2025届高考生物一轮总复习选择性必修2第九单元生物与环境第44讲生态系统的物质循环信息传递及稳定性课件

这是一份2025届高考生物一轮总复习选择性必修2第九单元生物与环境第44讲生态系统的物质循环信息传递及稳定性课件，共60页。PPT课件主要包含了二氧化碳，含碳有机物，2碳循环过程，呼吸作用，3物质循环，全球性，种养结合，超过环境浓度，循环往复，单向流动等内容，欢迎下载使用。

【课标要求】　1.分析生态系统中的物质在生物群落与非生物环境之间不断循环的规律。2.举例说明利用物质循环和能量流动规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。3.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象。4.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。5.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。6.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。7.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。8.实验：设计制作生态缸，观察其稳定性。
考点一　生态系统的物质循环 1．碳循环(1)碳的循环及存在形式。
图中：①光合作用，②呼吸作用，③生产者，④消费者，⑤____________，⑥分解者的分解作用。[易错提醒]　分解者的分解作用不完全等同于分解者的呼吸作用。分解作用包括胞内分解作用和胞外分解作用。
[易错提醒]　生态系统的物质循环虽具有全球性，但在森林生态系统中，甚至在池塘生态系统中也能完成物质循环。
碳、氢、氧、氮、磷、硫
2．生物富集(1)概念：生物体从周围环境吸收、积蓄___________________________，使其在机体内浓度_______________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__________。②生物富集也具有__________。
某种元素或难以降解的化合物
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______________，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为__________，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。
[教材命题点思考]1．生物圈是不是一个在“物质”上自给自足的系统？在“能量”上呢？____________________________________________________________________________________________________________________________提示：生物圈在物质上可自给自足，但在能量上不能自给自足，因为物质可以在生物圈内循环利用，而能量不能循环利用，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。
2．一场低强度的火灾过后，森林中的植被很快恢复，从生物种间关系的角度分析原因是________________________________________________；从物质循环的角度分析，原因是____________________________。提示：种群密度下降，种间竞争减弱(捕食作用减弱)　加速了物质循环使土壤中的矿质元素含量增加
3．某城市利用人工建立的湿地公园对生活污水进行净化处理，形成藻菌共生的污水净化系统，还可以利用藻类蛋白养鱼、养鸭等而获得良好的经济效益。下图是该人工湿地系统的碳循环图解。
请在图中用恰当的箭头和文字补充完成该人工湿地公园的碳循环图解。
“箭头分析法”分析常见物质循环模型
(1)“三看法”快速判断。
(2)常见模式图分析。
考向1　碳循环过程分析1．下图是某生态系统的碳循环示意图，箭头表示碳流动的方向。下列叙述错误的是(　　)
A．碳在生物群落内主要以含碳有机物的形式流动B．甲固定的能量除呼吸消耗外，其余都流入下一营养级C．丙和乙的种间关系为捕食和种间竞争D．若缺少甲和丁，该生态系统将会崩溃
解析：碳在生物群落内主要以含碳有机物的形式流动，A项正确；甲(生产者)固定的能量除呼吸消耗外，其余流入下一营养级和分解者，B项错误；由题图可知，丙捕食乙，丙和乙之间存在捕食关系，且丙和乙都捕食甲，丙和乙之间存在种间竞争关系，故它们的种间关系为捕食和种间竞争，C项正确；生产者和分解者是生态系统中必不可少的成分，缺失它们该生态系统将会崩溃，D项正确。
2．(2023·广东二模)CO2等温室气体排放导致的全球气候变暖及相应的气候灾难日益严重，海洋在调节全球气候变化，特别是吸收CO2等温室效应气体方面具有巨大作用，利用海藻制取的生物柴油被认为是一种CO2零排放的能源，而成为全球可再生能源的研究热点，下图为有关的碳循环示意图。
