第3讲生态系统的物质循环信息传递.docx

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第3讲生态系统的物质循环信息传递

第3讲__生态系统的物质循环、信息传递

及稳定性

[考纲导学]　1.生态系统中物质循环的基本规律及应用（Ⅱ）　2.生态系统中的信息传递（Ⅱ）　3.生态系统的稳定性（Ⅱ）

知识梳理|夯实高考双基

回扣教材

一、生态系统的物质循环

1．概念

（1）物质：

组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素。

（2）循环过程：

无机环境与生物群落之间。

（3）范围：

整个生物圈。

2．碳循环过程

（1）循环途径

（2）循环形式

碳在生物群落与无机环境之间主要以CO2形式循环。

3．特点：

全球性、反复利用、循环流动。

二、生态系统的信息传递

1．信息传递的概念

一般是指日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。

2．信息传递的种类、特点、来源及实例（连线）

【答案】　①—b—Ⅲ—C　②—c—Ⅰ—A　③—a—Ⅱ—B

3．信息传递在生态系统中的作用

（1）有利于生命活动的正常进行。

（2）调节生物种间关系，维持生态系统的稳定。

（3）有利于生物种群的繁衍。

4．信息传递在农业生产中的应用

（1）提高农产品或畜产品的产量。

（2）对有害动物进行控制。

三、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。

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，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原状的能力

与营养结构的复杂程度呈负相关

6.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，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。

基础自测

1．判断

（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）有光照的条件下，生态系统的能量流动和物质循环才是同时进行的。

（×）

（3）与碳循环有关的生理活动有光合作用、细胞呼吸和化能合成作用等。

（√）

（4）生态系统的信息传递只能在生物与生物之间发生。

（×）

（5）孔雀开屏属于信息传递中的物理信息。

（×）

（6）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。

（√）

（7）能量流动是单向的，物质循环和信息传递都是双向的。

（×）

（8）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。

（×）

（9）落叶阔叶林、针阔混交林和针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。

（×）

（10）人类的活动可以影响生态系统的稳定性高低。

（√）

2．如图是我国北方处于平衡状态的某森林生态系统的碳循环示意图，其中箭头表示碳的传递方向；字母表示碳的传递途径。

下列叙述不正确的是

（　　）

A．碳从植物体流入动物体的主要形式是有机物

B．a途径是通过光合作用实现的，b、d、g途径是通过呼吸作用实现的

C．碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以二氧化碳的形式进行

D．如果图中的字母表示碳元素传递的数量，则夏季a、b、c、e之间的关系可表示为a＝b＋c＋e

【答案】　D

网络记忆

重点突破|领悟高考方向

重点1　生态系统的物质循环

[典例导悟1]

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。

下列相关叙述中，不正确的是（　　）

A．d过程代表光合作用，b过程代表呼吸作用

B．甲所示的营养级在食物链中占有的碳元素最多

C．碳元素在甲、乙、丙之间以有机物的形式进行传递

D．碳元素可在无机环境和生物群落之间反复利用

【解析】　丁为大气CO2库，甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者；d过程代表呼吸作用，b过程代表光合作用；碳元素在生物群落内部主要以有机物的形式进行传递，在无机环境与生物群落间主要以二氧化碳的形式进行传递。

【答案】　A

[考点精讲]

能量流动和物质循环的区别与联系

项目

能量流动

物质循环

形式

以有机物形式流动

主要以无机物的形式循环

过程

沿食物链（网）单向流动

在无机环境和生物群落间往复循环

范围

生态系统各营养级

全球性

特点

单向流动，逐级递减

反复出现，循环流动

联系

两者同时进行，相互依存，不可分割。

如图：

联系

①能量的固定、转移、释放离不开物质的合成和分解

②物质是能量沿食物链（网）流动的载体

③能量是物质在生态系统中往复循环的动力

生态系统中的各组成成分——非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，正是通过能量流动和物质循环才紧密联系在一起，形成一个统一的整体

[命题视角]

视角1　生态系统物质循环过程的分析

1．图示某生态系统中碳循环过程，下列相关叙述正确的是（　　）

A．乙与丙的存在使碳循环速度大大减缓

B．b～d过程中碳移动的形式均为无机物

C．甲、乙、丙、丁构成了该生态系统的生物群落

D．因呼吸消耗，乙对食物的同化量远小于摄入量

【答案】　C

[心有灵犀]　“三看法”快速确认碳循环的各环节

视角2　物质循环与能量流动的关系

2．分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图，不能得到的结论是（　　）

A．物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动

B．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

C．能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量

D．碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的

【答案】　C

重点2　生态系统的信息传递

[考点精讲]

1．信息传递在生态系统中的作用

分析上图可知，生态系统中信息传递的作用包括：

（1）个体：

生命活动的正常进行，离不开信息的传递。

（2）种群：

生物种群的繁衍，离不开信息的传递。

（3）群落和生态系统：

能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。

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

循环运动，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

[命题视角]

