一轮复习 ppt课件：第30讲生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性-2023新人教版（2019）《高中生物》选择性必修第二册.pptx

1、第30讲生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性考点一 生态系统的物质循环生态系统物质循环的概念生物群落非生物环境组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素（1）概念：（2）范围：（3）特点：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。生物圈（全球）全球性、循环往复运动生物圈生物圈组成生物体的化学元素，不是化合物观察下图，构建碳循环模型非生物环境非生物环境生物群落生物群落思考(1)碳在无机环境中的存在形式：(2)碳在生物群落内的存在形式：(3)碳在无机环境和生物群落之间的循环形式：(4)碳进入生物群落的途径：(5)碳在生物群落内部

2、的传递途径：(6)碳返回无机环境的途径：(7)温室效应的主要原因：CO2；CO2和碳酸盐；含碳有机物；光合作用（主要）和化能合成作用；食物链（网）；生物的呼吸作用（主要）；分解者的分解作用；化石燃料的燃烧；化石燃料的过度燃烧(1)生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与非生物环境之间循环往返()(2)大气中的CO2进入生物群落的唯一方式是光合作用()(3)碳元素在生物群落中以有机物形式循环()(4)植树造林是缓解温室效应的最有效途径()(5)物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力()(6)生物富集的物质会沿着食物链、食物网在生物体内聚集，营养级越高，浓度也越高()长句应答长句应答1.

3、碳循环具有全球性的原因:。CO2能够随着大气环流在全球范围进行能够随着大气环流在全球范围进行2.从物质循环的角度说说稻田养鸭养鱼的好处：动物的取食、消化能促进物质循环；动物的取食、消化能促进物质循环；动物粪便被分解者分解后可供植物吸收利用动物粪便被分解者分解后可供植物吸收利用动物呼出的动物呼出的CO2还可以为水稻的光合作用补充原料还可以为水稻的光合作用补充原料其在水里游动，加快水稻对养分的吸收，也改良了土壤通透性其在水里游动，加快水稻对养分的吸收，也改良了土壤通透性5.(2022山东重点中学联考山东重点中学联考)为解决生活污水(以有机物为主)的净化问题，某地将一废弃河道改造成人工湿地，该人工湿

4、地的植物主要有芦苇、荷花、藻类等，其碳循环示意图如图所示，其中字母代表该生态系统的组成成分，代表相应的过程，下列有关叙述错误的是()A.流入该生态系统的总能量是图中A代表的生产者固定的太阳能B.图中B代表分解者，它可以将动植物遗体残骸和污水中的有机物分解为无机物C.该湿地中植物有明显的垂直分层，可以提高该生态系统对阳光等资源的利用率D.碳元素在过程中分别主要以CO2和有机物的形式进行传递A(1)形成原因：化石燃料的大量燃烧，导致大气中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。(2)影响：使气温升高，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)

5、缓解措施：减少化石燃料的燃烧，开发新能源；大力植树造林。不奢侈、捐旧衣适量点餐不浪费重隔热、简装修乘公交、少开车关水电、节约纸温室效应2.(2021广东卷，广东卷，17)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，中国于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)。这是中国向全世界的郑重承诺，彰显了大国责任。回答下列问题：(1)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大致相等，可以自我维持_。自西方工业革命以来，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

6、要是_。碳平衡极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升(2)生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是_，消费者通过食物网(链)取食利用，_。(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。光合作用和化能合成作用、捕食、分解作用从而将碳元素以含碳有机物的形式进行传递碳释放碳储存生物富集1.概念：生物体从周围环境吸收、积蓄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某种元素或难以降解的化合物，使使其在机体内浓度超过环境浓度其在机体内浓度超过环境浓度的现象。的现象。2.常见存在生物富集现象的污染物：人工合成的

7、有机物人工合成的有机物:如如DDT、六六六、六六六等。等。重金属重金属:如铅如铅(Pb)、镉、镉(Cd)、汞、汞(Hg)等。等。3.发生生物富集的物质特点：富集物质在环境和生物体中富集物质在环境和生物体中存在形式是比较稳定存在形式是比较稳定的的富集物质必须是生物体富集物质必须是生物体能够吸收的且不易排除能够吸收的且不易排除的的富集物质在生物代谢过程中是富集物质在生物代谢过程中是不易被分解不易被分解的的4.生物富集的途径：食物链、食物网食物链、食物网1.(不定项不定项)(2021菏泽期末菏泽期末)下图1是生态系统的碳循环部分示意图，其中甲、乙、丙、丁组成了生物群落；图2为相关食物网。下列说法正确

