備考2025屆高考生物一輪復(fù)習(xí)講義第十章生物與環(huán)境課時(shí)7生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)信息傳遞和穩(wěn)定性考點(diǎn)1　生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

課時(shí)7生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞和穩(wěn)定性課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情核心素養(yǎng)對(duì)接1.舉例說明利用物質(zhì)循環(huán)規(guī)律，人們能夠更加科學(xué)、有效地利用生態(tài)系統(tǒng)中的資源；2.闡明某些有害物質(zhì)會(huì)通過食物鏈不斷地富集的現(xiàn)象；3.舉例說誕生態(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)整起著重要作用；4.說明生態(tài)系統(tǒng)具有保持或復(fù)原自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定，并維持動(dòng)態(tài)平衡的實(shí)力；5.舉例說明生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性會(huì)受到自然或人為因素的影響，如氣候變更、自然事務(wù)、人類活動(dòng)或外來物種入侵等；6.闡明生態(tài)系統(tǒng)在受到確定限度的外來干擾時(shí)，能夠通過自我調(diào)整維持穩(wěn)定；7.設(shè)計(jì)并制作生態(tài)瓶，視察和比較不同生態(tài)瓶中生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，撰寫報(bào)告分析其緣由生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)2024：遼寧T17、湖北T7和T9、廣東T13、浙江1月T1；2024：河北T18B、遼寧T23（1）；2024：廣東T17；2024：全國(guó)ⅢT61.生命觀念——簡(jiǎn)述物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞的過程和特點(diǎn)，建立生態(tài)系統(tǒng)的整體性觀念；分析生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，構(gòu)建穩(wěn)態(tài)與平衡觀。2.科學(xué)思維——嘗試運(yùn)用結(jié)構(gòu)分析法、模型建構(gòu)法、定量分析法等分析生態(tài)系統(tǒng)的功能和穩(wěn)定性。3.科學(xué)探究——通過“探究土壤微生物的分解作用”“設(shè)計(jì)制作生態(tài)缸，視察其穩(wěn)定性”的試驗(yàn)，提高試驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施及視察、分析實(shí)力。4.社會(huì)責(zé)任——通過實(shí)例分析，理解物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用；針對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)提出提高其穩(wěn)定性、使人與自然均受益的改進(jìn)建議生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞2024：湖南T4A；2024：湖南T8B；2024：海南T24（2）、河北T13D、江蘇T9C、福建T18（1）；2024：天津T5A、全國(guó)ⅠT31（3）、江蘇T6D、海南T25A生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性2024：重慶T17（4）、廣東T21、湖南T13A、全國(guó)乙T31（2）（3）、浙江1月T22（3）、海南T19（5）；2024：河北T18C和T22（3）、海南T5B、遼寧T11D、江蘇T10D；2024：湖南T4CD、河北T12C、遼寧T11D；2024：天津T7（4）、江蘇T15B命題分析預(yù)料1.高考對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的功能的考查頻率較高，且往往結(jié)合確定情境（包括文字背景、圖示和表格等）進(jìn)行考查。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性多結(jié)合種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能等進(jìn)行綜合考查。題型既有選擇題，也有非選擇題。2.