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专题九生态系统的物质循环、信息传递及稳定性一、生态系统的物质循环1.概念理解2.C循环3.物质循环与能量流动的比较4.生物富集与富营养化5.根据题干提供的信息正确书写食物链①图形提供的信息方式有多种，如下图中图1和图2都是以每个营养级中有机物多少为依据，图1中的食物链是丙→甲→乙→丁；图2中的食物链是丙→丁→甲→乙；图3表示甲和乙之间为捕食关系，甲是被捕食者，乙是捕食者，在食物链中，甲是低营养级，乙是高营养级；图4表示的是生态系统的物质循环图解，A是生产者，B是消费者，C是分解者，D是无机环境，其中的食物链是A→B。
②表格数据形式直接呈现(能量值)构建食物链(网)下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，表中A、B、C、D分别表示不同的营养级，Pg表示生物同化作用固定能量的总量。
营养级 A B C DPg 15.9 870.7 1.9 141.0所以根据能量多少和传递效率10%～20%可以确定食物链为B→D→A→C。
③表格数据形式间接呈现(重金属、DDT等浓度)构建食物链(网)如某生态系统中生物体内残留有机汞的情况如下表：生物体 A B C D E有机汞浓度(ppm) 0.05 7 0.51 68 0.39注意本表直接呈现的是某生物体的有机汞浓度，并非能量值。
有机汞存在生物富集现象，即随着营养级的增加，汞浓度增加，两者在数值上呈正相关，所以从表中有机汞浓度的大小可推知该生物营养级的高低，从而判断各生物能量值的大小。
表中A有机汞浓度最低，属第一营养级，含能量也最多，C和E的有机汞浓度差不多，表明两者属同一营养级，D有机汞浓度最高，属最高营养级，含能量也最少，那么，最可能的食物链如右图。
④根据提供的捕食方面的信息构建食物链(网)古树上有红蜘蛛、蚜虫、草蛉、七星瓢虫、麻雀、花喜鹊等6种动物，它们之间的关系是：草蛉、七星瓢虫捕食红蜘蛛、蚜虫；红蜘蛛、蚜虫以植物的各器官为食物；麻雀、花喜鹊以红蜘蛛、蚜虫、草蛉为食。
第4课生态系统的物质循环、信息传递和稳定性【课标要求】1.分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环、能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律。
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。
【素养目标】1.使用图示等方式表示和说明生态系统中物质循环、信息传递的过程和特征，并对相关的生态学实践应用作出合理的分析和判断。
(生命观念、科学思维)2.从生态系统具备有限自我调节能力的视角，预测和论证某一因素对生态系统的干扰可能引发的多种潜在变化。
(生命观念、社会责任)3.探究土壤微生物的分解作用；设计并制作生态缸，观察和比较不同生态缸中生态系统的稳定性，撰写报告分析其原因。
(科学探究)【主干·梳理与辨析】一、生态系统的物质循环1．物质循环概念的理解：2．碳循环：(1)请写出图中各标号的名称：a．生产者；b.消费者；c.呼吸作用；d.光合作用和化能合成作用；e.呼吸作用；f.化石燃料的燃烧。
(2)存在与循环形式。
①在生物群落和非生物环境间：主要以CO的形式循环。
2②在生物群落内部：以含碳有机物的形式传递。
和碳酸盐的形式存在。
③在非生物环境中：主要以CO2(3)循环途径：(4)温室效应。
的排放，引起全球性的气候变化。
①形成原因：化石燃料的开采和利用，大大增加了CO2②缓解措施：减少二氧化碳的排放；大力提倡植树种草，提高森林覆盖率。
3．生物富集：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。
练案[32]选择性必修2第九单元生物与环境第4讲生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性A组一、选择题1．(2023·南京高三调研)如图为碳循环的部分示意图，其中Ⅰ～Ⅴ代表不同生物类群，①、②代表相关的生理过程，下列叙述错误的是( D )A．图中可以看出碳可以在非生物环境和生物群落中循环流动B．缺少Ⅰ和Ⅴ，生态系统会崩溃C．经过②过程释放的CO2可以重新经过①过程进入生物群落D．碳元素在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ之间以CO2的形式传递解析：根据题图可判断，Ⅰ是生产者，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是消费者，Ⅴ是分解者，①是生产者的光合作用或化能合成作用，②是呼吸作用，碳元素在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ之间以含碳有机物的形式进行传递，D错误。
