使二氧化碳释放量大于植物的吸收量，会导致大气中CO2含量增加，C正确；冬季气温低，植物光合作用弱，吸收CO2减少，中高纬度的人们需要燃烧化石燃料取暖，使CO2排放增多，故大气中CO2含量会随季节变化，而不是二氧化碳含量稳定不变，D错误。 答案：C,2如图是生态系统四
5、种成分组成的关系图解，下列叙述错误的 是() A生态系统的能量流动的起点从A开始 B图中的食物链可以用ADC表示 CBA的过程主要是通过光合作用实现的 D碳在无机环境与生物群落之间是以CO2的形式进行循环的 解析：生态系统的能量流动的起点从A生产者固定太阳能开始，A正确；图中A为生产者，D是消费者，食物链可以用AD表示，B错误；非生物的物质和能量到生产者的过程主要是通过光合作用实现的，C正确；碳在无机环境与生物群落之间是以CO2的形式进行循环的，D正确。 答案：B,规律技法 碳循环三种变式图的判断 (1)图1先根据双向箭头和有三个箭头指向B判断：A和B应分别为生产者和非生物的物质和能量，不能写
6、“无机环境”，也不能写“生物类别”。再根据AC判断：C为消费者，则D为分解者。,(2)图2根据A与C之间的双向箭头和有三个箭头指向C判断：A是生产者，C是非生物的物质和能量。根据A、B、D的箭头都流向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。 (3)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。,3下列关于生态系统物质循环和能量流动的叙述，正确的是() A使用粪便作肥料，其能量可以流向植物，实现了对能量的多级利用 B物质是
7、能量的载体，生态系统的能量是伴随物质而循环利用的 C碳在生物群落中循环主要是以CO2的形式进行的 D无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用 解析：植物只能利用太阳能，不能利用有机物中的能量；能量不能循环利用；碳在生物群落和无机环境之间主要是以CO2的形式进行循环的；无机环境中的物质可通过多种途径被生物群落反复利用。 答案：D,4下图为部分碳循环示意图，下列叙述正确的是() A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 B生产者为第一营养级，之和为生产者固定的总能量 C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 D途径主要是通过光合作用实现的，
8、途径是通过呼吸作用实现的,解析：是分解者，不参与食物链的组成，食物链由生产者和消费者构成，A错误；生产者为第一营养级，为生产者固定的总能量，B错误；生态系统的物质循环指的是组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素在生物群落与无机环境之间往复循环的过程，C错误；根据分析可知，途径主要是通过光合作用将二氧化碳固定到生物群落中，途径是分解者的分解作用，实质是通过分解者的呼吸作用完成，是生产者的呼吸作用，D正确。 答案：D,考点二 生态系统的信息传递,1信息的概念：是指日常生活中，可以_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,传播,生命活动的正常进行,生物种群的繁衍,种
9、间关系,生态系统的稳定,农产品或畜产品,有害动物,教材细节 1教材必修3P106107“资料分析讨论2”：信息传递在种群的繁衍过程中起什么作用？ 提示：通过信息传递，雌雄个体能相互识别、交配，保证种群的繁衍。 2教材必修3P107“相关信息”：在苹果园放置怎样的电子仪器才能有助于蜜蜂的传粉？ 提示：该电子仪器能够产生与蜜蜂跳圆圈舞和摆尾舞相同频率的振动或声音。,诊断辨析 (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
10、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，也可以提高一些农产品或畜产品的产量( ),(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，在生物与生物之间以及生物与无机环境之间都能发生信息传递。 (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。,1(2018高考海南卷)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(
11、) 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,解析：小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息；小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息；小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息；激怒小鸟的信息是直接来自非生物的物理信息。 答案：D,2下列关于生态系统的信息传递的叙述正确的是() A蚊子飞行时发出嗡嗡的声音属于行为信息 B有些植物例如莴苣、烟草等需要接受信息素刺激后种子才能萌发 C鸟类的求偶行为体现了信息传递可以调节生物的种间关系 D利用性引诱剂吸引雄虫以减少害虫对农作物的破坏，
12、该方法属于生物防治 解析：蚊子飞行时发出嗡嗡的声音属于物理信息，A错误；有些植物例如莴苣、烟草等需要接受某种波长的光信息刺激后种子才能萌发，B错误；鸟类的求偶行为体现了生物种群的繁衍，离不开信息传递的作用，C错误；利用性引诱剂吸引雄虫以减少害虫对农作物的破坏，该方法属于生物防治，D正确。 答案：D,规律技法 判断生态系统信息类型的方法,3农场中种植着粮食作物、果树，饲养着家禽、家畜等。下列不属于运用生态系统信息传递原理来提高农畜产品产量的措施是 () A延长家禽的光照时间，提高产蛋量 B人工控制作物光周期，以达到早熟、高产 C施放过量性引诱剂，干扰害虫的正常交尾 D农场中生物间的化学信息传递沿
