2023版高考生物一轮总复习第3章第3、4、5节生态系统的物质循环信息传递生态系统的稳定性课件

这是一份2023版高考生物一轮总复习第3章第3、4、5节生态系统的物质循环信息传递生态系统的稳定性课件，共60页。PPT课件主要包含了2特点，非生物环境，生物群落，1区别，单向流动，逐级递减，全球性，2联系，可分割，温室效应等内容，欢迎下载使用。

考点一 生态系统的物质循环1.概念及特点(1)概念：组成生物体的各种元素在____________与__________间不断循环的过程。
①全球性：物质循环的范围是生物圈。②反复利用、循环流动：物质可以在非生物环境和生物群落之间反复利用。
2.物质循环过程(以碳循环为例)
明确有关碳循环的四点内容
3.物质循环与能量流动的区别和联系
①二者均开始于生产者，通过光合作用合成有机物、
固定太阳能，然后沿共同的渠道一起进行。
②物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；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。
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。
总体上来说，二者是同时进行的，彼此相互依存，不
(1)形成原因：大量化石燃料的燃烧，导致大气中的______含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。(2)影响：使_________，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
(3)缓解措施：____________，增加绿地面积；减少________________；开发清洁能源；提高秸秆还田率，增加农田土壤储碳量。
考点二 生态系统的信息传递1.信息的概念：在日常生活中，可以________的消息、
情报、指令、数据与信号等。
2.信息流：生态系统中的__________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。
3.生态系统中信息的种类
4.生物可以通过_____________信息类型进行交流，且生态系统中的信息传递既存在于同种生物之内，也发生在
____________之间。
6.信息传递在生态系统中的作用(往往在生态系统各
7.信息传递在农业生产中的应用(1)提高农畜产品的产量。(2)对有害动物进行控制：目前控制动物危害的技术有多种，如化学防治、生物防治、机械防治等。
8.能量流动、物质循环和信息传递的关系
考点三 生态系统稳定性及调节1.生态平衡(1)概念：生态系统的______________处于相对稳定的一种状态。
①结构平衡：生态系统的________保持相对稳定。②功能平衡：_________________的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续
③_________平衡：例如，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。(3)调节机制——负反馈调节。①概念：在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为__________调节该系统的工作，并且使系统工作的效果_________________，它可使系统保持________。
②作用：负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生
态系统具备_____________的基础。③举例。
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
(2)原因：生态系统具有一定的_________________。(3)特点：生态系统的自我调节能力是__________。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。
(5)生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性
①图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的
②m 表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱；反之，抵抗力稳定性强，如热带雨林与草原生态系统若受到相同干扰，草原生态系统的 m 值要大于热带雨林的 m 值。
③n 表示恢复到原状态所需的时间：n 越大，表示恢复
力稳定性越弱；反之，恢复力稳定性越强。
④TS 表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为总稳定性的定量指标。这一面积越大，则说明这个生态系统的总稳定性越低。
