第九单元 第4讲 生态系统的物质循环、信息传递及稳定性-【创新教程】2024高考生物总复习大一轮教师用书word（老教材，人教版）

第4讲　生态系统的物质循环、信息传递及稳定性 1.生态系统中物质循环的基本规律及应用。2.生态系统中的信息传递。3.生态系统的稳定性。 知识体系——定内容 核心素养——定能力 生命 观念 通过比较物质循环、能量流动与信息传递的区别与联系，建立普遍联系的观点及生命系统的物质和能量观；通过分析生态系统的稳定性，建立生命系统的稳态观 科学 思维 通过分析生态系统物质循环的模式图及抵抗力稳定性、恢复力稳定性与总稳定性的关系曲线，培养运用科学思维分析问题、解决问题的能力 科学 探究 通过“设计并制作生态缸，观察其稳定性”的实验，提高实验设计、动手操作及观察、分析能力 考点1　生态系统的物质循环 [必备知识掌握] 1．生态系统的物质循环 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：大量化石燃料的燃烧，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。 1．教材必修3 P104“基础题·4”改编：生物圈是不是一个在“物质”上自给自足的系统？“能量”上呢？ 答案：生物圈在物质上可自给自足，但在能量上不能自给自足，因为物质可以在生物圈内循环利用，而能量不能循环利用——它必须由生物圈外的太阳能源源不断地输入方可维持正常运转。 2．教材必修3 P104“拓展题”改编：氮元素在生物群落与无机环境间能否循环利用？你如何解释需不断向农田中施加氮肥？ 答案：能。农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量和效益，使能量更多地流向人类，满足人类的需要为目的的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产，加之农产品源源不断地自农田生态系统输出，其中的氮元素并不能都归还土壤，所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。 [重点难点突破] 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e→f→d→b。 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 ①两者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。 ②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落和无机环境之间循环往返。 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。 答案：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？ 答案：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？ 答案：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。 [关键能力提升] [提升点1]　以碳循环过程及特点，考查学生的科学思维能力　 1．(2023·武威第六中学高三开学考试)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A→B→C B．碳从生物群落进入无机环境的途径是③⑤⑦ C．碳循环具有全球性，磷循环不具有全球性 D．提高⑥过程有利于维持大气中的碳－氧平衡 解析：B　[从图中看出，A为分解者，生态系统中的食物链是B→C，分解者不参与形成食物链，A错误；碳从生物群落进入无机环境的途径是③生产者呼吸作用