課時(shí)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞及穩(wěn)定性含答案第47

課時(shí)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞及穩(wěn)定性

1.分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)在生物群落與非生物環(huán)境之間不斷循環(huán)的規(guī)律。2.舉例

說(shuō)明利用物質(zhì)循環(huán)，人們能夠更加科學(xué)、有效地利用生態(tài)系統(tǒng)中的資源。3.闡明

某些有害物質(zhì)會(huì)通過(guò)食物鏈不斷地富集的現(xiàn)象。4.舉例說(shuō)出生態(tài)系統(tǒng)中物理、化

學(xué)和行為信息的傳遞對(duì)生命活動(dòng)的正常進(jìn)行、生物種群的繁衍和種間關(guān)系的調(diào)節(jié)

課標(biāo)

起著重要作用。5.解釋生態(tài)系統(tǒng)具有維持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)與功能處于相對(duì)平衡狀

要求

態(tài)的能力。6.舉例說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性會(huì)受到自然或人為因素的影響，如氣候

變化、自然事件、人類(lèi)活動(dòng)或外來(lái)物種入侵等。7.闡明生態(tài)系統(tǒng)在受到一定限度

的外來(lái)干擾時(shí)，能夠通過(guò)自我調(diào)節(jié)維持穩(wěn)定。8.活動(dòng)：(1)設(shè)計(jì)制作生態(tài)缸，觀察

其穩(wěn)定性；(2)設(shè)計(jì)提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方案。

1.碳循環(huán)過(guò)程分析2024?安徽-T62023?廣東-T132022?遼寧?T23

2.生物富集2024?甘肅?T132023?湖北-T9

考情

3.信息傳遞的類(lèi)型、作用2024?廣東-T82024?湖北-T7

分析

4.生態(tài)平衡及生態(tài)系統(tǒng)的2024?湖南1132023?湖南-T132023?全國(guó)乙?T31

穩(wěn)定性2022?海南?T52022?天津?T4

考點(diǎn)一生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

■整合必備知識(shí)

1.生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的概念

.物質(zhì)|一組成生物體的化學(xué)元素,如C、H、O、

'--雙廠(chǎng)N、P、S等

物｛范圍『非生物環(huán)境和生物群落之間

施

循上特點(diǎn)『全球性、循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)

環(huán)

■｛主渠道上食物鏈、食物網(wǎng)

2.碳循環(huán)

(1)循環(huán)形式：在生物群落與非生物環(huán)境之間主要以CO2的形式循環(huán)。

(2)過(guò)程圖解

「T大.中的c6鬧-----

鷺食吸畛燃

品備備m燒

w神聲皙瑞H化石燃料)

IT亍F~

——［動(dòng)植物殘骸)

［提醒］碳循環(huán)模型中：雙向箭頭的兩方是生產(chǎn)者和大氣中的C02庫(kù)，其中指入箭頭多的一

方是大氣中的C02庫(kù)。

(3)碳的存在形式及循環(huán)途徑

生物群落內(nèi)部：以含碳有機(jī)物

存在_形式傳遞

—

碳的存形式非生物環(huán)境中：主要以CO?和碳

在形式酸鹽形式存在

及循環(huán)

形式循環(huán)—生物群落和非生物環(huán)境之間主要

形式一以也形式循環(huán)

碳進(jìn)入

綠色植物的光合作用和化能合成

生物群

作用

碳循環(huán)落

途徑

碳返回生產(chǎn)者和消費(fèi)者的呼吸作用、分

一非生物—解嬖女邂嫂L，以及化石燃商

環(huán)境

主要是呼吸作用

3.生物富集

生物體從周?chē)h(huán)境吸收、積蓄某種元素或難

同可-以降解的化合物,使其在機(jī)體內(nèi)濃度超過(guò)環(huán)

境濃度的現(xiàn)象，稱(chēng)作生物富集

①化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；②能夠被生物體吸收;③不

易被排出

隨食物鏈延J皂,營(yíng)養(yǎng)級(jí)越直的生物體內(nèi)積累

越多;最終積累在食物鏈的頂端；具有全球性

常見(jiàn)_重金屬如Pb、Cd、Hg等，人工合成的有機(jī)化

物質(zhì)-合物如DDT、六六六等

4.能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系

項(xiàng)目能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)

