2025届高三生物一轮复习课件第53课时 生态系统的物质循环和信息传递

第53课时 生态系统的物质循环、信息传递 1.分析生态系统中的物质在生物群落与非生物环境之间不断循环的规律。 2.举例说明利用物质循环，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。 3.阐明某些有害物质会通过食物链不断富集的现象。 4.举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用。 课标要求 考情分析 1.碳循环过程分析 2023·广东·T13　2023·天津·T13　2022·河北·T18　2022·辽宁·T23、2021·河北·T22　2020·全国Ⅰ·T6　2020·全国Ⅲ·T6 2.生物富集 2023·湖北·T9　2020·山东·T24 3.信息传递的类型、作用 2023·湖南·T4　2023·北京·T18　2022·湖南·T8　2021·海南·T24、2021·河北·T13　2021·福建·T18　2021·江苏·T9 考点一 生态系统的物质循环 1.（2024·安徽·高考真题）磷循环是生物圈物质循环的重要组成部分。磷经岩石风化、溶解、生物吸收利用、微生物分解，进入环境后少量返回生物群落，大部分沉积并进一步形成岩石。岩石风化后磷再次参与循环。下列叙述错误的是（    ） A．在生物地球化学循环中，磷元素年周转量比碳元素少 B．人类施用磷肥等农业生产活动不会改变磷循环速率 C．磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程 D．磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环 物质循环的概念 B 必备知识 组成生物体的 等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。 碳、氢、氧、氮、磷、硫 ①“生态系统”指: 。 ②“物质”: 是指组成生物体的 ，而不是单质，也不是由这些元素组成的化合物——蛋白质、糖类、脂肪等。 ③“循环”: 指组成元素在_____________和 之间的反复利用，而不是仅生物群落中。 ④特点: 。 生物圈 化学元素 全球性、循环往复运动 非生物环境 生物群落 考点一、生态系统的物质循环 2.(2024·长沙湖南师大附中高三月考)党的二十大报告明确提出，积极稳妥推进碳达峰、碳中和。碳中和是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消CO2排放总量，实现相对“零排放”。如图为碳循环示意图，其中a、b、c、d组成生物群落，①～⑦表示相关生理过程。下列有关叙述错误的是（ ） A.达到“碳中和”时，①②③⑤过程释放的CO2总量等于④过程吸收的CO2总量 B.④过程主要指光合作用，联系生物群落与非生物环境的关键成分是c和d C.d为分解者，主要是腐生的细菌和真菌能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物 D.⑦过程大幅增强是产生温室效应的主要原因，增强④过程有利于维持大气中的碳－氧平衡 A 课时练2 必备知识：碳循环 (1)循环过程 ①请写出各标号的名称: a.　　　　;b.　　　　;c.　　　　;d.　　　　　　　　　　　;e.　　　　　　。   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 （2）循环途径 碳进入生物群落的途径： 碳返回非生物环境的途径： 生产者的光合作用和化能合成作用。 生产者、消费者的呼吸作用，分解者的分解作用(实质是胞内分解和胞外分解，不完全等同于分解者的呼吸作用)和化石燃料的燃烧。 考点一 生态系统的物质循环 (4)特点:　　　　　、 　　　　　　　　。 (5)温室效应 ①大气中CO2库的来源:各种生物的　　　　作用,化石燃料的燃烧。  ②形成原因:世界范围内,化石燃料的开采和使用大大增加了　　　　的排放。  ③产生危害:引起　　　　　　　　　　　。  ④解决思路 a.采取积极措施减少　　　　的排放。  b.大力植树种草,提高森林覆盖率。   呼吸 全球性 循环往复运动 CO2 全球性的气候变化 CO2 (3)碳的存在形式与循环形式 ⅰ.在生物群落和非生物环境间：主要以________的形式循环。 ⅱ.在生物群落内部：以____________的形式传递。 ⅲ.在非生物环境中：主要以CO2和碳酸盐的形式存在。 CO2　 含碳有机物 考点一 生态系统的物质循环 3、[2023·湖南长沙二模] 过去的圭塘河因工业污水排入等产生了生态退化的问题。经治理后,该地区生态环境已有明显改善,一些居民在河岸边种植了蔬菜。研究人员对河边蔬菜中重金属污染情况进行了调查,结果如下表所示:下列相关叙述中不正确的是 ( 　) A.