(1)抵抗力稳定性与恢复力稳定性并不都呈负相关，如北极苔原生态系统和荒漠生态系统的两种稳定性都很低。(2)某一生态系统在受到外界干扰，遭到一定程度的破坏而恢复的过程，应视为抵抗力稳定性，如河流轻度污染的净化；若遭到彻底破坏，则其恢复过程应视为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。
3.生态系统的自我调节能力
(1)正反馈调节与负反馈调节的比较。
(2)抵抗力稳定性与自我调节能力的大小关系。
【基础测评】1.易错诊断(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。物质作为能量的载体，能量作为物质
(2)生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流。
(3)信息传递在生态系统中具有多方面作用，信息传递影响生物的生长、发育、繁殖，以及取食、居住、社会行
(4)目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污
染的、有效的机械防治。(
(5)生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动
答案：(1)√ 　(2)√　 (3)√ 　(4)×　 (5)√
2.从物质循环的角度看，人体内的碳元素根本来源于
)A.食物中的碳B.大气中 CO2 中的碳C.燃料中的碳D.非生物环境中的碳答案：B
3.下图为生态系统中碳循环、氮循环的部分示意图，
A.碳循环伴随着能量的流动B.同时具有 B 和 D 过程的生物不可能有 A 过程C.ABCD 所代表的物质循环具有全球性D.进行 C 过程的生物可作为生态系统的分解者或消费者等答案：B
4.下列有关生态系统信息传递及应用的叙述，不正确
A.利用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度属于生态系统中信息传递的应用B.信息传递的途径是食物链和食物网C.信息传递能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定D.短日照作物黄麻，南种北移可延长生长期，提高麻皮产量，是对物理信息的合理利用答案：B
5.下列关于生态系统自我调节能力的叙述中，错误的
A.森林中，害虫数量增加时食虫鸟也会增多，害虫种群的增长就受到抑制，这属于生物群落内的负反馈调节B.负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础C.自我调节能力强的生态系统，其稳定性也高D.当外界干扰强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力会迅速丧失答案：C
考向 1 生态系统的物质循环
[典例 1](2021 年广东高考)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，导致的生态后果主要是______________________________________。(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。
解析：(1)在自然生态系统中，植物光合作用摄取碳的速率与生物的呼吸作用和微生物的分解作用释放碳的速率大致相等。随着现代工业的迅速发展，人类大量燃烧煤、石油等化学燃料，使地层中经过千百万年而积存的碳元素，在很短的时间内释放出来，打破了生物圈中的碳平衡，使大气中的 CO2 浓度迅速增加，引起全球气候变暖，导致极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等严重的生态后果。
(2)生产者主要通过光合作用和化能合成作用获取碳元素，碳元素将通过生产者进入生态系统，消费者通过摄食生产者和低营养级的消费者来获取碳元素，分解者通过分解生产者的遗体残骸和消费者的粪便、遗体残骸来获取碳元素。消费者通过食物网(链)取食利用，从而将碳元素以含碳有机物的形式进行传递。(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，一方面从源头上减少二氧化碳的排放，主要通过减少化石燃料的燃
烧、开发新能源等；另一方面增加二氧化碳的去路，主要是植树造林、退耕还林、扩大森林面积、保护森林等。增加碳存储和减少碳释放是实现碳达峰和碳中和的重要举措。
答案：(1)碳平衡　极地冰雪和高山冰川融化、海平面
(2)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
运用单、双箭头判断生态系统碳循环图中的成分
在碳循环中，只有生产者与大气中的CO2(非生物的物质和能量)之间是双向箭头。生产者、消费者、分解者都有箭头指向大气中的CO2。除大气中的CO2 外，生产者、消费者都有箭头指向分解者。
(1)图 1 中 A 至 D 代表的成分依次是生产者、大气中
