内容正文:
生态系统的物质循环与信息传递
第5课
考点1 生态系统的物质循环
1.物质循环的概念
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
范围:
物质:
循环过程:
特点:
生物圈,又叫生物地球化学循环
C、H、O、N、P、S等
非生物环境 生物群落
循环往复运动,全球性
生物群落
生物群落到非生物环境
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?
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,因此要往农田中不断地施加氮肥。
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2.碳循环的过程
(1)请写出图中各标号的名称
①__________;②________________________;③摄食;④_________;
⑤________;⑥微生物的分解作用。
呼吸作用
光合作用和化能合成作用
呼吸作用
燃烧
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(2)碳的存在形式与循环形式
①在生物群落和非生物环境间:主要以________的形式循环;
②在生物群落内部:以__________的形式传递;
③在非生物环境中:主要以________和碳酸盐的形式存在。
CO2
含碳有机物
CO2
(2)消耗CO2的过程:主要是______作用。
(3)产生CO2的过程:______作用、分解者的分解作用、___________________。
光合
呼吸
化石燃料的大量燃烧
(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,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。
人工合成的有机物: 如DDT、六六六等。
重金属: 如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等。
(2)物质
(3)生物富集的主要途径:
(4)生物富集现象的特点:
3.生物富集
具有全球性,有害物质浓度随营养级增加而升高
食物链、食物网
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4.探究土壤微生物的分解作用
(1)实验原理
①土壤中存在的细菌、真菌等微生物是________成分。
②分解者的作用是将环境中的________分解为无机物,分解速度与环境中的________等生态因子相关。
分解者
有机物
温度、水
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(2)实验流程
项目 案例1 案例2
实验
假设 微生物能分解落叶并使之腐烂 微生物能分解淀粉
实验设计 实验组 土壤__________处理1 h A烧杯中加入30 mL土壤浸出液
对照组 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
60 ℃
不做任何
土壤中是否含微生物
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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 微生物对落叶有分解作用 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
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:__________________________。
砖红色沉淀
砖红色沉淀
土壤中的微生物具有分解作用
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结合物质循环的过程,考查科学思维
1.(2025·武汉模拟)如图为某稻田生态系统的碳循环图解,数字表示碳的流动。下列叙述正确的是( )
√
A.碳在①②④⑤过程中以CO2形式传递
B.C属于分解者,群落中的其他生物均可为它提供物质和能量
C.A可表示大气中的CO2库,碳元素在生物群落中循环利用
D.①过程固定的CO2等于⑥+⑦过程释放的CO2即可实现碳中和
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2.(2025·南京模拟)氮循环过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A.大气中的氮必须通过Ⅰ过程才能被大多数生物利用
B.生态系统中氮流出主要是通过Ⅱ过程进行的
C.部分土壤微生物合成的脲酶能在Ⅲ过程中发挥作用
D.氮循环是指氮气在生物群落和非生物环境之间不断循环流动
√
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围绕生物富集作用,考查社会责任
3.某水库生活着几种鱼,经测量发现这些鱼体内含有一些重金属,含量如表所示。下列有关叙述错误的是( )
A.重金属沿着食物链逐渐在鱼体内聚集,最终积累在食物链的顶端
B.据表推测,D、E可能是肉食性鱼类
C.重金属的生物富集现象具有全球性特点
D.重金属通过物质循环回归到非生物环境中不会对生物体造成损伤
√
鱼的种类 A B C D E
Hg 17.8 61.9 70.4 117.0 112.0
Pb 27.3 34.9 52.5 84.3 75.8
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4.(2025·绍兴模拟)镉(Cd)是我国水体主要重金属污染物之一,近年来利用植物—微生物联合修复重金属污染环境成为一种新的技术。研究发现,接种植物促生菌(PGPB)可以促进植物生长,
√
提高其对镉的富集作用。如图表示接种PGPB后,荷花相应器官中镉的含量(CK表示对照组)。下列叙述错误的是( )
A.接种PGPB后,荷花植株中镉的总量减少
B.生物未接触被镉污染的水体,体内也可能存在镉
C.被镉污染的水体中,营养级越高的生物,镉含量越高
D.镉参与生态系统物质循环的过程与碳元素的循环过程不同
考点2 生态系统的信息传递
1.生态系统中信息的种类
1、“燕燕于飞,差池其羽”,“燕燕于飞,上下其音”,燕子表达的是哪一类信息?(课本P72)
2、“油菜花开陌野黄,清香扑鼻蜂蝶舞”。油菜花表达了哪类信息?
3、在繁殖季节,白鹭求偶时发出的鸣叫声是什么信息?
