2021高考生物一轮复习第九单元生物与环境第32讲物质循环信息传递和生态系统的稳定性学案新人教版

-1-第32讲物质循环、信息传递和生态系统的稳定性最新考纲高频考点核心素养1.生态系统中物质循环的基本规律及应用(Ⅱ)2．生态系统中的信息传递(Ⅱ)3．生态系统的稳定性(Ⅱ)1.碳循环的过程与特点、信息的类型及在生产中的作用2．生态系统稳定性的原理及应用1.生命观念——物质与能量观：物质的循环总是伴随着能量的流动2．科学思维——信息传递的种类及作用；模型与建模：根据碳循环过程构建碳循环模型3．生命观念——稳态与平衡观：生态系统通过负反馈调节保持相对稳定；认同生物圈是一个统一的整体考点1生态系统物质循环实例——碳循环1．概念2．碳循环(1)碳循环及存在形式①在无机环境中：主要以CO2和碳酸盐的形式存在。②在生物群落内部：以含碳有机物的形式传递。③在生物群落和无机环境之间：以CO2的形式循环。(2)碳出入生物群落的途径-2-①碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用或化能合成作用。②碳返回无机环境的途径生产者、消费者的呼吸作用分解者的分解作用化学燃料的燃烧(3)温室效应①形成原因：大量化学燃料的燃烧，大气中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡；植被破坏，降低了大气对CO2的调节作用。②影响：导致气温升高，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。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．与碳循环有关的生理活动有光合作用、细胞呼吸和化能合成作用等。(√)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．碳在生物群落和无机环境之间主要以有机物形式循环。(×)4．无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用。(√)5．生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与无机环境之间往复循环。(×)6．减少化石燃料的燃烧和大力植树造林都可以有效地缓解温室效应。(√)1．(必修3P104基础题T4改编)生物圈是不是一个在“物质”上自给自足的系统？“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——它必须由生物圈外的太阳能源源不断地输入才能维持正常运转。2．(必修3P104拓展题改编)氮元素在生物群落与无机环境间能否循环利用？你如何解释需不断向农田中施加氮肥？提示：能。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自农田生态系统输出，其中的氮元素并不能都归还土壤，所以需要施加氮肥。这与-3-物质循环并不矛盾。-4-如图为碳元素在生态系统中循环的模式图，图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分，箭头表示生理过程。请据图分析下列问题：(1)甲、乙、丙、丁分别代表生态系统的成分是生产者、消费者、分解者、大气中的CO2库，判断理由是甲和丁之间有双向箭头，且其他几种成分都有箭头指向丁，所以丁为大气中的CO2库，甲为生产者；甲和乙都有箭头指向丙，所以丙为分解者，则乙为消费者。(2)碳在甲、乙、丙之间的流动形式是含碳有机物，在甲(或乙或丙)与丁之间的流动形式是CO2。(3)图中的字母表示的过程：b代表光合作用或化能合成作用，d和c代表细胞呼吸，f代表微生物的分解作用，a代表捕食，e和g代表动植物的遗体、排遗物等提供给分解者。●考向突破1碳循环的过程1．(2020·广西南宁高三摸底)如图表示某生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分，①～⑦表示生理过程。下列有关该图的分析错误的是(D)A．乙是该生态系统的基石B．⑦过程中碳的传递形式是CO2C．①过程主要是指绿色植物的光合作用D．