13、食物链逐级进行,解析：信息传递可用于提高畜产品的产量，如延长家禽的光照时间，提高产蛋量；信息传递可用于提高农产品的产量，如人工控制作物光周期，以达到早熟、高产；信息传递可用于对有害动物进行控制，如施放过量的性引诱剂，干扰害虫的正常交尾；农场中生物间可以通过化学信息的形式传递信息，但不具有沿食物链逐级进行的特点，D错误。 答案：D,4如图为生态系统信息传递模式图，相关叙述不正确的是() A信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的 B生态系统的功能主要是能量流动和物质循环，还有信息传递 C物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能 量流动和物质循环的方向 D生态系
14、统各成分间都有各种形式的信息传递,解析：能量流动的特点是单向流动、逐级递减，而物质循环的特点是反复出现、循环流动的，信息传递往往是双向的。 答案：A,考点三 生态系统的稳定性,保持或恢复,相对稳定,自我调节,负反馈调节,生物群落内部,无机环境,限度,抵抗,保持原状,恢复到原状,干扰,自我调节,物质、能量,结构与功能,教材细节 1教材必修3P110“与社会的联系”：你还能举出生活中其他可以长期维持稳定的生产的例子吗？ 提示：如农业生产中不断施肥、灌溉、除草及控制病虫害等可以使种植单一农作物的农田保持稳定。 2教材必修3P113“科学技术社会”：恢复生态的目标是什么？ 提示：重建某一区域历史上曾有
15、的植物和动物群落，使这一区域生态系统的结构与功能恢复到(或接近)受干扰前的原状。,诊断辨析 (1)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( ) (2)自我调节能力越强的生态系统，其恢复力稳定性也就越高( ) (3)森林生态系统的抵抗力稳定性要比草原生态系统高( ) (4)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( ) (5)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性( ) (6)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( ),(1)从图示可知，在受到干扰之前，曲线在正常范围内波动
16、是由于该生态系统具有自我调节能力，这种调节方式属于负反馈调节。,(2)与雨林生态系统相比，受到相同程度的干扰，草原生态系统的y值要大于热带雨林；受到相同程度的破坏，草原生态系统的x值要小于热带雨林。 (3)x的大小可作为恢复力稳定性强弱的指标，x值越大说明恢复力稳定性越弱。 (4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为衡量生态系统总稳定性的指标，这一面积越大，即TS越大，说明这个生态系统的总稳定性越弱。,1下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是() A生态系统稳定性与其营养结构的复杂程度有关 B围湖造田、扩大耕地增强了生态系统的稳定性 C“野火烧不尽，春风吹又生”说明生态系统只具有抵抗
17、力稳定性 D与草原生态系统相比，热带雨林的恢复力稳定性强,解析：生态系统稳定性与其营养结构的复杂程度有关，A正确；围湖造田、扩大耕地降低了生态系统的稳定性，B错误；“野火烧不尽，春风吹又生”说明生态系统具有较强的恢复力稳定性，C错误；与草原生态系统相比，热带雨林的恢复力稳定性弱，D错误。 答案：A,2两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
18、,解析：从题图中可看出，甲、乙两个生态系统受到干扰后，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；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；若甲的干扰强度增大，则恢复原状所需要的时间延长，C点右移；乙生态系统在恢复原状后不一定有新物种产生。 答案：D,3某海域随着气温升高，藻类大量繁殖，食藻浮游动物大量繁殖，导致藻类减少，接着又引起浮游动物减少；由于石油泄漏导致该海域大量海鱼死亡，进而加重了污染，导致更多水生生物死亡。关于上述过程的叙述，正确的是() A温度升高引起的变化不属于负反馈调节，
19、石油泄漏引起的变化属于负反馈调节 B温度升高引起的变化属于负反馈调节，石油泄漏引起的变化不属于负反馈调节 C温度升高和石油泄漏引起的变化均属于负反馈调节 D温度升高和石油泄漏引起的变化均不属于负反馈调节,解析：温度升高导致藻类大量繁殖，食藻浮游动物大量繁殖，导致藻类减少，接着又引起浮游动物减少，调节的结果是藻类和浮游动物都恢复到最初的数量，维持相对稳定状态，属于负反馈调节；石油泄漏引起大量海鱼死亡，进而加重了污染，导致更多水生生物死亡，水生生物的数量偏离了最初的状态，没有维持相对稳定，不属于负反馈调节。 答案：B,4图A为某草原生态系统中的反馈调节示意图，图B为某湖泊生态系统中发生的某种调节活
20、动，下列分析不正确的是() A一个完整的生态系统，除了图A中所示的成分外，还应该包括分解者以及非生物 的物质和能量 B甲、乙、丙三者之间的食物联系是乙甲丙 C图B所示调节导致的最终结果是维持该生态系统原有的稳态 D图A是负反馈调节，图B是正反馈调节,解析：图A所示为一条食物链，组成是乙甲丙，它们表示的是负反馈调节机制，即乙的增加会促使甲、丙的增加，甲、丙的增加会抑制乙的增加，而图B为正反馈调节，它会使生态系统偏离原有的稳态。 答案：C,1生态系统的物质循环 (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