的 CO2、消费者、分解者。
(2)图 2 中代表生产者的是 A，代表消费者的是B、D，
代表分解者的是 E，代表大气中 CO2 的是 C。
(3)图 3 中，代表生产者的是 E，代表消费者的是 B、D、F，代表分解者的是 C，代表大气中 CO2 的是 A。
【考向集训】1.(2021 年浙江之江教育联盟联考)图 1 是某生态系统的碳循环示意图，图 2 表示该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况，请分析回答问题。
(1)图 1 中 D 指向 A 的箭头代表的生理过程是_______，碳元素在生物群落内主要是以________形式流动的。(2)在图 2 中，③属于___________(填生物)的同化量的一部分。第二营养级到第三营养级的能量传递效率是____________(用图中的符号表示)。
(3)图 2 所在的生态系统中，草属于第一营养级，它的能量除了未利用的部分和流向分解者的部分之外，其他的流向是________________________。
(4)图 2 所在生态系统在引入鹰之后，兔的数量在变化后，最终达到平衡，这表明生态系统内部具有________能力，该种能力的基础是________机制。从生态系统的结构分析，决定该种能力大小的因素是________________。
解析：(1)图 1 是某生态系统的碳循环示意图，分析题图可知，图1 中D 指向A 的箭头代表的生理过程是光合作用(和化能合成作用)，碳元素在生物群落内主要是以有机物形式流动的。(2)在图2 的食物链中，①表示兔的摄入量，②表示狼的摄入量，③表示兔粪便中的能量，应属于上一营养级草的同化量。第二营养级到第三营养级的能量传递效率为(②－⑤)/(①－③)×100%。(3)图 2 所在的生态系统中，草属于第一营养级，它的能量除了未利用的部分和流
向分解者的部分之外，其他的流向是通过自身的呼吸作用散失和流向下一营养级。(4)图 2 所在生态系统在引入鹰之后，兔的数量在变化后，最终达到平衡，这表明生态系统内部具有(一定的)自我调节能力。负反馈调节机制是自我调节能力的基础。从生态系统的结构分析，生态系统营养结构的复杂程度决定自我调节能力的大小。
答案：(1)光合作用(和化能合成作用) 有机物(2)草　 (②－⑤)/(①－③)×100%(3)通过自身的呼吸作用散失和传到下一营养级
(4)(一定的)自我调节程度(或食物网复杂程度)
考向 2 信息传递在生态系统中的作用[典例 2](2021 年江西三校联考)假设动物“沟通”的定义是发信息者发出信息以改变接受信息者的行为。则下
列何者不属于“沟通”(
A.亲鸟假装翅膀受伤，以吸引天敌的注意，使其远离雏鸟B.捕食性萤火虫模拟其他种萤火虫的发光信号，以吸引该种雄虫前来并将之捕食C.母土拨鼠发出警告叫声，使小土拨鼠及时躲避天敌D.蚊子飞行时振动翅膀，从而发出了“嗡嗡”的声音
解析：根据题意可知，题中“沟通”表示某种信息传递，通过该信息传递能够使接受信息者的行为发生改变，A、B、C 选项中接受信息者的行为均发生了变化，D 选项中仅体现了蚊子发出“嗡嗡”声，没有接受信息者。因此，D 符合题意。
【考向集训】2.信息传递存在于细胞内、细胞间、个体、种群、群落和生态系统各个层次。下列关于信息传递的说法，不正
A.细胞核可向细胞质传递一种化学物质，实现基因对性状的控制B.激素、神经递质可在细胞间传递化学信息C.昆虫释放的性外激素可实现种群中个体间的信息传递D.狗通过尿液标识领地属于行为信息
解析：细胞核将携带信息的mRNA 通过核孔传递到细胞质，通过控制蛋白质的合成控制生物体的性状，A 正确。激素可在分泌细胞和靶细胞间传递化学信息，神经递质可在神经细胞间或神经细胞与腺体细胞或肌肉细胞间传递化学信息，B 正确。昆虫释放的性外激素可实现种群中异性个体间的信息传递，C 正确。狗通过尿液中的化学物质传递信息，属于化学信息的传递，D 错误。
考向 3 生态系统的稳定性[典例 3](2020 年山东等级考试二模)热带森林中的某种树木会吸引自身病原菌在周围土壤定居，这种树木的种子有的会被病原菌选择性杀死，有的会被鸟类带离并在新
的区域存活下来。下列说法错误的是(
A.病原菌使这种树木无法在同一区域过度聚集B.鸟类以该植物果实为食时属于初级消费者C.病原菌体内的碳元素能以二氧化碳的形式传递给树木D.热带森林物种丰富、营养关系复杂，恢复力稳定性强
解析：树木的种子有的会被病原菌选择性杀死，部分种子会在鸟类的帮助下在新的落脚点存活下来，这避免了同种树木在同一区域过度聚集，A 正确。植物属于生产者，鸟类以该植物果实为食时属于初级消费者，B 正确。病原菌体内的碳元素能以二氧化碳的形式(呼吸散失)传递给树木(光合作用固定)，C 正确。热带森林物种丰富、营养关系复杂，抵抗力稳定性强，恢复力稳定性弱，D 错误。
【考向集训】3.(2021 年湖北联考)下列有关生态系统稳定性的叙述，
