第36讲 生态系统的功能——物质循环和信息传递（知识清单）（知识脑图+2考点+4进阶+3考向）2027年高考生物一轮复习讲练测

该高中生物学高考复习知识清单聚焦生态系统物质循环和信息传递专题，涵盖碳循环过程、生物富集、信息种类及作用等核心内容，通过知识脑图搭建框架，基础梳理17条核心背默要点，构建完整知识体系。 清单采用分层突破设计，基础梳理夯实核心概念，重难深研剖析碳循环环节判断、生物富集与放大区别等考点，专项提炼氮循环及三者关系规律，培养科学思维与生命观念。高考精练分考向精选真题，标注易错点如碳循环双向传递仅限生产者与非生物环境，助力学生自主复习，辅助教师精准教学。

第36讲 生态系统的功能——物质循环和信息传递 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 目录导航 01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架，搭建知识体系 02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点，分层突破重难点 ▶基础梳理·自主夯基（17条） ▶重难突破·考点深研 【考点一】 生态系统的物质循环 【考点二】 生态系统的信息传递 03能力进阶·方法专项提炼——总结解题方法，突破专项难点 【专项突破01】 快速确认碳循环各环节的方法（规律方法) 【专项突破02】 生物富集、生物积累与生物放大的区别(归纳总结) 【专项突破03】 氮循环(归纳总结) 【专项突破04】 能量流动、物质循环与信息传递的关系(归纳总结) 04高考精练·专题实战通关——精选高考真题，强化实战应用 【考向一】物质循环过程分析物质循环过程分析 【考向二】 生物富集 【考向三】 生态系统的信息传递 知识脑图·核心脉络搭 考点深研·知能分层突破 基础梳理・自主夯基——课前5分钟核心背默 1.物质循环的特点： ①全球性 ②循环往复运动 2.碳循环返回非生物环境的方式： ①生产者 、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。 3.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， 称作生物富集 。 4.在生物圈范围内物质是循环的，但是农田中不断有粮食产出， 为保证农田粮食不减产， 应采取的措施是要不断地补充物质， 如施加氮肥 （举例）。 5.物质循环和能量流动两者同时进行，彼此相互依存，是不可分割的，能量的固定、储存、转移、释放， 都离不开物质的合成和分解等过程。 6.物质作为能量的载体， 使能量沿着食物链（网）流动 。能量作为动力， 使物质能够不断地在生物群落和非生物群落之间循环。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， 7.人们通常将可以传播的消息，情报 、指令，数据与信号等称作信息。各种生物种群之间以及它们内部都有信息的产生和交换， 能够形成信息传递， 即信息流 。 8.在生态系统的信息传递过程中有信息产生的部位——信息源，也有信息传播的媒介——信道，还需要信息接收的生物或其他部位——信息受体。 9. 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称为物理信息。 10.在生命活动中，生物还产生一些可以传递信息的化学物质， 如植物的生物碱、有机酸等代谢产物， 这就是化学信息。 11.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， 即动物的行为特征可以体现为行为信息。 12.莴苣接收光萌发， 属于物理信息 。孔雀开屏求偶， 属于行为信息 。狗狗撒尿标记领地， 属于化学信息。 13.“燕燕于飞， 差池其羽 ”体现的是行为信息；“燕燕于飞， 上下其音 ”体现的是物理信息。 14.信息传递在生态系统中的作用： ①生命活动的正常进行离不开信息的作用；②生物种群的繁衍离不开信息的传递；③调节生物的种间关系， 以维持生态系统的平衡与稳定。 15.森林中，狼能够依据兔子留下的气味去猎捕兔子，兔子也同样能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕， 这体现了信息传递可以调节生物的种间关系， 以维持生态系统的平衡与稳定。 16.信息传递在农业生产中的作用。 ① 提高农畜产品的产量； ② 对有害动物进行控制。 17.对于有害动物， 人工捕捉属于机械防治，化学药剂喷施属于化学防治， 引入天敌属于生物防治。 重难突破・考点深研——要点提炼 考点一 生态系统的物质循环 1.