2．(2018·海南高考)某同学将一面镜子竖立在一棵树旁，该树上的一只小鸟飞到镜前，对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打。
下列关于该事件中信息传递的叙述，错误的是( D )A．小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息B．小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息C．小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息D．激怒小鸟的信息是直接来自非生物的化学信息解析：镜子发出的光属于物理信息，B正确；小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息，因此会对其进行愤怒地啄击扑打，C正确；激怒小鸟的信息来自镜子，是直接来自非生物的物理信息，D错误。
3．图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。
y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小；x表示恢复到原状态所需的时间；曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标(TS)。
下列说法正确的是( D )A．y值大小可作为生态系统恢复力稳定性的定量指标B．在遭到干扰时，x、y值的大小与生物种类无关C．由图可知受到干扰后，生态系统的功能最终都会恢复原状D．TS值越小，这个生态系统的总稳定性越大解析：由题干信息可知，y值表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，y值大小可作为生态系统抵抗力稳定性的定量指标，x值大小可作为生态系统恢复力稳定性的定量指标，x、y值的大小与生物种类和数量有关，A、B错误；当干扰程度超过一定限度后，生态系统的结构和功能不能再恢复原状，C错误；TS 值表示生态系统遭到破坏后偏离正常水平的程度，该值越小，则表示生态系统总稳定性越大，D正确。
高中生物-生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性- 生态系统的信息传递教学课件[目标要求]1.概述生态系统物质循环的过程。
2.理解生物富集的成因和危害。
3.简述生态系统信息的种类及信息传递的作用。
4.概述生态平衡的概念、特征及调节机制。
5.举例说明生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
1．信息的概念：指日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。
2．信息的种类、特点、来源及实例(连线)教材中的隐性知识据图分析生态系统的信息传递模型：(1)生态系统中的信息来源于生物和非生物环境。
(2)生态系统的信息传递的范围不包括(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同种生物之内，也发生在不同生物之间。
信息传递的方向一般是双向的。
3．信息传递过程4．信息传递在生态系统中的作用5．信息传递在农业生产中的应用(1)提高农畜产品的产量。
如利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，就可以提高果树的传粉效率和结实率。
(2)对有害动物进行控制。
如利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度。
