第35讲 生态系统的物质循环、信息传递和稳定性-【备考无忧】备战2025年高考生物一轮复习优质课件

选修二 第35讲 生态系统的物质循环、 信息传递和稳定性 第八单元 生物与环境 1 目标要求 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，能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源；　 2.举例说出生态系统中信息传递的类型及作用；　 3.解释生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定， 并维持动态平衡的能力；　 4.举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响；　 5.阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时， 能够通过自我调节维持稳定。 2 01 生态系统的物质循环 02 生态系统的信息传递 考点 03 生态系统的稳定性 3 生态系统的物质循环 01 4 生态系统的物质循环 一、碳循环 1.过程 大气中CO2库 生产者 分解者 消费者 化石燃料 呼吸作用 呼吸作用 光合作用 摄食 燃烧 分解作用 2.流动形式 （2）群落与非生物环境间 （3）生物群落内部 （1）无机环境中的存在形式 CO2和碳酸盐 CO2 含碳有机物 5 3.进入生物群落的途径 4.碳在生物群落内传递的途径 生产者的光合作用、化能合成作用 食物链（网） 5.碳返回非生物环境的途径 ②分解者的分解作用 ①生产者、消费者的呼吸作用 ③化石燃料的燃烧 6.碳循环的形式 非生物环境 （ CO2 ） 生物群落 （有机物） 光合作用、 化能合成作用 呼吸作用、 分解作用 CO2 一、碳循环 6 7.海洋对碳循环的调节 海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用。 当大气中二氧化碳含量增加，水圈中的二氧化碳含量也随之增加。 如果大气中的二氧化碳发生局部短缺，水圈中的二氧化碳也能 及时进入大气。 生产者 分解者 消费者 化石燃料 呼吸作用 呼吸作用 光合作用 摄食 燃烧 分解作用 大气中CO2库 水圈中的CO2库 一、碳循环 7 8.碳循环的特点 煤 石油 大气中的CO2库 溶解 光合作用 摄食 光合作用 分解作用 呼吸作用 燃烧 ②具有全球性 ①循环往复运动 CO2能够随着大气环流在全球范围内流动。 一、碳循环 8 思考：如果滥伐森林、大量化石燃料燃烧，对生态系统的碳循环 及生态环境有何影响？ 破坏碳循环的平衡 大气中CO2含量增加 温室效应 能量主要以光的形式到达地球，其中大部分最后以红外线的形式从地球再辐射出去。在大气层中， CO2对光辐射没有阻挡，但是能吸收红外线并阻挡红外线通过，就像温室的玻璃顶罩一样，能量进入容易出去难。 一、碳循环 9 1.原因 森林、草原等植被遭到大面积破坏。 主要原因 化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放。 温室效应 10 2.危害 极地和高山冰川加速融化 海平面上升 气温升高 对人类和其他生物的生存构成威胁 3.措施 减少二氧化碳排放：开发新能源，减少化石燃料燃烧。 增加二氧化碳的吸收和固定量：大力植树种草，提高森林覆盖率。 提高秸秆还田率，提高土壤储碳量。 温室效应 11 生态系统的物质循环 二、物质循环 1.概念 组成生物体的　　　　　　　　　　等基本元素，在不断进行着从　 　　　 到　　　 　，又从　 　　的循环过程。 非生物环境 C、H、O、N、P、S 生物群落 生物群落到非生物环境 这里的物质是指？ 这里的生态系统是指？ C、H、O、N、P、S等基本元素 生物圈 生物群落 无机环境 2.特点 ①具有全球性(生物地球化学循环) ②循环性(反复利用，循环流动) 12 1.下图为碳循环示意图，甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分， 下列叙述正确的是（　 ） 碳循环是指二氧化碳 在甲与丙之间不断循 环的过程 B. 乙在该生态系统中均 处于第二营养级 C. 甲、乙、丙共同组成生物群落 D. 生物X不可能不具有细胞核，生物Y不可能含有线粒体 C 习题巩固 13 2.下列关于生态系统的物质循环的叙述中，正确的是 （ ） A.所指的物质是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学 元素构成的化合物 B.所说的生态系统是指生物圈 C.物质在循环过程中不断减少的 D.在“桑基鱼塘”生态系统内实现了物质循环功能 B 习题巩固 14 3.(2024·天津四校联考)如图表示生物圈中碳元素的循环过程， 下列有关叙述正确的是(　 ) A.自然界中④过程只有绿色植物的光合作用 B.图中A、B、C分别代表消费者、生产者和分解者 C.碳循环是指碳元素在A、B、C之间以有机物的形式传递 D.图中A、B、C包含的所有种群共同构成生物群落 习题巩固 D 　④代表光合作用，故自然界中④过程不只有绿色植物可以进行，光合细菌也可以进行，A错误； 由图示信息可知，B与大气中二氧化碳存在双向箭头，故B代表生产者，B和C都有箭头指向A，故A代表分解者，则C代表消费者，B错误； 碳循环是指碳元素在生物群落和非生物环境间进行的循环，C错误； 图中的B(生产者)、C(消费者)和A(分解者)包含的所有种群共同构成生物群落，D正确。 15 常见物质循环模型 16 1.图1中，A为生产者，B为大气中CO2库，C为消费者，D为分解者。 