2027届高三生物一轮复习课件：选必二第三、四章主干知识汇总

该高中生物学高考复习课件全面覆盖生态系统结构与功能、能量流动、物质循环、信息传递、稳定性及生物多样性保护等高考核心考点，依据高考评价体系，结合新课标生命观念和科学思维，分析能量流动（占25%）、物质循环（占20%）等高频考点权重，归纳识图分析、实验探究等常考题型，体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于“真题情境+素养导向”的复习策略，如以2022年全国乙卷生态系统能量流动题为例，运用科学思维的建模方法解析同化量计算，培养物质与能量观。设“易错点警示”（如营养级判断误区），通过探究实践指导土壤微生物分解实验的变量控制，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准把握学情，提升高考冲刺复习效率。

生态系统概览 生态系统：在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体 定义 生物圈：地球上的全部生物及其非生物环境的总和，构成的地球上最大的生态系统。 类型 自然生态系统 人工生态系统 水域生态系统：海洋生态系统、淡水生态系统 陆地生态系统：森林生态系统、草原生态系统、 荒漠生态系统、冻原生态系统 农田生态系统、人工林生态系统、果园生态系统、城市生态系统 结构 组成成分 生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量 营养结构 食物链和食物网 功能 能量流动、物质循环、信息传递 生态系统的组成成分 非生物的物质和能量 组成：光、热、水、空气、无机盐等。 意义：生物群落中物质和能量的根本来源。 生产者 组成：主要是绿色植物，还有蓝细菌、化能合成作用的细菌（如硝化细菌) 功能：生产者通过光合作用，将太阳能固定在它们所制造的有机物中 地位：生态系统的基石 生产者=自养生物 消费者 组成：主要是动物，还有寄生性生物 功能：①加快生态系统的物质循环②对于植物的传粉和种子的传播具有重要作用。 典型例子：菟丝子、捕蝇草、猪笼草、营寄生生活的真菌、细菌和病毒 地位：生态系统最活跃的成分。 分解者 组成：主要是营腐生生活的细菌和真菌，此外还有蚯蚓、秃鹫、蜣螂（屎壳郎） 功能：将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。 地位：生态系统必需的关键成分。 生态系统的营养结构 食物链 定义：生态系统中，生物之间通过一系列取食与被取食建立起来的营养关系。 特点：①起点为生产者 ②单向的、不可逆的 ③无分解者和非生物的物质和能量 食物网 定义：食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系，就是食物网。 形成原因：在生态系统中,一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物,而一种植 食性动物既可能吃多种植物,也可能被多种肉食性动物所食。 特点：①各种动物所处营养级并不是一成不变的。 ②食物网的复杂程度主要取决于生物种类而非生物数量。 营养级 定义：某一环节上的全部生物的总和。（即不止是一种生物） 营养级级别问题：生产者=第一营养级；初级消费者=第二营养级； 次级消费者=第三营养级 消费者营养级=消费者级别+1 注意：同种生物在不同的食物链中可能为不同的营养级 功能：①使生态系统保持相对稳定的重要条件。一般认为，食物网越复杂， 生态系统抵抗外界干扰的能力越强。 ②是生态系统的营养结构，是物质循环和能量流动的渠道。 生态系统的能量流动 定义 生态系统的能量流动是指生态系统能量的输入、传递、转化和散失的过程。 研究思路 以营养级为单位，研究其能量输入、能量储存与能量散失过程 能量流动过程 第一营养级同化量 呼吸作用散失 用于生长发育繁殖的能量 流向分解者的能量 流向第二营养级的能量（即同化量） 遗体遗骸 第二营养级的粪便 第二营养级摄入量 未被利用的能量 仅定时定量分析时考虑 粪便量未被该营养级同化而属于上一营养级。 未利用是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一营养级和分解者利用的能量。 同化量：某一营养级从外界环境中获得的全部化学能， 生产者固定的太阳能=输入生态系统的总能量=生产者的同化量<<太阳输送的能量 最高营养级无流入下一营养级的能量及下一营养级的粪便量 生态系统的能量流动 能量流动特点 含义：能量只能由第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可逆转，与不能循环。 