高考生物一轮复习生态系统的物质循环和及其稳定性课件
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示各营养级呼吸消耗的有机物，i表示被下一营养级摄入的有机物，k表示通
过生物的遗体、粪便等流入分解者的有机物。进入该生态系统的CO2量即生产 者固定的CO2量，大于各营养级的h分解消耗产生的CO2总量，A项错误；流向分 解者的有机物(k)经分解者分解为CO2和无机盐后才能被生产者利用，C项错误； 在生态系统中，物质可循环利用，能量只能单向传递，不能循环利用，D项错
（4）返回无机环境的方式： ①生物的呼吸作用和微生物的分解作用。 ②古代动植物遗体中的碳可通过化石燃料的燃烧。 说明：碳在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境 之间的传递是相互的，其他各成分之间的传递都是单向的。
【例1】［2009年重庆高考题］右图是某森
林生态系统物质和能量流向示意图，
考点一 生态系统的物质循环 1.对物质循环的分析
说明：参与无机环境中物质与生物体内生命物质相互转化的生理过程， 主要有光合作用、化能合成作用、细胞呼吸等。
2.举例：碳循环 （1）过程：
（2）碳的存在形式：无机环境——碳酸盐和CO2；生物群落——含碳有 机物。
（3）碳进入生物群落的方式：主要是绿色植物的光合作用，也有化能 合成作用。
B.自然生态系统中的物质和能量的输入和输出总保持平衡
C.森林生态系统有自我调节的能力，没有自我修复的能力
D.受到外界破坏时，结构越复杂的生态系统恢复原来状态的能力越强
5.许多同学设计制作小生态缸，评价其设计制作水平的主要标准是( A )
A.生态系统维持时间的长短
B.生态系统营养结构的复杂程度
C.生态系统有机物积累的速度 D.生态系统的成分是否全面
2.生态瓶稳定性观察与分析 （1）观察稳定性时，可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变 化等判断生态系统的稳定性。 （2）由于生态瓶中的生态系统极为简单，自我调节能力极差，所以抵抗 力稳定性极低，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态瓶内的生物只能 保持一段时间的活性。 （3）如果生态瓶是一个开放的生态系统，则生态系统的成分复杂，自我 调节、自我修复和自我延续的能力强，在没有巨大外界环境干扰的情况下会 长期保持相对稳定。
【例2】［2009年福建高考题］下列有关生态系统稳定性的叙述，不正确的
是
( D)
A.生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础
B.生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性
C.生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用，体现了其间接价
值
D.生态系统的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性
化，结果如下表，根据表中数据分析，下列结论正确的是( C )
A.第13—25天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快 B.第17—29天，成虫增长率上升、死亡率下降 C.第21—37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关 D.第1—37天，成虫数量呈“J”型增长
3.［2009年海南高考题］图3是某池塘生态系统中的两条食物链，大量捕
1.［2009年山东高考题的关系。下列分析错
误的是
( D)
A.曲线a代表的种群个体一般体型较大，营养级
较高
B.依据曲线b，人工养蜂时种群密度中等最好
C.对大型动物迁地保护，迁移的种群密度不宜过大
D.种群密度为d时，曲线b代表的种群个体间竞争最剧烈
2.［2009年安徽高考题］用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变
捞花鲢后，种群将有所变化。下列能正确反映短期内种群总重量增长
率变化趋势的是
( B)
A.绿藻上升 B.白鲢下降 C.水蚤下降 D.乌鱼上升
4.［2009年海南高考题］假设将水稻田里的杂草全部清除掉，稻田生态系
统中 A.水稻害虫密度将下降
B.能量流动的营养级数减少
( C)
C.水稻固定的太阳能增加 D.物种多样性上升
( D)
考点二 生态系统稳定性的分析 1.抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系
