2025版高考生物一轮总复习教案选择性必修2第九单元生物与环境第四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

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考点一 生态系统的物质循环
必备知识·夯实基础
知|识|巩|固
1．碳循环
(1)循环形式：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。
(2)过程图解
图中：①光合作用，②呼吸作用，③植物(生产者)，④动物(消费者)，⑤呼吸作用，⑥分解者的分解作用。
(3)物质循环
2．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)特点
①食物链中营养级越高，生物富集的某种物质浓度就越大。
②生物富集也具有全球性。
3．能量流动与物质循环的关系
(1)区别
(2)联系
①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环境之间循环往返。
②二者同时进行，相互依存，不可分割。
思|维|辨|析
易错整合，判断正误。
(1)植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环。( √ )
(2)碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以有机物的形式进行的。( × )
(3)铅可沿食物链进入人体，在人体内的浓度可能超过环境浓度。( √ )
(4)物质循环和能量流动是两个相对独立的过程。( × )
延|伸|探|究
1．简述参与生物富集的物质及生物富集的途径。
提示：参与生物富集的物质有重金属物质，如铅、镉、汞等，以及人工合成的有机化合物，如DDT、六六六等。
生物富集的途径：通过大气沉降到土壤、植被的表面，从而被植物吸收而富集；通过降雨进入水体、土壤中，从而被动植物吸收而富集；通过生物的迁移运动而富集。
2．生物富集作用的特点与能量流动的特点区别是什么？
提示：生物富集作用与能量流动逐级递减的特点正好相反，能量在沿食物链流动时逐级递减，而农药或重金属盐则存在生物富集作用，即营养级越高，该物质浓度越高。
3．氮在生物群落和无机环境间是不断循环的，为什么还需不断向农田中施加氮肥？
提示：农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量和效益，使能量更多地流向人类，满足人类的需要为目的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产，加之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都归还土壤，所以需要不断施加氮肥。
剖析难点·考点突破
重|难|精|讲
常见物质循环模型分析
(1)模型一
①先根据双向箭头判断：a和b应为生产者和(以碳循环为例)大气中CO2库。据a有多个指出箭头，b有多个指入箭头可以判断a为生产者，b为(以碳循环为例)大气中CO2库。
②再根据a→c、c→d判断：c为消费者，剩下的d为分解者。
(2)模型二
①根据a与c之间的双向箭头及a有多个指出箭头，c有多个指入箭头判断：a是生产者，c是(以碳循环为例)大气中CO2库。
②根据a、b、d都有箭头指向e以及a、b、d之间的箭头关系可进一步判断：b是初级消费者，d是次级消费者，e是分解者。
(3)模型三
①根据a与e之间的双向箭头及a有多个指入箭头，e有多个指出箭头判断：a为(以碳循环为例)大气中CO2库，e为生产者。
②然后观察剩余的几个成分，其中其他生物部分的箭头都指向c，所以c是分解者，剩余的b、d、f则为消费者。整个图解中，食物链是e→f→d→b。
提醒：碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的，只有生产者与无机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。
精|准|命|题
考向一 围绕碳循环和生物富集，考查理解能力
例1 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。下列说法错误的是( B )
A．图1中缺少两个箭头，分别是“非生物环境→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B、C、D
D．Pb、Hg等有害物质在上图中乙和E中积累相对较多
解析：图1中丁是生产者，甲是初级消费者，乙是次级消费者，丙是分解者，图中缺少“非生物环境→生产者”和“初级消费者→分解者”的过程，A正确；图2的食物网中共有3条食物链，A是生产者，B、C、D、E是消费者，图1中的甲对应图2中的初级消费者B、C、D，丁对应图2中的A，丙为分解者在图2中没有对应，B错误，C正确；Pb、Hg等有害物质在最高营养级积累最多，D正确。
〔变式训练1〕 生物富集作用是指通过生态系统中食物链或食物网的各营养级，使某些污染物在生物体内逐步聚集的趋势。如图为某条食物链中各生物体内有毒物质的相对含量，其中甲、乙、丙、丁4种生物各自只占一个营养级，且构成一条食物链。下列叙述正确的是( D )
A．甲可能为分解者，能将有机物分解成无机物被绿色植物再利用
B．乙为次级消费者，其粪便中含有的能量是上一营养级同化量的一部分
C．丙为生产者，其同化的能量去向有以热能形式散失和流向下一营养级甲
D．通过对食物链逐级富集过程的研究可认识污染物的迁移转化规律
解析：由于食物链中营养级越高，生物富集的有毒物质浓度就越大，所以丁为生产者，乙为初级消费者，甲为次级消费者，丙为三级消费者，A、B、C错误；由于污染物随着食物链中营养级别的升高在生物体内逐步聚集，通过对食物链逐级富集过程的研究可认识污染物的迁移转化规律，D正确。
辨析物质循环的两个易误点
(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。
考向二 围绕物质循环和能量流动，考查综合运用能力
例2 (2024·北京昌平高三期中)分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图，不能得到的结论是( C )
A．物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动
B．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
C．能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量
D．碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
解析： 生产者所固定的太阳能总量是指生产者总的同化量，是流经该生态系统的总能量，大于能量①②③④的总和，C错误。
〔变式训练2〕 (2023·辽宁葫芦岛高三二模)下图为生态系统能量流动和物质循环的关系图，相关叙述错误的是( D )
A．能量流动和物质循环是沿着生态系统的营养结构进行的
B．图中黑色箭头可表示能量流动过程，白色箭头可表示物质循环过程
C．②表示热能散失的过程，生态系统需要通过①过程从外界获得能量
D．若图中物质循环表示碳循环，则碳在③④⑤过程的传递形式为CO2
解析：碳在③④过程的传递形式为含碳有机物，在⑤过程的传递形式为CO2，D错误。课标要求
核心素养
1.举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用。
2．分析特定生态系统的生物与非生物因素决定其营养结构。
3．解释生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定，并维持动态平衡的能力。
4．举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响，如气候变化、自然事件、人类活动或外来物种入侵等。
5．阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时，能够通过自我调节维持稳定。
1.物质的循环总是伴随着能量的流动；生态系统通过负反馈调节保持相对稳定。(生命观念)
2．根据碳循环过程构建循环模型、根据信息特点判断信息类型。(科学思维)
3．关注温室效应，做出解释，并提出解决问题的思路。(社会责任)
4．设计制作生态缸，观察其稳定性。(科学探究)
项目
能量流动
物质循环
形式
太阳能→化学能→热能
过程
沿食物链(网)单向流动
在生物群落与非生物环境之间循环往复
范围
生态系统各营养级
全球(生物圈)
特点
单向流动、逐级递减
全球性、循环往复运动