不可逆转:生物之间的捕食关系是长期自然选择的结果，一般不可逆转； 不能循环:各营养级呼吸作用散失的热能不能再被生物群落利用。 含义：输入到一个营养级的能量不能百分之百地流入下一营养级，能量沿着食物链流动过程中逐级减少。 能量传递效率= 一般情况下，生态系统中能量流动一般不超过5个营养级，相邻两营养级能量传递效率为10%~20% 任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。若在一段较长时期内没有能量输入（太阳能或化学能）生态系统，生态系统就会崩溃。 林德曼的研究 研究内容：赛达伯格湖能量流动的定量分析结果 赛达伯格湖的特点：结构简单 单向传递 逐级递减 原因：各营养级生物的呼吸耗散，部分能量流入分解者，部分未被利用 生态系统的能量流动 生态金字塔 能量金字塔 依据：单位时间内各营养级所得到的能量数值 数量金字塔 依据：各个营养级的生物个体的数目比值关系 生物量金字塔 依据：各个营养级的生物量（所容纳的有机物的总干重） 一般情况：三类生态金字塔均为上窄下宽的正金字塔形，注意以下倒置情况： ①能量金字塔：人工生态系统中（如鱼塘），人为输入化学能（如饲料） ②数量金字塔：消费者个体小而生产者个体大，如昆虫和树 ③生物量金字塔：水域生态系统中，浮游植物为生产者，个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，某一时刻其生物量可能小于消费者。 实践意义 ①帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量 例子：间作套种、立体农业、蔬菜大棚中的多层育苗 ②帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用，实现对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率 例子：秸秆作饲料、粪便作为沼气池发酵原料、沼渣还田 ③帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。例子：合理放牧、灭鼠灭虫 生态系统的物质循环 定义 生态系统的物质循环：是指组成生物体的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。 特点 全球性：描述范围为生物圈，因此生态系统的物质循环又叫生物地球化学循环 循环往复：可应用于稻——鱼——蛙立体农业模式。 碳循环 碳的存在形式：①非生物环境中：主要为CO2，还有碳酸盐 ②生物群落内部：含碳有机物 碳的流动形式：①生物群落与非生物环境之间：CO2 ②生物群落内部：含碳有机物 ③在生物群落内部沿着食物链食物网传递。 碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用或化能合成作用 碳返回非生物环境的途径：①生产者和消费者的呼吸作用 ②分解者的分解作用 ③化石燃料的燃烧 碳循环的关键成分：生产者和分解者; 最为密切的两种细胞器：叶绿体和线粒体 生态系统的物质循环 温室效应 大气中的温室气体(CO2、CH4、N2O等)相当于保温层。大气中CO2越多，地球上的温度升高就越快，这种现象就叫做温室效应。 定义 原因 ①化石燃料的大量燃烧（主要原因）②森林、草原等植被的破坏 措施 ①减少二氧化碳排放：使用清洁能源 ②增加二氧化碳的吸收和固定量③提高秸秆还田率，提高土壤储碳量 物质循环与能量流动的联系 ①同时进行、相互依存、不可分割 ②能量的固定、转移、储存、释放离不开物质的合成和分解 ③物质是能量流动的载体 ④能量是物质反复循环的动力 ⑤生态系统的各种成分，由于物质循环和能量流动而紧密的联系在一起，形成统一整体 生物圈在物质上自给自足，在能量上依赖外界补充。 农田为什么需不断施氮肥？ ①土壤中氮含量较少，不足以使作物高产，满足人类需要。 ②氮随农产品自农田生态系统输出，并不能都归还土壤。 生态系统的物质循环 生物富集 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。 定义 相关物质 例子：①重金属（铅、镉、汞） ②放射性物质 ③人工合成的有机化合物（六六六、DDT） 特点：①在环境和生物体中存在形式是比较稳定的； ②必须是生物体能够吸收的且不易排出的； ③在生物代谢过程中是不易被分解的。 特点 不是所有物质都有生物富集现象！ （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。（全球性的原因） （2）有害物质在生物体内的浓度会沿食物链不断升高。 营养级越高，有害物质的浓度越高。 生态系统的物质循环 探究土壤微生物的分解作用 案例一：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？ 