圭塘河边土壤环境中重金属Hg、Cd含量可能很低 B.重金属Pb、As和Cd更容易在叶菜类蔬菜中富集 C.蔬菜中的重金属沿食物链富集到人体中,可能造成人体重金属中毒 D.蔬菜中的重金属元素沿食物链传递,能较快地回归到非生物环境 D 蔬菜种类 重金属平均含量/(mg·kg-2) Pb Hg As Cd 叶菜类 0.43 0.02 0.13 0.06 瓜果类 0.04 0.04 0.02 0.03 根菜类 0.12 0.03 0.05 — 课时练4 必备知识：生物富集 (1)概念：生物体从周围环境吸收、积蓄 ，使其在机体内浓度 的现象。 某种元素或难以降解的化合物 超过环境浓度 (3)特点 ①含铅等物质的生物被更高营养级的动物食用，铅等物质就会沿着食物链逐渐在生物体内 ，最终 。 ②生物富集也具有 。 聚集 积累在食物链的顶端 全球性 (2)条件、实例：化学性质稳定、能被生物体吸收、不易被排出的物质，如铅、汞、镉等重金属及DDT、六六六等人工合成的有机化合物。 考点一 生态系统的物质循环 4. 如图表示某生态系统的碳循环和能量流动关系,其中A~D表示该生态系统的组成成分,a~d表示不同生理过程中的能量数值或碳元素存在的形式。下列说法正确的是( )   A.该生态系统有四个营养级,其中D处于最高营养级 B.第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量可用a2-c2表示 C.a、b、c、d中的碳元素不都以CO2的形式进行循环流动 D.b中的能量不可再利用,d中的能量可被生产者重新利用 C 考点一、生态系统的物质循环 题后归纳：物质循环与能量流动的区别与联系 项目 能量流动 物质循环 形式 太阳能→化学能→热能 过程 沿食物链(网)　　　　流动  在　　　　　 　　　　间循环  范围 生态系统各营养级 全球 特点 　　　　　　、　　　　　　  　　　　　、循环性  联系 同时进行,相互依存,不可分割 ①能量的固定、储存、转移、释放都离不开物质的合成和分解等过程; ②物质是能量沿食物链(网)流动的　　　　;  ③能量是物质在生物群落和非生物环境之间循环往返的　　　  单向 非生物环境和生物群落 单向流动 逐级递减 全球性 载体 动力 考点一、生态系统的物质循环 【情境长句】（练思维） (1)氮元素在生物群落与非生物环境间能循环往复。请解释需不断向农田中施加氮 肥的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　。  (2)桑基鱼塘生态系统中有生产者桑树等,但是在管理该鱼塘过程中还要定期往水体 中投入饲料,从生态系统的功能分析,其原因是  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　。  农产品源源不断地从农田生态系统输出,其中的氮元素并不能全部归还土壤,所以需要施加氮肥 生产者固定的太阳能不足以满足鱼类的需要,且需不断地输出经济鱼类,而其中的元素无法及时返回该生态系统 （3）(2021·河北，22节选)碳循环具有全球性的主要原因是： 碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行，大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动 考点一、生态系统的物质循环 5．（2024·河北衡水模拟）某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤（深5 cm左右）为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，对土壤处理情况见下表。下列相关叙述错误的是(　　) 项目 1组 2组 3组 4组 土壤处理 灭菌 不灭菌 灭菌 不灭菌 干燥程度 湿润 湿润 较干燥 较干燥 A．该实验的因变量为土壤微生物对落叶的分解作用 B．该实验的自变量为土壤是否灭菌处理，实验中的对照组是1组和3组 C．为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理 D．预期结论是1、3组中的落叶分解现象不明显，2、4组中的落叶被不同程度分解 B 必备知识：探究土壤微生物的分解作用 (1)实验原理 土壤中存在的细菌、真菌等微生物是分解者，它们的作用是将环境中的有机物分解为无机物，分解速度与环境中的温度、水等生态因子相关。 