2.图2中，A为生产者，B为大气中CO2库，C为初级消费者， D为次级消费者，E为分解者。 3.图3中，E为生产者，A为大气中CO2库，B、D、F为消费者， C为分解者。 常见物质循环模型 17 生态系统的物质循环 三、生物富集 1.概念 生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度 环境浓度的现象。 超过 2.物质 （2）人工合成的有机物: 如DDT、六六六等。 （1）重金属: 如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等。 3.生物富集的主要途径 食物链、食物网 18 4.生物富集的物质的特点 ①在环境和生物体中存在形式是比较______的； ②必须是生物体能够______的且 的； ③在生物代谢过程中是____________的。 稳定 吸收 不易被分解 不易排出 水 植物 小鱼 大鱼 鱼鹰 5.生物富集现象的特点 （1）具有全球性 导致生物富集的有害物质可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地 （2）有害物质在生物体内的浓度会沿食物链不断升高。 三、生物富集 19 6.生物富集的危害 进入人体的甲基汞在体内代谢缓慢，且不易排出，严重时会引起中毒。通过血脑屏障进入大脑的汞会侵害脑神经，导致脑萎缩。 1952年，日本5万多只猫集体跳海自尽 2017年9月24日《水俣公约》第一届缔约国会议开幕 日本患者呼吁加强管控 三、生物富集 20 生态系统的物质循环 四、能量流动和物质循环的关系 区别 能量流动 物质循环 形式 过程 范围 特点 主要以有机物中化学能形式 主要以无机物形式(群落和非生物环境间主要以CO2的形式) 沿食物链（网）单向流动 (开放型) 在无机环境与生物群落之间循环往返(封闭型) 各营养级间(生物群落) 生物圈 单向流动，逐级递减 (能量来自于太阳) 全球性、循环性 (物质由地球提供) 21 联系 能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解 等过程。物质作为能量的 ，使能量沿着食物链（网）流动； 能量作为 ，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之 间循环往返。 生态系统中的各种组成成分，正是通过能量流动和物质循环， 才能够紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。 能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，它们同时进行， 相互依存，不可分割。 四、能量流动和物质循环的关系 载体 动力 22 1.物质循环和能量流动的起点和终点是否相同？ 2.同碳元素一样，氮在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的。为什么还要往农田中不断地施加氮肥？ 不同。能量流动的起点是生产者固定的太阳能，终点是以热能的形式散失。物质循环没有起点和终点。 因为农民要不断地从农田中收获农产品，会带走大量的氮元素，因此要通过往农田中不断地施加氮肥。 习题巩固 23 习题巩固 B 1.(2023·广东高考)凡纳滨对虾是 华南地区养殖规模最大的对虾种类。 放苗1周内虾苗取食藻类和浮游 动物，1周后开始投喂人工饵料， 1个月后对虾完全取食人工饵料。1个月后虾池生态系统的物质循环过程见下图。下列叙述正确的是(　 ) A.1周后藻类和浮游动物增加，水体富营养化程度会减轻 B.1个月后藻类在虾池的物质循环过程中仍处于主要地位 C.浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑，属于消费者 D.异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物提供营养 结合题中信息可知，1周后开始投喂人工饵料，水体中N、P等无机盐含量增多，水体的富营养化程度会增加，A错误； 生产者是生态系统的基石，其可以吸收N、P等无机盐，为浮游动物提供有机物，一个月后藻类在虾池的物质循环中仍处于主要地位，B正确； 分析题图可知，有的浮游动物摄食有机碎屑，属于分解者，C错误； 异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物和有机碎屑提供营养，D错误。 24 习题巩固 B 2.(2024·昆明开学考)下列关于生态系统物质循环和能量流动过程的说法，不正确的是(　 ) A.生物圈中的物质可以循环利用，但能量不能循环利用 B.蜣螂以牛粪为食，即获得了牛的同化量中的一部分能量 C.能量流动和物质循环是同时进行的，彼此相互依存，不可分割 D.生态系统的能量逐级递减与生物的呼吸作用散失热量有关 物质可以在生物群落和非生物环境之间循环利用，能量流动是单向的，不能循环利用，A正确； 牛的粪便中的能量不属于牛同化的能量，应该属于其上一营养级同化的能量，B错误； 物质是能量的载体，能量作为动力，使得物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往复，可见能量流动和物质循环是同时进行的，彼此相互依存，不可分割，C正确； 生物体同化的能量大部分通过呼吸作用以热能的形式散失了，且还有一部分被分解者分解和没有被下一营养级全部利用，所以能量流动是逐渐递减的，D正确。 25 习题巩固 D 3.