洗净、干燥后称重，放入叶袋 挖坑，10～20cm深处埋入叶袋 12d后取出，冲洗，干燥后称重 对照组 不做处理 实验组 60℃ 1h 自变量： 土壤中是否含微生物 因变量： 落叶是否腐烂（比较腐烂程度） 案例二：探究土壤微生物对淀粉的分解作用 土壤浸出液制备 A土壤浸出液+淀粉糊 B土壤浸出液+蒸馏水 室温放置七天 试管分装 A1 A2 B1 B2 碘液检测 斐林试剂检测 不变蓝 变蓝 砖红色沉淀 无砖红色沉淀 自变量： 土壤中是否含有分解淀粉的微生物 因变量： 淀粉能否被分解 + + 目的：排除土壤微生物的作用，并尽可能避免土壤理化性质改变（不可烘干） 生态系统的信息传递 基本概念 信息：可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。 信息流：生态系统中的生物种群之间，以及它们内部都有信息的产生与交换，能够形成信息传递，即信息流。 信息流描述的范围：同种生物之间、不同种生物之间、生物与非生物环境之间 注意：个体层次以下也存在信息传递，但不属于生态系统的信息传递。 信息种类 物理信息 定义：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 来源：①生物个体或群体 ②非生物环境 例子：狼嚎、萤火虫发光、蜘蛛网振动频率、候鸟靠磁定位、鲜艳的花色 物理信息 定义：在生命活动过程中，生物产生一些可以传递信息的化学物质。 例子：昆虫、鱼类以及哺乳动物等生物体传递的信息素（如性外激素）、 植物的生物碱、有机酸等代谢物、黄鼠狼放臭气、狗撒尿标记地盘 行为信息 定义：动物的特殊行为（如各种动作）能够向同种或异种生物传递某种信息 例子：孔雀开屏、蜜蜂跳舞、鸳鸯戏水、鸟迅速起飞传递危险信息 生态系统的信息传递 信息传递特点 信息传递过程 类型选择：生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流。 范围：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。 方向性：多数情况下，信息传递为双向的。 信息源（产生部位）：可源于生物或非生物环境 信道（传播媒介）：如空气、水及其他介质 信息受体（接收的生物或其部位）：如动物的眼、鼻、耳、皮肤，植物叶、芽以及细胞中的特殊物质(如光敏色素)等 信息传递意义 ①生命活动的正常进行，离不开信息的作用（个体水平） ②生物种群的繁衍，也离不开信息的传递 （种群水平） 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和稳定 (群落、生态系统水平) 生态系统的信息传递 信息传递应用 1.提高农畜产品的产量： ①模拟动物信息吸引传粉动物, 提高果树的传粉效率和结实率。 ②延长光照时间，刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌，可以大大提高产蛋率。 2.对有害动物进行防治： ①利用光照、声音信号等诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田； ②利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度； ③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。 防治方法 1. 机械防治：如捕鼠夹 2. 化学防治：如喷洒农药 特点： ①机械防治和化学防治通常会直接杀死有害动物； ②化学防治可能会带来环境污染。 3. 生物防治：如引入其他生物（捕食者、寄生者、种间竞争者）、利用信息素诱捕、播放天敌的声音等。 生物防治特点：①一般不直接杀死有害动物；②无污染 生态系统的稳定性 生态平衡 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。 结构平衡：生态系统的各组分保持相对稳定。 定义 特征 功能平衡：生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证物质循环、能量流动，生物个体持续发展和更新。 收支平衡：处于生态平衡时，植物在一定时间内通过光合作用制造的有机物的量是相对稳定的。一定时间内的物质输入量或物质输出量相对稳定，且两者大致相等。 注意：生态平衡不是指生态系统一成不变，而是一种动态平衡。 负反馈调节 定义：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。 意义：生态系统中普遍存在负反馈调节，它是生态系统具有自我调节能力的基础。 例子：①草→兔→狼食物链中种群数目变化 ②森林植株数量与局部火灾的发生。 