范圍生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物圈

特點(diǎn)單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減全球性、循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)

形式光能f化學(xué)能f熱能無(wú)機(jī)物-有機(jī)物

過(guò)程沿食物鏈(網(wǎng))在生物群落與非生物環(huán)境間往復(fù)循環(huán)

(1)在群落中它們的流動(dòng)渠道都是食物鏈和食物網(wǎng),且同時(shí)進(jìn)行、相互依存，

聯(lián)系

不可分割；

(2)能量的固定、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開(kāi)物質(zhì)的合成和分解；

(3)物質(zhì)是能量沿食物鏈(網(wǎng))流動(dòng)的載旌，能量是物質(zhì)在生物群落和非生物

環(huán)境間循環(huán)往返的動(dòng)力

［提醒］生物圈在物質(zhì)上能自給自足，但在能量上不能自給自足，因?yàn)槲镔|(zhì)可以在生物圈內(nèi)

循環(huán)利用，而能量不能循環(huán)利用，它必須由生物圈外的太陽(yáng)能源源不斷地輸入，方可維持正

常運(yùn)轉(zhuǎn)。

5.探究土壤微生物的分解作用

(1)實(shí)驗(yàn)原理

土壤中存在的細(xì)菌、真菌等微生物是分解者，它們的作用是將環(huán)境中的有機(jī)物分解為無(wú)機(jī)物,

分解速度與環(huán)境中的溫度、水等生態(tài)因子相關(guān)。

(2)實(shí)驗(yàn)流程

實(shí)驗(yàn)假設(shè)微生物能分解落葉使之腐爛微生物能分解淀粉

實(shí)驗(yàn)組對(duì)土壤高溫處理A燒杯中加入30mL土壤浸出液

實(shí)驗(yàn)

對(duì)照組對(duì)土壤不做任何處理B燒杯中加入30mL蒸儲(chǔ)水

設(shè)計(jì)

自變量土壤中是否含微生物溶液中是否含有分解淀粉的微生物

A1不變藍(lán)

A

在相同時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)組落葉腐爛A2產(chǎn)生磚紅色沉淀

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

程度小于對(duì)照組B1變藍(lán)

B

B2不產(chǎn)生磚紅色沉淀

結(jié)論分析微生物對(duì)落葉有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉

注：在Al、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林試劑并加熱。

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：土壤中的微生物具有分解作用。

Z判斷正誤

(1)水生消費(fèi)者對(duì)有機(jī)碳的利用，緩解了碳排放(2023?湖北，7B)(X)

提示水生消費(fèi)者通過(guò)細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)碳，產(chǎn)生CO2,增加了碳的排放。

⑵生產(chǎn)者的光合作用和微生物的呼吸作用都是碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)(2020?全國(guó)ni,6B、

C)(V)

(3)化石燃料的大量燃燒是造成溫室效應(yīng)的主要原因(V)

(4)通過(guò)生物富集作用，鎘能沿食物鏈傳遞到更高營(yíng)養(yǎng)級(jí)(2023?湖北，9C)(V)

■提升關(guān)鍵能力

分析碳循環(huán)的過(guò)程和全球變暖

為積極應(yīng)對(duì)全球氣候變化，我國(guó)政府在2020年的聯(lián)合國(guó)大會(huì)上宣布，我國(guó)于2030年前確保

碳達(dá)峰（CO2排放量達(dá)到峰值），力爭(zhēng)在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和（CO2排放量與減少量相等）。這

是我國(guó)向全世界的鄭重承諾，彰顯了大國(guó)責(zé)任?；卮鹣铝袉?wèn)題：

（1）生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者獲取碳元素的方式：生產(chǎn)者通過(guò)光合作用和化能合