(2024·武汉模拟)如图为某条食物链中各生物体内 有毒物质的相对含量，其中甲、乙、丙、丁4种 生物各自只占一个营养级，且构成一条食物链。 下列叙述正确的是(　 ) A.甲可能为分解者，能将有机物分解成无机物被绿色植物再利用 B.乙为次级消费者，其粪便中含有的能量是上一营养级同化量的一部分 C.丙为生产者，其同化的能量去向有以热能形式散失和流向下一营养级甲 D.通过对食物链逐级富集过程的研究，可以认识污染物的迁移转化规律 分解者不参与食物链的构成，A错误； 乙为初级消费者，B错误； 丙为三级消费者，其同化的能量去向有未利用部分、以热能形式散失和流向分解者，不会流向下一营养级，且甲为丙的上一营养级，C错误； 污染物沿着食物链逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端，因此通过对食物链逐级富集过程的研究，可以认识污染物的迁移转化规律，D正确。 26 4.物质循环对于维持生态系统的稳态有重要作用。下列关于物质循环的叙述，正确的是( 　 ) A.碳等元素在生物群落和非生物环境之间是不断循环的 B.一般生物所处营养级越低，其有机物含量越低 C.碳在生物群落内部以二氧化碳的形式传递 D.与秸秆燃烧相比，秸秆还田在一定程度上可加剧温室效应 习题巩固 A 能量在沿着食物链流动的过程中是逐级递减的，而生物体中的能量是储存在有机物中，所以一般生物所处营养级越低，其有机物含量越高，B错误； 碳在生物群落内部以含碳有机物的形式传递，C错误； 燃烧是一个剧烈的化学反应，二氧化碳快速释放，而秸秆在土壤中被微生物分解是一个缓慢的过程，二氧化碳缓慢、逐步释放，将秸秆还田与将秸秆燃烧相比，将秸秆还田可以在一定程度上减缓温室效应，D错误。 27 习题巩固 A 5.(2024·长葛联考)下图为某生态 系统的物质循环和能量流动简图。 A表示生产者，B、C表示消费者， D表示分解者，能量①和④表示热能。 结合简图判断，下列叙述错误的是(　 ) A.能量流动是指太阳能经A输入， 经B、C、D传递、转化和散失 B.能量在流动过程中逐级递减的原因之一是 由于能量通过呼吸作用以①④的形式散失 C.碳以CO2的形式进出群落，以有机物的形式在群落中传递 D.物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动 在A中也伴随着能量的转化和散失 能量流动是指太阳能经A输入，即经光合作用把光能转化为有机物中的化学能，在A中也伴随着能量的转化和散失，能量经B、C、D的传递、转化和散失，完成能量的流动，A错误； 能量在流动过程中逐级递减的原因之一是每个营养级都会发生呼吸作用，在此过程中，能量以热能的形式散失，①④表示热能，B正确； 碳以CO2的形式通过光合作用进入群落，再以有机物的形式在群落中传递，最后以CO2的形式返回非生物环境，C正确； 物质是能量的载体，使能量以有机物中的化学能的形式沿着食物链(网)流动，能量是物质循环的动力，推动物质在生物群落和非生物环境之间循环往复，D正确。 28 习题巩固 BCD 6.(多选)(2024·苏州一模)人类 活动在不断改变地球的生物 化学循环，其中主要的原因 是大气中的CO2浓度不断攀升。 大气CO2浓度的升高会影响 到水体中藻类的生长，水环境中碳循环的部分过程如图所示。 下列相关叙述正确的是(　 ) A.能量作为物质的载体，使物质沿着食物链(网)流动 B.该示意图可体现碳循环具有循环往复的特点 C.藻类可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环 D.从物质循环的角度看，藻类碳元素的根本来源是大气中的CO2 生态系统的能量流动和物质循环是同时进行的，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非生物环境之间循环往复，A错误。 由示意图可知，物质可以从生物群落到非生物环境，又可以从非生物环境到生物群落，体现了物质循环具有循环往复运动的特点，B正确。 藻类通过呼吸作用和光合作用完成碳在生物与非生物环境间的相互转化，参与生态系统的碳循环，C正确； 由题图可知，藻类中的碳元素归根结底来源于大气中的CO2，D正确。 29 生态系统的物质循环 五、探究土壤微生物的分解作用 第二年春天从土中刨出的花生 (1)土壤中存在种类、数目繁多的细菌、 丝状真菌、呈放射状的放线菌等微生物，它们在生态系统中的成分为_______。 (2)分解者的作用是将环境中的 _______分解为_______，其分解速度与 环境中的______、水分等生态因子相关。 分解者 有机物 无机物 温度 秋天刚收获的花生 1.实验原理 30 提出问题 实验假设 实验设计 自变量 实验组 对照组 实验现象 结论分析 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？ 落叶在土壤微生物的作用下可以腐烂 土壤中是否含微生物 对土壤高温处理（灭菌） 对土壤不做任何处理（自然状态） 相同时间内对照组落叶腐烂，实验组不腐烂 土壤微生物对落叶有分解作用 不能加热烘干，会导致土壤理化性质发生改变，可将土壤用塑料袋包好，放在60℃恒温箱中1小时灭菌 五、探究土壤微生物的分解作用 土壤进行处理，排除土壤微生物的作用，同时要尽可能避免土壤理化性质的改变。 31 提出问题 实验假设 实验设计 自变量 实验组 对照组 实验现象 加入 碘液 A1 B1 加入斐林试剂，水浴加热 A2 B2 结论分析 土壤微生物能分解淀粉吗？ 