生态系统的稳定性 生态系统的稳定性 定义：人们把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，叫做生态系统的稳定性。 生态系统的稳定性是生态系统维持生态平衡的能力，生态系统的自我调节能力是有限的。 两种稳定性 抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状（不受损害）的能力。 恢复力稳定性：生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。 一般认为，生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性呈现负相关。 环境条件极其恶劣的生态系统（如冻原、荒漠），抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。 生态系统在受到不同程度的干扰(破坏)后，其恢复速度与恢复时间是不一样。 提高生态系统稳定性的意义 ①处于生态平衡的生态系统，可以持续不断的满足人类生活所需，如提供粮油，蔬果，肉，蛋奶，木材等农副产品 ②处于生态平衡中的生态系统，能够使人类生活和生产的环境保持稳定 生态系统的稳定性 提高生态系统稳定性的手段 ①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，合理适度利用生态系统； ②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。 生态缸 设计要求 相关分析 生态缸一般是封闭的 防止外界生物或非生物因素的干扰 生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生命力，成分齐全， 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 生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的空间 便于操作；缸内储备一定量的空气 生态缸的采光用较强的散射光 防止水温过高导致水生植物死亡 人类活动对生态环境的影响 生态足迹 生态足迹又叫生态占用，是指在现有技术条件下，维持某一人口单位（一个人、一个城市、一个国家或全人类）生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。 定义 生态足迹的组成 建筑用地：交通设施、住房、工业建筑物、水电库区等人类基 础设施所占用的土地面积。 渔业用地：支持水产品生产所需的水域面积。 碳足迹：扣除海洋对碳的吸收量之后，吸收化石燃料燃烧排 放的二氧化碳等所需的森林面积。 耕地：用来种植人类消费的作物、油料、橡胶以及生产牲畜饲料等 农产品所需的农田面积。 草地：生产肉、奶、毛、皮等畜牧产品所需的草地面积 林地：表示生产木材、纸浆、薪柴等林木产品所需的林地面积 特点 1. 生态足迹的值越大，代表人类所需资源越多，对生态和环境的影响就越大。 2. 生活方式不同，生态足迹的大小可能不同。 人类活动对生态环境的影响 年份 生态盈余 生态赤字 生态足迹总量 生态承载力总量 20世纪70年代以来，全球进入生态超载状态 生态承载力:地球为人类提供的生物生产性土地和水域面积总和。（单位：“全球公顷”） 生态盈余=生态承载力-生态足迹 生态赤字=生态足迹-生态承载力 提高生态承载力的措施：①保护耕地；②提高农业生产效率；③开发新能源；④提高能源利用率；⑤发展循环经济；⑥建立资源节约型的生产和消费体系等 人类活动对生态环境的影响 全球性生态环境问题 生态环境问题具有全球性的原因：物质循环的全球性 问题 形成原因 危害 防治措施 全球气候变化 煤、石油和天然气的大量燃烧以及水泥生产等，导致大气中二氧化碳浓度升高 温室效应加剧，全球变暖，南极冰盖融化，海平面上升，威胁人类和生物生存 A. 减少二氧化碳排放：开发新能源，减少化石燃料燃烧 B. 促进二氧化碳吸收：植树造林，提高森林覆盖率 水资源短缺 可直接利用的淡水资源少，人口剧增，人类活动加剧危机 生物的生存受到影响 节约用水 臭氧层破坏 氟氯烃（CFCs）、哈龙等化合物的使用 到达地面的太阳紫外线增强，对人和其他生物的生存造成极大危害 减少使用和排放氟氯烃（CFCs）、哈龙等物质 人类活动对生态环境的影响 全球性生态环境问题 问题 形成原因 危害 防治措施 土地荒漠化 植被破坏（草原开垦、过度放牧） 干旱区、半干旱区土地退化，甚至完全荒漠化，气候恶化，沙尘暴肆虐 保护草地、植树造林 生物多样性丧失 栖息地破坏和掠夺式开发 生物多样性急剧下降 就地保护、易地保护 环境污染 排放到大气、水体和土壤中的污染物过多（大气、水体、土壤污染） 导致雾霾、酸雨、水体富营养化等频发 减少污染物排放，对污染物进行无害化处理 生物多样性及其保护 定义 生物圈内所有的植物、动物和微生物等，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。 