回答下列问题：(1)碳循环具有全球性、_______________的特点。(2)从生态系统的组成成分看，图中的异养微生物属于________。珊瑚礁有“海底热带雨林”之称，珊瑚虫以海藻为食，从生态系统的营养结构来看，它处于________营养级。珊瑚虫分泌的石灰质骨骼聚结而成珊瑚。
(3)研究发现，气候变暖会加快海洋中异养微生物的分解作用，将进一步加剧温室效应，这是一种__________调节机制，一科研人员在海底采集了大量中新世中期(约1 500万年前)岩芯，发现有机碳的含量非常高，据此做出当时全球气候变冷的结论，其理由是________________________________________________________________________。(4)请你结合图中信息，提出两条缓解温室效应的措施： __________________________________________________________________________________________________________。
地层中有机碳的含量非常高，说明当时
异养微生物分解较弱，可推测全球气候变冷
开发新能源，通过减少化石燃料的燃烧来减少CO2排放；大力植树种草，提高森林覆盖率(合理即可)
考向2　生物富集3．为更好地建设雄安新区，科研人员调查白洋淀水域生态系统各成分中有机氯农药DDT污染的状况，得到下表所示检测结果。下列说法错误的是(　　)
A.DDT在生物群落和非生物环境间循环往复，不能被分解B．DDT几乎污染了白洋淀生态系统所有成分C．营养级越高，生物体内的DDT含量越高，称为生物富集D．水生植物同化的太阳能只有少部分传递给乌鳢
考点二　生态系统的信息传递 1．信息的概念在日常生活中，人们通常将可以传播的_____________________________等称作信息。
消息、情报、指令、数据与信号
2．判断信息种类的两种方法
信息受体(动植物的器官或植物细胞中的特殊物质，如________)
4．信息传递在生态系统中的作用
[易错提醒]　生态系统的信息传递不包括细胞之间的信息传递，而是指种群内部个体之间、种群之间以及生物与非生物环境之间的传递。
5．信息传递在农业生产中的应用(1)提高________________的产量。如利用模拟的__________吸引大量的传粉动物，就可以提高果树的____________________。(2)对________进行控制。如利用__________诱捕或警示有害动物，降低害虫的__________。
1．(2024·茂名一模)下列关于生态系统信息传递的自然现象中，叙述错误的是 (　　)A．“关关雎鸠，在河之洲”中的“关关”是属于物理信息B．“落红不是无情物，化作春泥更护花”中的“落红”是护花的“信息源”C．捕虫草产生香甜的分泌液诱捕昆虫，空气是“信道”D．唐莒蒲在每天的日照长度大于12小时才能开花，其细胞中的光敏色素是“信息受体”
解析： “关关雎鸠”指关关鸣叫的水鸟，声音属于生态系统的物理信息，有利于种群的繁衍，A项正确；“落红”指的是落花，落地后其中的有机物被分解者分解为无机物后可以再次被植物吸收，体现的是生态系统的物质循环，B项错误；捕虫草产生香甜的分泌液，引诱昆虫前来并将其捕食，通过空气传播，所以空气是“信道”，C项正确；日照长度的变化是物理信息，光照被光敏色素所识别，细胞中的光敏色素是“信息受体”，D项正确。
2．下图为生态系统信息传递模式图，下列相关叙述错误的是(　　)
A．信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的B．生态系统的功能主要是能量流动和物质循环，还有信息传递C．物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向D．生态系统的反馈调节必须依赖于信息传递
解析：能量流动的特点是单向流动、逐级递减，在物质循环过程中，物质是反复利用、循环流动的，信息传递往往是双向的。
考点三　生态系统的稳定性 1．生态平衡与生态系统的稳定性
2．生态系统的稳定性的类型(1)类型。
(2)联系：二者一般呈负相关，如图所示，a为____________稳定性，b为____________稳定性。
[易错提醒]　冻原、沙漠等生态系统的两种稳定性都比较低。热带雨林生态系统的两种稳定性都比较高。
3．提高生态系统的稳定性的措施(1)控制对生态系统的__________强度，在不超过生态系统________________的范围内，合理适度地利用生态系统。(2)对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的______________的投入，保证生态系统__________________的协调。
[易错提醒]　将生态缸放在通风、光线良好的地方，不能让阳光直射的目的是防止生态缸内温度升高。
[教材命题点思考]1．湿地生态系统与海洋生态系统相比，抵抗力稳定性低，其原因可能是______________________________________________________。提示：该生态系统的生物种类少，营养结构(食物网)简单，自我调节能力弱