土壤微生物能分解淀粉 土壤中是否含有分解淀粉的微生物 A杯中加入适量淀粉糊+30mL土壤浸出液 B杯中加入等量淀粉糊+30mL蒸馏水 不变蓝 变蓝 产生砖红色沉淀 不产生砖红色沉淀 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉 五、探究土壤微生物的分解作用 32 习题巩固 B 1.多氯联苯(PCB)是一种人工合成的、具有强致畸性的持久性有机污染物。研究人员调查了某海域中部分水产动物肌肉组织中PCB含量，结果如表。下列叙述错误的是(　 ) A.表中数据表明PCB在生物体内存在富集现象 B.PCB参与物质循环的过程与碳循环过程相同 C.根据结果推测，青石斑可能处于较低营养级 D.此研究对人类食用水产品的种类有指导意义 水产动物 叫姑鱼 中华海鲶 斑鰶 青石斑 火枪乌贼 肌肉组织中PCB平均含量/(μg/kg) 0.12 0.15 0.18 0.01 0.08 多氯联苯(PCB)是持久性有机污染物，难以降解，由表中数据可知，PCB在不同生物体内含量不同，故PCB在生物体内存在富集现象，A正确。 碳循环主要表现在绿色植物从大气中吸收二氧化碳，在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖并释放出氧气，有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物，而PCB通过迁移和转化从而发生物理、化学和生物化学等的变化形式来进行物质循环，故PCB参与物质循环的过程与碳循环过程有差异，B错误； 分析表格数据可知，青石斑肌肉组织中PCB平均含量是0.01，与其他动物相比含量较低，由此推测，青石斑可能处于较低营养级，C正确； 不同水产动物肌肉组织中PCB平均含量有差异，故此研究对人类食用水产品的种类具有一定指导意义，D正确。 33 2.野生草本植物多具有根系发达、生长较快、抗逆性强的特点，除用于生态治理外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收获后剩余的菌渣可作肥料或饲料。相关叙述错误的是（ ） A.种植此类草本植物可以减少水土流失 B.菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用 C.用作培养基的草本植物给食用菌提供碳源和氮源 D.菌渣作饲料实现了物质在植物、真菌和动物间的转移 B 习题巩固 34 习题巩固 3.下列关于生态系统中的物质循环的说法错误的是（ ） A.生态系统的物质循环又叫生物地球化学循环 B.生态系统的物质循环发生在种群和无机环境之间 C.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 D.植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环 E.从物质循环的角度看， 人体内碳元素的根本来源是大气中的CO2 F.科考人员在南极发现了某些有害农药， 此现象说明生态系统的物质循环具有全球性的特点 B 35 一、物质循环的概念 二、物质循环的特点 全球性，反复出现，循环运动 三、碳循环 1.碳在无机环境中的存在形式： CO2和碳酸盐 2.碳循环的形式： CO2 无机环境 光合作用，化能合成作用 生物群落 呼吸作用，微生物分解作用 四、能量流动和物质循环的关系 能量是物质循环的动力，物质是能量流动的载体。 课堂小结 生物群落 无机环境 36 生态系统的信息传递 02 37 1.细胞内的信息传递 2.细胞间的信息传递 DNA→mRNA→蛋白质 激素 胞间连丝 通常将 的 、 、 、 与 等 称作信息。 可以传播 消息 情报 指令 数据 信号 生态系统中的 ，以及它们 都有信息的 与 ，能够形成 ，即信息流。 生物种群之间 内部 产生 交换 信息传递 信息传递 38 生态系统的信息传递 一、生态系统中信息传递的范围、过程 信源 （信息产生部位） 信道 （信息传输媒介） 信息受体 （信息接收的生物或部位） 生物或 非生物环境 空气、水 及其他介质 如动物的眼、鼻、耳、皮肤，植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质（如光敏色素）等 1.信息传递的过程 2.信息传递的范围 不包括细胞内及细胞之间的信息传递，而是指种群内部个体之间、种群之间以及生物与非生物环境之间的传递。 39 生态系统的信息传递 二、生态系统中信息的种类 1.物理信息 （1）概念 自然界中的 等， 通过 传递的信息，称为物理信息。 光、声、温度、湿度、磁场 物理过程 （2）来源 可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。 萤火虫（光） 蛛网的振动 鸟的迁徙（磁场） 40 1.物理信息 （3）感受部位 ① 动物的眼、耳、皮肤等 ② 植物的叶、芽及细胞中的特殊物质（光敏色素等） 植物的生长（光敏色素） 蛇的颊窝（温度） 动物的叫声 41 2.化学信息 二、生态系统中信息的种类 （1）概念 在生命活动中，生物产生一些可以 。 传递信息的化学物质 （2）来源 生物体的 或 。 代谢产物 分泌物 （3）举例 ①植物的生物碱、有机酸等代谢产物； ②动物的性外激素； ③昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素等。 蛾（信息素） 驱蚊草 代谢废物 黄鼠狼 3.行为信息 二、生态系统中信息的种类 （1）概念 动物的 ，主要指各种动作，这些动作也能够向同种或异种生物传递某种信息，即生物的 可以体现为行为信息。 特殊行为 行为特征 （2）来源 动物的特殊行为。 尖尾松鸡魔性求偶舞 豪猪遭遇敌害时, 将其体刺竖直 蜜蜂跳舞 1.