概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境（或无机环境）到生物群落，又从生物群落到非生物环境（或无机环境）的循环过程，又叫生物地球化学循环。 2.特点：全球性、循环往复运动。 3.碳循环 （1）碳循环及存在形式 ①在生物群落和无机环境间：以CO2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CO2、碳酸盐形式存在。 （2）消耗CO2的过程：主要是光合作用。 （3）产生CO2的过程：呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的大量燃烧。 （4）碳循环失调——温室效应 ①形成原因：a.大量化石燃料的燃烧，导致大气中的二氧化碳含量迅速增加：b.森林、草原等植被遭到了大面积破坏，降低了植被覆盖率，导致植被对大气中二氧化碳的吸收能力减弱。 ②影响：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。 ③改善措施：a.调整能源结构，开发新能源，减少化石燃料的燃烧；b.保护植被，增加绿地面积，秸秆还田。 4.生物富集 （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）物质种类 ①重金属：如铅、镉、汞等。 ②人工合成的有机化合物：如DDT、六六六等。 ③某些放射性物质。 （3）途径：食物链（网）。 （4）特点 ①逐级聚集。 ②营养级越高，该物质浓度越高。 ③全球性。 5.物质循环与能量流动的关系 项目 能量流动 物质循环 形式 光能→化学能→热能 化学元素（无机物有机物） 过程 沿食物链（网）单向流动 在非生物环境和生物群落间往复循环 特点 单向流动、逐级递减 循环性、全球性 联系 同时进行，彼此相互依存，不可分割。①能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程；②物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；③能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返 6.实验：探究土壤微生物的分解作用 （1）原理 ①土壤中存在的绝大多数细菌、真菌等微生物是分解者（生态系统成分）。 ②分解者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、湿度等因素相关。 （2）实验方案及结论 项目 案例1 案例2 实验假设 土壤微生物能分解落叶使之腐烂 土壤微生物能分解淀粉 实验设计 自变量 土壤中是否含有微生物 是否加土壤浸出液 实验组 对土壤进行60℃恒温处理1h A烧杯中加入30mL土壤浸出液＋淀粉糊 对照组 对土壤不做处理 B烧杯中加入30mL蒸馏水＋与A等量的淀粉糊 实验结论 土壤微生物能分解落叶使之腐烂，假设成立 土壤微生物能分解淀粉，假设成立 易错辨析： 1.生态系统的物质循环中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统，而是指地球上最大的生态系统——生物圈，因此物质循环具有全球性。 2.生态系统的物质循环中所说的“物质”并不是指组成生物体的化合物，而是指组成生物体的化学元素，如C、H、O、N、P、S等。 3.碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的，只有生产者与非生物环境之间的传递是双向的，其他各成分间的传递均是单向的。 4.CO2不仅存在于大气中，在海洋等水环境中也大量存在，并且，大气中的CO2和水圈中的CO2可以相互流动。 教材拾遗： 农田中施加氮肥的原因，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。这与物质循环并不矛盾。 教材拾遗：选择性必修2P67拓展应用 生物圈是一个在“物质”上自给自足的系统，不是一个在“能量”上自给自足的系统，因为物质可以在生物圈内循环利用，而能量不能循环利用，它必须由生物圈外的太阳能源源不断地输入，方可维持正常运转。 考点二 生态系统的信息传递 1.生态系统中信息的种类 种类 概念 来源 举例 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 非生物环境、生物个体或群体 蜘蛛网的振动频率、狼的呼叫声 化学信息　 在生命活动中，生物产生的可以传递信息的化学物质 生物的代谢活动 植物有机酸、生物碱等代谢产物，动物的性外激素等 行为信息 动物的特殊行为，主要指各种动作，这些动作能够向同种或异种生物传递某种信息 动物特殊行为 蜜蜂跳舞、鸟类的“求偶炫耀” 2.信息传递的过程 信息源（信源）发信器官→信道→接收器官信息受体（信宿） 3.