2．一块管理良好的棉田与内蒙古草原上的草场相比，哪个抵抗力稳定性高？试说明判断理由。____________________________________________________________________________________________________________________________提示：内蒙古草原上的草场的抵抗力稳定性高于棉田。因为棉田的成分单一、营养结构简单。
3．天然池塘改造成人工鱼塘后抵抗力稳定性降低，原因是________________________________________________。若天然池塘与人工鱼塘中生产者固定的能量相同，但与天然池塘相比，人工鱼塘的鱼产量较高，从能量流动的角度分析可能的原因： _________________________________________(答出2点)。提示：生物种类减少，营养结构变得简单　人工投放的鱼饲料中的能量被鱼利用；营养级较少，能量流动过程中损失的能量较少
1．生态系统中正反馈调节和负反馈调节的比较
2．抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系
考向1　生态系统的稳定性及调节1．(2024·山东淄博模拟)生态系统具有的某个理想状态称为置位点，在置位点的范围内，生态系统处于动态平衡。输入太高时发生正偏离，反之发生负偏离。下列说法错误的是(　　)
A．生态系统的输入和输出包含物质、能量和信息B．反馈是指系统的输出结果影响和调节系统的输入C．生态系统的置位点发生负偏离时，可通过正反馈回到置位点D．生态系统的结构越复杂，偏离越小，反馈①②的能力越弱
解析：生态系统的正常运转需要物质作为基础、能量作为动力、信息作为调节的信号，三者共同作用，据此可推测生态系统的输入和输出包含物质、能量和信息，A项正确；反馈是指系统的输出结果反过来对系统的输入进行影响和调节的过程，B项正确；生态系统的置位点发生负偏离时，可通过生态系统的负反馈调节作用回到置位点，C项错误；生态系统的结构越复杂，自我调节能力越强，偏离越小，反馈①②的能力越弱，D项正确。
2．下图所示为不同生态系统在相同的环境条件变化下，甲和乙两个生物群落所表现出来的反应。据图分析，下列说法正确的是 (　　)
A．甲生物群落的生物多样性高于乙生物群落的B．甲和乙群落所在生态系统稳定性不同，生物种类完全不同C．不同群落内部的负反馈调节维持着不同生态系统的稳定性D．甲所在的生态系统抵抗力稳定性低，则其恢复力稳定性一定强
解析：由题图可知，在相同环境条件的影响下，甲生物群落的变化明显，说明其生态系统的抵抗力稳定性较低，生物多样性较低，A项错误；甲生物群落和乙生物群落对外界环境变化表现出的反应不同，说明它们所在的生态系统稳定性不同，但有些生物种类可能会相同，B项错误；负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，C项正确；并非所有生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都呈负相关，如北极冻原生态系统和荒漠生态系统的抵抗力稳定性低，其恢复力稳定性也低，D项错误。
考向2　设计制作生态缸3．某同学用苔藓、金鱼藻、铁线蕨、蚯蚓、鼠妇、蜗牛等生物和一些石块、泥土设计制作一个较为稳定的生态缸，以下对其叙述正确的是(　　)A．虽然加入该生态缸的成分较丰富，但按生态系统成分概括为生产者、消费者和分解者B．虽然该生态缸处于密封状态，但维持缸内生态系统能量流动和信息传递的稳定仍需依赖外界环境C．维持生态缸的稳定性，应当设计保证缸中植物同化的能量与小动物和分解者所同化的能量相当D．随着缸中苔藓、金鱼藻、铁线蕨等植物的生长繁殖，该生态缸的质量先增加后逐渐维持稳定
解析：生态系统成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量，A项错误；为维持生态缸的稳定性，应当设计保证缸中植物同化的能量多于小动物和分解者所同化的能量，C项错误；虽然密封的生态缸内物质存在形式在变化，但是总量是固定的，D项错误。
创设情境　长句特训 [事实概述类]1．在适宜的温度和光周期的刺激下，草原上百花争艳，光照对植物来说是一种________信息，该实例说明信息传递的作用是____________________。提示：物理　调节种群的繁衍
2．调查发现，湿地内某些植物的种子必须接受某种波长的光处理才能萌发生长，“某种波长的光”属于__________(填“物理”“化学”或“行为”)信息，这说明________________________________。提示：物理　生命活动的正常进行离不开信息的作用3．由于水肥等条件不同，草原不同地段分布着不同的种群，这些种群通常呈________分布。草原返青，“绿色”为羊群流动采食提供了信息，说明信息传递能够___________________________。提示：镶嵌　调节生物的种间关系，以维持生态系统的平衡与稳定