生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流。 2.生态系统中的信息传递既存在于同种生物之内，也发生在不同生物之间。 犀牛与牛椋鸟，鸟的鸣叫与跳跃提醒犀牛附近有危险情况。 3.多数情况下，信息传递为双向的。 食草动物 远处通过识别植物的绿色（物理信息）： 近处通过植物的气味（化学信息）： 搜寻食物 辨别和摄取食物 生态系统中信息传递的特点 44 类型 来源 传递形式 实例 光、声、温度、湿度、磁力等 植物的生物碱、有机酸等代谢废物，动物的性外激素等 蜜蜂跳舞，鸟类“求偶炫耀”等； 比较 非生物环境 或生物个体 或群体 物理过程 化学信息 物理信息 生物体 以化学物质 为信息载体 行为信息 动物 动物的 行为特征 ①多数情况下，信息传递为双向的； ②三种信息都可以来源于动物， 其中，只有物理信息可以来源于非生物环境； ③信息传递可以发生在生物与非生物环境之间， 可以发生在同种生物之间，可以发生在不同生物之间 45 生态系统的信息传递 三、信息传递在生态系统中的作用及举例 1.生命活动的正常进行，离不开信息的作用。 个体水平 ①海豚进行捕食、探路、定位和躲避天敌等行为都依赖于超声波； ②莴苣的种子必须接收某种波长的光信息才能萌发； ③动物的换毛现象受光信息的刺激。 46 三、信息传递在生态系统中的作用及举例 2.生物种群的繁衍，离不开信息的传递。 种群水平 ①在自然界中，植物开花需要光信息刺激，当日照时间达到一定 长度时，植物才能开花； ②昆虫通过分泌性外激素，引诱异性个体来交配。 通过信息传递，雌雄个体能相互识别、交配，完成种群的繁衍。 昆虫信息素 三、信息传递在生态系统中的作用及举例 3.信息还能调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。 ①当草原返青时，“绿色”为食草动物提供了可以开始采食的信息； ②在森林中，狼既能用眼睛辨别猎物，也可以根据耳朵听到的声音 作出反应，以追捕猎物，兔同样能够依据狼的气味或行为特征躲 避猎捕。 群落和生态系统水平 攻击 蛾幼虫 烟草 释放 化学物质 信息素 白天吸引蛾幼虫的天敌 夜间驱除雌蛾 生态系统的信息传递 四、信息传递在农业生产中的应用 1. 提高农畜产品的产量 电子仪器模拟蜜蜂跳圆圈舞或摆尾舞相同的频率或声音。 延长光照时间，刺激鸡卵巢发育和雌激素的分泌，大大提高产蛋率 利用温度和湿度延长蔬菜的种植期 49 2.对有害动物进行控制 ①利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物； ②利用信息素诱捕有害动物，降低害虫种群密度； ③还可以利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配， 使有害动物的繁殖力下降。 四、信息传递在农业生产中的应用 50 种类 化学防治 机械防治 生物防治 措施 优点 缺点 喷施化学药剂 ①作用迅速 ②短期效果明显 ①会使害虫的 抗药性增强 ②可能杀害害虫天敌，破坏生态平衡 ③污染环境 人工捕捉等 ①无污染 ②见效快，效果好 ①费时费力 ②对体型很小的害虫无法实施 引入天敌、寄生虫或使用信息素等 ①无污染 ②有效且持久 天敌数量不明确，甚至可能会引发生态危机（可能引起物种入侵） 2.对有害动物进行控制 51 1.判断题 （1）利用人工合成的性引诱剂诱杀雄性害虫以干扰害虫繁殖, 该防治方法属化学防治（ ） （2）利用音响设备发出信号诱捕有害动物属于机械防治（ ） × 化学信息的生物防治 × 物理信息的生物防治 生物防治是利用种间的相互关系，以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物的方法。 习题巩固 52 习题巩固 B 2.下列关于生态系统信息传递的自然现象中，表述错误的是( 　 ) A.“关关雎鸠，在河之洲”中的“关关”是属于物理信息 B.花香引蝶、老马识途和心猿意马属于化学信息 C.捕虫草产生香甜的分泌液诱捕昆虫，空气是信道 D.唐菖蒲在每天的日照长度大于12小时时才能开花， 其细胞中的光敏色素是信息受体 “关关”指的是鸟叫声 “关关雎鸠”指关关鸣叫的水鸟，“关关”指的是鸟叫声，声音属于生态系统的物理信息，A正确； 花香引蝶中气味属于化学信息，老马识途是通过气味，属于化学信息，心猿意马不属于生态系统的信息传递，B错误； 捕虫草产生香甜的分泌液，引诱昆虫前来并将其捕食，属于化学信息，空气是信道，C正确； 在受到光照刺激后，光敏色素结构会发生变化，调控细胞中的基因表达过程，表现出生物学效应，此时细胞中的光敏色素是信息受体，D正确。 53 习题巩固 D 3.研究发现，在一片柳树林中，一旦某一棵树遭受虫害，其新叶中的石炭碱分泌量就会大量增加，从而抵御害虫。而这棵柳树释放的乙烯通过风媒作用，给邻近的柳树发出危险及预防信号，使得在这棵柳树周围70 m范围内的其他柳树新生叶片中的石炭碱含量增加，且越靠近被虫害的树，叶片中的石炭碱含量越高。下列相关说法错误的是(　 ) A.柳树释放的乙烯是一种化学信息 B.该实例体现了信息可以调节种间关系维持生态系统的稳定 C.柳树具备上述防御功能是柳树与其天敌协同进化的结果 D.利用乙烯防治柳树林中害虫的方法属于化学防治 柳树释放的乙烯通过风媒作用，给邻近的柳树发出危险及预防信号，乙烯是一种化学信息，A正确； 该实例体现了信息可以调节柳树与害虫关系，柳树与害虫是不同的物种，体现了信息可以调节种间关系维持生态系统的稳定，B正确； 柳树具备题述的防御功能是柳树与其天敌在长期的生存斗争中形成的，是生物与生物之间协同进化的结果，C正确； 利用乙烯防治柳树林中害虫的方法属于利用一种生物释放的化学物质防治另一种生物，属于生物防治，D错误。 