2026届高三生物一轮复习课件第47讲　生态系统的物质循环、信息传递及稳定性

该高中生物学高考复习课件聚焦生态系统物质循环、信息传递及稳定性三大核心考点，严格对标新课标8项要求，通过任务驱动梳理碳循环途径、生物富集特点等关键知识，结合2021河北卷、2020山东卷等真题分析考点权重，归纳出识图辨析、实验分析等常考题型，构建“概念-图解-真题”三维备考体系。 课件亮点在于“真题溯源+素养落地”，以碳中和热点案例培养生态观与物质能量观，通过土壤微生物分解实验发展科学思维和探究实践能力。独创碳循环“四角色三途径”模型、信息传递“类型辨析+应用对比”表等突破方法，设易错警示专栏直击物质循环“元素vs化合物”等陷阱，为教师提供“考点-素养-真题”对应教学方案，助力学生高效冲刺高考。

生态系统的物质循环、信息传递及稳定性 生物 大 一 轮 复 习 第47讲 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地富集的现象。 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。 5.解释生态系统具有维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。 6.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，如气候变化、自然事件、人类活动或外来物种入侵等。 7.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。 8.活动：(1)设计制作生态缸，观察其稳定性；(2)设计提高生态系统稳定性的方案。 2 碳循环示意图 光合作用(或化能合成作用) 呼吸作用 植物 (生产者) 动物 (消费者) 呼吸作用 分解者的分解作用 一、生态系统的物质循环 任务1 阅读教材P61-62，判断①—⑥分别代表什么： 碳循环示意图 一、生态系统的物质循环 思考： 1.碳的存在形式与循环形式 （1）在生物群落和非生物环境间： （2）在生物群落内部： （3）在非生物环境中： 主要以CO2形式循环 以含碳有机物形式传递 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.碳返回非生物环境的途径： （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。 一、生态系统的物质循环 思考： 4.温室效应 （1）形成原因： （2）影响： a.化石燃料的大量燃烧，大气中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。 b.植被破坏，降低了对大气CO2的调节作用。 导致气温升高，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。 减少化石燃料燃烧；植树造林。 （3）减缓措施： A D C E F B A：生产者 B：分解者 C：大气中的CO2库 D：初级消费者 E：次级消费者 F：三级消费者 A：生产者 B：消费者 C：分解者 D：大气中的CO2库 A B C D 练一练：辨认图中各个字母的含义要点： 一、生态系统的物质循环 思考： 5.碳循环具有什么特点？ 全球性、循环往复运动 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。 能 6.氮元素在生物群落与非生物环境间___(填“能”或“不能”)循环利用。请解释需不断向农田中施加氮肥的原因： 生物 群落 无机 环境 CO2 有机物 总结：生态系统物质循环的概念 化学元素 生物群落 全球性 一、生态系统的物质循环 下图甲为某水生生态系统不同采样点中水、水底沉积物和中国血蛤体内铅浓度；图乙为水体和多种水生生物体内的铅浓度示意图。 思考1：据甲、乙图分析,关于铅元素的含量有什么特点?请尝试解释出现该结果的原因。 铅在生物体内的浓度超过水体浓度且铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高。 铅在生物体内形成比较稳定的铅化合物，不易被生物体排出。 这种现象称为？ 生物富集 一、生态系统的物质循环 任务2 阅读教材P63-64并结合以下资料，分析生物富集现象： 思考3：生物富集作用的特点？ 思考4：能发生生物富集的物质还有哪些？ 思考5：如何减少重金属生物富集现象？ 沿食物链逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端。 全球性：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。 重金属：如铅、镉、汞等；人工合成的有机化合物：如DDT、六六六等 减少重金属排放；实施垃圾分类；种植能吸收有害重金属元素的植物 一、生态系统的物质循环 任务2 阅读教材P63-64并结合以下资料，分析生物富集现象： 总结：生物富集 难 以降解 延长 越高 越多 项目 能量流动 物质循环 范围 生态系统________ 生物圈 特点 __________________ _____________________ 形式 __________________ _______________ 过程 沿食物链(网) ________________________________ 联系 (1)在群落中它们的流动渠道都是 ，且同时进行、相互依存，不可分割； (2)能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解； (3)物质是能量沿食物链(网)流动的 ，能量是物质在生物群落和非生物环境间循环往返的_____ 各营养级 单向流动，逐级递减 全球性、循环往复运动 光能→化学能→热能 无机物↔有机物 在生物群落与非生物环境间往复循环 食物链和食物网 载体 动力 任务3 阅读教材P65，梳理能量流动和物质循环的关系： 能量 生物圈在 上能自给自足，但在 上不能自给自足，因为 可以在生物圈内循环利用，而 不能循环利用，它必须由生物圈外的 源源不断地输入，方可维持正常运转。 