2026届高三生物一轮复习基础知识读背学案—生态系统的物质循环、信息传递、稳定性

生态系统物质循环、信息传递、稳定性 读背学案 一、生态系统的物质循环 1.物质循环 (1)概念:组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程。必背 (2)特点:全球性、循环往复运动。 (3)碳循环 ①在生物群落和无机环境间:主要以二氧化碳形式循环。 ②在生物群落内部:以含碳有机物形式传递。 ③在无机环境中:主要以二氧化碳和碳酸盐形式存在。 ④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。 ⑤碳返回无机环境的途径:生产者、消费者的呼吸作用;分解者的分解作用(实质是呼吸作用)和化石燃料的燃烧。 ⑥温室效应成因:世界范围内,化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放,加剧了温室效应,引起全球性的气候变化。缓解措施:减少化石燃料使用,减少二氧化碳排放,植树造林,提高森林覆盖率,提高二氧化碳吸收量。 思考:氮元素在生物群落与无机环境间能不能循环利用?为什么需要不断向农田中施加氮肥? 答:能。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。(必背)这与物质循环并不矛盾。 ⑦判断下图参与碳循环的四种成分: 图甲:A生产者 B二氧化碳库 C消费者 D分解者 图乙:A生产者 B初级消费者 C二氧化碳库 D次级消费者 E分解者 2.能量流动和物质循环的关系(划线部分必背) ①在群落中它们的流动渠道都是食物链和食物网,且相互联系,同时进行、相互依存,不可分割; ②物质是能量沿食物链(网)流动的载体,能量是物质在生物群落和无机环境间循环往返的动力。 3.能量流动和物质循环是生态系统的主要功能。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。 4.生物富集(划线部分必背) (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。 (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物、和一些放射性物质。 (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聚集,最终积累在食物链的顶端。②生物富集也具有全球性。 (4)根据下表生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网): 生物体 A B C D E 有机汞浓度/ppm 0.06 7 0.51 68 0.39 5.探究土壤微生物的分解作用 二、生态系统的信息传递 1.信息传递的类型 ①物理信息:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等,通过物理过程传递的信息; ②化学信息:生物产生的一些可以传递信息的化学物质,生物碱、有机酸等代谢产物,信息素,性外激素等 ③行为信息:动物的特殊行为,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。 易错分析: ①信息来源可以是非生物环境,也可以是生物个体、群体,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。信息传递的方向一般是双向的。 ③生态系统的信息传递的范围不包括细胞之间的传递。 思考:1、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?传递过程? 答:①物质循环和能量流动借助于食物链进行;信息传递不依赖食物链,可在同一个物种内、不同物种间、非生物环境与生物体之间传递。②能量流动是单向传递,物质循环是可循环利用的,但信息传递往往是双向的,且不能循环利用。 2、哪些环节构成了一个完整的信息?答:完整的信息传递过程包括信息源、信道和信息受体。 2.信息传递的作用(划线部分必背) 3.信息传递在农业生产中的应用 ①提高农畜产品的产量。如利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物,提高果树的传粉效率和结实率。 ②对有害动物进行控制。控制动物危害的技术方法:化学防治(如农药、杀虫剂)、生物防治(如:利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物、扰乱某些动物的雌雄交配,降低害虫的种群密度;引入天敌)、机械防治(如:捕鼠器) 生物防治的优点:不污染环境、安全性高、控制效果持久(必背)等。 三、生态系统的稳定性(划线部分必背) 1.生态平衡 (1)概念:生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,就是生态平衡。 (2)生态平衡的特征:结构平衡、功能平衡、收支平衡 2.生态系统的稳定性 (1)概念:生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力,叫作生态系统的稳定性。 (2)生态系统的稳定性原因:生态系统具有自我调节能力。 (3)负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统具备自我调节能力的的基础。 (4)生态系统的自我调节能力是有限的。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,生态平衡就会遭到严重的破坏。 负反馈概念: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者受到限制,它可使系统保持稳定。 (5)抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较 项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 区 别 实质 保持自身结构与功能相对稳定 恢复自身结构与功能相对稳定 核心 抵抗干扰,保持原状 遭到破坏,恢复原状 影响因素 一般来说,生态系统中的生物种类越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性越强 生态系统中物种丰富度越小,食物网越简单,恢复力稳定性越强 二者联系 ①相反关系:一般抵抗力稳定性强的生态系统,恢复力稳定性弱,反之亦然; ②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力,它们相互作用,共同维持生态系统的稳定。如图所示: 注意:冻原、沙漠等生态系统的两种稳定性都比较低。 3.提高生态系统稳定性的措施 (1)控制对生态系统的干扰强度,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。 (2)对人类利用强度较大的生态系统,给予相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。 4.设计和制作生态缸 设计要求 相关分析 生态缸必须是封闭的 防止外界生物或非生物因素的干扰,模拟物质循环过程 成分种类要齐全(具有生产者、消费者和分解者) 使生态缸中的生态系统能够进行物质循环和能量流动,在一定时期内保持稳定 生态缸的材料必须透明 为光合作用提供光能,保持生态缸内温度,便于观察 生态缸的采光要好,但要避免阳光直射 防止水温过高导致水生植物死亡 5.课本77页拓展应用:回答下列问题 1.当地百姓在河流中淘米洗菜,洗澡洗衣,为什么河水仍能保持清澈?答:生态系统具有抵抗力稳定性。当河水受到轻微污染,河水通过物理沉降、化学分解和微生物分解,很快消除污染。 2.大量生活污水和工业废水排入河道以后,为什么会引起水质急剧下降?20世纪90年代采取的措施没有明显效果,可能的原因是什么?答:生态系统的自我调节能力具有一定限度,由于污染严重,尽管采取了治理措施,河流自身的净化能力仍然不足以消除污染物。 3.今天,小城已经恢复了水乡美景。你知道是采取什么措施来改善该地河流水质的吗? 答:①可采用物理、化学、生物等方法进行治理,如机械除藻、底泥疏浚、在某些区段人工增氧、利用微生物分解污染物、利用水生植物进行生态修复等;②禁止生活污水和工业废水排入河道,或污水、废水必须经严格处理才能排放等。 学科网(北京)股份有限公司 $