丙中的多种生物之间只存在竞争关系解析：由题图可知，乙、丙、丁都指向甲，因此甲是大气中的CO2库，根据双向箭头可判断出乙是生产者，生产者是生态系统的基石，A正确；⑦过程表示通过呼吸作用释放出CO2，B正确；①过程将CO2输入到生物群落中，主要是指绿色植物的光合作用，C正确；丙中多种生物之间可能存在捕食关系，D错误。2．(2020·山西山大附中模拟)下面是碳循环简图，据图分析下列叙述正确的是(A)-5-生物群落①②大气中的CO2――→③化石燃料A．人类减少对③的依赖是当前缓解温室效应的重要措施B．②过程增强后①过程随之增强，故不能通过增强②减少大气中的CO2量C．生物群落内部碳循环的物质形式主要是CO2D．参与②过程的生物包括生产者、消费者和分解者解析：引起温室效应的主要原因是化石燃料的大量燃烧，减少对化石燃料的燃烧是缓解温室效应的重要措施；②表示生产者固定CO2的过程，生产者固定CO2形成有机物，有机物中的碳只有一部分随着呼吸作用重新回到无机环境中，还有一部分储存在动植物体内，故可通过增强②来减少大气中的CO2量；生物群落内部碳循环的物质形式主要是含碳有机物；参与②过程的生物只有生产者。3．如图是我国北方处于平衡状态的某森林生态系统的碳循环示意图，其中箭头表示碳的传递方向，字母表示碳传递途径。则下列叙述错误的是(D)A．碳从植物体流入动物体的主要形式是含碳有机物B．a途径是通过光合作用实现的，b、d、g途径是通过细胞呼吸实现的C．碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以二氧化碳的形式进行D．如果图中的字母表示碳元素传递的数量，植物正常生长，则夏季a、b、c、e之间的关系可表示为a＝b＋c＋e解析：a代表植物的光合作用，b、d、g代表生物的呼吸作用，c代表捕食。e、f代表动植物的残枝败叶、遗体和粪便被分解者利用。夏季植物正常生长，ab＋c＋e，D项错误。整合提升碳循环图解中各成分的判断方法先找双向箭头，具有双向箭头的是生产者和大气中的CO2库，二者中向内箭头多的是CO2库，向外箭头多的是生产者；再根据生产者和消费者均有箭头指向分解者，从而确定分解者和消费者，注意消费者可能会出现多级。如：-6-图1—先根据双向箭头判断：A和B应分别为生产者和大气中CO2库，再根据A、C都指向D判断：C为消费者，D为分解者。图2—根据A与C之间的双向箭头判断：A是生产者，C是大气中CO2库。根据A、B、D的箭头都流向E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。●考向突破2物质循环和能量流动的关系及应用4．(2020·江西八所重点中学联考)图1是某生态系统碳循环示意图，其中A、B、C、D是生态系统内各生物成分，1、2、3、4、5、6表示有关的生理过程；图2为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况。下列说法正确的是(C)A．在图1中，B、C分别属于初级消费者、生产者B．图1中能表示细胞呼吸过程的只有2、4、5C．如果A发生瘟疫，D的数量将先增加后减少最后趋于稳定D．在图2的食物链中，②/①的比值代表兔与狼(生物之间)的能量传递效率解析：图1中C是生产者，B是分解者，D是初级消费者，A是次级消费者，A项错误；图1中的过程3是分解者的分解作用，其实质也是细胞呼吸，B项错误；如果次级消费者A因发生瘟疫而数量减少，则初级消费者的数量会增加，增加后会导致生产者数量减少，D又会因食物减少而使其数量减少，最后趋于相对稳定状态，C项正确；图2中的①和②代表兔和狼的摄入量而不是同化量，所以②/①的比值不能代表兔与狼(生物之间)的能量传递效率，D项错误。5．(2020·湖北部分重点中学高三模拟)下图表示某农业生态系统的碳循环模式图，下列说法正确的是(D)A．图中全部生物可构成2条食物链B．碳以有机物的形式由e传递到aC．若将c、d的排泄物用于肥田，有利于提高能量的传递效率D．若杀灭c中的农业害虫，有利于能量流向对人类最有益的部分解析：由题图可知，a为大气中的二氧化碳库，b为生产者，c、d为消费者，e为分解者，由于分解者e不在食物链中，所以图中生物只可构成一条食物链，A错误；碳以二氧化碳-7-的形式由e传递到a，B错误；若将c、d的排泄物用于肥田，有利于提高能量的利用率，但不能提高能量的传递效率，C错误；若杀灭c中的农业害虫，有利于能量流向对人类最有益的部分，D正确。