信息传递在生态系统中的作用 层次 作用 举例 个体 生命活动的正常进行，离不开信息的作用 （1）海豚的回声定位； （2）莴苣种子必须接收某种波长的光才萌发 种群 生物种群的繁衍，离不开信息的传递 （1）植物开花需光信息刺激； （2）昆虫分泌性外激素，吸引异性个体 群落和生态系统　 调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定 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；兔同样也能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕 4.信息传递在农业生产中的应用 （1）提高农畜产品的产量。 ①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，大大提高产蛋率。 ②模拟动物信息吸引大量传粉动物，可提高果树的传粉效率和结实率。 （2）对有害动物进行控制。 种类 项目 化学防治 机械防治 生物防治 措施 喷施化学药剂等 人工捕捉等 引入天敌、寄生虫或使用信息素等 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效果好且持久； ②成本低，无污染 缺点 ①使害虫抗药性增强； ②杀灭害虫天敌，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 天敌数量不确定，甚至可能会引发生态危机 方法技巧：判断信息种类 1.根据信息传播途径 ①涉及声音、颜色、温度等物理因素→物理信息。 ②信息载体为化学物质→化学信息。 ③涉及特殊行为→行为信息。 2.据文字表述的着重点 ①依靠“声音”等物理形式传递给对方→物理信息。 ②以“肢体语言”等行为传递给对方→行为信息。 ③依靠“信息素”等化学物质传递给对方→化学信息。 能力进阶·方法专项提炼 【专项突破01】快速确认碳循环各环节的方法(规律方法) 1.碳循环各环节的判断方法 2.碳循环的常见图形分析 A为非生物环境中的CO₂,B为生产者，C为分解者，D、E、F为消费者。 【专项突破02】生物富集、生物积累与生物放大的区别(归纳总结) 环境中的某些污染物等有害物质可以在生物体内浓缩、积累，有些还可以通过食物链、食物网的营养传递逐步转移、积累和放大。这一系列现象涉及生物富集、生物积累和生物放大的概念。 1.生物积累是指随年龄的增长，生物不断地从环境中吸收某种元素或难以降解的化合物，使得该物质在体内逐渐积累的过程。 2.生物放大是指在食物链中，由于高营养级生物以低营养级生物为食，某种元素或难分解的化合物在生物体内的含量随着营养级的提高而逐级增高的现象。 注意：污染物随食物链或食物网从一个营养级传递到下一个营养级后，浓度不一定都增大，也可能减少或变化不大。具有生物放大特点的污染物，其生态毒害作用广泛，尤其可能对顶级捕食者(包括人类)造成严重危害。 3.这三个概念虽然都是关于污染物的积累或传递，但视角各不相同。生物富集侧重生物与环境之间污染物浓度的差距，从而体现“富集”;生物积累侧重同一生物自身不同阶段的对比，体现“积累”;生物放大则是高营养级的生物与低营养级的相比，体现污染物含量的“放大”。 【专项突破03】氮循环(归纳总结) 氮循环指生物圈中氮气与含氮化合物之间相互转换的过程。 1.通过固氮作用（如生物固氮、工业固氮和高能固氮），大气中游离的氮可以转变为硝酸盐等无机含氮化合物，从而被植物吸收 2.沿着食物链(网),植物中的有机含氮化合物被各营养级的生物同化利用。 3.动物体内的部分蛋白质在代谢中生成尿素等含氮化合物。尿素在土壤中可以被植物直接吸收，但更多的是被土壤微生物转化为可以被植物吸收利用的铵盐。动植物的遗体等经微生物的分解作用形成氨。氨可以被硝化细菌（能把氨转换成亚硝酸盐，再进一步转换成硝酸盐）进一步氧化成为硝酸盐。硝酸盐能被反硝化细菌（可将硝酸盐还原成亚硝酸盐，再进一步还原成氨和氮）等逐步转化为氮气，进而返回大气。 植物、动物和微生物等共同参与了生物圈中的氮循环。 【专项突破04】能量流动、物质循环与信息传递的关系(归纳总结) 任何生态系统都存在能量流动、物质循环和信息传递，它们是生态系统的基本功能，三者密不可分，但各有不同。 能量流动 物质循环 信息传递 来源 太阳能或化学能 生态系统 生物或非生物环境 特点 单向流动，逐级递减 循环往复运动、全球性 往往是双向的 范围 生态系统各营养级 生物圈 生物之间，生物与非生物环境之间 途径 食物链和食物网 多种 地位 生态系统的动力 生态系统的基础 决定能量流动和物质循环的方向和状态 模式图 联系 生态系统的动力生态系统的基础决定能量流动和物质循环的方向和状态能量是物质循环的动力，物质是能量的载体，使能量沿食物链(网)流动，信息传递存在于生态系统的各种成分之间，三者共同把生态系统的各部分联系成一个整体 高考精练·专题实战通关 考向一　物质循环过程分析 1. (2026·黑吉辽蒙，7)秸秆覆盖还田、免耕播种等黑土地保护技术使土壤有机碳含量增加，土壤生物多样性也高于传统耕作，作物产量增加。