2.信息传递的过程
信息源
信道
【名师点拨】 信息传递既存在于同种生物之内,也发生在不同生物之间,信息传递的方向一般是双向的。
举例 作用
资料1:海豚进行捕食、探路、定位和躲避天敌等行为几乎都依赖于超声波。
资料2:莴苣、茄、烟草的种子必须接收某种波长的光信息,才能萌发生长。
资料3: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。
许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素,用来传递性信号。
①在草原上,当草原返青时,“绿色”为草原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。
生命活动的正常进行,离不开信息的作用
生物种群的繁衍,也离不开信息的传递
信息能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
3.信息传递在生态系统中的作用
4.信息传递在农业生产中的应用
动物信息
产蛋率
昆虫信息素
4.信息传递在农业生产中的应用
对有害动物进行防治方法
——机械防治、化学防治、生物防治
种类
措施 喷施化学药剂 人工捕捉等 引入天敌、寄生虫或用信息素及声信号诱捕等
优点 ①作用迅速
②短期效果明显 ①无污染
②见效快,效果好 ①无污染②有效且持久
③防止抗性累积
缺点 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 ①费时费力
②对体型很小的害虫无法实施 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)
化学防治
机械防治
生物防治
判断: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( )
×
×
4.信息传递在农业生产中的应用
3、提高棉花体内某次生代谢物的含量用于防治棉蚜属于化学防治。( )
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结合信息传递的种类、过程和功能,考查科学思维
1.(2025·西安模拟)萤火虫在夜晚是依据发光器官所发出的闪光来寻找配偶的。有一种萤火虫雄虫到处飞来飞去,但严格地每隔8 s发光一次,雌虫则停歇在草叶上以发光相应答,每次发光间隔时间与雄虫相同,但总是在雄虫发光后才发光。根据以上内容分析,下列说法中错误的是( )
A.萤火虫发的光属于物理信息
B.信息传递具有双向性
C.信息传递有利于生物种群的繁衍
D.信息能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定
√
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2.在生态系统中,种群和种群之间、种群内部个体和个体之间甚至生物和环境之间都存在着信息传递。信息传递需要信源、发送器官、信道、接收器官和信宿五个主要部分,如图。下列说法错误的是( )
A.“花香诱人”,该信息传递的信道是空气
B.生物间的化学信息传递沿食物链逐级进行
C.植物细胞中光敏色素能够接收远红光信息
D.生物之间可以通过多种信息类型进行交流
√
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结合生态系统信息传递的应用,考查社会责任
3.(2025·八省联考四川)为提高农作物的产量,农业生产中常使用杀虫剂杀死害虫,使用除草剂清除杂草。下列叙述错误的是( )
A.喷洒杀虫剂通过增加死亡率来降低昆虫的数量,但不会影响杂草的繁殖
B.喷洒除草剂后,依赖杂草生存的昆虫数量减少
C.同一区域的田块同时喷洒杀虫剂可减少田块间害虫迁入与迁出,提高防治效果
D.使用杀虫剂和除草剂会降低农田的物种多样性,农业生产中应精准施药
√
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4.(2025·南京模拟)交配迷向技术是指人为在茶园中放置性信息素味源,使得茶小卷叶蛾在求偶通讯中获得错误信号,进而延迟、减少或者阻止其顺利找到异性完成交配,从而减少下一代害虫数量。下列叙述正确的是( )
A.茶园生态系统中的信息传递只发生在生物与生物之间
B.性信息素属于化学信息,交配迷向技术属于生物防治技术
C.交配迷向技术通过破坏茶小卷叶蛾种群的性别比例达到防治的目的
D.性信息素影响茶小卷叶蛾的交配说明生物的生命活动离不开信息的传递
√
贴近高考·重温真题
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1.(2024·广东)松树受到松叶蜂幼虫攻击时,会释放植物信息素,吸引寄生蜂将卵产入松叶蜂幼虫体内,寄生蜂卵孵化后以松叶蜂幼虫为食。下列分析错误的是( )
A.该过程中松树释放的信息应是化学信息
B.3种生物凭借该信息相互联系形成食物链
C.松树和寄生蜂的种间关系属于原始合作
D.该信息有利于维持松林群落的平衡与稳定
√
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2.(2024·福建)橘小实蝇是一种危害柑橘类果树的害虫。研究发现,雄虫能提供底物给直肠中的芽孢杆菌,让芽孢杆菌合成吸引雌虫的信息素。下列叙述错误的是( )
A.橘小实蝇雄虫吸引雌虫的信息素属于化学信息
B.雄虫直肠中的芽孢杆菌有利于橘小实蝇种群繁衍
C.利用该信息素诱杀橘小实蝇雌虫属于化学防治
D.用含该信息素的诱杀饵剂可改变橘小实蝇种群的性别比例
√
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3.(2024·安徽)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
√
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4.(2024·湖北)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
√
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5.(2024·湖南)土壤中的微生物数量与脲酶活性可反映土壤的肥力状况。为研究不同施肥方式对土壤微生物数量和脲酶活性的影响,试验分组如下:不施肥(CK)、有机肥(M)、化肥(NP)、麦秸还田(S)、有机肥+化肥(M+NP)、麦秸还田+化肥(S+NP),其中,NP中氮肥为尿素,麦秸未经处理直接还田,结果如图所示。回答下列问题:
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(1)从生态系统组成成分分析,土壤中的微生物主要属于________,施用的肥料属于____________________。M、NP和S三种施肥方式中,对土壤微生物数量影响最大的是________。
分解者
非生物的物质和能量
NP
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(2)研究还表明,与CK组相比,S组小麦产量差异不显著。据图a分析,其原因是_____________________________________________________ ;秸秆可用于生产畜禽饲料和食用菌,畜禽粪便和使用过的食用菌培养基用于还田,该利用方式能降
低生态足迹的原因是_________ 。
实现物质和能量的多级利用,提高能量利用率,减少人类对生态和环境的影响
麦秸还田对微生物的数量几乎没有影响,不能增加土壤中营养成分的含量
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(3)下列说法错误的是________(填序号)。
①合理施肥可以提高氮的循环效率
②施肥可增加土壤微生物数量和脲酶活性
③为提高土壤肥力,短期内施用有机肥比化肥更有效
④施用有机肥时,松土可促进有氧呼吸
②③
感谢观看与聆听
THANKS
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