6．(2020·吉林长春实验中学高三开学考试)下图是生态系统中碳循环示意图，其中“→”表示碳元素的流动方向。下列叙述不正确的是(C)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增加，F减少C．该生态系统的消费者包括图中的D、E、F、BD．A与C之间碳元素主要以CO2的形式进行循环，F→B过程中以含碳有机物的形式进行流动解析：分析题图可知，A、B、D、E、F均有箭头指向C，则C表示大气中的CO2库。A、C之间为双向箭头，则A表示生产者。A、D、E、F均有箭头指向B，则B表示分解者，D、E、F表示消费者。图示中包含的食物链为A→D→E→F，故E减少，短时间内D增加，F减少。碳在生物群落与无机环境之间主要以CO2的形式循环，在生物群落内部是以含碳有机物的形式进行流动。考点2生态系统的信息传递1．生态系统中信息的种类类别内涵传递形式实例物理信息生态系统中的光、声、湿度、温度、磁力等，通过物理过程传递的信息物理过程萤火虫的闪光；植物五颜六色的花化学信息生物在生命活动过程中，自身产生的可以传递信息的化学物质信息素动物的性外激素；狗利用其小便记路行为信息对于同种或异种生物能够通过其特殊行为特征传递的信息动物的异常表现及行为蜜蜂的舞蹈；鸟类的求偶炫耀2.信息传递在生态系统中的作用-8-(1)个体：生命活动的正常进行，离不开信息传递。(2)种群：生物种群的繁衍，离不开信息传递。(3)群落和生态系统：调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。3．信息传递在农业生产中的应用(1)提高农产品或畜产品的产量。(2)对有害动物进行控制。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．鸟类突然振翅飞起对同伴报警为行为信息，通过尖锐鸣叫的报警为物理信息。(√)2．心猿意马、飞蛾扑火、花香引蝶、老马识途都属于生态系统的信息传递。(×)3．信息可来源于无机环境或生物，传递方向均是双向的。(×)4．生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然有利。(×)5．变色龙变化体色，主要是向同类传递行为信息。(×)6．能量流动是单向的，物质循环和信息传递都是双向的。(×)7．当食草动物看到青草明显减少时，部分个体会另觅取食地，这体现了生态系统的信息传递功能。(√)8．羊和草之间的信息传递有利于调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。(√)9．通过生态系统的信息传递，可以防治有害动物，也可以提高一些农产品或畜产品的产量。(√)如图为生态系统的信息传递模型，请据图思考下列问题：(1)图中传递的“信息”来源有生物或无机环境。(2)与生态系统的能量流动相比，信息传递在方向上有何特点？(3)从图中看，信息传递的范围有哪些？-9-答案：(2)生态系统的能量流动是单向的，但信息传递往往是双向的。(3)生态系统的信息传递可以在生态系统的各个成分间进行，包括生物与生物之间，以及生物与无机环境之间。●考向突破1信息种类的判断及应用1．(2020·四川资阳中学检测)下列有关生态系统信息传递的叙述，不正确的是(D)A．信息传递有利于生物种群的繁衍B．信息传递有利于沟通生物群落和无机环境的关系C．生态系统的各成分之间存在多种形式的信息传递D．生长旺盛的牧草为食草动物提供了采食信息，这对牧草不利解析：信息传递有利于生物种群的繁衍，A正确；信息传递有利于调节生物群落与无机环境之间、生物与生物之间的关系，B正确；生态系统各成分间有各种形式的信息传递，C正确；生长旺盛的牧草，为食草动物提供采食信息，这对食草动物和牧草均有利，D错误。2．雌蚕蛾能释放一种性引诱剂，可以把3km以外的雄蚕蛾吸引过来。虽然每只雌蚕蛾所释放的性引诱剂的数量不足0.01mg，但雄蚕蛾仍能对其作出反应。有趣的是雄蚕蛾对密封在玻璃瓶中的雌蚕蛾虽然看得见，却无动于衷。下列相关叙述错误的是(C)A．使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于化学信息B．体现了信息的传递有益于种群的繁衍C