6．能量流动、物质循环和信息传递的关系(1)变色龙变化体色，主要是向同类传递行为信息( ×)(2)能量流动是单向的，物质循环和信息传递都是双向的( ×)(3)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( √)(4)羊和草之间的信息传递有利于调节生物的种间关系，以维持生态系统的平衡与稳定( √)(5)通过生态系统的信息传递，可以防治有害动物，也可以提高农畜产品的产量( √)(6)利用性外激素诱杀害虫属于化学防治( ×)源于选择性必修2 P71“正文”(1)狼能依据兔留下的气味去捕食后者，兔同样也能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕，这说明信息能调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
(2)昆虫分泌性外激素引诱异性，说明种群的繁衍离不开信息的传递。
生态系统的物质循环、信息传递与稳定性一、物质循环1． 概念(1)物质：组成生物体的化学元素，如C 、H 、O 、N 、P 、S 等。
（物质循环的对象不是化合物；其中伴随着复杂的物质变化和能量转化，并不是单纯的物质移动）(2)循环范围：生物群落和无机环境之间。
（是在生物圈，而不是具体的某一生态系统）(3)循环特点：具有全球性；往复循环，重复利用 2．碳循环过程(1)碳循环及存在形式：①在生物群落和无机环境间：以CO 2形式循环。
②在生物群落内部：以含碳有机物形式传递。
③在无机环境中：主要以CO 2和碳酸盐形式存在。
(2)碳出入生物群落的途径：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(实质是呼吸作用)化学燃料的燃烧(3)温室效应的产生原因：①化学燃料的大量燃烧，产生大量CO 2。
②植被破坏，降低了对大气中CO 2的调节能力。
3．物质循环与能量流动的关系项目 能量流动 物质循环(以碳循环为例)全球性、循环性4、巧辨图形判断参与碳循环的四种成分(1)．图1——先根据双向箭头确定A 和B 应为生产者和非生物的物质和能量，不能写“无机环境”，也不能写“生物类别”，再根据A →D ，确定D 为分解者，剩下C 为消费者。
(2)．图2——根据A 与C 之间是双向箭头判断：A 和C 一个是生产者，一个是非生物的物质和能量。
根据A 、B 、D 的碳都流向E ，可进一步判断：A 是生产者，B 是初级消费者，C 是非生物的物质和能量，D 是次级消费者，E 是分解者。
(3)．图3——首先找出相互之间具有双向箭头的两个成分，即A 和E ，一个为生产者，一个是大气中的CO 2库。
又因为其他各个成分都有箭头指向A ，所以A 为大气中的CO 2库，E 为生产者。
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。
[课时作业·巩固提升]单独成册方便使用一、选择题1．关于生态系统碳循环的说法错误的是()A．碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的B．大气中的二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内流动，因此，碳循环具有全球性C．大力植树造林，利用植物大量吸收二氧化碳，可以从根本上治理温室效应D．化石燃料除燃烧外，还可通过微生物的分解途径产生CO2解析：碳在生物群落和无机环境之间主要是以二氧化碳的形式进行循环的，A正确；大气中的二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内流动，所以碳循环具有全球性，B正确；大力植树造林可以缓解温室效应，但不能从根本上解决温室效应，C错误；化石燃料除了燃烧可以产生CO2，还可以通过微生物的分解作用产生CO2，D正确。
答案：C2．关于信息传递在生态系统中的作用，说法错误的是()A．蝙蝠对周围环境的识别、取食与飞行，几乎完全依赖于声波B．某些植物如莴苣、茄、烟草的种子必须接受某种波长的光信息，才能萌发生长C．自然界中，某些植物的开花也需光信息刺激D．生物种群的繁衍无须信息传递解析：蝙蝠对周围环境的识别、取食与飞行，几乎完全依赖于声波，属于物理信息的应用，A正确；某些植物如莴苣、茄、烟草的种子为需光种子，必须接受某种波长的光才能萌发生长，属于物理信息，B正确；某些植物开花依赖于光周期，属于物理信息，C正确；生物种群的繁衍离不开信息传递，D错误。
答案：D3．某自然保护区的生态系统能长时间保持相对稳定，则该生态系统()①处于大量物种更替的过渡阶段②生物的种类和数量相对稳定③物质和能量的输入和输出相对平衡④有比较复杂的食物链和食物网⑤有一定的自我调节能力⑥生产者的数量大于消费者和分解者的数量A．①②③④⑤B．②③④⑤C．②③④⑤⑥D．①②③④⑤⑥解析：生态系统能长时间保持相对稳定说明可以保持生态平衡，此时生物的种类和数量保持相对稳定，①错误、②正确；物质和能量的输入和输出相对平衡，③正确；有比较复杂的食物链和食物网，④正确；具有一定的自我调节能力，⑤正确；分解者较小但数量很多，⑥错误。