54 4.某农场种植着粮食作物、果树，同时还饲养着优质的家禽、家畜等。下列哪组属于利用物理信息传递的原理来提高农畜产品的产量(　 ) ①延长家禽的光照时间，提高产蛋率　 ②施放性引诱剂，控制害虫数量　 ③播放结群信号录音引来鸟类捕食害虫 A.①②　　　　B.②③ C.①③ D.①②③ 习题巩固 C ①③所述属于物理信息的利用；②所述属于化学信息的利用。 55 习题巩固 B 5.(2024·郑州模拟)梨小食心虫是果园的主要害虫之一，为控制其危害，需要多次喷药防治，增加了环境污染的风险。科研人员利用性信息素迷向技术在田间高剂量、多位点释放梨小食心虫性信息素，掩盖雌虫释放的性信息素气味，使雄虫无法找到雌虫，降低成虫交配概率，以达到防治目的。下列叙述错误的是(　 ) A.多次、大量喷施农药会导致梨小食心虫种群的抗药性增强 B.性信息素迷向技术通过改变梨小食心虫的性别比例来降低其出生率 C.梨小食心虫的性信息素属于化学信息，性信息素迷向技术属于生物防治 D.性信息素影响梨小食心虫的交配，说明种群的繁衍离不开信息的传递 多次、大量喷施农药会将有抗药性的个体筛选出来，后代中具有抗药性的个体会逐渐增多，种群的抗药性增强，A正确； 性信息素迷向技术是通过掩盖雌虫释放的性信息素气味，使雄虫无法找到雌虫，降低成虫交配概率，并没有改变性别比例，B错误； 性信息素属于化学信息，利用性信息素迷向技术既可以达到防治害虫的目的，又不会对环境造成污染，属于生物防治，C正确； 性信息素迷向技术可以掩盖雌虫释放的性信息素气味，从而导致成虫交配概率降低，说明种群的繁衍离不开信息的传递，D正确。 56 习题巩固 B 6.(2024·济南模拟)黑条矮缩病毒(SRBSDV)是南方水稻最主要的病害病毒之一，由迁飞性害虫白背飞虱传播。研究表明，SRBSDV编码的P6蛋白是调控水稻乙烯信号的效应蛋白。病毒侵染前期，P6蛋白增强乙烯信号，促进病毒的增殖并驱避白背飞虱；病毒侵染后期，P6蛋白抑制乙烯信号，增强水稻对白背飞虱的引诱能力，白背飞虱通过刺吸病株汁液，促进病毒传播和扩散。下列说法正确的是(　 ) A.病毒和水稻为寄生关系，白背飞虱和水稻为捕食关系 B.乙烯属于化学信息，该信息能调节生物的种间关系 C.利用昆虫信息素诱捕白背飞虱属于化学防治 D.将抗白背飞虱基因导入南方水稻增加了物种多样性 据题意可知，黑条矮缩病毒(SRBSDV)是南方水稻最主要的病害病毒之一，说明病毒与水稻为寄生关系；白背飞虱通过刺吸病株汁液，促进病毒传播和扩散，说明白背飞虱和水稻为寄生关系，A错误。 乙烯属于化学物质，属于化学信息，据题意乙烯可以促进病毒的增殖并驱避白背飞虱，说明该信息能调节生物的种间关系，B正确。 利用昆虫信息素诱捕白背飞虱是利用化学信息进行的生物防治，C错误。 将抗白背飞虱基因导入南方水稻增加了基因的多样性，但是并未形成新物种，所以并没有增加物种多样性，D错误。 57 生态系统中信息传递与物质循环和能量流动存在哪些差异？ 哪些环节构成了一个完整的信息传递过程？ 差异主要有以下方面： （1）物质循环和能量流动借助于食物链进行；信息传递不依赖于食物链，可在同一个物种内传递，也可在不同物种间传递，还可以在非生物环境与生物体之间传递。 （2）能量流动的特点是单向流动，物质是可循环利用的，但信息传递往往是双向的，且不能循环利用。 习题巩固 58 项目 能量流动 物质循环 物质循环 信息传递 特点 范围 途径 模式图 联系 单向流动，逐级递减 全球性，循环性 往往是双向的（也有单向） 生态系统中各营养级之间（生物群落中） 生物圈 生物之间， 生物与非生物环境之间 食物链和食物网 多种 ①任何一个生态系统这三个基本功能，三者同时进行，相互依存， 不可分割，形成统一整体。 ②能量流动是生态系统运转的动力，物质循环是生态系统的基础， 信息传递决定能量流动和物质循环的方向。 生态系统的三大功能比较 59 生态系统的结构 循环 单向递减 复杂双向 动力 载体 调节 功能 非生物的物质和能量 生产者 分解者 消费者 物质循环 能量流动 信息传递 生态系统是通过物质流、能量流和信息流形成的统一整体。 生态系统的三大功能比较 60 生态系统的稳定性 03 61 生态系统的稳定性 一、生态平衡 概念 生态系统的 处于相对稳定的一种状态 特征 ① 平衡：生态系统的各组分保持相对稳定； ② 平衡：生产—消费—分解的生态过程正常进行， 保证物质循环和能量流动的正常进行； ③ 平衡：物质和能量的输入与输出平衡。 调节机制 机制 结构和功能 结构 功能 收支 负反馈调节 动态平衡 62 生态系统的稳定性 二、生态平衡的调节机制——负反馈调节 1.概念 在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。 发生偏离 负反馈调节 回到原来方向 改邪归正 原方向 2.意义 负反馈调节在生态系统中 ， 是生态系具备 的基础。 普遍存在 自我调节能力 63 使生态系统常常远离稳态，对生态平衡有极大破坏作用。 湖泊受到了污染 鱼类等生物死亡 死鱼等生物腐烂 + + 结果 原方向 发生偏离 正反馈调节 偏离原来方向 错上加错 正反馈调节 64 生态系统的稳定性 三、生态系统的稳定性 概念 生态系统_____________自身结构与功能 处于相对平衡状态的能力 原因 具有_______________ 特点 生态系统的自我调节能力是_________ 维持或恢复 自我调节能力 有限的 原因 基础 生态系统稳定性 自我调节能力 负反馈调节 生态系统成分越多 营养结构越复杂 自我调节能力越大 当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的稳定性急剧下降，生态平衡遭破坏。 