物质 能量 物质 能量 太阳能 提醒 (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。 一、生态系统的物质循环 任务4 阅读教材P65-66，分析探究土壤微生物的分解作用的实验： 注：在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂并加热。 (3)实验结论：土壤中的微生物具有分解作用。 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 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 (2)实验流程 高温 不做任何 土壤中是否含微生物 砖红色沉淀 砖红色沉淀 分解 分析碳循环的过程和全球变暖 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，我国于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)。这是我国向全世界的郑重承诺，彰显了大国责任。回答下列问题： (1)生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式：生产者通过____ ；消费者通过食物网(链)取食获取有机物的碳元素，从而将碳元素以 的形式进行传递；分解者通过 。 关键能力 提升 光合 作用和化能合成作用固定大气中的CO2以获取碳元素 含碳有机物 分解利用动植物遗体和动物排遗物中的有机物获取碳元素 (2)在自然生态系统中，植物等从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率 ，可以自我维持碳平衡。自工业革命以来，大气中CO2的浓度持续增加，引起全球气候变暖，导致的生态后果主要是 。 (3)全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题，从全球碳循环的主要途径来看，减少 和增加 是实现碳达峰和碳中和的重要举措。 (4)氮元素在生物群落与非生物环境间也能循环利用，但是农田需不断施加氮肥的原因是_________________________________________________ _________________________________________。 大致相等 极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等 碳释放 碳存储 农田中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 ①萤火虫发出的荧光 ②蛇通过热感受器发现鼠 ③蜘蛛网的振动 ④宠物狗之间通过嗅闻肛门腺辨识身份和健康状况 ⑤“燕燕于飞，差池其羽” ⑥孔雀开屏⑦雌蛾分泌性外激素吸引雄蛾 物理信息 ； 化学信息 ； 行为信息 。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 任务1 阅读教材P68-69，对以下信息进行辨别并归类： 二、生态系统的信息传递 蜜蜂种群内部的传递信息 物理信息 化学信息 鲜艳 颜色 芳香 气味 嗅觉 器官 眼 植物花朵 蜜蜂 光 空气 舞蹈 眼 侦察蜂 其他蜜蜂 光 行为信息 信息传播的三要素 信息产生的部位 信息传播的媒介 信息接收的部位 任务2 根据图解归纳概括信息传递的一般过程： 信息源 信道 信息受体 二、生态系统的信息传递 思考：细胞间和细胞内的信息传递属于生态系统的信息传递吗？ 二、生态系统的信息传递 细胞内的信息传递 细胞间的信息传递 生态系统的信息传递不包括多细胞生物内的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信息传递。 例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； （个体水平） 例①自然界中，植物开花需要光信息刺激，当日照时间达一定长度时，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； （种群水平） 例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。 （群落和生态系水平） 任务3 分析下列案例中信息传递的作用: 二、生态系统的信息传递 1. ; 生命活动的正常进行，离不开信息的作用 2. ； 生物种群的繁衍，也离不开信息的传递 3. 。 调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定 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？ 二、生态系统的信息传递 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，可在同一物种内传递，也可在不同物种间传递，还可以在环境与生物体之间传递。 ②能量流动的特点是单向流动的，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。 教材P69旁栏思考题： ⑴ ; a、利用模拟动物信息吸引 大量的传粉动物， 就可以 提高果树的传粉效率和结实率。 b、养鸡时，在增加营养的基础上， 延长光照时间，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。 