8、的是()ACDA.图1中缺少两个箭头，分别是“无机环境丁”以及“甲丙”B.图1中的丁、丙分别和图2中的A、E相对应C.图1中的甲对应图2中的D、C、BD.上图中Pb、Hg等有害物质在乙和E中积累相对较多太阳能光合作用光合作用生产者能量能量次级消费者分解者呼吸呼吸能量初级消费者能量能量遗体遗遗体体残枝败叶残枝败叶能量呼吸呼吸呼吸呼吸作用呼吸作用能量是物质循环的动力同时进行、相互依存、不可分割物质是能量流动的载体含含C C有机物有机物含含C C有机物有机物大气中的CO2大气中的CO2大气中CO2物质循环和能量流动的关系1.1.研究发现，自养小球藻细胞转化为异养生长后，细胞内脂溶性化合物含研究发现，

9、自养小球藻细胞转化为异养生长后，细胞内脂溶性化合物含量增加，高温下产生大量烃类化合物。请从能源利用和环保的角度预测小量增加，高温下产生大量烃类化合物。请从能源利用和环保的角度预测小球藻的应用前景球藻的应用前景2.2.桑基鱼塘生态系统中有生产者桑树等，但是在管理该鱼塘过程中还要定桑基鱼塘生态系统中有生产者桑树等，但是在管理该鱼塘过程中还要定期往水体中投入饲料，从生态系统的功能分析，其原因期往水体中投入饲料，从生态系统的功能分析，其原因是：是：_3.3.氮元素能在生物群落与无机环境氮元素能在生物群落与无机环境间间循环利用。请解释需不断向农田中施循环利用。请解释需不断向农田中施加氮肥的原因加氮肥的原

10、因：_取代石油、煤炭等化石燃料成为可再生能源的生产者，解决能源危机；取代石油、煤炭等化石燃料成为可再生能源的生产者，解决能源危机；减少化石燃料开采和燃烧引起的环境污染，减少二氧化碳的排放，维持生态减少化石燃料开采和燃烧引起的环境污染，减少二氧化碳的排放，维持生态系统的稳定。系统的稳定。生产者固定的太阳能不足以满足鱼类的需要，且需不断地输出经济鱼类，生产者固定的太阳能不足以满足鱼类的需要，且需不断地输出经济鱼类，而其中的元素无法及时返回该生态系统而其中的元素无法及时返回该生态系统不能全部归还土壤，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农产品

11、源源不断地从农田生态系统输出，农产品源源不断地从农田生态系统输出，其中其中的的氮氮元素并元素并A3.(2022华师一附中调研华师一附中调研)下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述，错误的是()A.使用粪便作为肥料，其能量可以流向植物，实现了对能量的循环利用B.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的C.非生物环境中的物质可以被生物群落反复利用D.能量流动和物质循环是同时进行的，彼此相互依存，不可分割4.(2021江苏宿迁模拟江苏宿迁模拟)“落红不是无情物，化作春泥更护花”体现了生态系统中物质循环的原理。根据这一原理，下列说法错误的是()A.物质循环中的“物质”指的是组成

12、生物体的各种元素B.物质循环中的“循环”指的是在生物群落和无机环境之间的循环C.物质是能量的载体，物质循环也可以促进能量循环利用D.生态农业可以加快生态系统的物质循环C考点二 生态系统的信息传递1物理信息：自然界自然界中的声、光、电、温度、湿度、磁场等，通过中的声、光、电、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递物理过程传递的的信息。信息。狼嚎狼嚎蜘蛛利用振动感知猎物蜘蛛利用振动感知猎物开花与光周期开花与光周期物理信息的来源可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体物理信息的来源可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体！2化学信息：生物体生物体在生命活动中产生的一些可以传递信息在生命活动中产生的一些

13、可以传递信息的的化学化学物质物质。性外激素：蚕蛾醇性外激素：蚕蛾醇水葫芦的分泌物可以抑制藻类的生长水葫芦的分泌物可以抑制藻类的生长昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体都存在能传递信息的化学物质昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体都存在能传递信息的化学物质信息素信息素3行为信息：动物动物的特殊行为，主要指的特殊行为，主要指各种动作各种动作，即动物的行为特征。，即动物的行为特征。孔雀开屏孔雀开屏军舰鸟气囊充气军舰鸟气囊充气a.a.涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号，通过动物的涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号，通过动物的感觉器官，如皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感受上述信息

14、，则感觉器官，如皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感受上述信息，则判断为判断为物理信息。b.b.若涉及化学物质挥发性若涉及化学物质挥发性(如性外激素等如性外激素等)这一特点，则判断为这一特点，则判断为化学信息。c.c.凡涉及凡涉及“肢体语言肢体语言”者均属者均属行为信息。d.d.在影响视线的环境中在影响视线的环境中(如深山密林如深山密林)，生物间多依靠，生物间多依靠“声音声音”这种这种物理形式传递信息。传递信息。e.e.在噪音嘈杂的环境在噪音嘈杂的环境(如洪水、瀑布旁如洪水、瀑布旁)，生物多以，生物多以“肢体语言肢体语言”这种这种行为信息进行交流。进行交流。快速判断方法：鲜艳颜色芳香气味嗅