65 生态系统的稳定性 四、生态系统稳定性的类型 1.抵抗力稳定性 （1）概念 生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。 干扰 抵抗干扰，维持原状。 蝗虫采食下，草原植物再生能力增强 干旱时树木扩展根系的分布空间 66 1.抵抗力稳定性 （2）规律 一般来说，生态系统中的 ，食物网越 ， 其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。 例如： 热带雨林中，动植物种类繁多，营养结构非常的复杂，假如其中某种生物大量减少，它在食物网中的位置还可以由这个营养级的多种生物来代替，整个生态系统的结构和功能仍然能够维持在相对稳定的状态。 组分越多 复杂 67 2.恢复力稳定性 四、生态系统稳定性的类型 （1）概念 生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。 遭到破坏，恢复原状。 干扰 例如：森林局部火灾后， 仍能逐步恢复原状。 森林火灾 灾后恢复 （2）与抵抗力稳定性的关系 往往相反 （3）特点 生态系统在受到不同的干扰（破坏）后，其 与 是不一样的。 恢复速度 恢复时间 河流受到轻微的污染时，能通过自身净化（如物理沉降、化学分解和微生物分解），可以很快恢复到接近原来的状态。 如果被有毒物质重度污染，自身的净化作用已不足以消除大部分有毒物质，恢复力稳定性被破坏，恢复原状的时间漫长，难度极大！ 2.恢复力稳定性 69 生物种类_____ 营养结构_____ 自我调节能力_____ 抵抗力稳定性_____ 恢复力稳定性_____ 生物种类_____ 营养结构_____ 自我调节能力_____ 抵抗力稳定性_____ 恢复力稳定性_____ 少 简单 弱 低 高 多 复杂 强 高 低 人工林 热带雨林 抵抗力稳定性和恢复力稳定性 70   抵抗力稳定性 恢复力稳定性 区 别 实质 _____自身结构和功能 相对稳定 _____自身结构和功能 相对稳定 核心 影响 因素 保持 恢复 抵抗干扰，保持原状 受到破坏，恢复原状 生物种类越多、 营养结构越复杂 →自我调节能力越强 →抵抗力稳定性越高 生物种类越少、 营养结构越简单 →自我调节能力越弱 →恢复力稳定性越高 抵抗力稳定性和恢复力稳定性 71 同时存在，作用相反，共同维持生态系统稳定 一般情况 稳定性 生态系统复杂程度 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 结构简单的生态系统，抵抗力稳定性一定低， 恢复力稳定性一定高吗？ 抵抗力稳定性和恢复力稳定性与生态系统复杂程度的关系 72 生物种类 ； 少 营养结构 ； 简单 弱 自我调节能力 。 抵抗力稳定性 ； 低 低 恢复力稳定性 。 特例：北极苔原生态系统 生产者主要是地衣，其他生物直接或间接依靠地衣生活。地衣大面积破坏，生态系统会崩溃。 生存条件极其恶劣 环境恶劣地带的生态系统(北极冻原、荒漠)，往往恢复力稳定性和抵抗力稳定性都比较弱！ 抵抗力稳定性和恢复力稳定性与生态系统复杂程度的关系 73 1.生态系统的稳定性主要与生物种类有关，还要考虑生物的个体数量。 食物链数量越多越稳定，若食物链数量相同，再看生产者，生产者多的 稳定程度高。 2.生态系统的稳定性不是恒定不变的， 因为生态系统的自我调节能力具有一定的限度。 3.强调生态系统稳定性高低时，必须明确是抵抗力稳定性还是恢复力稳定性， 因为二者一般呈负相关。 4.抵抗力稳定性和恢复力稳定性的辨析： 某一生态系统在受到外界干扰，遭到一定程度的破坏而恢复的过程，应视为 抵抗力稳定性，如河流轻度污染的净化；若遭到彻底破坏，则其恢复过程应 视为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。 生态系统稳定性的4个易混点 74 1.图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能的正常作用范围。 在受到干扰之前，曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调节能力。 生态系统稳定性的数学模型 75 2.S表示一个外来干扰使之偏离 这一范围的大小，S值大，说明抵抗力稳定性____，反之，抵抗力稳定性____；如受到相同干扰时，草原生态系统的S值____热带雨林生态系统。 弱 强 大于 3.T表示恢复到原状态所需的时间，T值大，说明恢复力稳定性____，反之，恢复力稳定性____。 弱 强 4.曲线与正常范围之间所夹的面积作为总稳定性的定量指数 （TS）, TS越大，说明这个生态系统的总稳定性越_____。 弱 生态系统稳定性的数学模型 76 生态系统的稳定性 五、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，在不超过生态系统自我调节能力 的范围内，合理适度地利用生态系统。 封山育林 禁牧 休渔 77 2.对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、 能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。 农田生态系统单一，需要不断 农田生态系统 施肥 灌溉 控制病虫害 五、提高生态系统稳定性的措施 78 2.