成作用固定大氣中的CO2以獲取碳元素;消費(fèi)者通過(guò)食物網(wǎng)（鏈）取食獲取有機(jī)物的碳元素，

從而將碳元素以含碳有機(jī)物的形式進(jìn)行傳遞;分解者通過(guò)分解利用動(dòng)植物遺體和動(dòng)物排遺物

中的有機(jī)物獲取碳元素。

（2）在自然生態(tài)系統(tǒng)中，植物等從大氣中攝取碳的速率與生物的呼吸作用和分解作用釋放碳的

速率大致相等,可以自我維持碳平衡。自工業(yè)革命以來(lái)，大氣中CO2的濃度持續(xù)增加，引起

全球氣候變暖，導(dǎo)致的生態(tài)后果主要是極地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等。

（3）全球變暖是當(dāng)今國(guó)際社會(huì)共同面臨的重大問(wèn)題，從全球碳循環(huán)的主要途徑來(lái)看，減少碳釋

放和增加碳存儲(chǔ)是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的重要舉措。

（4）氮元素在生物群落與非生物環(huán)境間也能循環(huán)利用，但是農(nóng)田需不斷施加氮肥的原因是農(nóng)里

中農(nóng)產(chǎn)品源源不斷地自農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)輸出，其中的氮元素并不能都?xì)w還土壤，所以需要施加

氮肥。

■評(píng)價(jià)遷移應(yīng)用

考向一碳循環(huán)過(guò)程分析

1.（2024?南通一模）如圖是蚯蚓參與碳循環(huán)的部分示意圖，下列相關(guān)敘述正確的是（）

A.蚯蚓和土壤微生物在生態(tài)系統(tǒng)中均屬于分解者

B.碳元素在動(dòng)植物之間以CCh的形式循環(huán)流動(dòng)

C.蚯蚓可加快土壤中有機(jī)物分解，提高碳循環(huán)速度

D.土壤中的硝酸鹽可為某些自養(yǎng)微生物固定CO?提供能量

答案C

解析據(jù)圖可知，土壤中微生物有自養(yǎng)微生物和異養(yǎng)微生物，自養(yǎng)微生物屬于生產(chǎn)者，異養(yǎng)

微生物屬于分解者，蚯蚓是分解者，A錯(cuò)誤；碳元素在生物群落和非生物環(huán)境之間主要以C02

的形式循環(huán)流動(dòng)，碳元素在各種生物之間的流動(dòng)形式是含碳有機(jī)物，B錯(cuò)誤；蚯蚓是分解者，

分解者可分解有機(jī)物，提高碳循環(huán)速度，C正確。

2.為了積極應(yīng)對(duì)全球氣候變化，我國(guó)宣布于2030年前確?！疤歼_(dá)峰”（CO2排放量達(dá)到峰值），

力爭(zhēng)在2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”（CO2排放量與減少量相等）的戰(zhàn)略目標(biāo)。下列敘述錯(cuò)誤的是

（）

A.導(dǎo)致CCh濃度升高的原因有化石燃料的使用、水泥的生產(chǎn)等

B.群落中的碳元素只能通過(guò)分解者的分解作用重返無(wú)機(jī)環(huán)境

C.土壤沉積物中有機(jī)碳的分解會(huì)隨著全球氣候變暖而加劇

D.增加生物多樣性不但能提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，還可以增加土壤的碳儲(chǔ)量

答案B

解析群落中的碳元素可以通過(guò)生產(chǎn)者、消費(fèi)者的呼吸作用及分解者的分解作用重返無(wú)機(jī)環(huán)

境，B錯(cuò)誤。

考向二生物富集

3.（2024?潛江模擬）DDT是一種人工合成的有機(jī)氯殺蟲(chóng)劑，不易分解，易溶于脂肪并積累在

動(dòng)物脂肪中。如表所示為某一水域DDT在不同水生動(dòng)物體內(nèi)的生物富集系數(shù)（BCF）,BCF表

示生物體中某種物質(zhì)的濃度與環(huán)境中同種物質(zhì)濃度的比值。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

水生動(dòng)物貽貝海螺浮游動(dòng)物魚(yú)類(lèi)牡蠣

BCF1.710.542.8426.951.52

A.該水域中的魚(yú)類(lèi)在食物鏈中的營(yíng)養(yǎng)級(jí)較高

B.DDT參與的物質(zhì)循環(huán)與碳循環(huán)的過(guò)程相同

C.BCF的大小與DDT在生物體內(nèi)分解的難易程度相關(guān)