答案：B4．农场中种植着粮食作物、果树，饲养着家禽、家畜等。
运用生态系统信息传递的原理，可以有效提高农畜产品的产量。
下列措施不属于此项原理的是() A．圈养家畜，散养家禽B．施放性引诱剂，干扰害虫的正常交尾C．延长家禽的光照时间，提高产蛋率D．人工控制作物光周期，达到早熟、高产的目的解析：生态系统的信息包括物理信息、化学信息和行为信息。
圈养家畜、散养家禽是为了减少能量的消耗，未利用生态系统的信息传递，A符合题意；干扰害虫正常交尾的性引诱剂为化学信息，B不符合题意；延长家禽的光照时间和人工控制作物光周期都是利用的物理信息，C、D不符合题意。
答案：A5．物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能。
下列说法不正确的是()A．碳在生物群落与无机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，而且往往是双向的解析：碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的，A正确；生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有自我调节能力，与能量应用无关，B错误；研究能量流动可以实现能量的多级利用，提高能量利用率，C正确；信息传递可以发生在生态系统各种成分之间，而且往往是双向的，D正确。
答案：B6．(2020·湖南长沙模拟)关于生态系统的结构与功能，下列说法错误的是() A．生态系统的结构包括生物群落、无机环境以及食物链和食物网B．物质循环是指组成生物体的基本元素在无机环境和生物群落之间循环往复C．能量流动与物质循环密不可分D．研究两个物种间的信息传递关系，属于群落水平上的研究解析：生态系统的结构包括生态系统的组成成分(生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量)和食物链与食物网(生态系统的营养结构)，生产者、消费者和分解者构成生物群落，非生物的物质和能量属于无机环境，A正确；物质循环是组成生物体的基本元素在无机环境和生物群落之间循环往复，B正确；能量流动和物质循环二者同时进行，彼此相互依存，不可分割，C正确；信息传递属于生态系统的功能，因此属于生态系统水平上的研究，D错误。
答案：D7．下列关于生态农业的叙述正确的是()A．生态农业是以高投入来获得农作物的高产B．用作物秸秆培育食用菌，可实现能量的多级利用C．用家畜粪便作有机肥还田，运用了能量循环再生原理D．合理密植可以明显提高农田生态系统的抵抗力稳定性解析：生态农业是以低投入来获得农作物的高产，A错误；用作物秸秆培育食用菌，可实现能量的多级利用和物质的循环利用，B正确；能量是单向流动的，不能循环利用，C错误；合理密植能提高农作物产量，但是动植物的种类并没有增加，因此不能提高农田生态系统的抵抗力稳定性，D错误。
答案：B8．如图表示碳循环的部分过程。
下列叙述不正确的是()①大气中的CO2③,化石燃料生物群落②A．生产者、消费者和分解者均参与过程①和②B．可以通过增强过程②减少大气中CO2的含量C．碳元素在生物群落内部以有机物的形式进行传递D．人类减少对③的依赖是缓解温室效应的重要措施解析：①过程是产生CO2的过程，生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用(呼吸作用)都能产生CO2，②过程表示生物群落吸收CO2的过程，只有生产者参与此过程，A错误；②过程增强导致生态系统吸收的CO2大于释放的量，可减少大气中CO2的含量，B正确；碳元素在生物群落内部以有机物的形式进行传递，C正确；温室效应加剧主要是化石燃料的大量使用，故人类减少对③的依赖是当前缓解温室效应的重要措施，D正确。
答案：A9．气候变化与生态系统的碳循环密切相关。
如表为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。