預(yù)料2025年高考照舊會(huì)將生態(tài)系統(tǒng)的功能及穩(wěn)定性與生態(tài)學(xué)的其他學(xué)問綜合起來進(jìn)行考查，突出對(duì)科學(xué)思維和社會(huì)責(zé)任的考查考點(diǎn)1生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1.物質(zhì)循環(huán)的概念和碳循環(huán)2.生物富集3.能量流淌和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系項(xiàng)目能量流淌物質(zhì)循環(huán)形式[14]太陽能→化學(xué)能→熱能[15]無機(jī)物?有機(jī)物過程沿[16]食物鏈（網(wǎng)）單向流淌在[17]生物群落和[18]非生物環(huán)境之間循環(huán)來回特點(diǎn)[19]單向流淌、逐級(jí)遞減循環(huán)性、全球性范圍生態(tài)系統(tǒng)[20]各養(yǎng)分級(jí)生物圈聯(lián)系（1）在生物群落中它們的流淌渠道是食物鏈和食物網(wǎng)，且同時(shí)進(jìn)行，相互依存，不行分割；（2）能量的固定、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移和釋放，都離不開物質(zhì)的合成和分解等過程；（3）物質(zhì)是能量沿食物鏈（網(wǎng)）流淌的[21]載體，能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)來回的[22]動(dòng)力4.探究土壤微生物的分解作用（1）試驗(yàn)原理：①土壤中存在的細(xì)菌、真菌等微生物是[23]分解者。②分解者的作用是將環(huán)境中的[24]有機(jī)物分解為無機(jī)物，分解速度與環(huán)境中的溫度、水等因素相關(guān)。（2）試驗(yàn)方案及結(jié)論比較項(xiàng)目參考案例1參考案例2試驗(yàn)假設(shè)土壤微生物能分解落葉使之腐爛土壤微生物能分解淀粉實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)組對(duì)土壤進(jìn)行[25]滅菌處理A燒杯中加入確定量的土壤浸出液和淀粉糊比照組對(duì)土壤不做處理B燒杯中加入等量的蒸餾水和淀粉糊自變量土壤中是否含[26]微生物是否含有土壤浸出液試驗(yàn)現(xiàn)象在相同時(shí)間內(nèi)試驗(yàn)組落葉的腐爛程度小于比照組AA1不變藍(lán)A2[27]產(chǎn)生磚紅色沉淀BB1變藍(lán)B2[28]無磚紅色沉淀結(jié)論分析[29]土壤微生物對(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A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林試劑并加熱?；A(chǔ)自測(cè)1.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)指的是各種化合物在生物群落與非生物環(huán)境之間往復(fù)循環(huán)。（×）2.植物可通過呼吸作用和光合作用參加生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)。（√）3.物質(zhì)循環(huán)和能量流淌是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程。（×）4.只有在光照的條件下，生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌和物質(zhì)循環(huán)才是同時(shí)進(jìn)行的。（×）5.能量流淌的起點(diǎn)通常是生產(chǎn)者固定的太陽能，終點(diǎn)是散失的熱能；而物質(zhì)循環(huán)中物質(zhì)在非生物環(huán)境與生物群落之間循環(huán)來回，無起點(diǎn)和終點(diǎn)。（√）6.一個(gè)完善的生態(tài)系統(tǒng)不須要從外界獲得任何物質(zhì)和能量補(bǔ)給，就能長(zhǎng)期維持其正常功能。（×）7.生物富集的物質(zhì)會(huì)沿著食物鏈、食物網(wǎng)在生物體內(nèi)聚集，養(yǎng)分級(jí)越高，濃度也越高。（√）8.削減化石燃料的大量運(yùn)用可消退溫室效應(yīng)的形成；（×）碳循環(huán)中無機(jī)碳通過光合作用和化能合成作用進(jìn)入生物群落[2024江蘇，T4B、C]。（√）9.“過腹還田”可使農(nóng)作物秸稈得到多途徑的利用[2024浙江6月，T18D]。（√）10.碳在池塘生物群落中主要以有機(jī)物的形式傳遞，碳循環(huán)具有全球性的主要緣由是大氣中的二氧化碳可以隨著大氣環(huán)流在全球范圍內(nèi)流淌[2024河北，T22（4）]。情境應(yīng)用氮元素在生物群落和非生物環(huán)境之間是不斷循環(huán)的，為什么還要往農(nóng)田中不斷地施加氮肥呢？