江苏专用版高考生物新导学大一轮复习第九单元第33讲生态系统的物质循环信息传递及其稳定性讲义苏教版.docx

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江苏专用版高考生物新导学大一轮复习第九单元第33讲生态系统的物质循环信息传递及其稳定性讲义苏教版

第33讲　生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性

[考纲要求]　1.生态系统中的物质循环的基本规律及其应用（C）。

2.生态系统中的信息传递（A）。

3.生态系统的稳定性（B）。

考点一　生态系统的物质循环

1．物质循环

（1）概念：

在生态系统中组成生物体的C、H、O、N、P、Ca等元素，不断进行着从无机环境到生物群落，再回到无机环境的循环过程。

（2）特点：

全球性、反复利用、循环流动。

（3）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）碳循环及存在形式

①在生物群落和无机环境间：

主要以CO2形式循环。

②在生物群落内部：

以含碳有机物形式传递。

③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

①生产者、消费者的呼吸作用。

②分解者的分解作用（实质是呼吸作用）。

③化石燃料的燃烧。

3．碳循环的破坏——温室效应

（1）形成原因：

化石燃料的大量燃烧，导致大气中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。

（2）影响：

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）解决思路

①减少化石燃料的使用，开发清洁能源。

②大力植树造林。

4．物质循环与能量流动的区别与联系

（1）比较

项目

能量流动

物质循环

形式

太阳能→化学能→热能

无机物→有机物

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、反复循环

（2）联系

①二者均开始于生产者，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。

②物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动。

能量的固定、储存、转移和释放离不开物质的合成与分解等过程。

③能量作为动力，使物质在生物群落和无机环境之间不断地循环往返。

总体上来说，二者之间是相互依存、不可分割，并且同时进行的关系。

1．有关碳循环的判断

（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）化石燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因（　√　）

（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（　√　）

2．有关物质循环的判断

（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）物质循环的范围是生物圈（　√　）

（3）物质循环和能量流动是两个相对独立的过程（　×　）

（4）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往复的（　×　）

（5）物质是能量流动的载体，能量流动是物质循环的动力（　√　）

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，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程？

提示　b代表光合作用或化能合成作用，d和c代表呼吸作用，f代表微生物的分解作用，a代表捕食，e和g代表动植物的遗体、排遗物等提供给分解者。

命题点一　碳循环的过程分析

1．（2019·无锡调研）如图为某生态系统的碳循环示意图（Ⅰ～Ⅳ表示生态系统的成分，①～⑧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①过程实现的

C．图中以CO2的形式进行的过程有①⑥⑦⑧过程，以含碳有机物的形式进行的过程有②③④⑤

D．图中由生产者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ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Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为大气中的CO2、初级消费者、次级消费者和分解者。

图中缺少Ⅱ、Ⅲ直接到Ⅰ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①过程（如光合作用）固定的，B项正确；图中①⑦⑧过程以CO2的形式进行，②③④⑤⑥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Ⅳ，D项错误。

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，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“→E→D”、____________。

答案　

（1）D　低于　

（2）呼吸作用　大于　（3）无机环境　取消“D→A”

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。

A、D之间是双向箭头，A、B死的有机物可被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所示的生产者、B所示的消费者的呼吸作用和C所示的分解者的分解作用以及E所示的化石燃料的燃烧，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“→E→D”、取消“D→A”。

科学思维

　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，其中其他所有成分都指向的为大气中的CO2，即C为大气中的CO2，A是生产者。

（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A→D，图乙蕴含的食物链为A→D→E，图丙蕴含的食物链为A→D→E→F。

命题点二　物质循环和能量流动的关系分析

3．图1是某生态系统碳循环示意图，其中A、B、C、D是生态系统内各生物成分，1、2、3、4、5、6表示有关的生理过程；图2为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况。

下列说法正确的是（　　）

A．在图1中，B、C分别属于初级消费者、生产者

B．图1中能表示呼吸作用过程的只有2、4、5

C．如果A发生瘟疫，D的数量将先增加后减少最后趋于稳定

D．在图2的食物链中，②/①的比值代表兔与狼（生物之间）的能量传递效率

答案　C

解析　图1中C是生产者，B是分解者，D是初级消费者，A是次级消费者，A项错误；图1中的过程3是分解者的分解作用，其实质也是呼吸作用，B项错误；如果次级消费者A因发生瘟疫而数量减少，则初级消费者D的数量会增加，增加后会导致生产者数量减少，D又会因食物减少而数量减少，最后趋于相对稳定状态，C项正确；图2中的①和②代表兔和狼的摄入量而不是同化量，所以②/①的比值不能代表兔与狼（生物之间）的能量传递效率，D项错误。

4．（2019·西安一中期末考试）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．能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量

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．物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动

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　A

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

（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，也可以提高一些农产品或畜产品的产量（　√　）

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。

命题点一　信息传递的类型和作用分析

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·苏州高三二模）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．信息的传递能够调节生物种间关系，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　用黑光灯诱捕来调查昆虫的种群密度，是利用昆虫的趋光性特点，这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，降低害虫种群密度，属于生物防治，B错误；信息的传递能够调节生物种间关系，维持生态系统的稳定是生态系统中信息传递的意义之一，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。

科学思维

　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