21、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)碳从无机环境进入生物群落的途径有光合作用和化能合成作用，生物群落中的碳进入无机环境的途径有动植物的呼吸作用、微生物的分解作用和化石燃料的燃烧。 (4)能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，二者同时进行、相互依存、不可分割，物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力。,2生态系统的信息传递 (1)生态系统中的信息可分为物理信息、化学信息和行为信息。 (2)生命活动的正常进行及生物种群的繁衍离不开信息的传递，信息还能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。 3生态系统的稳定性 (1)生态系统稳定性的原因是生态系统具有自我调节能力，
22、生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节，负反馈调节不仅存在于群落内部，也存在于生物群落与无机环境之间。 (2)生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性，二者一般呈负相关。 (3)一般来说，生态系统中的组分越多，营养结构越复杂，自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。,1生产者和分解者在碳循环过程中的作用分别是什么？ 提示：生产者通过光合作用和化能合成作用把二氧化碳合成有机物。分解者通过分解作用把有机物分解成二氧化碳。 2微生物分解作用与微生物的细胞呼吸相同吗？ 提示：不相同。微生物分解作用包括细胞呼吸以及通过分泌酶将大分子有机物分解成小分子有机物。 3是不是所有的信息传递都为双向？作出判
23、断并举例说明。 提示：并非所有的信息传递均具有双向性。比如草原上，草的绿色给羊传递了可食用的信息，羊不传递信息给草，这是单向的。 4与人工生态系统相比，森林生态系统的自我调节能力较强，其原因是什么？ 提示：森林生态系统的物种丰富度高，营养结构复杂。,1(2019高考海南卷)假设在某岛屿上多年来总是存在一个约由m只狼组成的狼群、一个约由n只狼组成的狼群和若干只单独生活的狼。下列说法错误的是() A该岛上的狼能够依据猎物留下的气味信息追捕猎物 B狼从猎物获得的能量大于猎物从生产者获得的能量 C岛上狼的总数可能已接近该岛允许狼生存的最大数量 D从岛上狼的数量相对稳定可推测岛上环境条件相对稳定,解析：
24、猎物的气味信息属于化学信息，可以为狼追捕猎物提供依据，A正确；由于相邻两个营养级之间的能量传递效率只占10%20%，猎物从生产者获得的能量只有10%20%传给了狼，B错误；由于岛上狼的数量长期稳定在mn若干只，说明岛上狼的总数可能已接近该岛允许狼生存的最大数量即环境容纳量，C正确；从岛上狼的数量多年来保持相对稳定，可推测岛上环境条件相对稳定，若环境条件变化较大，则狼的数量会出现变化，D正确。 答案：B,2(2016高考全国卷)在漫长的历史时期内，我们的祖先通过自身的生产和生活实践，积累了对生态方面的感性认识和经验，并形成了一些生态学思想，如：自然与人和谐统一的思想。根据这一思想和生态学知识，下
25、列说法错误的是() A生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律 B若人与自然和谐统一，生产者固定的能量便可反复利用 C“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例 D人类应以保持生态系统相对稳定为原则，确定自己的消耗标准,解析：生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律，人类只能认识并利用其运行规律，不能改变它，故A项正确。生产者固定的能量可多级利用，但不能反复利用，故B项错误。“退耕还林、还草”可防风固沙、涵养水源等，是体现自然与人和谐统一思想的实例，故C项正确。人类应以保持生态系统相对稳定为原则，确定自己的消耗标准，避免过度消耗，破坏生态环境，故D项正确。 答案：B,3某自
26、然保护区的生态系统能长时间保持相对稳定，则该生态系统() 处于大量物种更替的过渡阶段生物的种类和数量相对稳定物质和能量的输入和输出相对平衡有比较复杂的食物链和食物网有一定的自我调节能力生产者的数量大于消费者和分解者的数量 AB C D 解析：生态系统能长时间保持相对稳定说明可以保持生态平衡，此时生物的种类和数量保持相对稳定，错误、正确；物质和能量的输入和输出相对平衡，正确；有比较复杂的食物链和食物网，正确；具有一定的自我调节能力，正确；分解者较小但数量很多，错误。 答案：B,4(2019高考全国卷)某果园中存在A、B两种果树害虫，果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫；使用人工合成的性引诱剂Y诱杀
27、B可减轻B的危害。回答下列问题。 (1)果园中包含害虫A的一条食物链是_。该食物链的第三营养级是_。 (2)A和B之间存在种间竞争关系，种间竞争通常是指 _。 (3)性引诱剂Y传递给害虫B的信息属于_。使用性引诱剂Y可以诱杀B的雄性个体，从而破坏B种群的_，导致_降低，从而减轻B的危害。,解析：(1)紧扣答题要求“包含害虫A”，则相应的一条食物链是“果树害虫A鸟(C)”，其中第三营养级是鸟(C)。 (2)种间竞争通常是指两种或两种以上的生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象。(3)生态系统中，人工合成的性引诱剂Y传递给害虫B的信息属于化学信息。使用性引诱剂Y可以诱杀B的雄性个体，从而破坏B种群的正常性别比例，导致B种群的种群密度降低，从而减轻果园中害虫B的危害。 答案：(1)果树ACC(2)两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象(3)化学信息性别比例种群密度,课时作业知能提升,