提示農(nóng)田是人工生態(tài)系統(tǒng)，是以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，使能量更多地流向人類，滿意人類須要為目的的。農(nóng)田土壤中氮的含量往往不足以使作物高產(chǎn)，加之農(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，所以須要施加氮肥，這與物質(zhì)循環(huán)并不沖突。深度思索1.請(qǐng)從物質(zhì)與能量觀的角度說明大氣中的碳被固定進(jìn)入生物群落的過程中的物質(zhì)變更和能量變更。提示（1）物質(zhì)變更：大氣中的碳以CO2的形式首先被光合作用暗反應(yīng)中的C5固定形成C3，然后C3在ATP和NADPH的作用下被還原成C5和（CH2O）等。（2）能量變更：光能轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能，再轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。2.生物富集作用與能量流淌的特點(diǎn)相同嗎？提示不相同。能量在沿食物鏈流淌時(shí)逐級(jí)遞減，而農(nóng)藥或重金屬鹽等存在生物富集作用，養(yǎng)分級(jí)越高，生物體內(nèi)這些物質(zhì)濃度越高。3.生物圈是不是一個(gè)在物質(zhì)、能量上自給自足的系統(tǒng)？為什么？提示（1）生物圈是一個(gè)在物質(zhì)上自給自足的系統(tǒng)。因?yàn)樯锶κ侵傅厍蛏系娜可锱c其非生物環(huán)境的總和，通過物質(zhì)循環(huán)構(gòu)成一個(gè)在物質(zhì)上自給自足的系統(tǒng)。（2）生物圈不是一個(gè)在能量上自給自足的系統(tǒng)。因?yàn)槟芰吭谏鷳B(tài)系統(tǒng)中單向流淌、逐級(jí)遞減，因此生物圈必需不斷得到來自系統(tǒng)外的能量補(bǔ)充，以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。研透高考明確方向命題點(diǎn)1碳循環(huán)的過程和特點(diǎn)分析1.[全國(guó)Ⅲ高考]生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)包括碳循環(huán)和氮循環(huán)等過程。下列有關(guān)碳循環(huán)的敘述，錯(cuò)誤的是（A）A.消費(fèi)者沒有參加碳循環(huán)的過程B.生產(chǎn)者的光合作用是碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)C.土壤中微生物的呼吸作用是碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)D.碳在無機(jī)環(huán)境與生物群落之間主要以CO2形式循環(huán)解析消費(fèi)者的存在能加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，A錯(cuò)誤；大氣中的二氧化碳庫(kù)中的碳進(jìn)入生物群落是通過生產(chǎn)者的光合作用或化能合成作用實(shí)現(xiàn)的，生產(chǎn)者的光合作用是碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，B正確；土壤中的微生物可以通過呼吸作用將含碳有機(jī)物中的碳返回大氣中，因此土壤中微生物的呼吸作用是碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，C正確；碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要以CO2的形式進(jìn)行，在生物群落內(nèi)部主要以含碳有機(jī)物的形式傳遞，D正確。命題變式[設(shè)問拓展型]碳循環(huán)中，藍(lán)細(xì)菌能將大氣中的CO2轉(zhuǎn)化為生物體內(nèi)的含碳有機(jī)物；氮循環(huán)中，相關(guān)細(xì)菌能將動(dòng)植物遺體中的氮和動(dòng)物代謝過程中產(chǎn)生的含氮廢物轉(zhuǎn)化為N2，上述過程中的藍(lán)細(xì)菌和相關(guān)細(xì)菌分別屬于生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的生產(chǎn)者、分解者。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中為了提高產(chǎn)量和效益，往往要施用氮肥，從能量流淌的角度分析，其目的是補(bǔ)充植物生長(zhǎng)發(fā)育中所需元素，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。解析藍(lán)細(xì)菌內(nèi)含有藻藍(lán)素和葉綠素及進(jìn)行光合作用相關(guān)的酶，可以進(jìn)行光合作用，屬于生產(chǎn)者；細(xì)菌大多數(shù)是異養(yǎng)生物，屬于分解者。