下列叙述错误的是（　　） A. 该技术为分解者提供了更多的有机物来源 B. 秸秆中部分有机碳分解后，以无机碳的形式流向非生物环境 C. 该技术使秸秆中的能量经微生物更多地流向农作物 D. 该技术兼顾经济效益与生态保护，符合整体原理 【答案】C 【解析】A、秸秆富含有机物，还田后可作为分解者的营养物质，为分解者提供更多的有机物来源，A正确； B、秸秆中的有机碳经分解者的分解作用，会转化为CO2等无机碳进入非生物环境，B正确； C、生态系统的能量流动具有单向流动、不可循环利用的特点，秸秆中的能量经微生物分解后主要以热能形式散失，无法被农作物利用，不会流向农作物，C错误； D、该技术既提升作物产量带来经济效益，又提升土壤生物多样性、保护黑土地实现生态效益，兼顾生态与经济，符合生态工程的整体原理，D正确。 2．(2024·安徽，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 【答案】　B 【解析】　细胞中碳元素的含量高于磷元素，故在生物地球化学循环中，磷元素年周转量比碳元素少，A正确；人类施用磷肥等农业生产活动，使部分磷肥留在无机环境中，可能会被生物吸收利用，从而改变磷循环速率，B错误；植物吸收利用的磷可用于合成磷脂、ATP、DNA、RNA等物质，故磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程，C正确。 考向二　生物富集 3．(2025·湖北，11)蚯蚓通常栖息在阴暗、潮湿的土壤环境中，以落叶、禽畜粪便和线虫等为食。四溴双酚A(TBBPA)是土壤中常见的污染物之一。科研人员以蚯蚓为实验对象，将其培养在浓度为1 mg/kg的TBBPA污染土壤中进行30天富集实验，然后将蚯蚓转至干净土壤进行30天排出实验，实验结果如图。下列叙述错误的是(　　) A．蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者 B．蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和 C．该实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食，TBBPA不会沿食物链传递 D．15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍 【答案】　C 【解析】　蚯蚓以落叶、禽畜粪便为食时属于分解者，以线虫为食时属于消费者，所以蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者，A正确；由图可知，在20天以后，蚯蚓体内TBBPA浓度曲线趋于平缓，说明蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和，B正确；TBBPA是土壤中常见的污染物，具有生物富集效应，若实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食，TBBPA会沿食物链传递，C错误；初始实验环境中TBBPA浓度为1 mg/kg,15天时蚯蚓体内TBBPA浓度约为8 μg/g＝8 mg/kg，所以15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中的8倍，D正确。 4．(2024·甘肃，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 【答案】　B 【解析】　由表可知，与对照组相比，在不同浓度的镉处理下，植物A和B的植物体镉含量都有所增加，说明植物A和B都发生了镉的富集，A正确；由表可知，在不同浓度的镉处理下，植物A的植物体镉含量、地上生物量和地下生物量都高于植物B，所以植物A更适合作为土壤镉污染修复植物，B错误；由表可知，在相同的镉浓度处理下，植物B与对照组相比生物量下降更多，镉对植物B生长的影响更大，C正确；由表可知，在不同浓度的镉处理下，植物A的植物体镉含量高于植物B，镉会沿着食物链进行富集，若以两种植物作动物饲料，植物A的安全风险更大，D正确。 考向三　生态系统的信息传递 5. (2026·陕晋青宁，13)中级捕食者对顶级捕食者普遍存在恐惧效应，但顶级捕食者吃剩的食物也可能是其食物来源。研究人员将收集的东北虎尿液喷洒至地面上的人工鸟巢附近，探究虎尿对中级捕食者捕食的影响，结果如图。下列叙述错误的是（　　） A. 