二、生态系统的信息传递 任务4 分析信息传递在农业生产中的应用: 提高农产品或畜产品的产量 ⑵ ； a、利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田； 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； c、还可以利用特殊化学物质扰乱某些 动物的雌雄交配，使有害动物繁殖力下降； （生物防治） 二、生态系统的信息传递 任务4 分析信息传递在农业生产中的应用: 对有害动物进行控制 总结：有害动物的几种防治方法： 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使害虫抗药性增强 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） 这些方法各有优点，但是目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境 、 生物防治。 无污染 有效的 二、拓展应用（教材P72) 机场附近的鸟类严重危害飞行安全，因此有必要进行人工驱鸟。请将以下人工驱鸟的措施按原理进行归类。 ①播放鸟类天敌的鸣叫声，②放置无公害的驱鸟剂，③燃放爆竹，④使用激光 ⑤架设煤气炮（模拟猜枪的响声和火光），⑥布设鸟类害怕的图案，⑦声光威吓（将爆竹、猎枪声、激光、驱鸟火焰等方法结合）,⑧遥控航模模拟天敌。 上述方法利用物理信息的有            , 利用化学信息的有             ，利用行为信息的有                。 煤气炮 ①③④⑤⑥⑦⑧ ② ⑧ （1）概念：生态系统的 和 处于 的一种状态。 结构 （2) 处于生态平衡的生态系统具有的特征 功能 相对稳定 ①__________: ②__________: ③__________: 生态系统的各组分保持相对稳定 生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证了物质 总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。 生产者在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。 结构平衡 功能平衡 收支平衡 由此可见，生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种 。 维持平衡的机制？ 三、生态平衡与生态系统的稳定性 任务1 阅读教材P73-75，梳理生态平衡相关内容： 动态平衡 （3）调节机制—负反馈调节 负反馈调节示意图 兔增加 狼增加 草减少，兔的生存空间和资源减少 兔减少 草增加，兔的生存空间和资源增加 狼减少 三、生态平衡与生态系统的稳定性 思考：负反馈调节具有什么特点，与生态系统的自我调节能力有什么关系？ 负反馈调节在生态系统中普遍存在，是生态系统具备自我调节能力的基础。 生态系统维持或恢复自身结构和功能处于相对平衡状态的能力，叫作生态系统的稳定性。   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 生态系统中组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性越高 生态系统中组分越少，营养结构越简单，恢复力稳定性越高 抵抗力稳定性 稳定性 营养结构复杂程度 一般为相反关系 恢复力稳定性 注意：热带雨林生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较强，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！ 任务2 阅读教材P75，比较生态系统的稳定性的类型： 三、生态平衡与生态系统的稳定性 图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。 例如:热带雨林与草原生态系统相比,受到相同干扰,草原生态系统的y值 要 (填“大于”或“小于”)热带雨林的y值。 大于 外来干扰使之偏离这一范围大小，偏离的程度可以作为衡量抵抗力稳定性的指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱，反之，说明抵抗力稳定性强。 恢复到原状态所需的时间，x越大，表示恢复力稳定性越弱，反之，表示恢复力稳定性越强 TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积, 可作为衡量总稳定性的指标, 这一面积越大, 即x与y越大, 则说明这个生态系统的总稳定性越弱 三、生态平衡与生态系统的稳定性 任务3 分析生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系： 农田生态系统和森林生态系统属于不同类型的生态系统。回答下列问题： (1)  从生态系统稳定性的角度来看，一般来说，森林生态系统的抵抗力稳定性高于农田生态系统，原因是？ (2)负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。请从负反馈调节的角度分析，森林中害虫种群数量没有不断增加的原因是？。 森林生态系统比农田生态系统的物种丰富度高，食物网复杂，自我调节能力强　 在森林中，当害虫种群数量增加时，一方面，食虫鸟类由于食物丰富，数量也会增多；另一方面，害虫种内竞争加剧，食物减少，害虫种群数量的增长就会受到抑制 （1） 。 。 （2） 。 。 农田施肥 防护林防风阻沙 适度捕捞 合理放牧 适量砍伐 对农田生态系统要不断施肥、灌溉，增加投入，控制病虫害，才能保证高产出。 三、生态平衡与生态系统的稳定性 任务4 分析提高生态系统的稳定性的措施： 控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统 的自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统 对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调 一、过教材 1.