2026届高三生物学一轮复习课件44：生态系统的物质循环和信息传递

SHENG WU XUE 生态系统的物质循环和信息传递 课标要求 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。 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。 命题点一 生态系统的物质循环 1.生态系统物质循环的概念 化学元素 生物群落 全球性 命题点一　生态系统的物质循环 主干知识·复盘 2.碳循环过程分析 [认知觉醒]　 　 组成生物体的元素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。如图是某生态系统部分碳循环的示意图，其中①～⑧表示有关生理过程。请分析图中信息，回答下列问题。 命题点一　生态系统的物质循环 主干知识·复盘 (1)生产者将大气中的碳元素转化为生物体中的碳元素的生理过程为__________________________，可用图中序号________表示。 (2)图示碳循环中，碳以CO2的形式进行传递的过程有________，碳以含碳有机物的形式进行传递的过程有____________(填图中序号)。 (3)图中仅显示了碳循环的一部分环节，缺少的环节为____________________(用图中内容和箭头表示)。 光合作用或化能合成作用 ① ①⑦⑧ ②③④⑤⑥ Ⅱ→Ⅰ和Ⅲ→Ⅰ 命题点一　生态系统的物质循环 主干知识·复盘 　 为积极应对全球气候变化，我国政府在2020年的联合国大会上宣布，中国于2030年前确保碳达峰(CO2排放量达到峰值)，力争在2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)，这是中国向全世界的郑重承诺，彰显了大国责任。 (1)植树造林在一定程度上可以抵消CO2排放总量，实现相对零排放，要达到“碳中和”需要世界各国共同参与，主要原因是什么？ 碳循环具有全球性。碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行，大气中的CO2能随着大气环流在全球范围内流动。 (2)大气中的CO2增多将导致什么问题加剧？要实现“碳中和”，除继续植树造林外，还可采取什么措施？ 温室效应；节能减排，低碳生活，开发利用新能源等。 命题点一　生态系统的物质循环 主干知识·复盘 思维升华　用建构模型法分析碳循环模式图 命题点一　生态系统的物质循环 主干知识·复盘 (1)建构模型：在碳循环中，只有生产者与大气中的CO2库(非生物的物质和能量)之间是双向箭头，生产者、消费者、分解者都有箭头指向大气中的CO2库。除大气中的CO2库外，生产者、消费者都有箭头指向分解者。快速判断碳循环模型如下： 命题点一　生态系统的物质循环 主干知识·复盘 (2)模型应用 ①图1中A～D代表的成分依次是生产者、大气中的CO2库、消费者、分解者。 ②图2中A代表生产者，B、D代表消费者，E代表分解者，C代表大气中的CO2库。 ③图3中，E代表生产者，B、D、F代表消费者，C代表分解者，A代表大气中的CO2库。 命题点一　生态系统的物质循环 主干知识·复盘 3.生物富集 难以降解 延长 越高 越多 命题点一　生态系统的物质循环 主干知识·复盘 (1)磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环。(2024·安徽卷，6D)(　　) (2)通过生物富集作用，镉能沿食物链传递到更高营养级。(2023·湖北卷，9C)(　　) (3)水生消费者对有机碳的利用，缓解了碳排放。(2023·湖北卷，7B)(　　) 水生消费者通过细胞呼吸消耗有机碳，产生CO2，不会缓解碳排放。 (4)碳在非生物环境与生物群落之间主要以CO2形式循环。(2020·全国卷Ⅲ，6D)(　　) √ √ × √ 命题点一　生态系统的物质循环 主干知识·复盘 A 题型1　碳循环过程(生命观念) [例1] (2020·全国卷Ⅲ，6)生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下列有关碳循环的叙述，错误的是(　　) A.消费者没有参与碳循环的过程 B.生产者的光合作用是碳循环的重要环节 C.土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节 D.碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环 关键能力·提升 命题点一　生态系统的物质循环 A [例2] (2025·江西宜春联考)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，错误的是(　　) 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能量最多 C.