该实验结果表明虎尿对中级捕食者的吸引效应超过恐惧效应 B. 东北虎的活动增加了自然界鸟类受到中级捕食者捕食的压力 C. 中级捕食者摄取东北虎吃剩的食物可促进生态系统物质循环 D. 虎尿作为化学信息可调节种间关系，这体现了生物多样性的间接价值 【答案】B 【解析】A、由图可知，对照组的未被捕食鸟蛋比例始终高于虎尿处理组，说明虎尿处理组的鸟蛋被捕食比例更高，即中级捕食者在虎尿附近活动更多，虎尿对它们的吸引效应超过了恐惧效应，A正确； B、实验仅证明有虎尿（化学信号）时虎尿对中级捕食者的吸引效应超过恐惧效应，鸟蛋被捕食的机会大。该实验无法证明东北虎真实活动时的吸引效应与恐惧效应之间的大小关系，故无法推测东北虎的活动对自然界鸟类受到中级捕食者捕食的压力是增加还是减小，B错误； C、中级捕食者摄取东北虎吃剩的食物，能加快物质的分解过程，从而可促进生态系统物质循环，C正确； D、虎尿作为化学信息可调节种间关系，这对生态系统的稳定起到重要作用，体现了生物多样性的间接价值，D正确。 6．(2024·湖北，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 【答案】　D 【解析】　物理信息是指通过物理过程传递的信息，芦鹀的鸣唱声属于物理信息，A正确；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，由此可知，求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果，B正确；完整的信息传递过程包括信息源、信道和信息受体，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，C正确；题目中“某种芦鹀”表明这三个种群属于一个物种，所以这三个芦鹀种群不存在生殖隔离，D错误。 7．(2024·广东，8)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 【答案】　B 【解析】　3种生物可构成的食物链为松树→松叶蜂幼虫→寄生蜂，植物信息素吸引寄生蜂产卵于松叶蜂幼虫，寄生蜂孵化后以其为食，两者为捕食关系，但是松叶蜂幼虫攻击松树不是该植物信息素引起的，B错误；寄生蜂可捕食松树的天敌松叶蜂，松树分泌植物信息素为寄生蜂提供食物来源的信息，两者分开也能独立生活，所以为原始合作关系，C正确。 归纳提升　巧判生态系统信息的类型 (1)涉及声音、颜色、植物形状、磁场、温度、湿度等信号，通过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感知上述信息，则判断为物理信息。 (2)若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点，则判断为化学信息。 (3)凡涉及“肢体语言”者均属于行为信息。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第36讲 生态系统的功能——物质循环和信息传递 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 目录导航 01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架，搭建知识体系 02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点，分层突破重难点 ▶基础梳理·自主夯基（17条） ▶重难突破·考点深研 【考点一】 生态系统的物质循环 【考点二】 生态系统的信息传递 03能力进阶·方法专项提炼——总结解题方法，突破专项难点 【专项突破01】 快速确认碳循环各环节的方法（规律方法) 【专项突破02】 生物富集、生物积累与生物放大的区别(归纳总结) 【专项突破03】 氮循环(归纳总结) 【专项突破04】 能量流动、物质循环与信息传递的关系(归纳总结) 04高考精练·专题实战通关——精选高考真题，强化实战应用 【考向一】物质循环过程分析物质循环过程分析 【考向二】 生物富集 【考向三】 生态系统的信息传递 知识脑图·核心脉络搭 考点深研·知能分层突破 基础梳理・自主夯基——课前5分钟核心背默 1.物质循环的特点： ① ② 2.碳循环返回非生物环境的方式： ①生产者 、消费者的 。②分解者的 。③ 。 3.生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或 的化合物，使其在机体内浓度 环境浓度的现象， 称作 。 4.在生物圈范围内物质是循环的，但是农田中不断有粮食产出， 为保证农田粮食不减产， 应采取的措施是 ， 如 （举例）。 5.