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第7课时
生态系统的物质循环、信息传递
2024届生物一轮复习第九单元
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，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。
考点一
生态系统的物质循环
考点一 生态系统的物质循环
一、物质循环
1、概念：
组成生物体的 等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。
碳、氢、氧、氮、磷、硫
2、特点： 、反复利用、 。
全球性
循环流动
在生物圈内实现物质的循环
考点一 生态系统的物质循环
二、碳循环
大气中的CO2库
生产者
消费者
分解者
光合作用
（和化能合成）
摄食
枯枝残叶
遗体、粪便
呼吸作用
呼吸作用
微生物的分解作用
化石燃料
燃烧
(co2)
(co2)
(有 机 物)
(co2)
(co2)
(co2)
考点一 生态系统的物质循环
二、碳循环
1、碳的存在形式与循环形式
①在生物群落和非生物环境间：主要以二氧化碳形式循环。
②在生物群落内部：以含碳有机物形式传递。
③在非生物环境中：主要以二氧化碳和碳酸盐形式存在。
考点一 生态系统的物质循环
二、碳循环
2、碳进入生物群落的途径：
生产者的光合作用和化能合成作用。
3、碳返回非生物环境的途径：
①生产者、消费者的呼吸作用；
②分解者的分解作用(实质是呼吸作用)
③化石燃料的燃烧。
考点一 生态系统的物质循环
【典例1】(2023·湖北黄石高三模拟)如图是生态系统中碳循环示意图，其中“→”表示碳的流动方向。下列叙述错误的是
A.在碳循环过程中，同时伴随着能量流动
B.由于某种原因造成图中E生物数量大量减少，
推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量
发生的变化是D增多，F减少
C.该生态系统的消费者包括图中的D、E、F、B
D.在A→C过程中碳主要以CO2的形式进行循环，在F→B过程中以含碳有
机物的形式进行流动
√
考点一 生态系统的物质循环
三、温室效应
1、主要原因：①化石燃料大量燃烧； ②植被遭到大面积破坏。
化石燃料的燃烧
冰川融化
气温升高，极地和高山冰川的融化，海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。
2、影响:
考点一 生态系统的物质循环
三、温室效应
3、缓解措施
①减少二氧化碳排放: 开发新能源，减少化石燃料燃烧；
②增加二氧化碳的吸收和固定量: 大力植树种草，提高森林覆盖率；
③提高秸秆还田率，提高土壤储碳量。
点适量、不浪费
重隔热、简装修
乘公交、少开车
关水电、节约纸
考点一 生态系统的物质循环
【典例2】(2021·广东，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，导致的生态后果主要是______________________________________。
碳平衡
极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等
考点一 生态系统的物质循环
(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，________________________________________。
分解者通过分解作用
生产者通过光合作用或化能合成作用
(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。
CO2排放量
CO2吸收量
考点一 生态系统的物质循环
【典例3】(2021·河北，22)为探究全球气候变暖对生态系统的影响，研究者将20个人工淡水池塘均分成两组，对照组保持环境温度，实验组始终比对照组高4 ℃(利用温控装置)，并从附近淡水栖息地搜集水生生物投入池塘。连续
多年观测发现，池塘逐渐形成主要由浮游植物和浮游动物组成的群落。第15年时，池塘中浮游植物和浮游动物生物量(单位体积水体中生物体的质量)的检测结果如图。
考点一 生态系统的物质循环
回答下列问题：
(1)池塘生物群落区别于湖泊生物群落的重要特征为________________，池塘生物群落从简单到复杂的过程中发生了______演替。
(2)某种水生生物被投入池塘后，其种群数量
将呈______形增长，若该生物种群密度在较长时期保持相对稳定，表明其种群数量已达到了____________。
群落的物种组成
次生
“S”
环境容纳量
考点一 生态系统的物质循环
(3)从能量流动角度分析，升温导致该生态系统总生物量降低的原因可能是_____________
______________________________。
生物自身呼吸消耗增加，分解者分解作用加快
(4)碳在池塘生物群落中主要以__________的形式传递，碳循环具有全球性的主要原因是_______________________________________________________________________________。
含碳有机物
碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行，大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动
考点一 生态系统的物质循环
四、物质循环、能量流动和生物富集的关系
项目 能量流动 物质循环 生物富集
范围 生态系统________ 生物圈 生态系统_________