2.生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系，如图：
（1）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。 （2）y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可以作 为抵抗力稳定性的定量指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱，反之，抵抗力 稳定性强，如热带雨林与草原生态系统相比受到相同干扰，草原生态系统 的y值要大于热带雨林的y值。 （3）x表示恢复到原状态所需的时间。x越大，表示恢复力稳定性越弱， 反之，恢复力稳定性越强。 （4）TS表示曲线与功能正常范围之间所围成的面积，可作为总稳定性 的定量指标，这一面积越大，即x与y越大，则这个生态系统的总稳定性越 低。
（2）请完善下列实验步骤、结果和结论：
一只田螺、一枝金鱼藻 将试管放在较强光源下照射
pH下降 pH上升 碳在生产者和消费者之间通过光合作用和呼吸作用进行 转化，即在生态系统内进行循环 （3）实验步骤中1号试管的作用是 对照 。
1.自变量的确定和控制 根据实验目的，确定实验变量，进而确定控制的措施。 例如：“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验。 ①变量的确定： 自变量是不同浓度的生长素类似物溶液，即要“探究什么”，则“什 么”就是自变量。 ②自变量的控制： 在确定了自变量是“不同浓度的生长素类似物溶液”后，应将生长素 类似物设置出一系列不同浓度的溶液，如0、10-12、10-10、10-8、10-6、 10-4（单位为：mol·L-1等。） 控制变量的方法，常用的有“施加”、“改变”、“去除”等。 2.无关变量的确定与控制 例如：请指出探究pH对唾液淀粉酶活性的影响实验中的无关变量是什 么。应如何控制？ 分析：在该实验中，自变量是“pH的大小”。无关变量有温度、唾液 淀粉酶的量、淀粉溶液的量、反应时间、加入碘液的量及时间等，在做实 验时，对照组和实验组的以上因素都要相同且适宜。
生态系统的物质循环指组成生物体的化学元素的循环，碳循环是主要的循环 形式之一。植物与动物之间有着各种各样的关系。如果将一种植物和一种动 物放在一封闭系统，用pH试纸测定此系统中所发生的二氧化碳的浓度变化就 能研究与碳循环有关的问题。请用以下材料和用具完成下列实验以验证：生 态系统中植物和动物之间碳循环的相互关系。 实验材料：试管架、4支试管、铝箔4张、光源、2只田螺、2枝金鱼藻、50 mL量筒、去氯的水、pH试纸 （1）实验目的是 验证生态系统中植物和动物之间碳循环的相互关系
误。
＊思路拓展＊ 物质循环和能量流动的关系
说明：有些物质不能进行正常的物质循环，如一些重金属、化学 农药（如DDT）等污染物，化学性质稳定，不易分解，通过食物链在 生物体内大量积累，这个过程叫做生物富集作用。
＊随讲随练＊
1.下列有关碳循环的叙述中正确的是 A.燃烧作用是CO2进入生物群落的一种途径 B.动物细胞无氧呼吸产生大量CO2 C.没有分解者，碳循环仍可顺利进行 D.碳循环过程涉及能量代谢
确。
＊知识链接＊ 抵抗力稳定性与自动调节能力的关系
＊随讲随练＊
2.自然林区内的马尾松一般不容易发生虫害，但在一些人工马尾松林
中却常会发生严重的松毛虫危害，其主要原因是
（ C）
A.松毛虫繁殖能力强
B.马尾松抗虫害能力差
C.人工林营养结构简单
D.当地气候适宜松毛虫生长
考点三 生态瓶的设计制作及结果的观察与分析 1.小生态瓶的设计要求及分析
A.生物存活时间的长短 B.营养结构的复杂程度
C.有机物积累的速度
D.是否有能量流动
( A)
复习本节知识时，除认真透彻的理解课本内容外，还应广泛关 注农业、环境等实际问题和热点问题。依据生态系统稳定性原理指 导人类生产实践，从而对自然资源进行合理开发利用，在改造自然 的同时，遵循生态系统的自然规律，提高生态系统的自动调节能力， 强化生态系统的稳定性，使人与自然和谐发展等。
＊知识链接＊
正常生态系统不需要补充物质。
【例3】设计生态瓶时，不合理的是 A.各种生物保持营养联系
B.按比例搭配各种生物
(C)
C.及时供氧，确保有氧呼吸
D.获得充足的能量供应
【解析】生态瓶的设计是为了验证能量流动是否顺畅、物质是否循环，
因此此过程中不需要补充物质。
＊随讲随练＊
3.评价“小生态瓶”制作水平的主要标准是瓶内
1.在生态系统的物质循环中，切断下列过程，碳循环就基本停止的是(
A.工厂使用煤和石油
B.动物的呼吸作用
C.植物的光合作用
D.微生物的分解作用
2.在自然生态系统中，物质与能量的关系正确的是
（
A.能量可驱动物质循环
B.物质和能量可循环利用
C.能量只能在食物链中流动
D.能量金字塔和生物数量金字塔均可倒置
C) A）
3.下列有关生态系统功能的叙述中，不正确的是 A.能量只能由较低营养级流向较高营养级
( B)
B.食物链中的营养级可以是无限的
C.能量流动和物质循环可以长时期地保持动态平衡
D.生态系统中的能量最终以热能形式散失到环境中
4.下列关于生态系统稳定性的理解正确的是
( A)
A.森林生态系统的结构和功能保持相对稳定的能力比草原生态系统的强
在最近几年的高考试卷中，涉及本章内容的图、表较多，且常常 是教科书中没有的，如能量流动的图解，食物链和食物网的关系图， 种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线，共生、捕食、竞争的关系图 像，生态系统动态平衡和不平衡的曲线，以及表示实验数据和结果的 表格或曲线图等。
重视考查理论在生产、生活中的运用。可以说，最近几年生态学 部分的高考题，几乎都是与（STS）——科学、技术、社会相关的题目。 如生态农业、资源危机、生物多样性及保护等。
就越强
【解析】本题考查了生态系统的结构与稳定性之间的关系。生态系统的
自我调节能力是通过其内部结构和功能的协调来实现的，其组成成分越多，
营养结构越复杂，受到破坏后越难以恢复，故恢复力稳定性越差，所以A、
B选项正确，D选项错误；生物多样性的间接价值是指每种物种都维系着它
们所在生态系统的结构和功能，维持着其所在生态系统的稳定性，B选项正
群落之间以 CO2 形式进行循环。碳循环始终与 能量流动 结合在一 起进行。 （5）生态系统的四种成分是通过 物质循环 和 能量流动 紧密联系在一 起，从而形成一个整体。
第6题突破的核心是绿色植物与大气的CO2库的箭头是双向的，然 后顺着这个思路找到消费者和分解者，注意物质循环与能量流动的关 系。
6.下面是生态系统中碳循环的简明示意图，请据图回答下列问题：
（1）图中缺少的一个重要箭头是 从大气中的CO2库到绿色植物 （2）A过程有 有氧呼吸 和 无氧呼吸 两种类型。 （3）与A过程本质相同的有 B、C 过程（用图中字母代号表示）。 （4）碳在无机环境中以 CO2或碳酸盐 形式存在，而在无机环境与生物
h、i、j、k表示不同用途的有机物（j
是未利用部分），方框大小表示使用
量，下列叙述正确的是 ( B )
A.进入该生态系统的CO2量与各h产生 的CO2总量相等
B.生产者中i的量大于被初级消费者同
化的有机物的量
C.流向分解者的k可被生产者直接吸收利用
D.流向该生态系统的物质和能量可循环利用
【解析】本题考查了生态系统的能量流动的过程和特点。据图判断，h表
过生物的遗体、粪便等流入分解者的有机物。进入该生态系统的CO2量即生产 者固定的CO2量，大于各营养级的h分解消耗产生的CO2总量，A项错误；流向分 解者的有机物(k)经分解者分解为CO2和无机盐后才能被生产者利用，C项错误； 在生态系统中，物质可循环利用，能量只能单向传递，不能循环利用，D项错
（4）返回无机环境的方式： ①生物的呼吸作用和微生物的分解作用。 ②古代动植物遗体中的碳可通过化石燃料的燃烧。 说明：碳在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境 之间的传递是相互的，其他各成分之间的传递都是单向的。
【例1】［2009年重庆高考题］右图是某森
林生态系统物质和能量流向示意图，
考点一 生态系统的物质循环 1.对物质循环的分析
说明：参与无机环境中物质与生物体内生命物质相互转化的生理过程， 主要有光合作用、化能合成作用、细胞呼吸等。
2.举例：碳循环 （1）过程：
（2）碳的存在形式：无机环境——碳酸盐和CO2；生物群落——含碳有 机物。
（3）碳进入生物群落的方式：主要是绿色植物的光合作用，也有化能 合成作用。
B.自然生态系统中的物质和能量的输入和输出总保持平衡
C.森林生态系统有自我调节的能力，没有自我修复的能力
D.受到外界破坏时，结构越复杂的生态系统恢复原来状态的能力越强
5.许多同学设计制作小生态缸，评价其设计制作水平的主要标准是( A )
A.生态系统维持时间的长短
B.生态系统营养结构的复杂程度
C.生态系统有机物积累的速度 D.生态系统的成分是否全面
2.生态瓶稳定性观察与分析 （1）观察稳定性时，可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变 化等判断生态系统的稳定性。 （2）由于生态瓶中的生态系统极为简单，自我调节能力极差，所以抵抗 力稳定性极低，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态瓶内的生物只能 保持一段时间的活性。 （3）如果生态瓶是一个开放的生态系统，则生态系统的成分复杂，自我 调节、自我修复和自我延续的能力强，在没有巨大外界环境干扰的情况下会 长期保持相对稳定。
【例2】［2009年福建高考题］下列有关生态系统稳定性的叙述，不正确的
是
( D)
A.生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础
B.生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性
C.生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用，体现了其间接价
值
D.生态系统的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性
化，结果如下表，根据表中数据分析，下列结论正确的是( C )
A.第13—25天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快 B.第17—29天，成虫增长率上升、死亡率下降 C.第21—37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关 D.第1—37天，成虫数量呈“J”型增长
3.［2009年海南高考题］图3是某池塘生态系统中的两条食物链，大量捕
1.［2009年山东高考题的关系。下列分析错
误的是
( D)
A.曲线a代表的种群个体一般体型较大，营养级
较高
B.依据曲线b，人工养蜂时种群密度中等最好
C.对大型动物迁地保护，迁移的种群密度不宜过大
D.种群密度为d时，曲线b代表的种群个体间竞争最剧烈
2.［2009年安徽高考题］用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变
捞花鲢后，种群将有所变化。下列能正确反映短期内种群总重量增长
率变化趋势的是
( B)
A.绿藻上升 B.白鲢下降 C.水蚤下降 D.乌鱼上升
4.［2009年海南高考题］假设将水稻田里的杂草全部清除掉，稻田生态系
统中 A.水稻害虫密度将下降
B.能量流动的营养级数减少
( C)
C.水稻固定的太阳能增加 D.物种多样性上升
( D)
考点二 生态系统稳定性的分析 1.抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系
2.生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系，如图：
（1）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。 （2）y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可以作 为抵抗力稳定性的定量指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱，反之，抵抗力 稳定性强，如热带雨林与草原生态系统相比受到相同干扰，草原生态系统 的y值要大于热带雨林的y值。 （3）x表示恢复到原状态所需的时间。x越大，表示恢复力稳定性越弱， 反之，恢复力稳定性越强。 （4）TS表示曲线与功能正常范围之间所围成的面积，可作为总稳定性 的定量指标，这一面积越大，即x与y越大，则这个生态系统的总稳定性越 低。
（2）请完善下列实验步骤、结果和结论：
一只田螺、一枝金鱼藻 将试管放在较强光源下照射
pH下降 pH上升 碳在生产者和消费者之间通过光合作用和呼吸作用进行 转化，即在生态系统内进行循环 （3）实验步骤中1号试管的作用是 对照 。
1.自变量的确定和控制 根据实验目的，确定实验变量，进而确定控制的措施。 例如：“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验。 ①变量的确定： 自变量是不同浓度的生长素类似物溶液，即要“探究什么”，则“什 么”就是自变量。 ②自变量的控制： 在确定了自变量是“不同浓度的生长素类似物溶液”后，应将生长素 类似物设置出一系列不同浓度的溶液，如0、10-12、10-10、10-8、10-6、 10-4（单位为：mol·L-1等。） 控制变量的方法，常用的有“施加”、“改变”、“去除”等。 2.无关变量的确定与控制 例如：请指出探究pH对唾液淀粉酶活性的影响实验中的无关变量是什 么。应如何控制？ 分析：在该实验中，自变量是“pH的大小”。无关变量有温度、唾液 淀粉酶的量、淀粉溶液的量、反应时间、加入碘液的量及时间等，在做实 验时，对照组和实验组的以上因素都要相同且适宜。
生态系统的物质循环指组成生物体的化学元素的循环，碳循环是主要的循环 形式之一。植物与动物之间有着各种各样的关系。如果将一种植物和一种动 物放在一封闭系统，用pH试纸测定此系统中所发生的二氧化碳的浓度变化就 能研究与碳循环有关的问题。请用以下材料和用具完成下列实验以验证：生 态系统中植物和动物之间碳循环的相互关系。 实验材料：试管架、4支试管、铝箔4张、光源、2只田螺、2枝金鱼藻、50 mL量筒、去氯的水、pH试纸 （1）实验目的是 验证生态系统中植物和动物之间碳循环的相互关系
误。
＊思路拓展＊ 物质循环和能量流动的关系
说明：有些物质不能进行正常的物质循环，如一些重金属、化学 农药（如DDT）等污染物，化学性质稳定，不易分解，通过食物链在 生物体内大量积累，这个过程叫做生物富集作用。
＊随讲随练＊
1.下列有关碳循环的叙述中正确的是 A.燃烧作用是CO2进入生物群落的一种途径 B.动物细胞无氧呼吸产生大量CO2 C.没有分解者，碳循环仍可顺利进行 D.碳循环过程涉及能量代谢
确。
＊知识链接＊ 抵抗力稳定性与自动调节能力的关系
＊随讲随练＊
2.自然林区内的马尾松一般不容易发生虫害，但在一些人工马尾松林
中却常会发生严重的松毛虫危害，其主要原因是
（ C）
A.松毛虫繁殖能力强
B.马尾松抗虫害能力差
C.人工林营养结构简单
D.当地气候适宜松毛虫生长
考点三 生态瓶的设计制作及结果的观察与分析 1.小生态瓶的设计要求及分析
A.生物存活时间的长短 B.营养结构的复杂程度
C.有机物积累的速度
D.是否有能量流动
( A)
复习本节知识时，除认真透彻的理解课本内容外，还应广泛关 注农业、环境等实际问题和热点问题。依据生态系统稳定性原理指 导人类生产实践，从而对自然资源进行合理开发利用，在改造自然 的同时，遵循生态系统的自然规律，提高生态系统的自动调节能力， 强化生态系统的稳定性，使人与自然和谐发展等。
＊知识链接＊
正常生态系统不需要补充物质。
【例3】设计生态瓶时，不合理的是 A.各种生物保持营养联系
B.按比例搭配各种生物
(C)
C.及时供氧，确保有氧呼吸
D.获得充足的能量供应
【解析】生态瓶的设计是为了验证能量流动是否顺畅、物质是否循环，
因此此过程中不需要补充物质。
＊随讲随练＊
3.评价“小生态瓶”制作水平的主要标准是瓶内
1.在生态系统的物质循环中，切断下列过程，碳循环就基本停止的是(
A.工厂使用煤和石油
B.动物的呼吸作用
C.植物的光合作用
D.微生物的分解作用
2.在自然生态系统中，物质与能量的关系正确的是
（
A.能量可驱动物质循环
B.物质和能量可循环利用
C.能量只能在食物链中流动
D.能量金字塔和生物数量金字塔均可倒置
C) A）
3.下列有关生态系统功能的叙述中，不正确的是 A.能量只能由较低营养级流向较高营养级
( B)
B.食物链中的营养级可以是无限的
C.能量流动和物质循环可以长时期地保持动态平衡
D.生态系统中的能量最终以热能形式散失到环境中
4.下列关于生态系统稳定性的理解正确的是
( A)
A.森林生态系统的结构和功能保持相对稳定的能力比草原生态系统的强
在最近几年的高考试卷中，涉及本章内容的图、表较多，且常常 是教科书中没有的，如能量流动的图解，食物链和食物网的关系图， 种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线，共生、捕食、竞争的关系图 像，生态系统动态平衡和不平衡的曲线，以及表示实验数据和结果的 表格或曲线图等。
重视考查理论在生产、生活中的运用。可以说，最近几年生态学 部分的高考题，几乎都是与（STS）——科学、技术、社会相关的题目。 如生态农业、资源危机、生物多样性及保护等。
就越强
【解析】本题考查了生态系统的结构与稳定性之间的关系。生态系统的
自我调节能力是通过其内部结构和功能的协调来实现的，其组成成分越多，
营养结构越复杂，受到破坏后越难以恢复，故恢复力稳定性越差，所以A、
B选项正确，D选项错误；生物多样性的间接价值是指每种物种都维系着它
们所在生态系统的结构和功能，维持着其所在生态系统的稳定性，B选项正
群落之间以 CO2 形式进行循环。碳循环始终与 能量流动 结合在一 起进行。 （5）生态系统的四种成分是通过 物质循环 和 能量流动 紧密联系在一 起，从而形成一个整体。
第6题突破的核心是绿色植物与大气的CO2库的箭头是双向的，然 后顺着这个思路找到消费者和分解者，注意物质循环与能量流动的关 系。
6.下面是生态系统中碳循环的简明示意图，请据图回答下列问题：
（1）图中缺少的一个重要箭头是 从大气中的CO2库到绿色植物 （2）A过程有 有氧呼吸 和 无氧呼吸 两种类型。 （3）与A过程本质相同的有 B、C 过程（用图中字母代号表示）。 （4）碳在无机环境中以 CO2或碳酸盐 形式存在，而在无机环境与生物
h、i、j、k表示不同用途的有机物（j
是未利用部分），方框大小表示使用
量，下列叙述正确的是 ( B )
A.进入该生态系统的CO2量与各h产生 的CO2总量相等
B.生产者中i的量大于被初级消费者同
化的有机物的量
C.流向分解者的k可被生产者直接吸收利用
D.流向该生态系统的物质和能量可循环利用
【解析】本题考查了生态系统的能量流动的过程和特点。据图判断，h表