物质循环和能量流动两者同时进行，彼此相互依存，是不可分割的，能量的固定、 、 、释放， 都离不开 等过程。 6.物质作为能量的 ， 使能量沿着 流动 。能量作为 ， 使物质能够不断地在 和 之间循环。生态系统中的各种组成成分，正是通过 和 。 7.人们通常将可以传播的消息，情报 、指令，数据与信号等称作 。各种生物种群之间以及它们内部都有信息的产生和交换， 能够形成信息传递， 即 。 8.在生态系统的信息传递过程中有信息产生的部位—— ，也有信息传播的媒介—— ，还需要信息接收的生物或其他部位—— 。 9. 自然界中的光 、声 、温度 、湿度 、磁场等 。通过 过程传递的信息称为 。 10.在生命活动中，生物还产生一些可以传递信息的 ， 如植物的生物碱、有机酸等代谢产物， 这就是 。 11.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， 即动物的 可以体现为 。 12.莴苣接收光萌发， 属于 信息 。孔雀开屏求偶， 属于 信息 。狗狗撒尿标记领地， 属于 信息。 13.“燕燕于飞， 差池其羽 ”体现的是 信息；“燕燕于飞， 上下其音 ”体现的是 信息。 14.信息传递在生态系统中的作用： ① 离不开信息的作用；② 离不开信息的传递；③调节生物的 ， 以维持生态系统的平衡与稳定。 15.森林中，狼能够依据兔子留下的气味去猎捕兔子，兔子也同样能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕， 这体现了信息传递可以 。 16.信息传递在农业生产中的作用。 ① 提高 ； ② 对 进行控制。 17.对于有害动物， 人工捕捉属于 防治，化学药剂喷施属于 防治， 引入天敌属于 防治。 重难突破・考点深研——要点提炼 考点一 生态系统的物质循环 1.概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境（或无机环境）到生物群落，又从生物群落到非生物环境（或无机环境）的循环过程，又叫生物地球化学循环。 2.特点：全球性、循环往复运动。 3.碳循环 （1）碳循环及存在形式 ①在生物群落和无机环境间：以CO2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CO2、碳酸盐形式存在。 （2）消耗CO2的过程：主要是光合作用。 （3）产生CO2的过程：呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的大量燃烧。 （4）碳循环失调——温室效应 ①形成原因：a.大量化石燃料的燃烧，导致大气中的二氧化碳含量迅速增加：b.森林、草原等植被遭到了大面积破坏，降低了植被覆盖率，导致植被对大气中二氧化碳的吸收能力减弱。 ②影响：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。 ③改善措施：a.调整能源结构，开发新能源，减少化石燃料的燃烧；b.保护植被，增加绿地面积，秸秆还田。 4.生物富集 （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）物质种类 ①重金属：如铅、镉、汞等。 ②人工合成的有机化合物：如DDT、六六六等。 ③某些放射性物质。 （3）途径：食物链（网）。 （4）特点 ①逐级聚集。 ②营养级越高，该物质浓度越高。 ③全球性。 5.物质循环与能量流动的关系 项目 能量流动 物质循环 形式 光能→化学能→热能 化学元素（无机物有机物） 过程 沿食物链（网）单向流动 在非生物环境和生物群落间往复循环 特点 单向流动、逐级递减 循环性、全球性 联系 同时进行，彼此相互依存，不可分割。①能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程；②物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；③能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返 6.实验：探究土壤微生物的分解作用 （1）原理 ①土壤中存在的绝大多数细菌、真菌等微生物是分解者（生态系统成分）。 ②分解者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、湿度等因素相关。 （2）实验方案及结论 项目 案例1 案例2 实验假设 土壤微生物能分解落叶使之腐烂 土壤微生物能分解淀粉 实验设计 自变量 土壤中是否含有微生物 是否加土壤浸出液 实验组 对土壤进行60℃恒温处理1h A烧杯中加入30mL土壤浸出液＋淀粉糊 对照组 对土壤不做处理 B烧杯中加入30mL蒸馏水＋与A等量的淀粉糊 实验结论 土壤微生物能分解落叶使之腐烂，假设成立 土壤微生物能分解淀粉，假设成立 易错辨析： 1.