特点 _______________ _________________ ___________________________
形式 _______________ ______ ______________ 不易分解或排出的重金属化合物或有机化合物
过程 沿食物链(网) __________________________________ 沿食物链(网)
单向流动，逐级递减
各营养级
全球性、反复利用
单向流动、逐级积累、全球性
光能→化学能→热能
无机物 有机物
在生物群落与非生物环境间往复循环
各营养级
考点一 生态系统的物质循环
四、物质循环、能量流动和生物富集的关系
联系 ①在群落中它们的流动渠道都是 ，且__________________________________________________；
②能量的 ，离不开 ；
③物质是 ，能量是____________；
④某些物质在沿食物链(网)流动时会发生生物富集
食物链和食物网
相互联系，同时进行、相互依存，不可分割
固定、储存、转移和释放
物质的合成和分解
能量沿食物链(网)流动的载体
物质在生物群落和非生物环境间循环往返的动力，也是生物富集的动力
考点一 生态系统的物质循环
源于选择性必修2 P67“练习与应用·拓展应用1”：生物圈_____
(填“是”或“不是”)一个在“物质”上自给自足的系统，____
(填“是”或“不是”)一个在“能量”上自给自足的系统，因为
__________________________________________________________________________________________________________。
是
不是
物质可以循环，而能量不能循环，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
教材隐性知识
考点一 生态系统的物质循环
既然物质是循环的，为什么农田生态系统还需要经常施肥呢？
提示　①物质循环具有全球性，是指在生物圈内进行的循环，
②农田不断有粮食作物的输出，即物质的输出大于物质的自然输入
因此要不断施加肥料。
【拓展】
考点二
探究土壤微生物的分解作用
考点二 探究土壤微生物的分解作用
一、实验原理
(1)土壤中存在的细菌、真菌等微生物是 成分。
(2)分解者的作用是将环境中的 分解为无机物，分解速度与环境中的 、 等生态因子相关。
分解者
有机物
温度
水
考点一 生态系统的物质循环
考点二 探究土壤微生物的分解作用
提出问题
实验假设
实验设计 自变量
实验组
对照组
实验现象
结论分析
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
落叶在土壤微生物的作用下可以腐烂
土壤中是否含微生物
对土壤高温处理(灭菌)
对土壤不做任何处理(自然状态)
相同时间内对照组落叶腐烂，实验组不腐烂
土壤微生物对落叶有分解作用
二、案例1
考点一 生态系统的物质循环
考点二 探究土壤微生物的分解作用
二、案例2
提出问题
实验假设
实验设计 自变量
实验组
对照组
实验现象 A1
B1
A2
B2
结论分析
土壤微生物能分解淀粉吗？
土壤微生物能分解淀粉
土壤中是否含有分解淀粉的微生物
A杯中加入适量淀粉糊+30mL土壤浸出液
B杯中加入等量淀粉糊+30mL蒸馏水
考点一 生态系统的物质循环
考点二 探究土壤微生物的分解作用
实验组和对照组的处理
淀粉糊
加入土壤浸出液
加入碘液
A
B
加入蒸馏水
A1
A2
B1
B2
加入碘液
加入斐林试剂
加入斐林试剂
实验结果:
不变蓝
出现砖红色沉淀
变蓝
不出现砖红色沉淀
结论: 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
考点一 生态系统的物质循环
考点二 探究土壤微生物的分解作用
【典例4】某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5 cm左右)为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，对土壤处理情况见下表。
项目 1组 2组 3组 4组
土壤处理 灭菌 不灭菌 灭菌 不灭菌
干燥程度 湿润 湿润 较干燥 较干燥
考点一 生态系统的物质循环
考点二 探究土壤微生物的分解作用
下列相关叙述错误的是
A.该实验的因变量为土壤微生物对落叶的分解作用
B.该实验的自变量为土壤是否灭菌处理，实验中的对照组是1组和3组
C.为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理
D.预期结论是1、3组中的落叶分解现象不明显，2、4组中的落叶被不同
程度分解
√
项目 1组 2组 3组 4组
土壤处理 灭菌 不灭菌 灭菌 不灭菌
干燥程度 湿润 湿润 较干燥 较干燥
考点一 生态系统的物质循环
考点二 探究土壤微生物的分解作用
【典例5】(2023·河北邢台高三调研)下列有关“探究土壤微生物的分解作用”实验的叙述，错误的是
A.气候、温度等因素均会影响落叶分解的时间
B.探究微生物对落叶的分解作用时，对照组土壤要灭菌处理
C.具有分解作用的土壤微生物包括细菌、真菌、放线菌等多种类型
D.探究微生物对淀粉的分解作用时，需提前制备土壤浸出液静置备用
√
考点三
生态系统的信息传递
考点一 生态系统的物质循环
考点三 生态系统的信息传递
一、信息和信息流
1、信息：通常将可以传播的消息、 与信号等称作信息。
2、信息流：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与交换，能够形成 ，即信息流。
情报、指令、数据
信息传递
考点一 生态系统的物质循环
考点三 生态系统的信息传递
二、生态系统信息的种类
1、物理信息
①概念：通过 传递的信息。