考点一、生态系统的物质循环 (2)实验流程 项目 案例1 案例2 实验假设 微生物能分解落叶使之腐烂 微生物能分解淀粉 实验设计 实验组 对土壤 处理 A烧杯中加入30 mL土壤浸出液 对照组 对土壤 处理 B烧杯中加入30 mL蒸馏水 自变量 ___________________ 溶液中是否含有分解淀粉的微生物 项目 案例1 案例2 实验现象 在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组 A A1 不变蓝 A2 产生___________ B B1 变蓝 B2 不产生___________ 结论分析 微生物对落叶有_____作用 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉 高温 不做任何 土壤中是否含微生物 砖红色沉淀 分解 砖红色沉淀 注：在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂并加热。 6、[2023·山西吕梁二模] 狗是许多家庭喜欢饲养的宠物,狗叫声的轻快与强烈、摇尾巴 和尾巴蜷缩在两腿之间、尿标记等均可传递信息;雄蛾通过雌蛾释放的性外激素完成 交尾;蝗虫通过释放信息素完成聚集。下列关于信息传递的叙述错误的是 ( 　) A.叫声、摇尾巴均属于物理信息,可在同种和不同种动物间传递信息 B.狗尿中存在的化学物质属于化学信息,可调节生物的种间关系 C.利用人工合成的昆虫信息素诱捕雄蛾可改变性别比例,降低出生率 D.通过定点放置蝗虫信息素对蝗虫进行集体诱杀的措施属于生物防治 考点二、生态系统的信息传递 必备知识：生态系统的信息传递 A 2、生态系统中信息的种类 信息源 信道 1、生态系统信息传递的过程 3.信息传递在生态系统中的作用 生命活动 繁衍 生物的种间关系 平衡与稳定 4、信息传递在农业生产中的应用 (1)提高　　　　　　的产量  ①利用模拟的动物信息吸引大量的　　　　,就可以提高果树的传粉效率和结实率 。  ②养鸡时,在增加营养的基础上,延长　　　时间,会刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌,可以大大提高产蛋率。  (2)对　　　　　　进行控制  利用　　　　　　　诱捕或警示有害动物,降低害虫的种群密度。  农畜产品 传粉动物 光照 有害动物 昆虫信息素 考点一、生态系统的信息传递 (1)亚洲飞蝗的雌雄成虫在性成熟期可以利用前翅中闰脉上着生的发声齿与后足股节内侧隆线摩擦发声，据此分析此信息属于哪一类型？ (2)有论文指出：“蝗虫从独居到群居的转变，始于它们相互吸引而聚集在一起，发现并嗅到对方发出的气味(4－乙烯基苯甲醚)，或者用后肢彼此触碰。”此文中存在哪些信息类型？又说明了信息传递的什么功能？ (3)有研究表明，植物释放的气味对蝗虫食物的选择行为起了决定性的作用，由此说明生态系统中信息传递的作用是什么？ (4)可以利用创造不利于蝗虫生活的生态条件控制蝗灾，例如，修筑堤坝、疏浚河道、挖排水沟等方法，其原理是什么？采用化学农药防治和生物防治等防治措施可快速有效地控制蝗灾，和前者相比，生物防治的优势是什么？生物防治可以采取的措施有哪些？(答出两点即可) 物理信息。 文中存在化学信息和行为信息；信息传递有利于生命活动的正常进行和种群的繁衍。 调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。 原理是降低蝗虫的环境容纳量；生物防治的优势是对人类生存环境无污染；引入该生物的捕食者、寄生者和引入有利于人类的该生物的竞争者。 关键能力提升 考点一、生态系统的信息传递 (5)巴基斯坦发生蝗灾时，有人建议派10万“浙江鸭”前往增援，用鸭子治蝗的技术方法属于什么防治？专家未予采纳，请推测其理由。 　生物防治。该方法见效慢，容易造成外来物种入侵；该操作成本高(运输、饲料、管理等)；浙江鸭和蝗虫的生活环境不同。 (6)散居型蝗虫并不会对农作物造成大的危害，研究表明，散居型蝗虫密度增大时，体内会释放大量“集群信息素”，在蝗虫的触角上存在感知该种信息素的嗅觉受体，从而使蝗虫由散居转化为群居，这项研究使绿色防控成为可能。据此研究，请提出有关蝗灾防治方法的设想： 可根据“集群信息素”的结构设计拮抗剂，阻止蝗虫的聚集(或使用干扰“集群信息素”接收的化学物质) 题后归纳：①控制动物危害的方法主要有化学防治、生物防治和机械防治等三种类型。 ②生物防治的特点：对人类生存环境无污染、有效。 刷真题、明考向 1.（2024·湖北·高考真题）研究发现，某种芦鹀分布在不同地区的三个种群，因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧。不同芦鹀种群的两个和求偶有关的鸣唱特征，相较于其他鸣唱特征有明显分歧。因此推测和求偶有关的鸣唱特征，在芦鹀的早期物种形成过程中有重要作用。下列叙述错误的是（    ） A．芦鹀的鸣唱声属于物理信息 B．求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果 C．芦鹀之间通过鸣唱形成信息流，芦鹀既是信息源又是信息受体 D．和求偶有关的鸣唱特征的差异，表明这三个芦鹀种群存在生殖隔离 D $$