15、觉器官眼植物花朵蜜蜂光光空气空气物理信息化学信息舞蹈眼侦察蜂其他蜜蜂光光行为信息信息源信息源信道信道信息受体信息受体信息的产生者信息的传输者信息的接收者 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和交流，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和交流，能够形成信息传递，即信息流。能够形成信息传递，即信息流。信息传递大多具有双向性的特点信息传递大多具有双向性的特点。信息传递的过程1.1.生态系统的信息既可来自生态系统的信息既可来自生物生物，也可来自，也可来自环境环境2.2.信息传递可存在于信息传递可存在于生物与生物生物与生物之间，包括之间，包括同种生物间同种生物间和和异种生

16、物异种生物间间，还可存在于，还可存在于生物与非生物环境生物与非生物环境之间。之间。3.3.生态系统的信息传递可以是生态系统的信息传递可以是双向双向的，也可以是的，也可以是单向单向的；既可以从的；既可以从低营养级向高营养级传递低营养级向高营养级传递，也可以从，也可以从高营养级向低营养级传递高营养级向低营养级传递。作 用举例蝙蝠依靠“回声定位”实现对周围环境的识别、取食与飞行莴苣的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发生长植物开花需光信息刺激昆虫分泌性外激素，引诱异性个体草原上，草返青时，“绿色”为食草动物提供了可采食的信息森林中狼与兔相互依据对方气味捕食或逃跑有利于生命活动的正常进行有利于生物种群

17、的繁衍调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定信息传递在生态系统的作用1.狼能依据兔留下的气味去捕食后者，兔同样也能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕，这说明信息能_。2.昆虫分泌性外激素引诱异性，说明_。3.莴苣、茄、烟草的种子必须接受某种波长的光才能萌发说明_。调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定种群的繁衍离不开信息的传递生命活动的正常进行，离不开信息传递信息传递在农业生产的作用注：注：控制动物危害的技术方法比较(1)鸟类突然振翅飞起对同伴报警为行为信息，通过尖锐的鸣叫报警为物理信息()(2)草原返青时，“绿色”为草原动物提供信息体现了信息传递起调节生物的种间关系的作用()(3

18、)心猿意马、飞蛾扑火、花香引蝶都属于生态系统的信息传递()(4)信息沿食物链从低营养级向高营养级传递()(5)信息可来源于非生物环境或生物，传递方向往往是双向的()(6)利用生长素类似物杀死单子叶作物田中的双子叶杂草，属于化学信息的应用()(7)利用性外激素诱杀害虫属于化学防治()1.(2018海南卷，海南卷，19)某同学将一面镜子竖立在一棵树旁，该树上的一只小鸟飞到镜前，对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打。下列关于该事件中信息传递的叙述，错误的是()A.小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息B.小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息C.小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息D.激怒小鸟的信息是

19、直接来自非生物的化学信息D2.(不定项不定项)(2022招远一中月考招远一中月考)甜菜夜蛾幼虫啃食玉米叶片后，玉米会释放出吲哚和萜类等物质吸引小茧蜂在甜菜夜蛾幼虫体内产卵寄生。为降低甜菜夜蛾幼虫对玉米产生的危害，人们喷施有机磷农药消灭甜菜夜蛾幼虫，但几年后药效下降。下列叙述错误的是()A.玉米释放的吲哚、萜类等物质属于化学信息，它们可以调节种间关系B.可利用昆虫信息素对甜菜夜蛾幼虫进行化学防治，以减少农药的使用C.有机磷农药可诱导基因发生抗药性突变，使甜菜夜蛾的抗药性增强D.为延缓农药药效下降，可以在不同年份交替使用作用机理不同的农药BC3.(2021江苏苏北七市二模江苏苏北七市二模)最新研究

20、发现，蟋蟀通过求偶鸣叫辨认发出叫声的蟋蟀是否来自同一物种，并根据鸣叫质量选择交配对象，但交通噪音可使雌性双斑蟋对交配对象的选择变得不那么“挑剔”。相关叙述错误的是()A.同一地区的蟋蟀可能不止一个物种，不能自由交配和繁衍B.双斑蟋鸣叫求偶，体现了信息传递具有调节种间关系维持生态系统稳定的功能C.噪音干扰最终可能降低双斑蟋的基因多样性，甚至导致种群灭绝D.噪音污染也可能影响人的行为选择和身心健康等B考点三 生态系统的稳定性(1)概念生态系统的_和_处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡。(2)特征结构平衡：生态系统的_保持相对稳定。功能平衡：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