②举例： 、 、 、湿度、磁场等。
③来源：非生物环境、生物 。
物理过程
光
声
温度
个体或群体
(2)化学信息
①概念：生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的 。
②举例：植物的 、有机酸等代谢产物，动物的 等。
化学物质
生物碱
性外激素
考点一 生态系统的物质循环
考点三 生态系统的信息传递
二、生态系统信息的种类
3、行为信息
①概念：动物的 (主要指各种动作)在 之间传递的信息。
②举例： 、雄鸟的“求偶炫耀”等。
特殊行为
同种或异种生物
蜜蜂跳舞
考点一 生态系统的物质循环
考点三 生态系统的信息传递
【检测】下列各项分别属于物理信息的有___________________，属于化学信息的有________，属于行为信息的有_____________:
1.蛛网振动 2.狼的叫声
3.生物释放红外线 4.蝙蝠回声定位
5.植物分泌的毒素 6.哺乳动物的体温
7.昆虫的性信息素 8.适宜光照下植物开花
9.蓟的刺； 10.金龟子遇敌装死
11.遇敌豪猪竖刺 12.飞蛾扑火
13.牛椋鸟跳跃提醒犀牛危险
1.2.3.4.6.8.9.12
5.7
10.11.13
考点一 生态系统的物质循环
考点三 生态系统的信息传递
三、信息传递的特点
(1)生态系统中的信息来源于______
。
(2)生态系统的信息传递的范围_______
(填“包括”或“不包括”)细胞之间的传递。
(3)生态系统的信息传递既存在于 ，也发生在_______
。信息传递的方向一般是 的。
不包括
同种生物之内
不同生
物之间
双向
生物和
非生物环境
考点一 生态系统的物质循环
考点三 生态系统的信息传递
【典例6】(2023·天津河东区高三模拟)下列关于生命系统中信息传递的叙述，正确的是
A.生物体内细胞之间的信息传递必须依赖细胞膜上受体的识别
B.生物体内的信息传递一般都具有双向性
C.无论生物体内还是生物体外，传递每一种信息都必须依赖具体的信息
分子
D.人体产生的能促进细胞代谢的甲状腺激素不属于生态系统信息传递中
的化学信息
√
考点一 生态系统的物质循环
考点三 生态系统的信息传递
四、信息传递在生态系统中的作用
稳定
生命活动
繁衍
生物的种间关系
考点一 生态系统的物质循环
考点三 生态系统的信息传递
【检测】
（1）植物的“绿色”和花香可以吸引昆虫传粉。这体现了信息传递的作用是__________________________________________________________________
生物种群的繁衍，离不开信息的传递
（4）鼬有肛腺，可放臭气以保护自己，这说明信息传递在生态系统中的作用是_____________________________________________
调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
（2）稻田昆虫稻螟被蜘蛛网粘住后，会不断扇动翅膀企图逃生，被蜘蛛感知振动后捕食。这说明信息传递在生态系统中的作用是__________________________________________________
调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
（3）灯笼鱼在头部前边眼的附近、身体侧线的下方和尾柄上，有排列成行或成群的圆形发光器，该发光器发出的光能引诱异性，属于_____信息。上述事实表明信息传递在生态系统中的作用是_____
生物种群的繁衍，离不开信息的传递
物理
考点一 生态系统的物质循环
考点三 生态系统的信息传递
五、信息传递在生态系统中的作用
项目 能量流动 物质循环 信息传递
特点 ___________________ 全球性、循环性 往往是双向的
范围 食物链(网)的各营养级 整个生物圈 生物与生物之间、生物与非生物环境之间
途径 _________________ 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
联系 同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体
单向流动、逐级递减
食物链和食物网
考点一 生态系统的物质循环
考点三 生态系统的信息传递
【基础知识检测】
1.判断关于物质循环与生物富集概念的叙述
(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往复循环(　　)
(2)碳循环在生物群落内部以CO2形式进行(　　)
(3)碳循环中生物的呼吸作用和微生物的分解作用，导致了温室效应现象的出现(　　)
(4)镉、汞等重金属可沿着食物链不断积累和浓缩(　　)
√
×
×
×
考点一 生态系统的物质循环
考点三 生态系统的信息传递
【基础知识检测】
2.判断关于能量流动和物质循环的关系的叙述
(1)沼渣、沼液作为肥料还田，使物质能够循环利用(　　)
(2)生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网，所以物质和能量都是循环往复的(　　)
(3)只有在光照的条件下，生态系统的能量流动和物质循环才是同时进行的(　　)
(4)一个完善的生态系统不需要从外界获得任何物质和能量补给，就能长期维持其正常功能(　　)
√
×
×
×
考点一 生态系统的物质循环
考点三 生态系统的信息传递
【基础知识检测】
3.判断关于生态系统中信息种类的叙述
(1)花香引蝶和老马识途都属于物理信息(　　)
(2)信息只能沿食物链从低营养级向高营养级传递(　　)
(3)变色龙变化体色，主要是向同类传递行为信息(　　)
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