D.減少有機(jī)氯類(lèi)殺蟲(chóng)劑的使用可以降低生物富集系數(shù)

答案B

解析有機(jī)氯殺蟲(chóng)劑DDT屬于難以降解的化學(xué)物質(zhì)，可以隨捕食關(guān)系在食物鏈中進(jìn)行富集，

在最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)魚(yú)類(lèi)中的含量最高，A正確；DDT不易分解，會(huì)在生物體內(nèi)富集，因此DDT

參與的物質(zhì)循環(huán)與碳循環(huán)的過(guò)程不相同，B錯(cuò)誤。

4.（2024?甘肅，13）土壤鎘污染影響糧食生產(chǎn)和食品安全，是人類(lèi)面臨的重要環(huán)境問(wèn)題。種植

富集鎘的植物可以修復(fù)鎘污染的土壤。為了篩選這些植物，某科研小組研究了土壤中添加不

同濃度鎘后植物A和B的生長(zhǎng)情況，以不添加鎘為對(duì)照（鎘含量0.82mg-kg-i）。一段時(shí)間后，

測(cè)量植物的地上、地下生物量和植物體鎘含量，結(jié)果如表。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

鎘濃度/地上生物量/（g?nT2）地下生物量/（g?nT2）植物體鎘含量/（mg-kg-1）

(mg-kg-1)植物A植物B植物A植物B植物A植物B

對(duì)照120.7115.123.518.02.52.7

2101.642.515.27.210.15.5

5105.235.214.34.112.97.4

1097.428.312.12.327.411.6

A.在不同濃度的鎘處理下，植物A和B都發(fā)生了鎘的富集

B.與植物A相比，植物B更適合作為土壤鎘污染修復(fù)植物

C.在被鎘污染的土壤中，鎘對(duì)植物B生長(zhǎng)的影響更大

D.若以?xún)煞N植物作動(dòng)物飼料，植物A的安全風(fēng)險(xiǎn)更大

答案B

解析由表可知，與對(duì)照組相比，在不同濃度的鎘處理下，植物A和B的植物體鎘含量都有

所增加，說(shuō)明植物A和B都發(fā)生了鎘的富集，A正確；由表可知，在不同濃度的鎘處理下，

植物A的植物體鎘含量、地上生物量和地下生物量都高于植物B,所以植物A更適合作為土

壤鎘污染修復(fù)植物，B錯(cuò)誤；由表可知，在相同的鎘濃度處理下，植物B與對(duì)照組相比生物

量下降更多，鎘對(duì)植物B生長(zhǎng)的影響更大，C正確；由表可知，在不同濃度的鎘處理下，植

物A的植物體鎘含量高于植物B,鎘會(huì)沿著食物鏈進(jìn)行富集，若以?xún)煞N植物作動(dòng)物飼料，植

物A的安全風(fēng)險(xiǎn)更大，D正確。

考點(diǎn)二生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞

■整合必備知識(shí)

1.生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)

種奏

-

境

物環(huán)

非生

中

自然界

振

網(wǎng)的

蜘蛛

溫

聲、

（光、

、

、聲

的光

狼

率、

物動(dòng)頻

、磁

濕度

度、

、濕

理溫度

、

叫聲

信的呼

）和生

場(chǎng)等

場(chǎng)

、磁

一度

色

的顏

息植物

群

體或

物個(gè)

過(guò)物

等,通

回

的“

海豚

性

色、

體（顏

程傳

理過(guò)

位”

聲定

）

狀等

信息

遞的

息

的信

昆蟲(chóng)

以化

物

的生

化植物

產(chǎn)生

生物

液

的尿

學(xué)素、狗

學(xué)物

酸

有機(jī)

堿、

傳

可以

信_(tái)的

植

便、

和糞

質(zhì)為

物，

謝產(chǎn)

等代

息的

息遞信

出

散發(fā)

物體

信息

外

的性

動(dòng)物

物質(zhì)

一化學(xué)

等一

激素

味

香氣

的花