[原因分析类]4．就草原生态系统来说，碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以________的形式进行。但是生态学家不能以草原生态系统为单位进行物质循环的研究，试从物质循环特点的角度进行分析，其原因是_______________________________________________________。提示：二氧化碳　物质循环具有全球性
5．夏季稻田中往往分布着杂草等植物以及二化螟、青蛙等动物。研究发现，稻田养鸭可有效提高水稻的产量和质量，请分别从种间关系及物质循环的角度分析其原因。①__________________________；②____________________________________________________。提示：鸭能防虫除草，使水稻生长良好　鸭粪还田为水稻生长提供了优良的有机肥，使水稻生长健壮
6．某地采用“莲藕生态养鱼”生态型模式，为了获得更大的收益，该地清除池塘中各种野生植物，扩大莲藕的种植面积，则该池塘生态系统的抵抗力稳定性会________(填“增强”或“减弱”)，主要原因是_____________________________________________________。提示：减弱　该生态系统的生物种类减少，营养结构变得简单，自我调节能力减弱
[开放思维类]7．某地农业部门在防治棉铃虫问题上，提出了两种方案：Ⅰ.喷洒高效农药；Ⅱ.放养赤眼蜂(其为棉铃虫的天敌)。请评价哪种方案更有利于提高农田生态系统的稳定性，说明理由。____________________________________________________。提示：方案Ⅱ。因为喷洒高效农药，在消灭棉铃虫的同时，也会杀死大量棉铃虫的天敌。棉铃虫失去了天敌的制约，容易爆发。在棉田中放养赤眼蜂，由于棉铃虫和赤眼蜂在数量上存在相互制约的关系，因此，能够将棉铃虫的数量长期控制在较低水平。从这个角度看，方案 Ⅱ 有利于提高农田生态系统的稳定性
8．松梢小卷叶蛾幼虫是一种危害湿地松的林业害虫，某种赤眼蜂是该虫的天敌。为探究湿地松抵抗虫害的机制，某科研小组以丁原醇为溶剂分别提取了正常湿地松的挥发物A和受虫害后的湿地松挥发物B，进行相关实验。实验中每组使用两种物质，每组实验随机选取50只该种赤眼蜂，观察其对这两种物质的选择情况，结果如下表所示。
实验中的对照物质是____________。分析实验结果得出的结论是_________________________________________________。提示：丁原醇　湿地松能产生某种挥发性物质，吸引赤眼蜂寻找食物，遭受虫害后产生的挥发性物质对赤眼蜂的吸引力更大
高考真题体验1．(2022·河北选择考)关于生态学中的稳定与平衡，叙述错误的是(　　)A．稳定的种群具有稳定型年龄结构，性别比例为1∶1，种群数就达到K值B．演替到稳定阶段的群落具有相对不变的物种组成和结构C．相对稳定的能量流动、物质循环和信息传递是生态系统平衡的特征D．资源的消费与更新保持平衡是实现可持续发展的重要标志
解析：稳定的种群在年龄结构稳定、性别比例为1∶1时，能否达到K值，还要看环境条件是否发生变化，A项错误；群落演替到相对稳定后，构成群落的物种组成是动态平衡的，物种组成和结构相对不变，B项正确；生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递，生态系统保持相对稳定具有功能平衡的特征，故相对稳定的物质循环、能量流动、信息传递是生态系统平衡的特征，C项正确；资源的消费与更新保持平衡是实现可持续发展的重要标志，D项正确。
2．(2022·海南选择考)珊瑚生态系统主要由珊瑚礁及生物群落组成，生物多样性丰富。下列有关叙述错误的是(　　)A．珊瑚虫为体内虫黄藻提供含氮物质，后者为前者提供有机物质，两者存在互利共生关系B．珊瑚生态系统具有抵抗不良环境并保持原状的能力，这是恢复力稳定性的表现C．对珊瑚礁的掠夺式开采会导致珊瑚生态系统遭到破坏D．珊瑚生态系统生物多样性的形成是协同进化的结果
解析：物种与物种之间的关系有种间竞争、捕食、寄生、互利共生、原始合作等，由“珊瑚虫为体内虫黄藻提供含氮物质，后者为前者提供有机物质”可知，珊瑚虫和体内虫黄藻长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利，属于互利共生关系，A项正确；珊瑚生态系统具有抵抗不良环境并保持原状的能力，这是抵抗力稳定性的表现，B项错误；
对珊瑚礁的掠夺式开采属于人类过度使用生态系统的资源，会导致珊瑚生态系统遭到破坏，C项正确；协同进化有利于生物多样性的增加，因此珊瑚生态系统生物多样性的形成是协同进化的结果，D项正确。
3．(2023·浙江1月选考)在我国西北某地区，有将荒漠成功改造为枸杞园的事例。改造成的枸杞园与荒漠相比，生态系统的格局发生了重大变化。下列叙述错误的是(　　)A．防风固沙能力有所显现B．食物链和食物网基本不变C．土壤的水、肥条件得到很大改善D．单位空间内被生产者固定的太阳能明显增多解析：将荒漠改造为枸杞园后，枸杞树可作为生产者，相应的消费者也会发生变化，食物链和食物网会发生改变，B项错误。
4．(2022·湖北选择考)下图为生态系统结构的一般模型，据图回答下列问题：
(1)图中A代表____________；肉食性动物1的数量____________(填“一定”或“不一定”)少于植食性动物的数量。