碳元素在甲、乙、丙之间以有机物的形式传递 D.碳元素可在非生物环境和生物群落之间反复利用 关键能力·提升 命题点一　生态系统的物质循环 题型2　生物富集作用(科学探究) [例3] (2024·甘肃卷，13)土壤镉污染影响粮食生产和食品安全，是人类面临的重要环境问题。种植富集镉的植物可以修复镉污染的土壤。为了筛选这些植物，某科研小组研究了土壤中添加不同浓度镉后植物A和B的生长情况，以不添加镉为对照(镉含量0.82 mg·kg－1)。一段时间后，测量植物的地上、地下生物量和植物体镉含量，结果如表。下列叙述错误的是(　　) 镉浓度/ (mg·kg－1) 地上生物量/(g·m－2) 地下生物量/(g·m－2) 植物体镉含量/(mg·kg－1)   植物A 植物B 植物A 植物B 植物A 植物B 对照 120.7 115.1 23.5 18.0 2.5 2.7 2 101.6 42.5 15.2 7.2 10.1 5.5 5 105.2 35.2 14.3 4.1 12.9 7.4 10 97.4 28.3 12.1 2.3 27.4 11.6 A.在不同浓度的镉处理下，植物A和B都发生了镉的富集 B.与植物A相比，植物B更适合作为土壤镉污染修复植物 C.在被镉污染的土壤中，镉对植物B生长的影响更大 D.若以两种植物作动物饲料，植物A的安全风险更大 B 关键能力·提升 命题点一　生态系统的物质循环 D [例4] (2023·湖北卷，9)胁迫是指一种显著偏离于生物适宜生活需求的环境条件。水杨酸可以减轻胁迫对植物的不利影响。在镉的胁迫下，添加适宜浓度的水杨酸可激活苦草体内抗氧化酶系统，降低丙二醛和H2O2含量，有效缓解镉对苦草的氧化胁迫。下列叙述错误的是(　　) A.水杨酸能缓解H2O2对苦草的氧化作用 B.在胁迫环境下，苦草种群的环境容纳量下降 C.通过生物富集作用，镉能沿食物链传递到更高营养级 D.在镉的胁迫下，苦草能通过自身的调节作用维持稳态 关键能力·提升 命题点一　生态系统的物质循环 命题点二　 生态系统的信息传递 1.生态系统中信息的种类 [认知觉醒]　 　 下列关于生态系统中信息传递的叙述，错误的有________。 ①“求偶炫耀”和孔雀开屏时展现的鲜艳颜色都属于行为信息； ②花香引蝶、警犬嗅寻毒品都体现了化学信息的作用； ③雌蚕蛾释放性外激素吸引异性前来交尾体现了行为信息的作用； ④“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”体现了物理信息的作用 ①③ 主干知识·复盘 命题点二　生态系统的信息传递 思维升华　 主干知识·复盘 命题点二　生态系统的信息传递 2.信息传递的过程 信道 主干知识·复盘 命题点二　生态系统的信息传递 3.信息传递的作用 生命活动 繁衍 生物的种间关系 平衡与稳定 主干知识·复盘 命题点二　生态系统的信息传递 4.信息传递在农业生产中的应用 [认知觉醒]　 　长江流域的蔬菜产区时有病虫害发生，病虫害防治效果决定着产业的兴衰，下列叙述正确的有________。 ①生物防治就是利用捕食、种间竞争的种间关系进行防治； ②利用黑光灯、杀虫剂、防虫网等防治害虫属于机械防治； ③喷施病原微生物类杀虫剂“以菌治虫”属于生物防治； ④化学防治虽见效快，但容易导致具有抗药性的个体所占比例增加 ③④ 主干知识·复盘 命题点二　生态系统的信息传递 思维升华　控制动物危害的技术方法比较 主干知识·复盘 命题点二　生态系统的信息传递 (1)芦鹀的鸣唱声属于物理信息。(2024·湖北卷，7A)(　　) (2)幼年蜜蜂学习采蜜技巧，依赖生态系统中的信息传递。(2023·河北卷，11A)(　　) (3)“油菜花开陌野黄，清香扑鼻蜂蝶舞”。油菜花通过物理、化学信息吸引蜂蝶。(2023·湖南卷，4A)(　　) (4)在繁殖季节，白鹭求偶时发出的鸣叫声属于行为信息。(2021·江苏卷，9C)(　　) 鸣叫声属于物理信息。 √ √ √ × 主干知识·复盘 命题点二　生态系统的信息传递 (5)某岛上的狼能够依据猎物留下的气味信息追捕猎物。(2019·海南卷，25A)(　　) (6)两只雄孔雀为吸引异性争相开屏，说明行为信息能够影响种间关系。(2019·江苏卷，6D)(　　) 说明生物种群的繁衍离不开信息的传递。 √ × 主干知识·复盘 命题点二　生态系统的信息传递 题型　生态系统的信息传递(生命观念) [例1] (2024·湖北卷，7)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 关键能力·提升 命题点二　生态系统的信息传递 A [例2] (2025·重庆育才中学期中)雄性座头鲸常以唱歌作为求偶策略，但当种群规模较大时，其可能会避免这种求偶策略，因为歌声可能会吸引其他雄性鲸鱼接近其潜在配偶；而当另外的雄性竞争者出现时，其会与之战斗或离开。座头鲸通过非唱歌的求偶行为，降低了吸引竞争者的可能性，因此更容易留住雌性。下列有关叙述错误的是(　　) A.生态系统中的信息只能由生物发出并相互传递而发挥作用 B.雌性座头鲸听到雄性座头鲸的歌声体现了物理信息的传递 C.信息传递的过程中不仅需要信息源和信道，还需要信息受体 D.座头鲸的求偶策略充分体现了生物种群的繁衍离不开信息的传递 关键能力·提升 命题点二　生态系统的信息传递 C [例3] (2025·广东惠州调研)捕食信息素是指由捕食者释放的，能够引发猎物产生反捕食反应的化学信号。研究发现，斑鳟鱼对以斑鳟鱼为食的水貂的粪便有明显的反捕食行为，而对以鸡肉为食的水貂的粪便反应不明显。下列关于捕食信息素的分析，错误的是(　　) A.捕食信息素在捕食者和猎物之间的信息传递及协同进化过程中发挥着重要作用 B.水貂捕食斑鳟鱼时存在物理信息的传递，物理信息包括斑鳟鱼的外观、声音等 C.水貂对斑鳟鱼释放的捕食信息素属于化学信息，在水貂和斑鳟鱼之间双向传递 D.斑鳟鱼对捕食信息素的反应可能是降低群体的活动频率、改变活动时间或产生逃跑行为 关键能力·提升 命题点二　生态系统的信息传递 关键 · 真题必刷 1.(2024·广东卷，1)“碳汇渔业”，又称“不投饵渔业”，是指充分发挥生物碳汇功能，通过收获水产品直接或间接减少CO2的渔业生产活动，是我国实现“双碳”目标、践行“大食物观”的举措之一。下列生产活动属于“碳汇渔业”的是(　　) A.开发海洋牧场，发展深海渔业 B.建设大坝鱼道，保障鱼类洄游 C.控制无序捕捞，实施长江禁渔 D.增加饵料投放，提高渔业产量 A 关键·真题必刷 2.(2024·安徽卷，6)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 B 关键·真题必刷 3.(2023·江苏卷，4)我国天然林保护工程等国家重点生态工程不仅在生态恢复、生物多样性保护等方面发挥着重要作用，还显著增加了生态系统的固碳能力。下列相关叙述正确的是(　　) A.天然林的抵抗力稳定性强，全球气候变化对其影响不大 B.减少化石燃料的大量使用可消除温室效应的形成 C.碳循环中无机碳通过光合作用和化能合成作用进入生物群落 D.天然林保护是实现碳中和的重要措施，主要体现了生物多样性的直接价值 C 关键·真题必刷 4.(2023·河北卷，11)气候变暖使某地的欧洲白头翁提早开花，而为其传粉的蜜蜂并未提前孵化，且成年蜜蜂也未开始采蜜，造成该植物主要传粉途径受阻。幼年蜜蜂的采蜜技巧须向成年蜜蜂学习，下列叙述错误的是(　　) A.幼年蜜蜂学习采蜜技巧，依赖生态系统中的信息传递 B.该地欧洲白头翁的提早开花促使其种群数量增加 C.蜜蜂采食花蜜过程中发生了生态系统的能量流动 D.调查欧洲白头翁的种群数量可采用样方法 B 关键·真题必刷 5.(2024·山东卷，24)研究群落时，不仅要调查群落的物种丰富度，还要比较不同群落的物种组成。β多样性是指某特定时间点，沿某一环境因素梯度，不同群落间物种组成的变化。它可用群落a和群落b的独有物种数之和与群落a、b各自的物种数之和的比值表示。 (1)群落甲中冷杉的数量很多，据此________(填“能”或“不能”)判断冷杉在该群落中是否占据优势。群落甲中冷杉在不同地段的种群密度不同，这体现了群落空间结构中的__________。从协同进化的角度分析，冷杉在群落甲中能占据相对稳定生态位的原因是_____________________________________ ____________________________________________________。 不能 水平结构 冷杉与群落甲中其他物种之间、冷杉与无 机环境之间相互影响，不断进化和发展，达到稳定状态 关键·真题必刷 (2)群落甲、乙的物种丰富度分别为70和80，两群落之间的β多样性为0.4，则两群落的共有物种数为________(填数字)。 (3)根据β多样性可以科学合理规划自然保护区以维系物种多样性。群落丙、丁的物种丰富度分别为56和98，若两群落之间的β多样性高，则应该在群落________(填“丙”“丁”“戊”或“丙和丁”)建立自然保护区，理由是____________________________________________________________________________。 45 丙和丁 丙和丁之间的共有物种数少，两群落同时建立自然保护区，更有利于维系物种多样性 关键·真题必刷 $$