下列相关叙述，错误的是()时期碳吸收量(kg C·a－1) 碳释放量(kg C·a－1)A 1. 20×1014 1.20×1014B 1.20×1014 1.26×1014A.用实现B．如果碳释放量远远大于碳吸收量，会引起温室效应C．B时期属于增长阶段，A时期属于稳定阶段D．B时期大量植树造林可以使碳的吸收量和释放量趋于平衡解析：大气二氧化碳库中的二氧化碳主要通过生产者的光合作用被吸收，再通过生物的呼吸作用释放到大气中，故A正确；生态学上把生产者吸收二氧化碳的速率与生物呼吸释放二氧化碳的速率相等称为碳循环平衡，如果碳释放量远远大于吸收量，大气中二氧化碳含量增加，最终会引起温室效应，故B正确；从A、B两时期的碳吸收量和释放量的差值来看，A时期处于正常的稳定状态，而B时期碳释放量大于吸收量，说明生产者制造的有机物量小于该生态系统中生物消耗的有机物量，生态系统处于衰退时期，故C错误；植树造林可以吸收大量的二氧化碳，缓解温室效应，故D正确。
答案：C10．图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。
y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小；x表示恢复到原状态所需的时间；曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标(TS)。
下列说法正确的是()A．在正常作用范围内，生态系统中生物的种类和数量一直保持不变B．对同一个生态系统来说，y值和x值之间成正相关C．在遭到干扰时，x、y值的大小与生物种类有关，与数量无关D．TS值越小，这个生态系统的总稳定性越小解析：在正常作用范围内，生态系统中生物的种类和数量处于一个相对稳定的状态，而不是保持不变，A错误；y的大小反映了抵抗力稳定性大小，x表示生态系统的恢复力稳定性高低，对于同一个生态系统来说，y越大，受到的干扰就越大，则恢复到原来状态所需要的时间就越长，B正确；x、y值的大小与生物种类和数量有关，生态系统中生物的种类和数量越多，营养结构(食物网)越复杂，自我调节能力越强，则抵抗力稳定性越强，C错误；TS值是生态系统遭到破坏后偏离正常水平的程度，该值越小，则表示生态系统的总稳定性越大，D错误。
答案：B11．如图表示某生态系统中甲、乙两种群在一段时间内相对数量的变化情况。
下列有关叙述不正确的是()A．两个种群间的能量流动方向是乙→甲B．M点时甲种群的出生率小于死亡率C．两个种群相对数量的变化说明了信息传递是双向的D．两个种群相对数量波动幅度减小说明生态系统具有自我调节能力解析：对比甲、乙两种群相对数量的变化，甲种群的数量先上升先下降，乙种群数量后上升后下降，可知其种间关系为捕食，且乙捕食甲，因此能量流动方向是甲→乙，A错误。
M点时，甲种群相对数量减少，说明该生态系统中甲种群的出生率小于死亡率，B正确。
生态系统中种群数量变化是信息传递的结果，这种调节是双向的，C正确。
两个种群的相对数量波动幅度逐渐减小，说明该生态系统趋于稳定，这是生态系统自我调节的结果，D正确。
答案：A12．如图是无废弃物农业生态系统示意图，下列有关分析错误的是()A．该图体现了生态工程的物质循环再生原理B．该生态系统的主要成分是人C．该系统实现了废弃物资源化，减少了环境污染D．分解者在该系统中有不可替代的作用解析：生态系统的主要成分是生产者，故该生态系统的主要成分是作物。
答案：B二、非选择题13．(2020·陕西宝鸡质检)如图是某草原生态系统碳循环示意图，图中A、B、C、D表示生态系统成分，请据图回答：(1)碳从无机环境进入生物群落的生理过程①主要是__________。
(2)图中②③过程中碳的传递形式分别是__________、__________。
(3)生态系统中能量流动的渠道是食物链(网)，请写出该生态系统的食物链(用字母和箭头表示)__________。
(4)鼠是该生态系统某营养级的生物，流入鼠体内的能量除未被利用的外，一部分通过__________散失，一部分成为__________而不能进入下一营养级。
(5)草原在遭到严重火灾或极度放牧后，导致该生态系统的__________稳定性降低，恢复过程中生态系统的总能量__________。
(6)生物多样性的直接价值与间接价值相比，间接价值__________(填“大”或“小”)。
解析：(1)图中A、B、C、D分别表示大气中的二氧化碳库、消费者、分解者、生产者，碳从无机环境进入生物群落主要是通过生产者的光合作用。
(2)碳在生物群落和无机环境之间主要通过CO2的形式流动，在生物群落内通过含碳有机物的形式流动，因此，③过程(从分解者流向无机环境)中碳的传递形式是CO2，②过程中碳的传递形式是含碳有机物。
(3)食物链由生产者D和消费者B构成，即D→B。