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，施用氮肥可以為植物供應(yīng)生長(zhǎng)所必需的元素，有利于物質(zhì)的合成。物質(zhì)是能量的載體，所以有利于能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?.[浙江4月高考，6分]某生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的部分示意圖如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）圖中的字母D表示大氣中的CO2，由于很多因素的影響，其含量夏季低于冬季。（2）CO2被生產(chǎn)者吸取轉(zhuǎn)變成體內(nèi)物質(zhì)進(jìn)入生物群落，再被圖中的A、B的呼吸作用和C的分解作用以及E的燃燒，轉(zhuǎn)變成CO2后重新循環(huán)。若此生態(tài)系統(tǒng)中的生物群落處在正常演替過程中，生產(chǎn)者吸取的CO2量大于整個(gè)生物群落排放的CO2量。（3）若將本題圖修改為該生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌示意圖，可將D的含義改為非生物環(huán)境，其他字母及文字代表的含義不變，還須要修改之處有：增加“光→A”、取消“→E→D”、取消“D→A”。解析（1）首先依據(jù)雙向箭頭確定示意圖中的A為生產(chǎn)者、D為大氣中的CO2，然后再依次確定B為消費(fèi)者、C為分解者、E為化石燃料。由于冬季天氣寒冷，人們通過各種方式取暖，且夏季植物光合作用旺盛，一般狀況下夏季大氣中CO2含量低于冬季。（2）CO2通過生產(chǎn)者的光合作用或化能合成作用進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，之后可通過生產(chǎn)者和消費(fèi)者的呼吸作用等進(jìn)入大氣。正常演替過程中的生物群落，生產(chǎn)者吸取的CO2量應(yīng)大于整個(gè)生物群落排放的CO2量，這樣有利于演替的正常進(jìn)行。（3）若將本題圖修改為該生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌示意圖，通過呼吸作用等產(chǎn)生的熱能都指向D中，所以D為非生物環(huán)境，生產(chǎn)者不能利用熱能，要取消“D→A”。命題變式[圖形變換型]如圖為碳循環(huán)局部示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是（D）A.圖中至少有3條食物鏈B.碳在生物群落內(nèi)以CO2的形式進(jìn)行流淌C.CO2只能通過綠色植物的光合作用進(jìn)入生物群落D.增加E的數(shù)量和削減化石燃料的燃燒均有利于緩解溫室效應(yīng)解析據(jù)圖分析可知，A為大氣中的二氧化碳庫(kù)，E為生產(chǎn)者，F(xiàn)為初級(jí)消費(fèi)者，D為次級(jí)消費(fèi)者，B為三級(jí)消費(fèi)者，C為分解者。食物鏈只包括生產(chǎn)者和消費(fèi)者，故圖中至少有一條食物鏈，A錯(cuò)誤；碳在生物群落內(nèi)以含碳有機(jī)物的形式進(jìn)行流淌，B錯(cuò)誤；CO2除了通過綠色植物的光合作用，還可以通過某些微生物的化能合成作用進(jìn)入生物群落，C錯(cuò)誤；增加E（生產(chǎn)者）的數(shù)量可加強(qiáng)對(duì)CO2的吸取，削減化石燃料的燃燒可削減CO2的排放，這兩種方式均有利于緩解溫室效應(yīng)，D正確。命題點(diǎn)2生物富集作用3.[2024哈爾濱質(zhì)監(jiān)]生物富集效率可以用生物富集系數(shù)（BCF）進(jìn)行量化，計(jì)算公式為BCF＝生物體中某種物質(zhì)的濃度/環(huán)境中同種物質(zhì)的濃度，以下有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（C）A.生物富集的過程一般是沿著食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)行的B.生物富集效率會(huì)受生物特性、有害物質(zhì)性質(zhì)及環(huán)境因素的影響C.BCF越大，說明該物質(zhì)越簡(jiǎn)潔在生物體內(nèi)分解D.生物富集具有全球性解析由“BCF＝生物體中某種物質(zhì)的濃度/環(huán)境中同種物質(zhì)的濃度”可知，BCF越大，說明該物質(zhì)越難在生物體內(nèi)分解，C錯(cuò)誤。4.[2024浙江6月節(jié)選，6分]地球上存在著多種生態(tài)系統(tǒng)類型，不同的生態(tài)系統(tǒng)在物種組成、結(jié)構(gòu)和功能上的不同，干脆影響著各生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展過程?