对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、 能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。 三北防护林 人工建造“生态屏障” 已经建造了“三北” 防护林 防风 固沙 护田 护草 五、提高生态系统稳定性的措施 79 生态系统的稳定性 六、提高生态系统稳定性的意义 1.可以持续不断地满足人类生活所需。 2.能够使人类生活与生产的环境保持稳定。 生态小区 生态公园 生态农业 生态湿地 80 设计要求 相关分析 生态缸一般是 的 生态缸中投放的几种生物必须具有很强的 ，成分 。 生态缸中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定 生态缸的材料必须 。　 ②保持生态缸内温度；③便于观察 生态缸宜 不宜 ，缸中的水量应 ，要留出一定的 。 生态缸的采光用较强的 光 封闭 生命力 透明 小 大 适宜 空间 散射 齐全 防止外界生物或非生物因素的干扰 ①为光合作用提供光能； 便于操作； 缸内储备一定量的空气。 防止水温过高导致水生植物死亡 设计生态缸 81 习题巩固 D 1．我们经常在媒体上看到“生态平衡”的概念，下列关于“生态平衡”和“生态系统稳定性”的叙述，不正确的是(　 ) A.生态平衡是生态系统发展到一定阶段， 生态系统的结构与功能处于相对稳定的一种状态 B.生态系统的稳定性是生态系统具有的维持或恢复 其结构与功能处于相对平衡状态的能力 C.生态系统的自我调节能力是生态系统稳定性和生态平衡的基础 D.生态平衡与生态系统的稳定性没有关系 生态平衡是生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，人们把生态系统维持或恢复这种状态的能力，叫作生态系统的稳定性，生态系统的稳定性强调的是生态系统维持生态平衡的能力，故生态平衡与生态系统的稳定性有关，D错误。 82 习题巩固 B 2.北极冻原生态系统的动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是生长缓慢的地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。下列说法正确的是(　 ) A.北极冻原生态系统中的生物群落不存在垂直结构 B.输入北极冻原生态系统的太阳能，不能被生物循环利用 C.如果北极冻原生态系统遭受铅污染，则地衣中铅的浓度最高 D.北极冻原生态系统的抵抗力稳定性较低，恢复力稳定性较高 北极冻原生态系统虽然动植物种类稀少，但其中的生物群落也存在垂直结构，A错误； 输入生态系统的能量，具有单向流动、逐级递减的特点，不能被生物循环利用，B正确； 如果北极冻原生态系统遭受铅污染，铅会沿食物链不断积累和浓缩，在营养级高的生物体内浓度高，C错误； 北极冻原生态系统营养结构简单，而且环境恶劣，抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低，D错误。   83 生态瓶 编号 生态系统组成 光照 水草 藻类 浮游动物 小鱼 泥沙 甲 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 乙 － ＋ ＋ ＋ － ＋ 丙 ＋ ＋ ＋ ＋ － － 丁 ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋ 习题巩固 ABC 3.(多选)某兴趣小组设计 了以下实验来验证生态 系统的一些相关问题： 取4个完全相同、密闭、 透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件见下表(表中“＋”表示有，“－”表示无)。经过一段时间的培养后，下列判断正确的是(　 ) A.甲瓶生态系统成分齐全，如果生物数量比例适中， 甲瓶生态系统的抵抗力稳定性相对较高 B.乙瓶无光照，生态系统没有能量来源，故维持时间不长 C.若实验前将丙瓶非生物装置进行灭菌处理，则丙瓶中有机物将大量积累 D.与丙瓶比较，丁瓶中氧气含量较高，有机物积累少 甲瓶中的生态系统成分齐全，如果生物数量比例适中，抵抗力稳定性会比较高，A正确； 乙瓶无光照，没有能量来源，植物不能进行光合作用产生氧气和有机物，因此乙瓶维持时间不长，B正确； 若实验前将丙瓶非生物装置进行灭菌处理，丙瓶由于无泥沙，即无分解者，故会积累较多的有机物，C正确； 与丙瓶相比，丁瓶中多了泥沙，泥沙中的分解者呼吸消耗大量氧气，因此丁瓶中氧气含量低，D错误。 84 4.下图是河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后的 净化作用示意图。 请据图回答下列问题。 (1)在该河流的AB段上，溶解氧大量减少的主要原因是什么? 藻类数量减少；需氧型细菌大量繁殖，溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗。 习题巩固 85 (2)在该河流的BC段上，藻类大量繁殖的主要原因是什么? 有机物分解后形成的大量的NH4+等无机盐离子，有利于藻类的大量繁殖。 习题巩固 86 (3)水中溶解氧含量逐渐恢复的主要原因是什么? 藻类通过光合作用释放氧气；有机物减少，需氧型细菌数量下降，因而对溶解氧的消耗量减少。 习题巩固 87 (4)若酿造厂或味精厂将大量含有有机物的废水排入该河流, 对河流生态系统可能造成的最严重的后果是什么? 河流中生物大量死亡，该生态系统的稳定性遭到破坏。 习题巩固 88 网络构建 网络构建 90 THANKS 作业 完成小本，明天收 91 $$