生态系统的物质循环中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统，而是指地球上最大的生态系统——生物圈，因此物质循环具有全球性。 2.生态系统的物质循环中所说的“物质”并不是指组成生物体的化合物，而是指组成生物体的化学元素，如C、H、O、N、P、S等。 3.碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的，只有生产者与非生物环境之间的传递是双向的，其他各成分间的传递均是单向的。 4.CO2不仅存在于大气中，在海洋等水环境中也大量存在，并且，大气中的CO2和水圈中的CO2可以相互流动。 教材拾遗： 农田中施加氮肥的原因，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。这与物质循环并不矛盾。 教材拾遗：选择性必修2P67拓展应用 生物圈是一个在“物质”上自给自足的系统，不是一个在“能量”上自给自足的系统，因为物质可以在生物圈内循环利用，而能量不能循环利用，它必须由生物圈外的太阳能源源不断地输入，方可维持正常运转。 考点二 生态系统的信息传递 1.生态系统中信息的种类 种类 概念 来源 举例 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 非生物环境、生物个体或群体 蜘蛛网的振动频率、狼的呼叫声 化学信息　 在生命活动中，生物产生的可以传递信息的化学物质 生物的代谢活动 植物有机酸、生物碱等代谢产物，动物的性外激素等 行为信息 动物的特殊行为，主要指各种动作，这些动作能够向同种或异种生物传递某种信息 动物特殊行为 蜜蜂跳舞、鸟类的“求偶炫耀” 2.信息传递的过程 信息源（信源）发信器官→信道→接收器官信息受体（信宿） 3.信息传递在生态系统中的作用 层次 作用 举例 个体 生命活动的正常进行，离不开信息的作用 （1）海豚的回声定位； （2）莴苣种子必须接收某种波长的光才萌发 种群 生物种群的繁衍，离不开信息的传递 （1）植物开花需光信息刺激； （2）昆虫分泌性外激素，吸引异性个体 群落和生态系统　 调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定 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；兔同样也能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕 4.信息传递在农业生产中的应用 （1）提高农畜产品的产量。 ①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，大大提高产蛋率。 ②模拟动物信息吸引大量传粉动物，可提高果树的传粉效率和结实率。 （2）对有害动物进行控制。 种类 项目 化学防治 机械防治 生物防治 措施 喷施化学药剂等 人工捕捉等 引入天敌、寄生虫或使用信息素等 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效果好且持久； ②成本低，无污染 缺点 ①使害虫抗药性增强； ②杀灭害虫天敌，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 天敌数量不确定，甚至可能会引发生态危机 方法技巧：判断信息种类 1.根据信息传播途径 ①涉及声音、颜色、温度等物理因素→物理信息。 ②信息载体为化学物质→化学信息。 ③涉及特殊行为→行为信息。 2.据文字表述的着重点 ①依靠“声音”等物理形式传递给对方→物理信息。 ②以“肢体语言”等行为传递给对方→行为信息。 ③依靠“信息素”等化学物质传递给对方→化学信息。 能力进阶·方法专项提炼 【专项突破01】快速确认碳循环各环节的方法(规律方法) 1.碳循环各环节的判断方法 2.碳循环的常见图形分析 A为非生物环境中的CO₂,B为生产者，C为分解者，D、E、F为消费者。 【专项突破02】生物富集、生物积累与生物放大的区别(归纳总结) 环境中的某些污染物等有害物质可以在生物体内浓缩、积累，有些还可以通过食物链、食物网的营养传递逐步转移、积累和放大。这一系列现象涉及生物富集、生物积累和生物放大的概念。 1.生物积累是指随年龄的增长，生物不断地从环境中吸收某种元素或难以降解的化合物，使得该物质在体内逐渐积累的过程。 2.生物放大是指在食物链中，由于高营养级生物以低营养级生物为食，某种元素或难分解的化合物在生物体内的含量随着营养级的提高而逐级增高的现象。 注意：污染物随食物链或食物网从一个营养级传递到下一个营养级后，浓度不一定都增大，也可能减少或变化不大。