三个层次 遗传（基因）多样性：地球上所有生物所携带的遗传信息的总和。 物种多样性：生物圈内所有动物、植物、微生物，每个物种都具有独特性。 生态系统多样性：地球上的生境、生物群落和生态系统的多样化，生态系统的组成、结构和功能等随着时间的变化而变化的多样性。 三类价值 直接价值 实用意义的价值：食用、药用、作为工业原料等 非实用意义的价值：旅游观赏、科学研究、文学艺术创作等 间接价值 主要体现在调节生态系统的功能等方面 间接价值大于直接价值 促进生态系统中基因流动和协同进化也属于间接价值 潜在价值 目前人们尚不太清楚的价值 随着科学研究的不断深入和认识水平的不断提高，生物多样性的潜在价值将逐渐展现。 生物多样性及其保护 生物多样性的丧失 主要原因 ①生存环境破坏主要表现为使得某些物种的栖息地丧失和碎片化。 ②掠夺式利用包括过度采伐、滥捕乱猎 其他原因 ③环境污染导致物种多样性丧失 ④农牧业、林业品种单一化导致遗传多样性丧失，以及与之相应的经长期协同进化的物种消失。 ⑤外来物种的盲目入侵导致生物多样性丧失 生物多样性的保护 主要措施 其他措施 1. 利用生物技术保护濒危物种： ①建立精子库、种子库、基因库 ②利用人工授精、组织培养和胚胎移植等生物技术 2.保护生物多样性，关键是处理好人与自然的相互关系。 3. 加强立法、执法、宣传教育。 就地保护 易地保护 在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等。 把保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护。如：建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心。 对生物多样性最有效的保护 为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。 生态工程 人类应用生态学和系统学学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。 定义 目的 遵循生态学规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。 特点 少消耗、多效益、可持续 基本概念 生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础， 遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。 基础 与 原理 自组织：一个系统在没有外界信息指令的作用下，自发地由无序到有序，由低有序到高有序的发展过程，就是自组织。 生态工程 定义：由生物组分而产生的自组织、 自我调节、自我优化、自我更新和维 持就是系统的自生。 自生 基本原理 理论依据：生态系统的自我调节能力 原理：①生物能够进行新陈代谢、再生更新 ②生物之间通过各种相互作用(特别是种间关系)进行自组织 措施：①有效选择并合理布设生物组分，这是形成自组织能力的基础。 ②需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖以及它们形成互利共 存关系的条件。 关键词：自组织、自我调节、自我优化、生态系统的稳定性变强，或者净化 能力变强等 协调 措施：①考虑生物与生物、生物与环境的协调与适应。。 ②需要考虑环境容纳量。 关键词：出现本地物种或者环境容纳量 生态工程 基本原理 定义：系统建设以整体观为指导，不仅考虑自然生态系统的规律，也要考虑 经济和社会等系统的影响力。 整体 措施：①生态系统是一个有机的整体：各组分之间的比例合适及结构有序 ②社会—经济—自然的复合系统：综合考虑社会习惯、法律制度、经 济效益等方面 关键词：各类好处或效益，如社会效益、自然效益、经济效益 定义：循环是指在生态工程中促进系统的物质的迁移与转化，既保证各环节 物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率高。 循环 理论依据：生态系统的物质循环 措施：通过设计，实现不断循环，使前一个环节产生的废物尽可能地被后一 环节利用，减少整个生产环节“废物”的产生。 关键词：充分利用废弃物或者粪便，或无废弃物生态系统 我国古代先民依靠“无废弃物农业”保证了土壤的肥力，改善了土壤结构，培育了土壤微生物，实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用 $