下列有关生态系统物质循环和生物富集的说法，错误的是 A.物质循环指的是构成生物体的各种化合物在生物群落和非生物环境之间的循 环过程 B.碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以含碳有机物的形式进行的 C.减少化石燃料的燃烧和大力植树造林都可以有效缓解温室效应 D.物质循环与能量流动不可分割，同时进行 E.生活垃圾中的重金属进入农田系统，会通过食物链在人的体内富集 F.南极企鹅体内检测到没有在南极使用的DDT，体现了物质循环具有全球性 G.DDT等进入食物链后在不同营养级生物体内积累，不会参与物质循环 √ √ √ 查落实固基础 物质循环中的“物质”是指元素，而不是化合物，A错误； 碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的，B错误； DDT等进入食物链后在不同营养级生物体内积累，但是也会参与物质循环，G错误。 2.下列有关生态系统信息传递及其应用的说法，不正确的是 A.黑光灯诱捕法中黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于物理信息 B.蜜蜂找到蜜源后通过跳圆圈舞向同伴传递信息，这属于行为信息 C.“呦呦鹿鸣，食野之苹”，“呦呦”属于生态系统中的行为信息 D.番茄根部分泌物对某些蔬菜有抑制作用，说明信息传递可以调节种间关系 E.莴苣种子接收特定波长的光才能萌发，说明信息传递有利于种群的繁衍 F.在控制动物危害的防治技术中，利用化学物质进行的防治都属于化学防治 G.延长短日照植物黄麻的光照时间，可推迟黄麻开花从而提高麻皮产量，这是 物理信息合理利用的结果 √ √ √ “呦呦”是拟声词，属于生态系统中的物理信息，C错误； 莴苣种子接收特定波长的光才能萌发，说明生命活动的正常进行离不开信息传递，E错误； 在控制动物危害的防治技术中，利用化学物质进行的防治可能属于化学防治或生物防治，F错误。 3.下列关于生态平衡和生态系统稳定性的叙述，正确的是 A.生态平衡是生态系统处于相对稳定的状态，包括结构平衡、功能平衡和物质 与能量的收支平衡 B.水华现象发生后，会导致水体污染加重，这属于负反馈调节 C.恢复沙化土地的负反馈调节才能重塑其自我调节能力 D.遭受蝗虫采食后，草原植物会增强再生能力以减缓种群数量下降，体现了草 原具有恢复力稳定性 E.沙漠生态系统的抵抗力稳定性较低，恢复力稳定性较高 F.在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力稳定性提高 G.应该将生态缸放在阳光能够直接照射的地方，以保证获得足够的能量 H.应该经常向生态缸中通气，从而保证缸中生物的呼吸 √ √ 水华现象发生后，会导致水体污染加重，这属于正反馈调节，B错误； 遭受蝗虫采食即草原受到了干扰，草原植物会增强再生能力以减缓种群数量下降，体现了草原具有抵抗力稳定性，D错误； 沙漠环境恶劣，抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较低，E错误； 在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，导致其他杂草减少，结构变得简单，其抵抗力稳定性下降；F错误； 生态缸应放在散射光下，不能放在直射光下，否则会因温度过高而影响生态缸中生物的生存，G错误； 生态缸是密封的，在物质上是自给自足的，不能向其中加入任何物质，包括呼吸作用所需要的氧气，H错误。 二、过高考 1.(2021·河北，22节选)碳在池塘生物群落中主要以 的形式传递，碳循环具有全球性的主要原因是_______________________________ ______________________________________________________________________。 2.(2020·山东，24改编)生物富集：_________________________________ _________________________________________________________。经测定某土壤中捕食性线虫(最高营养级)体内的镉含量远远大于其他生物类群，从土壤生物食物关系的角度分析，捕食性线虫体内镉含量高的原因是 _ 。 含碳有机物 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 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，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象 镉随着食物链的延长逐渐积累 3.(2023·北京，18改编)生态系统的信息传递包括_____________________ 等形式。人工光照最可能作为 信息对节肢动物产生影响，从而在生态系统中发挥作用。 4.(2023·全国乙，31节选)负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。请从负反馈调节的角度分析，森林中害虫种群数量没有不断增加的原因是_____________________________________________________________ _____。 从生态系统稳定性的角度来看，一般来说，森林生态系统的抵抗力稳定性高于农田生态系统，原因是_____________________________ 。 返回 物理信息、化学信息和 行为信息 物理 在森林中，当害虫数量增加时，食虫鸟增多，害虫种群的增长就受到抑制 森林生态系统的生物种类多，食 物网(营养结构)复杂，自我调节能力强 $