A.负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础B.生态系统稳定性的高低可通过种群内个体数目的多少来体现C.同等强度干扰下，草原生态系统比沙漠生态系统恢复速度慢D.“野火烧不尽，春风吹又生”，体现了生态系统的抵抗力稳定性
解析：负反馈调节在生态系统中普遍存在，是生态系统自我调节能力的基础，A 正确。生态系统稳定性的高低可通过生物种类的多少来体现，B 错误。因草原的环境条件较沙漠优越，所以，草原生态系统恢复力稳定性比沙漠强，故同等强度干扰下，草原生态系统比沙漠生态系统恢复速度快，C 错误。“野火烧不尽，春风吹又生”，体现了生态系统的恢复力稳定性，D 错误。
4.(2019 年山东济南诊断)下图表示正常生态系统受到一定程度的干扰后，生态系统抵抗力稳定性与恢复力稳定
性关系示意图。下列说法错误的是(
A.一般情况下，生态系统的抵抗力稳定性与物种的复
B.曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我
C.不同生态系统 C→D 时间不同，说明生态系统抵抗
D.S3 所代表的面积越小，生态系统的自我调节能力
解析：生态系统的抵抗力稳定性与营养结构的复杂程度呈正相关，营养结构越复杂，生态系统的抵抗力稳定性越高，反之则越低，A 正确。曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调节能力，B 正确。不同生态系统C→D 时间不同，说明生态系统总稳定性大小不同，C 错误。S3 所代表的面积越小，说明生态系统的自我调节能力越强，D 正确。答案：C
生态系统的能量流动、物质循环和信息传递
的比较[典例 4](2021 年山东高考) 海水立体养殖中，表层养殖海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如下，M、N 表示营养级。
注：图中数值单位为kJ/(m2·a)。
(1)估算海参种群密度时常用样方法，原因是________
_______________。
(2)图中 M 用于生长、发育和繁殖的能量为_________kJ/(m2·a)。由 M 到 N 的能量传递效率为_____%(保留一位小数)，该生态系统中的能量________(填“能”或“不能”)在 M 和遗体残骸间循环流动。
(3)养殖的海带数量过多，造成牡蛎减产，从生物群落的角度分析，原因是_______________________________。
(4)海水立体养殖模式运用了群落的空间结构原理，依据这一原理进行海水立体养殖的优点是_______________。在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，这样做的目的是____________________________。
解析：(1)海参由于活动范围小，活动能力弱，所以常用样方法测定种群密度。(2)生长、发育和繁殖的能量＝同化的能量－呼吸作用消耗的能量＝3281＋2826－3619＝2488 kJ/(m2·a)；由M 到N的能量传递效率为 386÷(3281＋2826)≈6.3%，能量流动的方向是单向的，不能循环。(3)牡蛎以浮游植物为食，由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，所以产量降低。(4)海水立体养殖利用了群落结构的特点，优点是能充分利用空间和资源；
由于空间和资源是有限的，所以在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产。
答案：(1)海参活动能力弱，活动范围小(2)2488 　 6.3 　不能
(3)由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物
(4)能充分利用空间和资源 　维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产(实现生态效益和经济效益的可持续发展)
【考向集训】5.下图表示生态系统各组成成分之间的能量流动、物
质循环及信息传递过程，则甲、乙、丙可依次表示(
A.能量流动、物质循环、信息传递B.能量流动、信息传递、物质循环C.物质循环、能量流动、信息传递D.信息传递、能量流动、物质循环
解析：生态系统的物质循环具有循环往复、全球性的特点，图甲可表示物质循环；生态系统的能量流动是单向的，图乙可表示能量流动；生态系统的信息传递，不论是在生物与非生物环境之间还是在生物与生物之间往往是双向的，图丙可表示信息传递。
6.(2019 年黑龙江哈尔滨六中模拟)物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能。下列说法不正确的
A.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B.初级消费者同化的能量中，未利用的能量保证了生态系统的稳定性C.研究能量流动可以实现能量的多级利用，提高能量利用率D.信息传递可以发生在生态系统各种成分之间，而且都是双向的