；卮鹣铝袉栴}：（1）在消殺某草原生態(tài)系統(tǒng)中的害蟲時(shí)，噴施了易在生物體內(nèi)殘留的殺蟲劑Q，一段時(shí)間后，在該草原不同的生物種類中均監(jiān)測(cè)到Q的存在，其含量如圖所示（圖中數(shù)據(jù)是土壤及不同養(yǎng)分級(jí)生物體內(nèi)Q的平均值）。由圖可知，隨著養(yǎng)分級(jí)的遞增，Q含量的變更規(guī)律是逐級(jí)積累（或增大）；在同一養(yǎng)分級(jí)的不同物種之間，Q含量也存在差異，如一年生植物與多年生植物相比，Q含量較高的是多年生植物。因某些環(huán)境因素變更，該草原生態(tài)系統(tǒng)演替為荒漠，影響演替過程的關(guān)鍵環(huán)境因素是溫度和水分。該演替過程中，草原中的優(yōu)勢(shì)種所占據(jù)生態(tài)位的變更趨勢(shì)為漸漸減小。（2）農(nóng)田是在人為干預(yù)和維護(hù)下建立起來的生態(tài)系統(tǒng)，人類對(duì)其進(jìn)行適時(shí)、適當(dāng)?shù)馗深A(yù)是系統(tǒng)正常運(yùn)行的保證。例如在水稻田里接受燈光誘殺害蟲、除草劑清除雜草、放養(yǎng)甲魚等三項(xiàng)干預(yù)措施，其共同點(diǎn)都是干預(yù)了系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流淌；在稻田里施無機(jī)肥，是干預(yù)了系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)過程。解析（1）從圖中數(shù)據(jù)可知，隨著養(yǎng)分級(jí)遞增，Q含量的變更規(guī)律是漸漸積累。某些物質(zhì)，如Q等，具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、難以分解、無法排出等特點(diǎn)，其在生物體內(nèi)的含量會(huì)隨著生物體年齡的增長(zhǎng)而增加，因此，與一年生植物相比，多年生植物體內(nèi)Q的含量較高。因某些環(huán)境因素變更，該草原生態(tài)系統(tǒng)演替為荒漠，影響演替過程的關(guān)鍵環(huán)境因素是溫度和水分。該演替過程中，草原中的優(yōu)勢(shì)種會(huì)被替代，草原中優(yōu)勢(shì)種的生態(tài)位漸漸減小。（2）在水稻田里用燈光誘殺害蟲、除草劑清除雜草、放養(yǎng)甲魚都干預(yù)了系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流淌。一般來說，土壤中的有機(jī)物被分解者分解為無機(jī)物后才能被生產(chǎn)者利用，在稻田里施無機(jī)肥，無機(jī)肥中的無機(jī)養(yǎng)分可被生產(chǎn)者干脆利用。因此，在稻田里施無機(jī)肥干預(yù)了系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)過程。命題點(diǎn)3探究土壤微生物的分解作用5.[多選]某生物愛好小組以帶有落葉的表層土壤（深5cm左右）為試驗(yàn)材料，探討土壤微生物在相宜溫度下的分解作用，對(duì)土壤的處理狀況如表所示。下列有關(guān)敘述正確的是（ACD）組別1組2組3組4組土壤處理滅菌不滅菌滅菌不滅菌土壤濕度潮濕潮濕較干燥較干燥A.該試驗(yàn)?zāi)芴骄坎煌寥罎穸葪l件下，土壤微生物對(duì)落葉的分解作用B.該試驗(yàn)的自變量為土壤是否滅菌，因變量是土壤的濕度C.為了限制試驗(yàn)中的無關(guān)變量，作為試驗(yàn)材料的落葉也應(yīng)進(jìn)行滅菌處理D.預(yù)期結(jié)論是1、3組的落葉幾乎不被分解，2、4組的落葉被不同程度分解解析依據(jù)題表及題干信息可知，該試驗(yàn)有兩個(gè)自變量：土壤是否滅菌和土壤濕度。該試驗(yàn)?zāi)芴骄坎煌寥罎穸葪l件下土壤微生物對(duì)落葉的分解作用，因變量為落葉分解程度，A正確、B錯(cuò)誤。作為試驗(yàn)材料的落葉也應(yīng)進(jìn)行滅菌處理，防止落葉中的微生物影響試驗(yàn)結(jié)果，C正確。1、3組土壤滅菌，落葉幾乎不被分解；2、4組沒有滅菌，土壤中的微生物會(huì)分解落葉，且在潮濕和較干燥的環(huán)境中對(duì)落葉的分解程度不同，D正確。6.[2024大慶適應(yīng)性考試]將當(dāng)年收獲的小麥秸稈剪成小段，分別進(jìn)行露天堆放、水泡和土埋3種方式的處理，重復(fù)3次，每隔15d檢測(cè)一次秸稈殘留量，結(jié)果如圖。下列分析合理的是（B）A.秸稈還田后露天堆放是利用秸稈最合理的方式B.溫度、濕度、O2濃度均會(huì)影響微生物對(duì)秸稈的分解速度C.秸稈殘留量越低說明微生物的分解作用越弱D.從露天堆放、水泡2條曲線可以推想好氧型微生物分解實(shí)力高于厭氧型微生物解析土埋方式下秸稈殘留量下降最快，即秸稈分解最快，因此秸稈還田后土埋是最合理的處理方式，A錯(cuò)誤；微生物對(duì)秸稈的分解主要通過細(xì)胞呼