视角1　信息的种类、来源及作用

3．下列有关生态系统中信息传递的叙述，正确的是（　　）

A．生态系统中的信息分为物理信息和化学信息两大类

B．生态系统中的信息来源于生物群落中的各种生物

C．牧草生长旺盛时，为食草动物提供采食信息，这对食草动物有利，对牧草不利

D．植物生命活动过程中通过产生的生物碱、有机酸等代谢产物传递的信息是化学信息

【答案】　D

[心有灵犀]　判断生态系统信息传递种类的两种方法

（1）从信息传播的途径判断：

涉及声音、颜色、温度等物理因素，可判断为物理信息；涉及的信息载体为化学物质，可判断为化学信息；涉及特殊行为，可判断为行为信息。

（2）从文字表述的着重点判断：

孔雀开屏如果是通过行为传递给对方，则属于行为信息；如果通过羽毛的颜色等传递给对方，则属于物理信息。

视角2　信息传递的特点和功能

4．如图为生态系统成分的模式图，下列叙述不正确的是（　　）

A．图中的各成分之间均可以传递信息

B．生产者和消费者之间的信息传递可以调整种间关系

C．无机环境发出的信息种类只能是物理信息

D．生态系统的能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能

【答案】　C

重点3　生态系统的稳定性

[考点精讲]

1．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，其形成原理可表示为：

2．生态系统的反馈调节机制

（1）负反馈调节

①作用结果：

使生态系统达到并保持平衡和稳态。

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。

（2）正反馈调节

①作用结果：

使生态系统远离平衡状态。

②示例：

如图所示，若一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼类死亡。

因此，由于正反馈的作用，污染会越来越重，鱼类的死亡速度也会越来越快。

[命题视角]

视角1　生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的判断

5．下列事例中，属于恢复力稳定性的是（　　）

A．由于乱砍滥伐，长江流域森林面积急剧减少，引发了百年不遇的洪涝灾害

B．当天气干旱时，草原生态系统中的动植物种类和数量一般不会有太大变化

C．乡村一个池塘，每天都有人到池塘边洗东西，可每天早晨池水依然清澈如故

D．一个相对封闭的生态系统中闯入某种大型肉食动物后，生态系统的各种成分相互作用直到恢复原来的状态

【答案】　D

视角2　生态系统的稳定性及其调节基础的分析

6．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

【答案】　C

[心有灵犀]

生态系统抵抗力稳定性与自我调节能力的大小关系

重点4　设计并制作生态缸，观察其稳定性（实验）

[典例导悟2]

甲、乙、丙、丁4个密闭、透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件见下表。

经过一段时间的培养和观测后，发现甲瓶是最稳定的生态系统。

下列有关叙述中正确的是（　　）

生态系统组成

光

水草

藻类

浮游动物

小鱼

泥沙

生态瓶编号

甲

＋

－

＋

乙

－

＋

－

＋

丙

＋

－

丁

＋

注　“＋”表示有；“－”表示无。

A．乙瓶中藻类的种群密度逐渐增大

B．由于丙瓶中没有小鱼，所以比甲瓶积累的有机物多

C．丁瓶与甲瓶相比，氧气含量少

D．本实验说明非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者是构成生态系统必不可少的四种成分

【解析】　据表格分析可知：

乙瓶无光照，藻类因无法进行光合作用而死亡，种群密度下降，A错误；丙瓶与甲瓶相比，少泥沙，分解者很少，无法将该瓶中动植物遗体、动物的排泄物等中的有机物分解为无机物，不久稳定被破坏，B错误；丁瓶与甲瓶相比多小鱼，小鱼进行呼吸作用要消耗水中大量的氧气，因此丁瓶与甲瓶相比，氧气含量低，C正确；总结结论的方法：

找出该组实验中的自变量与因变量，归纳出自变量与因变量之间的关系。

据表格分析甲瓶为对照组，乙瓶、丙瓶、丁瓶都为实验组。

乙瓶与甲瓶相比少光，不久稳定性被破坏，说明光照是维持该生态系统长期稳定的必要条件；丙瓶与甲瓶相比少分解者，不久稳定性被破坏，说明分解者是生态系统中不可缺少的重要组成成分；丁瓶与甲瓶相比多小鱼，消费者过多，也造成稳定性被破坏，说明生态瓶中动物不能过多，过多会使生产量<消耗量，造成生态系统崩溃。

【答案】　C

[考点精讲]

[实验原理]

（1）生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素都有着密切的关系。

（2）将少量植物、以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密封的玻璃缸中，便形成一个人工模拟的微型生态系统——生态缸。

（3）观察生态缸中生物的生存状况和存活时间的长短，了解生态系统的稳定性及影响稳定性的因素。

[实验流程]

铺垫细沙

↓

注水：

注入适量的河水或池塘水，使缸内有陆上与水下之分

↓

放置动植物：

根据生物本身的生活习性正确放置适量的生物个体

↓

密封生态缸：

用胶带将生态缸口密封

↓

移置生态缸：

将生态缸放置在光线良好的散射光下

↓

观察记录：

每周定时观察生态缸中生物的存活和水质变化情况

[实验点拨]

1．实验设计要求

设计要求