具有生物放大特点的污染物，其生态毒害作用广泛，尤其可能对顶级捕食者(包括人类)造成严重危害。 3.这三个概念虽然都是关于污染物的积累或传递，但视角各不相同。生物富集侧重生物与环境之间污染物浓度的差距，从而体现“富集”;生物积累侧重同一生物自身不同阶段的对比，体现“积累”;生物放大则是高营养级的生物与低营养级的相比，体现污染物含量的“放大”。 【专项突破03】氮循环(归纳总结) 氮循环指生物圈中氮气与含氮化合物之间相互转换的过程。 1.通过固氮作用（如生物固氮、工业固氮和高能固氮），大气中游离的氮可以转变为硝酸盐等无机含氮化合物，从而被植物吸收 2.沿着食物链(网),植物中的有机含氮化合物被各营养级的生物同化利用。 3.动物体内的部分蛋白质在代谢中生成尿素等含氮化合物。尿素在土壤中可以被植物直接吸收，但更多的是被土壤微生物转化为可以被植物吸收利用的铵盐。动植物的遗体等经微生物的分解作用形成氨。氨可以被硝化细菌（能把氨转换成亚硝酸盐，再进一步转换成硝酸盐）进一步氧化成为硝酸盐。硝酸盐能被反硝化细菌（可将硝酸盐还原成亚硝酸盐，再进一步还原成氨和氮）等逐步转化为氮气，进而返回大气。 植物、动物和微生物等共同参与了生物圈中的氮循环。 【专项突破04】能量流动、物质循环与信息传递的关系(归纳总结) 任何生态系统都存在能量流动、物质循环和信息传递，它们是生态系统的基本功能，三者密不可分，但各有不同。 能量流动 物质循环 信息传递 来源 太阳能或化学能 生态系统 生物或非生物环境 特点 单向流动，逐级递减 循环往复运动、全球性 往往是双向的 范围 生态系统各营养级 生物圈 生物之间，生物与非生物环境之间 途径 食物链和食物网 多种 地位 生态系统的动力 生态系统的基础 决定能量流动和物质循环的方向和状态 模式图 联系 生态系统的动力生态系统的基础决定能量流动和物质循环的方向和状态能量是物质循环的动力，物质是能量的载体，使能量沿食物链(网)流动，信息传递存在于生态系统的各种成分之间，三者共同把生态系统的各部分联系成一个整体 高考精练·专题实战通关 考向一　物质循环过程分析 1. (2026·黑吉辽蒙，7)秸秆覆盖还田、免耕播种等黑土地保护技术使土壤有机碳含量增加，土壤生物多样性也高于传统耕作，作物产量增加。下列叙述错误的是（　　） A. 该技术为分解者提供了更多的有机物来源 B. 秸秆中部分有机碳分解后，以无机碳的形式流向非生物环境 C. 该技术使秸秆中的能量经微生物更多地流向农作物 D. 该技术兼顾经济效益与生态保护，符合整体原理 2．(2024·安徽，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 考向二　生物富集 3．(2025·湖北，11)蚯蚓通常栖息在阴暗、潮湿的土壤环境中，以落叶、禽畜粪便和线虫等为食。四溴双酚A(TBBPA)是土壤中常见的污染物之一。科研人员以蚯蚓为实验对象，将其培养在浓度为1 mg/kg的TBBPA污染土壤中进行30天富集实验，然后将蚯蚓转至干净土壤进行30天排出实验，实验结果如图。下列叙述错误的是(　　) A．蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者 B．蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和 C．该实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食，TBBPA不会沿食物链传递 D．15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍 4．(2024·甘肃，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 考向三　生态系统的信息传递 5. (2026·陕晋青宁，13)中级捕食者对顶级捕食者普遍存在恐惧效应，但顶级捕食者吃剩的食物也可能是其食物来源。研究人员将收集的东北虎尿液喷洒至地面上的人工鸟巢附近，探究虎尿对中级捕食者捕食的影响，结果如图。下列叙述错误的是（　　） A. 该实验结果表明虎尿对中级捕食者的吸引效应超过恐惧效应 B. 东北虎的活动增加了自然界鸟类受到中级捕食者捕食的压力 C. 中级捕食者摄取东北虎吃剩的食物可促进生态系统物质循环 D. 虎尿作为化学信息可调节种间关系，这体现了生物多样性的间接价值 6．(2024·湖北，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 7．(2024·广东，8)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 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $