資源簡介

高考生物（必修3）
第32講　生態系統的功能
[考綱明細]　1.生態系統中物質循環和能量流動的基本規律及應用(Ⅱ)　2.生態系統中的信息傳遞(Ⅱ)
考點1　生態系統的能量流動
1．概念理解
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↓
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↓
—太陽能→有機物中化學能→熱能
↓
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2．第一營養級的能量流動
注意：生產者通過光合作用固定的能量＝生產者真正光合作用制造有機物中的能量；生產者用于生長、發育和繁殖的能量＝生產者凈光合作用積累的能量。
3．第二營養級能量流動
注意：(1)最高營養級消費者的能量沒有流向下一營養級這條途徑。
(2)攝入量＝同化量＋糞便量。
4．每一營養級能量來源和去向
來源
去向
注意：如果在某一時間段去分析去向，還應有未被利用的能量(最終也將被分解者利用)。
5．能量流動的特點及意義
1.(必修3 P95學科交叉)根據熱力學第二定律，在封閉系統中，隨著時間的推移無序性將增加。生命系統是開放系統，可以通過獲取能量來維持系統的有序性。
2．(必修3 P95小字)“未利用”是指未被自身呼吸消耗，也未被后一個營養級和分解者利用的能量。
3．(必修3 P96思考與討論)從生態系統能量流動特點出發，分析“桑基魚塘”的設計理念是從人類所需出發，通過能量多級利用，充分利用流經各營養級的能量，提高生產效益。
4．(必修3 P97調查)提高農田生態系統光能利用率的方法是合理密植，使該生態系統中的能量得到更充分利用的方法是稻田養魚，實現立體化生態農業；建沼氣池，實現能量的多級利用。
1．生態金字塔的類型及特點
項目 能量金字塔 數量金字塔 生物量金字塔
形狀
每一階含義 每一營養級生物所含能量的多少 每一營養級生物個體的數目 每一營養級生物的有機物總量
象征含義 能量沿食物鏈流動過程中具有逐級遞減的特性 一般生物個體數目在食物鏈中隨營養級升高而逐級遞減 一般生物有機物的總質量沿食物鏈升高逐級遞減
特點 正金字塔形 一般為正金字塔形 一般為正金字塔形
特例分析 — 成千上萬只昆蟲生活在一株大樹上時，該數量金字塔的塔形也會發生變化 浮游植物的個體小，壽命短，又不斷被浮游動物吃掉，所以某一時間浮游植物的生物量(用質量來表示)可能低于浮游動物的生物量
2．能量傳遞效率的相關計算
能量傳遞效率＝×100%＝(10%～20%)
(1)能量傳遞效率的相關“最值”計算
①食物鏈越短，最高營養級獲得的能量越多。
②生物間的取食關系越簡單，生態系統的能量流動過程中消耗的能量越少。具體計算方法如下：
知低營養級求高營養級 知高營養級求低營養級
獲能量最多 選最短食物鏈按×20%計算 需最多能量 選最長食物鏈按÷10%計算
獲能量最少 選最長食物鏈按×10%計算 需最少能量 選最短食物鏈按÷20%計算
(2)能量傳遞效率的有關“定值”計算
①已確定營養級間能量傳遞效率的，不能按“最值”法計算，而需按具體數值計數。例如，在食物鏈A→B→C→D中，能量傳遞效率分別為a%、b%、c%，若A的能量為M，則D獲得的能量為M×a%×b%×c%。
②如果是在食物網中，某一營養級同時從上一營養級多種生物獲得能量，且各途徑所獲得的生物量比例確定，則按照各單獨的食物鏈進行計算后合并。
(3)用拼圖法進行能量流動計算
輸入第一營養級的能量(W1)，被分為兩部分：一部分在生產者的呼吸作用中以熱能的形式散失了(A1)，一部分則用于生產者的生長、發育和繁殖(B1＋C1＋D1)。而后一部分能量中，包括現存的植物體中的B1、流向分解者的C1、流向下一營養級的D1，如下圖所示：
題組一　能量流動過程分析
1．下列表示生態系統中處于第二營養級的生物，其能量流動的過程圖解，有關敘述正確的是(　　)
A．圖中糞便量屬于生產者經光合作用所固定的太陽能
B．呼吸作用以熱能形式散失的能量占同化量的比例較小
C．流入下一個營養級的能量占攝入量的10%～20%
D．從圖示可知，能量在營養級之間不具有單向流動的特點
答案　A
解析　糞便屬于該營養級未同化的能量，其能量來自上一營養級即生產者的同化量，A正確；每一個營養級的能量，大部分以熱能的形式散失，B錯誤；能量傳遞效率是相鄰兩營養級同化量之比，大約是10%～20%，C錯誤；能量流動的特點是單向流動、逐級遞減，D錯誤。
2．下面為生態系統中能量流動圖解部分示意圖(字母表示能量的多少)，下列選項正確的是(　　)
A．圖中b＝h＋c＋d＋e＋f＋i
B．生產者與初級消費者之間的能量傳遞效率為b/a×100%
C．在“草→兔→狼”這一食物鏈中，狼糞便中的能量屬于d
D．縮短食物鏈可以提高能量傳遞效率
答案　C
解析　首先，生產者固定的能量應該是流經生態系統的總能量，攝入量＝同化量＋糞便中的能量，因此c為同化量，h為糞便中的能量，同化量＝呼吸作用中以熱能形式散失的能量＋用于生長、發育和繁殖的能量，因此d是初級消費者用于自身生長、發育和繁殖的能量，f是呼吸作用中以熱能形式散失的能量，i是流入分解者的能量，e是下一營養級攝入的能量，所以b＝h＋c＝f＋d＋h＝f＋e＋g，A錯誤；能量傳遞效率是相鄰營養級同化量之間的比值，生產者與初級消費者之間的能量傳遞效率為c/a×100%，B錯誤；縮短食物鏈可以提高能量利用率，但不能提高能量傳遞效率，D錯誤；狼糞便中的能量應該屬于初級消費者兔子的同化量中用于生長、發育和繁殖的能量，即為d，C正確。
3．(2020·四川省南充高級中學檢測)自然生態系統食物鏈的營養級中，能量從一級傳向另一級的最終去向是(　　)
A．散失在環境中 B．導致分解者數量增加
C．進入另一條食物鏈 D．重新循環回到生產者
答案　A
解析　能量是沿食物鏈傳遞的，單向流動，不管能量暫時以何種形式存在，但其最終均以熱能的形式消散在環境中，故選A。
能量流動易錯點分析
(1)攝入量＝同化量＋糞便量。
(2)同化量＝攝入量－糞便量
＝呼吸消耗量＋用于生長發育和繁殖的能量
＝呼吸消耗量＋流入下一營養級量＋被分解者利用量。
(3)糞便量不是該營養級同化量的一部分，它是上一營養級同化量的一部分。
(4)生產者的同化量為生產者總光合作用獲得的能量，生產者的凈同化量為生產者用于生長、發育和繁殖的能量。
題組二　能量流動的特點
4．下列關于生態系統的能量流動的敘述，錯誤的是(　　)
A．由于生態系統的能量流動是逐級遞減的，所以營養級越高則所同化的能量就越少
B．由于散失的熱能不能被生產者重新固定，所以生態系統的能量流動是單向不可循環的
C．充分利用作物秸稈等可以提高能量傳遞的效率
D．能量流動和物質循環的渠道都是食物鏈和食物網
答案　C
解析　生態系統中的能量沿食物鏈流動時，部分能量以熱能的形式散失，部分能量被分解者所利用，所以營養級越高同化的能量就越少，A正確；生產者只能固定光能或化學能，而不能固定每個營養級及分解者所散失的熱能，所以生態系統的能量流動是單向不可循環的，B正確；生態系統的能量傳遞效率一般不能人為改變，充分利用作物秸稈只能提高能量利用率而不能提高能量傳遞效率，C錯誤；能量流動和物質循環的渠道都是食物鏈和食物網，D正確。
能量傳遞效率與能量利用效率的區別
(1)能量傳遞效率：能量在沿食物鏈流動的過程中，逐級減少，在相鄰兩個營養級之間的傳遞效率為10%～20%。其計算公式為能量傳遞效率＝(下一個營養級同化量/本營養級同化量)×100%。
(2)能量利用效率：通常考慮的是流入人體中的能量占生產者能量的比值，或流入最高營養級的能量占生產者能量的比值。合理調整能量流動方向，可提高能量的利用效率。
題組三　能量流動的相關計算
5．(2019·湖北大冶一中月考)如圖表示某生態系統食物網的圖解，貓頭鷹體重每增加1 kg，至少消耗A約(　　)
A．100 kg B．44.5 kg
C．25 kg D．15 kg
答案　C
解析　圖中有3條食物鏈，即A→B→貓頭鷹、A→C→B→貓頭鷹、A→C→D→貓頭鷹。題中所問貓頭鷹體重每增加1 kg，至少消耗的A量，已知高營養級的能量，求低營養級最少能量需選最短食物鏈，能量傳遞效率按20%計算即為1÷20%÷20%＝25(kg)，C正確。
變式訓練
[5－1]　(食物鏈最值類)下圖為某生態系統能量流動示意圖。下列說法正確的是(　　)
A．圖中A所固定的能量是B、C的能量之和
B．若C增加1 kg，則需要消耗A約42 kg
C．A營養級的個體數量一定多于B的個體數量
D．若B的數量越多，則C獲得的能量越少
答案　B
解析　由圖計算可知，A固定能量為175＋875＋200＝1250，B、C的能量之和為200＋30＝230，A錯誤；由圖可知，A、B之間的能量傳遞效率為200/1250＝4/25，B、C之間的能量傳遞效率為30/200＝3/20，則C增加1 kg，需消耗A為：1÷3/20÷4/25≈42(kg)，B正確；A營養級的個體數量不一定多于B的個體數量，數量金字塔有倒置現象，例如樹和昆蟲，C錯誤；一定范圍內，若B的數量越多，則C獲得的能量越多，D錯誤。
[5－2]　(食物網比例類)如圖為一食物網。若要使丙體重增加x，已知其食用的動物性食物(乙)所占比例為a，至少需要的生產者(甲)的量為y，那么x與y的關系可表示為(　　)
A．y＝90ax＋10x B．y＝25ax＋5x
C．y＝20ax＋5x D．y＝10ax＋10x
答案　C
解析　由題干中的“至少”可知，應該按最大傳遞效率20%計算，a表示動物性食物(乙)所占比例，則1－a表示直接從生產者(甲)獲得食物所占比例，故有(1－a)x÷20%＋ax÷20%÷20%＝y，即y＝20ax＋5x。
考點2　生態系統的物質循環
1．概念
2．碳循環
(1)碳循環及存在形式
①在無機環境中：主要以CO2和碳酸鹽的形式存在。
②在生物群落內部：以含碳有機物的形式傳遞。
③在生物群落和無機環境之間：以CO2的形式循環。
(2)碳出入生物群落的途徑
①碳進入生物群落的途徑：生產者的光合作用或化能合成作用。
②碳返回無機環境的途徑
(3)溫室效應
①形成原因：大量化石燃料的燃燒，大氣中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循環的平衡；植被破壞，降低了對大氣CO2的調節作用。
②影響：導致氣溫升高，加快極地和高山冰川的融化，導致海平面上升，進而對人類和其他許多生物的生存構成威脅。
3．物質循環與能量流動的關系
項目 能量流動 物質循環
形式 光能→化學能→熱能 化學元素(無機物??有機物)
過程 沿食物鏈(網)單向流動 在無機環境和生物群落間往復循環
特點 單向流動、逐級遞減 循環性、全球性
范圍 生態系統各營養級及分解者 生物圈
聯系 同時進行，相互依存，不可分割。①能量的固定、儲存、轉移和釋放，離不開物質的合成和分解；②物質是能量沿食物鏈(網)流動的載體；③能量是物質在生態系統中往復循環的動力
1.(必修3 P101與社會的聯系)在自然生態系統中，植物通過光合作用從大氣中攝取碳的速率，與通過生物的呼吸作用和分解作用而把碳釋放到大氣中的速率大致相同。
2．(必修3 P104拓展題改編)氮元素在生物群落與無機環境間能否循環利用？你如何解釋需不斷向農田中施加氮肥？
提示　能。農田是人工生態系統，是以提高農作物的產量和效益，使能量更多地流向人類，滿足人類的需要為目的的。農田土壤中氮的含量往往不足以使作物高產，加之農產品源源不斷地自農田生態系統輸出，其中的氮元素并不能都歸還土壤，所以需要施加氮肥。這與物質循環并不矛盾。
3．(必修3 P104基礎題T4改編)生物圈是不是一個在“物質”上自給自足的系統？“能量”上呢？
提示　生物圈在物質上可自給自足，但在能量上不能自給自足，因為物質可以在生物圈內循環利用，而能量不能循環利用——它必須由生物圈外的太陽能源源不斷地輸入方可維持正常運轉。
題組一　物質循環過程及特點
1．“落紅不是無情物，化作春泥更護花”體現了生態系統中物質循環的原理。根據這一原理，下列說法正確的是(　　)
A．物質循環中的“物質”指的是組成細胞的各種化合物
B．物質循環中的“循環”指的是在食物鏈和食物網之間
C．傳統農業中的耕地技術可以加快生態系統的物質循環
D．物質是能量的載體，物質循環也可以讓能量循環利用
答案　C
解析　物質循環中的“物質”指的是組成細胞的各種元素，A錯誤；物質循環中的“循環”指的是在無機環境與生物群落之間，B錯誤；傳統農業中的耕地技術可以加快莊稼根的呼吸及土壤中微生物的分解作用，進而加快生態系統的物質循環，C正確；生態系統的能量流動是單向的，不能循環利用，D錯誤。
2．如圖為碳循環的部分示意圖，下列說法正確的是(　　)
A．碳循環是指CO2在生物圈的循環過程
B．伴隨A過程的進行，能量輸入生物群落中
C．B過程只代表生物的呼吸作用
D．能完成該循環的生物一定含有葉綠體和線粒體
答案　B
解析　碳循環是指碳元素在生物圈的循環，A錯誤；圖中A過程為光合作用或化能合成作用，伴隨A過程的進行，能量輸入生物群落中，B正確；B過程包括動植物的呼吸作用、分解者的分解作用和化石燃料的燃燒等，C錯誤；自養型原核生物無葉綠體和線粒體，也可完成該循環，D錯誤。
(1)物質循環中的“物質”并不是指組成生物體的化合物，而是指組成生物體的化學元素，如C、H、O、N、P、S等。生態系統的物質循環中所說的“生態系統”是指最大的生態系統——生物圈。
(2)正確理解碳循環中“循環”的含義
碳在生態系統各成分之間傳遞并不都是雙向的，只有生產者與無機環境之間的傳遞是雙向的，其他各成分間的傳遞均是單向的。
題組二　物質循環與能量流動的關系
3．分析以下生態系統的能量流動和物質循環的關系簡圖，不能得到的結論是(　　)
A．物質作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網)流動
B．能量作為動力，使物質能夠不斷地在生物群落和無機環境之間循環往返
C．能量①②③④的總和便是生產者所固定的太陽能總量
D．碳在生物群落和無機環境之間的循環主要是以CO2的形式進行的
答案　C
解析　生產者所固定的太陽能總量是指生產者總的同化量，③的能量屬于②，無法比較能量①②③④的總和與生產者固定的太陽能總量之間的關系，C錯誤；碳在生物群落和無機環境之間循環主要是以CO2的形式進行的，在生物群落內是以含碳有機物的形式流動的，D正確。
考點3　生態系統的信息傳遞
1．信息的概念：指日常生活中，可以傳播的消息、情報、指令、數據與信號等。
2．生態系統中信息的種類
實例 類別 傳遞形式
光、聲、溫度、濕度等 物理信息 物理過程
動物的性外激素 化學信息 以化學物質為信息載體
蜜蜂跳舞、孔雀開屏 行為信息 動物的特定行為特征
3．信息傳遞在生態系統中的作用
層次 作用 舉例
個體 生命活動的正常進行，離不開信息的作用 (1)蝙蝠的回聲定位(2)萵苣種子必須接受某種波長的光才萌發
種群 生物種群的繁衍，離不開信息的傳遞 (1)植物開花需光信息刺激(2)昆蟲分泌性外激素，引誘異性個體
群落和生態系統　 調節生物種間關系，以維持生態系統的穩定 森林中，狼能夠依據兔留下的氣味去獵捕后者，兔同樣也能依據狼的氣味或行為特征躲避獵捕
4．信息傳遞在農業生產中的應用
(1)提高農產品或畜產品的產量。
(2)對有害動物進行控制。
(必修3 P108拓展題改編)農場中種植著糧食作物、果樹，飼養著家禽、家畜等，下列不屬于運用生態系統信息傳遞原理來提高農畜產品產量的措施是(　　)
A．延長家禽的光照時間，提高產蛋率
B．農作物的適時灌溉，家禽、家畜的定時飼喂
C．人工控制作物光周期，達到早熟、高產的目的
D．施放過量的性引誘劑，干擾害蟲的正常交尾
答案　B
解析　生態系統信息傳遞可用于提高畜產品的產量，如延長家禽的光照時間，提高產蛋率，A正確；農作物的適時灌溉，家禽、家畜的定時飼喂不屬于信息傳遞，B錯誤；生態系統信息傳遞可用于提高農產品的產量，如人工控制作物光周期，達到早熟、高產的目的，C正確；性引誘劑屬于化學信息，施放過量的性引誘劑，干擾害蟲的正常交尾，減少害蟲種群密度，從而減少害蟲對農作物的破壞，這是運用生態系統信息傳遞原理來提高農產品產量的措施之一，D正確。
題組一　信息傳遞的種類及作用
1．草原中有一種鳥，當雄鳥發現危險時就會急速起飛，并用力抖動兩翼，給孵卵的雌鳥發出逃避的信號。下列有關說法正確的是(　　)
A．雄鳥給孵卵的雌鳥發出的是物理信息
B．上述實例體現了信息傳遞具有調節種間關系的作用
C．上述實例可說明信息傳遞有利于種群的生存與繁衍
D．同種生物之間的信息傳遞對維持生態系統的穩定毫無意義
答案　C
解析　用力抖動兩翼屬于雄鳥發出的行為信息，A錯誤；由于該信息傳遞發生在同種鳥之間，因此不能證明信息傳遞具有調節種間關系的作用，B錯誤；同種生物之間的信息傳遞有利于種群的生存與繁衍，從而保證本物種不會滅絕，保持物種的多樣性，對維持生態系統的穩定具有一定的意義，C正確，D錯誤。
2．下列關于生態系統中信息傳遞的敘述，正確的是(　　)
A．生態系統中的信息只能來源于同種或異種的生物
B．植物生長素對植物生長的調節屬于信息傳遞中的化學信息
C．動物可通過特殊的行為在同種或異種生物間傳遞信息
D．牧草生長旺盛時，為食草動物提供采食信息，這對食草動物有利，對牧草不利
答案　C
解析　生態系統中的信息不僅可來自于生物群落中的各種生物，還可來自于無機環境，例如濕度、光照等，A錯誤；生態系統的信息傳遞，可發生在同一物種的不同個體之間或不同物種之間或生物與無機環境之間，而植物激素在植物體內起作用不屬于生態系統中信息傳遞的范圍，B錯誤；動物可通過特殊的行為在同種或異種生物間傳遞信息，C正確；一定限度內，食草動物吃草有利于草的更新與分蘗，D錯誤。
題組二　信息傳遞、能量流動、物質循環的比較
3．如圖為生態系統信息傳遞模式圖，下列敘述不正確的是(　　)
A．信息傳遞是雙向的，能量流動和物質循環也是雙向的
B．生態系統的功能主要是能量流動、物質循環以及信息傳遞
C．物質循環是生態系統的基礎，能量流動是生態系統的動力，信息傳遞則決定著能量流動和物質循環的方向和狀態
D．生態系統各成分間都存在信息傳遞
答案　A
解析　能量流動的特點是單向流動、逐級遞減，而物質循環具有全球性、循環性。
4．下列與生態系統的相關說法正確的是(　　)
A．土壤微生物不參與生態系統的物質循環
B．氮元素在生物群落和無機環境之間是不斷循環的，因此農田不需施加氮肥
C．生命活動的正常進行，離不開信息的作用
D．分解者分解動植物遺體產生的物質和能量可以被植物利用
答案　C
解析　土壤微生物也參與生態系統的物質循環，A錯誤；在生態系統中，氮素不斷通過產品輸出該生態系統，所以還要往農田中不斷施加氮肥，B錯誤；分解者分解動植物遺體產生的無機物可以被植物利用，但能量不能被植物利用，D錯誤。
生態系統三大功能的比較
能量流動 物質循環 信息傳遞
特點 單向流動，逐級遞減 循環流動， 反復利用 往往是雙向的
范圍 生態系統中各營養級及分解者 生物圈 生物之間，生物與無機環境之間
途徑 食物鏈和食物網 多種
地位 生態系統物質循環的動力 生態系統的基礎 決定能量流動和物質循環的方向和狀態
聯系 同時進行，相互依存，不可分割，形成一個統一整體
高考熱點突破
1．(2018·全國卷Ⅲ)某同學運用黑光燈誘捕的方法對農田中具有趨光性的昆蟲進行調查，下列敘述錯誤的是(　　)
A．趨光性昆蟲是該農田生態系統的消費者
B．黑光燈傳遞給趨光性昆蟲的信息屬于化學信息
C．黑光燈誘捕的方法可用于調查某種趨光性昆蟲的種群密度
D．黑光燈誘捕的方法可用于探究該農田趨光性昆蟲的物種數目
答案　B
解析　趨光性昆蟲以植物為食，屬于生態系統的消費者，A正確；黑光燈是一種特制的氣體放電燈，它發出330～400 nm的紫外光波，故黑光燈傳遞給趨光性昆蟲的信息是通過紫外光傳遞的，屬于物理信息，B錯誤；可利用黑光燈可以誘捕昆蟲的特點，來調查某種趨光性昆蟲的種群密度，C正確；黑光燈能誘捕多種趨光性昆蟲，從而可以統計一定范圍內趨光性昆蟲的種類，D正確。
2．(2016·全國卷Ⅰ)在漫長的歷史時期內，我們的祖先通過自身的生產和生活實踐，積累了對生態方面的感性認識和經驗，并形成了一些生態學思想，如：自然與人和諧統一的思想。根據這一思想和生態學知識，下列說法錯誤的是(　　)
A．生態系統的物質循環和能量流動有其自身的運行規律
B．若人與自然和諧統一，生產者固定的能量便可反復利用
C．“退耕還林、還草”是體現自然與人和諧統一思想的實例
D．人類應以保持生態系統相對穩定為原則，確定自己的消耗標準
答案　B
解析　生態系統中生產者固定的能量最終以熱能的形式散失，而散失的熱能不能被生態系統重新利用，故生態系統中的能量不能被反復利用，B錯誤。
3．(2016·全國卷Ⅲ)我國諺語中的“螳螂捕蟬，黃雀在后”體現了食物鏈的原理。若鷹遷入了蟬、螳螂和黃雀所在的樹林中，捕食黃雀并棲息于林中。下列敘述正確的是(　　)
A．鷹的遷入增加了該樹林中蟬及其天敵的數量
B．該生態系統中細菌產生的能量可流向生產者
C．鷹的遷入增加了該生態系統能量消耗的環節
D．鷹的遷入改變了該生態系統能量流動的方向
答案　C
解析　根據題意可寫出食物鏈：植物→蟬→螳螂→黃雀→鷹，鷹的遷入延長了食物鏈，使能量消耗的環節(營養級)增加，但沒有改變能量流動的方向，C正確、D錯誤；鷹的遷入使黃雀的數量減少，導致黃雀的食物螳螂的數量增多，進而導致蟬的數量減少，A錯誤；細菌產生的能量大多以熱能的形式散失，不能流向生產者，B錯誤。
4．(2018·全國卷Ⅱ)大型肉食性動物對低營養級肉食性動物與植食性動物有捕食和驅趕作用。這一建立在“威懾”與“恐懼”基礎上的種間關系會對群落或生態系統產生影響，此方面的研究屬于“恐懼生態學”范疇。回答下列問題：
(1)當某種大型肉食性動物遷入到一個新的生態系統時，原有食物鏈的營養級有可能增加，生態系統中食物鏈的營養級數量一般不會太多，原因是_______________________________________________________________________。
(2)如果將頂級肉食性動物引入食物網只有三個營養級的某生態系統中，使得甲、乙兩種植食性動物間的競爭結果發生了反轉，即該生態系統中甲的數量優勢地位喪失。假定該反轉不是由于頂級肉食性動物的直接捕食造成的，那么根據上述“恐懼生態學”知識推測，甲的數量優勢地位喪失的可能原因是____________________________________________________(答出一點即可)。
(3)若某種大型肉食性動物在某地區的森林中重新出現，會減輕該地區野豬對農作物的破壞程度。根據上述“恐懼生態學”知識推測，產生這一結果的可能原因有__________________________________________________________(答出兩點即可)。
答案　(1)生產者固定的能量在沿食物鏈流動過程中大部分都損失了，傳遞到下一營養級的能量較少
(2)甲對頂級肉食性動物的恐懼程度比乙高，頂級肉食性動物引入后甲逃離該生態系統的數量比乙多
(3)大型肉食性動物捕食野豬；野豬因恐懼減少了采食；野豬因恐懼而部分遷出該地區
解析　(1)生產者固定的太陽能總量是流入一個生態系統的總能量。能量在沿著食物鏈和食物網流動的過程中，各個營養級的生物都會通過自身的呼吸作用而消耗一部分能量(以熱能的形式散失)，也有一部分隨著殘枝敗葉或遺體殘骸等被分解者分解釋放出來而不能輸入到下一營養級，即生產者固定的能量在沿食物鏈流動的過程中大部分損失了，傳遞到下一營養級的能量較少，因此食物鏈中的營養級數量一般不會太多。
(2)依題意可知：頂級肉食性動物的引入，使得甲、乙兩種植食性動物間的競爭結果發生了反轉(甲的數量優勢地位喪失)，而該反轉不是由于頂級肉食性動物的直接捕食造成的，進而推知，甲的數量優勢地位喪失的可能原因是頂級肉食性動物對甲、乙的驅趕作用而引起的甲、乙的“恐懼”程度不同，甲對頂級肉食性動物的“恐懼”程度比乙高，頂級肉食性動物引入后甲逃離該生態系統的數量比乙多。
5．(2018·天津高考)為研究森林生態系統的碳循環，對西黃松老齡(未砍伐50～250年)和幼齡(砍伐后22年)生態系統的有機碳庫及年碳收支進行測定，結果見下表。據表回答：
碳量西黃松生態系統 生產者活生物量(g/m2) 死有機質(g/m2) 土壤有機碳(g/m2) 凈初級生產力*(g/m2·年) 異養呼吸**(g/m2·年)
老齡 12730 2560 5330 470 440
幼齡 1460 3240 4310 360 390
*凈初級生產力：生產者光合作用固定總碳的速率減去自身呼吸作用消耗碳的速率。
**異養呼吸：消費者和分解者的呼吸作用。
(1)西黃松群落被砍伐后，可逐漸形成自然幼齡群落，體現了生態系統的________穩定性。
(2)大氣中的碳主要在葉綠體________部位被固定，進入生物群落。幼齡西黃松群落每平方米有________克碳用于生產者當年的生長、發育、繁殖，儲存在生產者活生物量中；其中，部分通過生態系統中________的呼吸作用，部分轉變為死有機質和土壤有機碳后通過__________的分解作用，返回大氣中的CO2庫。
(3)西黃松幼齡群落中每克生產者活生物量的凈初級生產力________(大于/等于/小于)老齡群落。根據年碳收支分析，幼齡西黃松群落________(能/不能)降低大氣碳總量。
答案　(1)恢復力
(2)基質　360　消費者　分解者
(3)大于　不能
解析　(1)生態系統有抵抗力穩定性和恢復力穩定性，西黃松群落被砍伐后，可逐漸形成自然幼齡群落，體現了生態系統的恢復力穩定性。
(2)大氣中的碳主要在葉綠體基質部位被固定，進而被還原形成有機物進入生物群落。幼齡西黃松群落每平方米中用于生產者當年的生長、發育、繁殖，儲存在生產者活生物量中的碳量等于生產者光合作用固定總碳量減去自身呼吸作用消耗的碳量，即凈初級生產力乘以1平方米(360 g/m2×1 m2＝360 g)。儲存在生產者活生物量中的碳量，部分通過消費者的呼吸作用，部分轉變為死有機質和土壤有機碳后通過分解者的分解作用，返回大氣中的CO2庫。
(3)根據表格可知：老齡群落中每克生產者活生物量的凈初級生產力為≈0.037/年；幼齡群落中每克生產者活生物量的凈初級生產力為≈0.25/年，所以幼齡群落中每克生產者活生物量每年的凈初級生產力大于老齡群落。根據年碳收支分析：“收”即凈初級生產力，“支”即異養呼吸，360<390，即“收”小于“支”，所以幼齡西黃松群落不能降低大氣碳總量。
課時作業
A卷　生態系統的能量流動
一、選擇題
1．(2015·海南高考)關于草原生態系統能量流動的敘述，錯誤的是(　　)
A．能量流動包括能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程
B．分解者所需的能量可來自各營養級生物所儲存的能量
C．生態系統維持正常功能需要不斷得到來自系統外的能量
D．生產者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一營養級
答案　D
解析　植物的殘枝落葉、動物的遺體及排遺物中儲存的能量都可被分解者所利用，B正確；能量在生態系統中流動時逐級遞減，生態系統維持正常功能需要不斷得到來自系統外的能量，如太陽能，C正確；生產者固定的能量除用于自身呼吸外，其余可流入下一營養級和分解者，D錯誤。
2．如圖為桑基魚塘農業生態系統的能量流動圖解，據圖分析，錯誤的是(　　)
A．圖中用于桑樹生長、發育和繁殖的能量是C
B．圖中未利用的能量是指蠶糞便中的能量
C．能量傳遞效率可以用(E＋F＋G＋H)/A表示
D．桑樹的總光合作用量可以用B＋C表示
答案　B
解析　B表示桑樹呼吸消耗的能量、C表示用于桑樹生長、發育和繁殖的能量、F表示未利用的能量、G表示流向分解者的能量、H表示流向下一營養級的能量，A正確；桑樹的總光合作用量是A＝B＋C，能量傳遞效率可以用(E＋F＋G＋H)/A表示，C、D正確；未利用的能量是指既沒有流向分解者也沒有流向下一營養級和用于呼吸的能量，B錯誤。
3．(2019·山東省煙臺高三期末)下列有關生態系統能量流動的敘述，錯誤的是(　　)
A．通過物質多級利用可以提高能量的利用率
B．處于穩定狀態的生態系統能量輸入與輸出相對穩定
C．太陽能只有通過生產者才能輸入流動渠道
D．通過兔子的糞便流入分解者體內的能量屬于兔子通過同化作用獲得的能量的一部分
答案　D
解析　處于穩態時生態系統能量輸入與輸出相對穩定，保持動態平衡，B正確；能量流動的起點是從生產者固定太陽能開始，太陽能只有通過生產者才能輸入到生態系統之中，C正確；兔子的糞便中的能量不屬于兔子同化的能量屬于上一營養級同化的能量，D錯誤。
4．(2020·廣東茂名五校聯考)下列關于能量流動的敘述，錯誤的是(　　)
A．各營養級同化的能量一般都會分為兩部分流向分解者
B．各營養級呼吸作用散失的能量都不能被其他生物所同化
C．消費者糞便中的能量應屬于上一營養級同化的能量
D．每種肉食性消費者同化的能量都來自于不同營養級
答案　D
解析　一般情況下，各營養級獲得的同化量中流向分解者的能量常常分為兩部分，即一部分是形成的尸體、殘骸等，另一部分是被下一營養級攝入后形成糞便，A正確；各營養級呼吸作用釋放的能量一部分用于滿足自身生命活動，一部分以熱能散失，其中散失的能量不能被其他生物所同化利用，B正確；消費者糞便中的能量由于沒有被消費者同化，所以應屬于上一營養級同化的能量，C正確；在特定的生態系統中，部分肉食性消費者同化的能量可能只來源于同一個營養級，D錯誤。
5．假設在某牧場生態系統能量流動過程中，牛攝入體內的能量為x，牛糞便中的能量為28%x，呼吸作用散失的能量為46%x，則(　　)
A．貯存在牛體內的能量為48%x
B．牛同化的能量為72%x
C．由牛流向分解者的能量為28%x
D．由牛流向下一營養級的能量為54%x
答案　B
解析　貯存在牛體內的能量＝牛的攝入量－牛的糞便量－牛的呼吸作用散失的能量＝x－28%x－46%x＝26%x，A錯誤；牛同化的能量＝牛的攝入量－牛的糞便量＝x－28%x＝72%x，B正確；本題中由牛流向分解者的能量未知，而28%x屬于上一個營養級即生產者流向分解者的能量，C錯誤；由牛流向下一營養級的能量屬于貯存在牛體內的能量的一部分，由A的分析可知，儲存在牛體內的能量為26%x，因此由牛流向下一營養級的能量小于26%x，D錯誤。
6．下表是能量流經某第二營養級時的情況，下列說法錯誤的是(　　)
項目 攝食量 糞便量 呼吸消耗量 用于生長、發育和繁殖的能量
能量(kJ) 530 330 X 110
A．X表示的能量值為90 kJ
B．該植食性動物同化的能量中有45%以熱能的形式散失掉
C．表中四個量之間沒有一定的數量關系
D．流向第三營養級生物的能量最多為40 kJ
答案　C
解析　呼吸消耗量＝固定量－用于生長、發育和繁殖的能量＝530－330－110＝90，A正確；同化量中熱能形式散失的量即為呼吸量，其比例為90/(530－330)＝45%，B正確；營養級之間能量傳遞效率為10%～20%，所以流向第三營養級的生物的能量最多為20%×(530－330)＝40 kJ，D正確。
7．某生態系統中存在右圖所示的食物網，如將丙的食物比例由甲∶乙＝1∶1調整為2∶1，能量傳遞效率按10%計算，該生態系統能承載丙的數量是原來的(　　)
A．1.375倍 B．1.875倍
C．1.273倍 D．0.575倍
答案　A
解析　由于生產者沒有改變，所以流經該生態系統的總能量沒有變化，設丙原來的能量為a，則需要甲提供的能量為1/2a÷10%÷10%＋1/2a÷10%；改變食物比例后丙的能量設為b，則需要甲提供的能量為2/3b÷10%＋1/3b÷10%÷10%，根據題意可得：1/2a÷10%÷10%＋1/2a÷10%＝2/3b÷10%＋1/3b÷10%÷10%，b/a＝1.375，A正確。
8．(2019·廣東珠海摸底)如圖是一個農業生態系統模式圖，關于該系統的敘述，錯誤的是(　　)
A．微生物能利用農作物通過光合作用儲存的能量
B．沼氣池中的微生物是該生態系統的分解者
C．沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環利用
D．多途徑利用農作物可提高該系統的能量利用率
答案　C
解析　在生態系統中，能量流動是單向的，不能循環利用，C錯誤；該生態系統中，沼氣池中的微生物能利用農作物固定的太陽能，屬于分解者，A、B正確；物質和能量的多級利用，減少了能量的流失，提高了能量的利用率，D正確。
9．下列有關生態系統能量流動的敘述，正確的是(　　)
A．一種蜣螂專以大象糞便為食，則該種蜣螂最多能獲取大象所同化能量的20%
B．當一只狼捕食一只兔子并同化為自身的有機物時，能量傳遞效率為10%～20%
C．生產者通過光合作用合成有機物，能量就從非生物環境流入生物群落
D．生產者接受的太陽能是流經此生態系統的總能量
答案　C
解析　大象糞便中的能量不是大象同化的能量，因此，蜣螂以大象糞便為食，并沒有獲得大象同化的能量，A錯誤；生態系統的能量傳遞效率為10%～20%，指的是一個營養級的能量傳遞到下一個營養級的效率，而不是一只動物傳到下一營養級的一只動物的傳遞效率，B錯誤；生產者通過光合作用合成有機物，將非生物環境中的太陽能轉化為生物群落中有機物中的化學能，C正確；生產者接受的太陽能并沒有全部被生產者固定，只有被生產者固定的太陽能才是流經此生態系統的總能量，D錯誤。
10．(2019·湖南長郡中學沖刺)科學家對生活在某生態系統的一個蜘蛛種群的能量進行定量分析，得出了能量流經這種肉食動物的有關數據如圖(能量以種群的質量表示)。下列敘述正確的是(　　)
A．根據圖中的數據不能算出獵物種群和蜘蛛間的能量傳遞效率
B．蜘蛛的最低營養級是第二營養級
C．圖中X代表從獵物種群流入到蜘蛛體內的能量
D．如果蜘蛛全部死亡，對該生態系統其他物種不會有影響
答案　A
解析　由于圖中只能看出蜘蛛的同化量，但是不清楚獵物種群的同化量，因此無法計算兩者之間的能量傳遞效率，A正確；蜘蛛(肉食動物)以獵物種群為食，因此最低處于第三營養級，B錯誤；圖中蜘蛛的同化量代表從獵物種群流入到蜘蛛體內的能量，而X代表的能量屬于蜘蛛用于生長、發育和繁殖的能量，C錯誤；如果蜘蛛全部死亡，可能會導致獵物種群數量在短時間內增加，也會導致其天敵種群數量減少，D錯誤。
11．(2020·黃山“八校聯考”)如圖為某魚塘中能量流動圖解部分示意圖，①②③④⑤各代表一定的能量值，下列各項中不正確的是(　　)
A．在人工飼養的高密度魚塘中，生產者同化量往往小于消費者的同化量
B．圖中④包含了三級消費者糞便中的能量
C．在食物鏈中各個營養級能量輸入的方式和形式是完全相同的
D．第三營養級到第四營養級的能量傳遞效率為(③/②)×100%
答案　C
解析　在人工魚塘中，人們可通過投放飼料等措施來飼養更多的魚類，人工飼養的高密度魚塘中消費者的同化量往往大于生產者的同化量，A正確；糞便中的能量屬于上個營養級流向分解者的，則④應包含三級消費者糞便中的能量，B正確；生產者通過光合作用獲得能量，其他營養級生物通過捕食獲得能量，C錯誤；能量傳遞效率用相關營養級的同化量計算，第三營養級流向第四營養級的能量傳遞效率為(③/②)×100%，D正確。
12．(2020·吉林長白山質檢)下列有關生態系統能量流動的敘述中，正確的是(　　)
A．生態系統能量流動從太陽光照射到植物體上開始
B．次級消費者攝取的食物中的能量即為流入次級消費者的總能量
C．生態系統的能量是伴隨物質而循環利用的
D．生產者通過光合作用合成有機物，能量也就從無機環境輸入到了生物群落
答案　D
解析　生態系統能量流動從植物體固定太陽能開始，A錯誤；次級消費者同化的能量即為流入次級消費者的總能量，攝取的食物中的能量還有部分不能被同化，B錯誤；能量是單向傳遞、逐級遞減的，不能循環利用，C錯誤。
二、非選擇題
13．(2019·湖南六校聯考)下表是湖南長沙岳麓山公園森林生態系統各營養級的總能量。回答下列問題：
種群 甲 乙 丙 丁 戊
能量[J/(cm2·a)] 71.2 256.0 206.0 9.6 4530.0
(1)流入該生態系統的總能量是________J/(cm2·a)；第二營養級和第三營養級之間的能量傳遞效率為________%(保留到小數點后1位)。
(2)種群戊的“綠色”為種群________(用表中代號回答)提供了采食信息，這體現了信息傳遞能調節____________________，以維持生態系統的穩定。
(3)與農田生態系統相比，森林生態系統的自我調節能力相對較強，主要原因是森林生態系統____________________________。某地區將某種生長迅速的野生動物大量引進該生態系統后，導致該地區的生物多樣性下降，這種野生動物與本地原有物種可能存在著的種間關系有__________________。
答案　(1)4530.0　15.4
(2)乙和丙　生物的種間關系
(3)生物種類多，營養結構復雜　捕食、競爭(和寄生)
解析　(1)生產者固定的太陽能總量是流入生態系統的總能量。依據能量流動逐級遞減的特點分析表中的數據可推知：戊為生產者，因此流入該生態系統的總能量為4530.0[J/(cm2·a)]；乙和丙均處于第二營養級，甲處于第三營養級，所以第二營養級和第三營養級之間的能量傳遞效率為71.2÷(256.0＋206.0)×100%≈15.4%。
14．(2019·江蘇省泰州高三期末)圖1是我國北方某農場生態農業的結構簡圖。請據圖回答：
(1)該生態系統中屬于分解者的有________________，其在生態系統中的作用是___________________________。
(2)如果圖1表示生態系統能量流動過程，則其中需要刪減的有______________________(用“文字、→”表示)，流經該生態系統的能量來源有____________________________。
(3)人工生態系統食物鏈單一、自身穩定性差，易受病蟲害破壞。小地老虎是一種破壞力極強的害蟲，專門啃食玉米幼苗的心葉。
①農民常用米糠＋花生麩炒香拌5%敵百蟲，于傍晚每畝地分散放10堆，每堆半斤，上面蓋新鮮嫩草，引誘小地老虎幼蟲來取食。這種殺蟲法是根據生態系統的____________功能而設計的。
②圖2是該農場中能量流經小地老虎的示意圖，圖2中A代表____________________，一年內小地老虎流向分解者的能量是________。
注：箭頭上的數字為能量值，單位為×104 kJ·a－1。
答案　(1)食用菌、蛆蛹　將動植物遺體、動物的排遺物等分解為無機物
(2)蛆蛹→玉米　玉米光合作用固定的光能和飼料中的化學能
(3)①信息傳遞　②小地老虎呼吸作用散失的能量　4.19×106 kJ·a－1
解析　(2)能量是單向流動的，如果圖1表示生態系統能量流動過程，則其中需要刪減的有蛆蛹→玉米。流經該生態系統的能量來源有玉米光合作用固定的光能和飼料中的化學能。
(3)①根據題意“農民常用……引誘小地老虎幼蟲來取食”，可知這種殺蟲法是根據生態系統的信息傳遞功能而設計的。②分析題圖2可知，小地老虎的輸入量＝同化量＋糞便量(流向分解者的能量)，A表示呼吸作用散失的熱能，B表示用于生長、發育和繁殖的能量，其中流向分解者的能量為254，下一營養級的糞便中的能量(流向分解者的能量)也來自于小地老虎，數值為165，則一年內小地老虎流向分解者的能量是(254＋165)×104 kJ·a－1＝4.19×106 kJ·a－1。
15．某生態學家分別對一片玉米田、一片荒地和一個湖泊在單位時間內的光合作用效率進行測定，測出的數據如下表(單位：kJ)，請回答下列問題：
玉米田 荒地 湖泊
入射太陽能 2001.0 497.0 111572.0
輸入第一營養級的能量 25.3 4.95 111.3
生產者的呼吸量 8.4 0.99 37.0
(1)太陽能的利用率最高的生態系統是________，做出這一判斷的依據是________________________________________________________________________。
(2)假如兩個陸地生態系統的綠色植物固定了等量的太陽能，則________(填“玉米田”或“荒地”)生態系統具有較多的能量傳遞到下一個營養級。
(3)玉米田生態系統中，輸入第一營養級的能量，除一部分用于生產者的呼吸作用以熱能形式散失外，其余能量用于___________________________________________。
(4)玉米與玉米田中的雜草之間的關系是________，從生態系統的能量流動角度闡述除草的原理：________________________________________________________________________。
答案　(1)玉米田　玉米田中輸入第一營養級的能量與入射太陽能的比值最高
(2)荒地
(3)自身生長、發育和繁殖等生命活動
(4)競爭　合理調整生態系統中的能量流動關系，使能量持續高效地流向對人類最有益的部分
解析　(2)分析數據，玉米田中的能量被下一營養級利用率大概占(25.3－8.4)/25.3×100%＝66.8%，荒地中可能被下一級利用率大概占(4.95－0.99)/4.95×100%＝80%，所以荒地更多。
B卷　生態系統的物質循環和信息傳遞
一、選擇題
1．螢火蟲通過閃光來識別同伴；草原上的鳥在發現天敵后，雄鳥急速起飛，扇動翅膀為雌鳥發出信號；某種植物根系能分泌一種使休眠的真菌孢子萌發的化合物，如將其在作物播種前施入土中，就可使休眠孢子提前萌發，導致其找不到寄主而死亡。以上三個實例分別體現了哪一類信息的作用(　　)
A．物理信息；化學信息；行為信息
B．物理信息；行為信息；化學信息
C．行為信息；物理信息；化學信息
D．化學信息；行為信息；物理信息
答案　B
解析　螢火蟲發出的光屬于物理信息，雄鳥扇動翅膀為雌鳥發出信號屬于行為信息，某種植物根系產生的化合物屬于化學信息，B正確。
2．(2020·浙江寧波模擬)下列關于生態系統中物質循環的敘述，錯誤的是(　　)
A．低碳生活方式有助于維持生物圈中碳循環的平衡
B．物質循環是在生產者、消費者、分解者之間進行的
C．煤和石油通過燃燒和微生物的分解作用產生CO2，促進碳循環
D．生物圈不需要從外界獲得任何物質補給，就能長期維持其正常功能
答案　B
解析　低碳生活方式可以減少CO2的排放，有助于維持生物圈中碳循環的平衡，A正確；物質循環是在生物圈的范圍內，在生產者、消費者和分解者構成的生物群落與無機環境之間進行的，B錯誤；煤和石油通過燃燒和微生物的分解作用產生CO2，可為生產者的光合作用提供原料，進而促進碳循環，C正確；生物圈在物質上是一個自給自足的生態系統，不需要從外界獲得任何物質補給，就能長期維持其正常功能，D正確。
3．下列關于生態系統中物質循環的敘述，錯誤的是(　　)
A．生物群落中，碳以CO2的形式在生產者、消費者和分解者之間傳遞
B．碳元素主要通過植物的光合作用進入生物群落中
C．化石燃料的大量燃燒打破了生物圈中碳循環的平衡
D．物質循環和能量流動是同時進行的，彼此相互依存
答案　A
解析　生物群落中，碳以含碳有機物的形式在生產者、消費者、分解者之間傳遞，A錯誤。
4．有關生態系統信息傳遞的敘述，不正確的是(　　)
A．信息傳遞有利于生物種群的繁衍
B．信息傳遞有利于溝通生物群落和無機環境的關系
C．生態系統的各成分之間都存在信息傳遞
D．信息沿食物鏈從低營養級向高營養級傳遞
答案　D
解析　信息傳遞有利于生物種群的繁衍，A正確；信息傳遞有利于調節生物群落與無機環境之間、生物與生物之間的關系，B正確；生態系統各成分間都存在信息傳遞，C正確；信息傳遞往往是雙向的，D錯誤。
5．據了解，野生揚子鱷種群的雌、雄比例一般穩定在5∶1左右，這樣的性別比是由孵化時的溫度所決定的。繁殖季節雄性揚子鱷發出“轟轟”的聲音，雌性揚子鱷則根據聲音大小選擇巢穴位置。當聲音大時，雌鱷選擇將巢穴筑于山凹濃蔭潮濕溫度較低處，則會產生較多的雌鱷。以上事實說明生態系統中信息傳遞(　　)
A．能夠調節生物種間關系，以維持生態系統的穩定
B．維持生物體正常生命活動，調節生物內環境的穩態
C．影響生物種群的繁衍，維持種群數量的穩定
D．對生物進行自然選擇，促進生物進化
答案　C
解析　根據題干信息可知，生態系統中信息傳遞能夠影響生物種群的繁衍，維持種群數量的穩定。
6．假若某自然生態系統僅有一條食物鏈a→b→c→d。下列敘述正確的是(　　)
A．四種生物體內的能量直接或間接來自于a固定的能量
B．單位時間內各個營養級的生物數量關系為a>b>c>d
C．長期受汞污染時生物體內汞濃度的順序為a>b>c>d
D．該生態系統中可實現物質和能量的循環利用以及信息傳遞
答案　A
解析　四種生物體內的能量直接或間接來自于a固定的能量，A正確；食物鏈a→b→c→d，單位時間內各個營養級的生物能量關系為a>b>c>d，但數量關系不一定，B錯誤；食物鏈a→b→c→d，根據生物的富集作用，長期受汞污染時生物體內汞濃度的順序為a7．下列關于物質循環和能量流動的說法，錯誤的是(　　)
A．物質是能量流動的載體，能量是物質循環的動力
B．無機環境中的物質可以通過多種途徑被生物群落反復利用
C．通過綠色植物的光合作用，可完成生態系統碳循環
D．食物鏈和食物網是能量流動和物質循環的渠道
答案　C
解析　綠色植物的光合作用能將二氧化碳中的碳轉化為有機物中的碳，只是碳循環的一部分，并沒有完成生態系統的碳循環，C錯誤。
8．(2019·山東菏澤期末)如圖是生物圈中碳循環示意圖，下列相關分析錯誤的是(　　)
A．生物圈通過碳循環實現碳元素的自給自足
B．A是消費者，C是生產者，碳在各成分間以CO2的形式循環
C．對E過度開發利用會打破生物圈中碳平衡
D．碳循環過程需要能量驅動，同時含碳有機物又是能量的載體
答案　B
解析　物質循環的特點是全球性和循環性，因此在生物圈內，碳元素可以自給自足，A正確；分析題圖可知A是消費者、C是生產者、B是分解者，D是大氣中CO2庫，碳在生物群落和無機環境之間主要以二氧化碳的形式傳遞，在生物群落內部以有機物的形式傳遞，B錯誤；大量煤、石油的開發會導致空氣中的二氧化碳增多，打破生物圈中碳平衡，引發溫室效應，C正確；物質是能量的載體，能量為物質循環提供動力，物質循環和能量流動相輔相成，D正確。
9．如圖為生物圈中碳循環過程示意圖，下列有關敘述正確的是(　　)
A．④過程代表綠色植物的光合作用，③過程代表化能合成作用
B．該圖既能表示物質循環過程，也能準確表示能量流動方向
C．碳循環是指碳元素在甲、乙、丙間以有機物的形式傳遞
D．圖中甲、乙、丙包含的所有種群共同構成了生物群落
答案　D
解析　④過程主要代表光合作用，③過程代表呼吸作用，A錯誤；生態系統中的能量只能單向流動，故該圖不能表示能量流動的方向，B錯誤；碳循環是指組成生物體的碳元素在生物群落和無機環境之間進行的循環，C錯誤；由圖中信息可知，甲代表分解者，乙代表生產者，丙代表消費者，它們共同構成了生物群落，D正確。
10．下列現象不能體現“信息能調節生物種間關系”這個觀點的是(　　)
A．云杉根的分泌物使玫瑰不能很好地生長
B．當日照達到一定時長時植物才能夠開花
C．狼根據兔子留下的氣味去獵捕兔子
D．蝙蝠通過自身發出的聲波，對被捕食者進行“回聲定位”
答案　B
解析　“當日照達到一定時長時植物才能夠開花”說明生命活動的正常進行，離不開信息傳遞，不屬于信息對生物的種間關系的調節，B符合題意。
11．如圖為生態系統碳循環示意圖，圖中字母代表生態系統的組成成分，數字表示碳的流動過程。下列敘述正確的是(　　)
A．圖中生產者、A、B、C構成了兩條食物鏈
B．大力增強過程①可在一定程度上緩解溫室效應
C．經過程③的碳全部儲存于B體內的有機物中
D．農業上的中耕松土可以加強過程⑦
答案　B
解析　過程①主要表示生產者通過光合作用固定大氣中的二氧化碳，因此，大力增強過程①可在一定程度上緩解溫室效應，B正確；根據碳循環示意圖中箭頭的指向可判斷A、B、C分別表示大氣二氧化碳庫、消費者、分解者，食物鏈是由生產者、消費者構成的，大氣二氧化碳庫、分解者不參與構成食物鏈，A錯誤；經過程③(捕食作用)的碳有一部分儲存于B體內的有機物中，有一部分通過B自身的呼吸作用以二氧化碳的形式釋放到大氣中，C錯誤；農業上的中耕松土可以加強過程②即植物根細胞的呼吸作用，D錯誤。
12．關于生態系統的信息傳遞，下列說法不正確的是(　　)
A．信息傳遞可以調節種間關系
B．利用性外激素擾亂某些動物雌雄交配，屬于化學防治
C．蜜蜂跳舞屬于行為信息
D．生命活動的正常進行和生物種群的繁衍離不開信息的傳遞
答案　B
解析　利用性外激素擾亂某些動物雌雄交配，屬于生物防治，B錯誤。
二、非選擇題
13．(2019·山東德州高三期末)白洋淀濕地公園具有調節氣候、凈化污水等功能。公園內由近水邊到陸地可分為光灘區、近水緩沖區、核心區等區域。回答下列問題：
(1)公園中的某種植物由近水邊到陸地沿地表隨機分布，這________(填“屬于”或“不屬于”)群落的水平結構，理由是________________________________。
(2)區別核心區和近水緩沖區這兩個群落的重要特征是____________，濕地具有凈化污水的功能，同時還能進行科學考察，體現了生物多樣性的____________價值。
(3)濕地中某種以草籽和食草昆蟲為食的鳥類糞便中的能量屬于第________營養級的能量，該種鳥類同化的能量不能100%用于生長、發育和繁殖等生命活動，原因是________________________________。
(4)在調查中發現，雄性斑鳩通過點頭或鞠躬追求配偶，這屬于信息傳遞中的________信息，該現象說明信息傳遞的作用是________________________________。
答案　(1)不屬于　該現象描述的是種群的空間特征
(2)物種組成　間接和直接
(3)一、二　有一部分通過呼吸作用以熱能的形式散失
(4)行為　種群繁衍離不開信息的傳遞
14．如圖為生態系統中碳循環示意圖，其中甲、乙、丙表示生態系統中的三種成分。
請據圖回答：
(1)生態系統的碳循環是指碳元素在__________________之間不斷循環的過程。
(2)X與甲中圖示生物類群的能量來源不同，X代表的生物為____________________；Y的細胞結構與丙中圖示生物不同，Y的細胞結構最主要的特點是____________________________________。
(3)大氣中的CO2在甲中圖示的________處(在a～d中選擇)合成有機物；含碳有機物在甲中圖示的______處(在a～d中選擇)可以分解為CO2。
(4)除化石燃料燃燒外，還可以通過________________________途徑產生CO2。
答案　(1)生物群落與無機環境
(2)化能自養細菌(或硝化細菌等)　有以核膜為界限的細胞核
(3)c　a和b
(4)微生物的分解
解析　(2)圖中X與甲都能利用CO2合成有機物，都為自養型生物。甲有葉綠體，為植物，又因為X與甲所表示生物類群的能量來源不同，所以X代表的生物為化能自養細菌。圖中Y與丙都是分解者，丙為細菌，而Y的細胞結構與丙中圖示生物不同，所以Y是真核生物，其細胞結構最主要的特點是有以核膜為界限的細胞核。
(3)大氣中的CO2在甲中圖示的c處(葉綠體基質)合成有機物；含碳有機物在甲中圖示的a(細胞質基質)和b(線粒體)處可以分解為CO2
(4)除化石燃料燃燒外，還可以通過微生物的分解途徑產生CO2。
15．(2019·遼寧撫順一模)根據生態系統的結構和功能相關知識，回答下列問題：
(1)蚯蚓是森林中的土壤動物之一，主要以植物的枯枝敗葉為食，從生態系統的成分角度看，蚯蚓是________，該成分在生態系統中的主要作用是________________________，從生態系統的功能角度看，蚯蚓的行為促進了________________________。
(2)許多昆蟲都能在特定時期釋放吸引異性的信息素，這體現了生態系統信息傳遞的作用是________________________。人們常利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物，從而降低害蟲密度，其中信息素屬于________信息，此過程為________防治，該防治方法的主要優點是________________。
(3)桑基魚塘的生產模式是利用桑葉喂蠶，蠶沙(蠶糞)養魚，魚塘泥肥桑，其中蠶沙中所含的能量屬于第________營養級所含的能量，蠶沙中的碳元素以________形式流向魚，桑基魚塘體現的生態學原理是____________________。
答案　(1)分解者　將動植物遺體和動物的排遺物分解成無機物　生態系統的物質循環
(2)生物種群的繁衍離不開信息傳遞　化學　生物　對人類生存環境無污染
(3)一　有機物　實現對能量的多級利用，提高能量的利用率
解析　(3)蠶的糞便不屬于蠶同化的能量，而是蠶的食物中的能量，即第一營養級同化的能量，蠶沙中的碳元素以有機物形式流向魚，塘泥中微生物將有機物分解為無機物，這樣產生的水、二氧化碳、無機鹽有利于植物體吸收利用，從而提高植物光合作用速率，提高農作物的產量。桑基魚塘是生態農業，該生態系統遵循了物質循環再生原理，使整個生產過程進入了廢物資源化的良性循環，該生態系統在一定程度上實現了對物質和能量的多級利用。

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