21、不断流动，生物个体持续发展和更新。收支平衡：如在某生态系统中，植物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。并不是一成不变，而是一种动态的平衡并不是一成不变，而是一种动态的平衡结构功能各组分生态平衡结构平衡结构平衡功能平衡功能平衡收支平衡收支平衡特征生态平衡负反馈调节自我调节能力自我调节能力生态系统的稳定性生态系统的稳定性原因原因基础基础自我调节能力的大小与什么有关？生态系统生态系统营养结构越复杂营养结构越复杂，反馈调节的路径越多，调节，反馈调节的路径越多，调节就越精细，生态系统抵抗干扰的能力就越强。就越精细，生态系统抵抗干扰的能力就越强。兔增加狼增加草减少，兔的生存

22、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发生偏离实例越小简单越大复杂抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较抵抗力稳定性生物量、生态系统复杂程度等恢复力稳定性生物量、生态系统复杂程度等注特例：冻原、沙漠等生态系统两种稳定性都比较低。平衡范围平衡范围外界干扰去除干扰其偏离值大其偏离值大小代表抵抗小代表抵抗力稳定性大力稳定性大小，小，T值越大值越大抵抗力稳定抵抗力稳定性越弱，反性越弱，反之越强之越强S值代表恢复原状所经历的时间即恢复力稳定性,其值越小恢复越快S S注意：外界干扰后，生态系注意：外界干扰后，生态系统的结构和功能只要统的结构和功能只要在平衡在平衡允许的范围内变化允许的范围内变化

23、，就体现，就体现了生态系统的了生态系统的抵抗力稳定性抵抗力稳定性。若干扰超若干扰超过了平衡允过了平衡允许的范围许的范围，则生态系统的结，则生态系统的结构和功能遭到破坏。因此，构和功能遭到破坏。因此，对平衡状态以及干扰强度对平衡状态以及干扰强度（和频次）等进行量化对研（和频次）等进行量化对研究生态系统稳定性很关键。究生态系统稳定性很关键。控制控制对生态系统的对生态系统的干扰强度干扰强度，对生态系对生态系统的利用应适度统的利用应适度,不不应超过生态系统的应超过生态系统的自自我调节能力我调节能力 对人类利用强度对人类利用强度较大的生态系统较大的生态系统给给予相应的予相应的物质、能物质、能量量的投入的

24、投入人工造林、种草、鼠虫害治理、“黑土滩”治理封山育林、休牧育草、围栏封育维持生态平衡，提高生态系统稳定性（措施）4.设计并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生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全(具有生产者、消费者和分解者)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太阳光能够透过，为光合作用提供光能，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(1)观察稳定性，可通过观察生态缸内生物种类及数量的变化、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。(2)由于生态缸中

25、的生态系统极为简单，自我调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。(1)生态系统的结构和功能处于固定的稳定状态，就是生态平衡()(2)生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态的平衡()(3)自我调节能力越强的生态系统，其恢复力稳定性也就越高()(4)生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统的恢复力稳定性就越强()(5)一个生态系统的抵抗力稳定性很低，则恢复力稳定性就一定很高()(6)河流轻度污染后的净化恢复及火灾后草原的恢复均属于恢复力稳定性()1.(2022枣庄八中月考枣庄八中月考)近年建成的北京昌平新城滨河森林

26、公园原址是一处废弃的砂石场，现在这里林绿水秀，被称为“首都后花园”，不仅为市民提供了休闲健身场所，更是北京北部区域重要的生态走廊组成部分。下列叙述不正确的是()A.该地区生态系统的抵抗力稳定性逐渐增强B.种植适应本地环境的多种植物可提高生态修复效率C.生物多样性增加有利于增强该生态系统的自我调节能力D.负反馈调节在此生态恢复过程中不发挥作用D2.(2022临沂期末临沂期末)北极苔原指北极地区北冰洋与泰加林带之间的永久冻土地和沼泽地带，苔原气候属荒漠气候，年降水量低。在北极苔原生态系统中，动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。下列关于北极苔原生态系统及其稳定性的叙述，不正确的是()A.食物网相对简单，抵抗力稳定性较低B.北极苔原气候条件差，恢复力稳定性较低C.物种特性如抗逆性与抵抗力稳定性有关，与恢复力稳定性无关D.冰川大量融化会影响北极苔原的现有稳定性C3.(2022河北邯郸模拟河北邯郸模拟)两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰(A)后，其结构和功能的曲线变化情况如图所示，由图不能得出的结论是()DA.同等强度的干扰下，乙生态系统的抵抗力稳定性比甲高B.同等强度的干扰下，若乙生态系统干扰提前，则b点左移C.若甲生态系统的干扰强度增大，则c点右移 D.乙生态系统b点后一定有新的物种产生