資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
人教(2019)生物選擇性必修2（知識點+跟蹤檢測）
第4講 生態系統的物質循環、信息傳遞和穩定性
【課標導航】
2.2.3　分析生態系統中的物質在生物群落與無機環境之間不斷循環、能量在生物群落中單向流動并逐級遞減的規律
2.2.6　闡明某些有害物質會通過食物鏈不斷地富集的現象
2.2.7　舉例說出生態系統中物理、化學和行為信息的傳遞對生命活動的正常進行、生物種群的繁衍和種間關系的調節起著重要作用
2.3.1　解釋生態系統具有保持或恢復自身結構和功能相對穩定，并維持動態平衡的能力
2.3.2　舉例說明生態系統的穩定性會受到自然或人為因素的影響，如氣候變化、自然事件、人類活動或外來物種入侵等
2.3.3　闡明生態系統在受到一定限度的外來干擾時，能夠通過自我調節維持穩定
一、碳循環
1．物質循環的概念
2．碳循環的過程
(1)請寫出圖中標號的名稱：
①呼吸作用，②光合作用，③攝食，④呼吸作用，⑤燃燒，⑥分解作用。
(2)循環形式：CO2(CO2??含碳有機物)。
(3)碳在無機環境和生物群落之間的傳遞只有生產者與無機環境之間是雙向的，而其他各成分之間均是單向的。
3．碳循環的破壞——溫室效應
(1)形成原因：大量化石燃料的燃燒，導致大氣中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循環的平衡。
(2)影響：使氣溫升高，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。
二、信息傳遞
1．信息的種類、特點、來源及實例(連線)
2．信息傳遞的作用
3．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。
三、生態系統的穩定性
1．概念：生態系統所具有的保持或恢復自身結構和功能相對穩定的能力，叫做生態系統的穩定性。
2．原因：生態系統具有自我調節能力。
3．調節基礎：負反饋調節。
4．特點：調節能力有一定的限度。
5．提高生態系統穩定性的措施
(1)控制對生態系統干擾的程度，對生態系統的利用應該適度，不應超過生態系統的自我調節能力。
(2)對人類利用強度較大的生態系統，應實施相應的物質、能量投入，保證生態系統內部結構與功能的協調。
[基礎微點練清]
1．判斷正誤
(1)黑光燈傳遞給趨光性昆蟲的信息屬于化學信息(×)
(2)生態系統的物質循環和能量流動有其自身的運行規律 (√)
(3)負反饋調節有利于生態系統保持相對穩定(√)
(4)影響荷塘中“鷗鷺”等鳥類分布的主要因素是光照和人類活動 (×)
(5)能量流動和物質循環是兩個相對獨立的過程(×)
[新人教版選擇性必修2 P67“概念檢測”T1(2)]
(6)不同的生態系統，抵抗力穩定性和恢復力穩定性的強度不同[新人教版選擇性必修2 P77“概念檢測”T1(2)](√)
(7)物質循環發生在生物群落與非生物環境之間(×)
[新人教版選擇性必修2 P67“概念檢測”T1(1)]
(8)植物可通過呼吸作用和光合作用參與生態系統的碳循環(√)
2．下列有關生態系統功能的敘述，錯誤的是(　　)
A．生態系統通常依賴生產者固定太陽能
B．消費者通過呼吸作用將碳排放回大氣
C．物質循環是以每個生態系統為單位獨立進行的
D．分解者分解作用加強使大氣CO2濃度上升
解析：選C　組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素，都不斷進行著從無機環境到生物群落，又從生物群落到無機環境的循環過程，這就是生態系統的物質循環。這里所說的生態系統，指的是地球上最大的生態系統——生物圈，其中的物質循環具有全球性，因此又叫生物地球化學循環。
3．(新人教版選擇性必修2 P72“概念檢測”T1)黃鼬(俗稱“黃鼠狼”)主要捕食鼠類，它們體內有臭腺，在遇到威脅時可排出臭氣麻痹敵人，鼠類聞到臭氣時往往選擇逃離。以下有關解釋不合理的是(　　)
A．釋放的臭氣是一種化學信息
B．這種氣味信息只對黃鼬有利
C．釋放臭氣有利于黃鼬躲避危險
D．臭氣作為信息可調節種間關系
解析：選B　黃鼬在遇到威脅時可排出臭氣麻痹敵人，利于黃鼬逃跑。同時，鼠類聞到臭氣往往選擇逃離，利于鼠躲避黃鼬的捕食。
4．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．植物生長素對自身生長的調節屬于信息傳遞中的化學信息
C．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
D．利用人工合成的性引誘劑誘捕害蟲屬于生態系統信息傳遞的應用
解析：選D　生態系統中的信息來源不僅來自生物群落中的各種生物，還可以來自無機環境，例如溫度、濕度、光照等；生態系統的信息傳遞發生在生物與生物、生物與環境之間，而植物激素的作用是在個體內，不屬于生態系統的信息傳遞；一定限度內，食草動物吃草也有利于草的更新與分蘗；用人工合成的性引誘劑誘捕害蟲屬于化學信息的應用。
5．(新人教版選擇性必修2 P77“拓展應用”T1)當地百姓在河流中淘米洗菜，洗澡洗衣，為什么河水仍能保持清澈？
提示：生態系統具有抵抗力穩定性，當河水受到輕微污染(如淘米洗菜、洗澡洗衣等)時，河水能通過物理沉降、化學分解和微生物分解，很快消除污染，因此河水仍能保持清澈。
一、生態系統的物質循環
[試考題·查欠缺]
1．(全國卷Ⅲ)生態系統的物質循環包括碳循環和氮循環等過程。下列有關碳循環的敘述，錯誤的是(　　)
A．消費者沒有參與碳循環的過程
B．生產者的光合作用是碳循環的重要環節
C．土壤中微生物的呼吸作用是碳循環的重要環節
D．碳在無機環境與生物群落之間主要以CO2形式循環
解析：選A　消費者的存在能加快生態系統的物質循環，A錯誤；光合作用是指生產者利用光能，將CO2和水轉化成有機物，并且釋放出氧氣的過程，大氣CO2庫中的碳進入生物群落是通過生產者的光合作用或化能合成作用實現的，生產者的光合作用是碳循環的重要環節，B正確；土壤中的微生物可以通過呼吸作用將含碳有機物中的碳返回大氣中，土壤中微生物的呼吸作用是碳循環的重要環節，C正確；碳在生物群落和無機環境之間的循環主要以CO2的形式進行，在生物群落內部主要以含碳有機物的形式傳遞，D正確。
2．(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：
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 12 730 2 560 5 330 470 440
幼齡 1 460 3 240 4 310 360 390
*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________(填“大于”“等于”或“小于”)老齡群落。根據年碳收支分析，幼齡西黃松群落________(填“能”或“不能”)降低大氣碳總量。
解析：(1)西黃松群落被砍伐后，能形成自然幼齡群落，體現了生態系統的恢復力穩定性。(2)植物在光合作用的暗反應階段固定CO2，暗反應發生在葉綠體基質中。根據題意可知，幼齡西黃松群落每年每平方米用于生長、發育和繁殖的碳量可用表格中的凈初級生產力表示，所以幼齡西黃松群落用于生產者當年生長、發育和繁殖的碳量每平方米為360 g。用于生長、發育和繁殖的碳可通過消費者的呼吸作用和分解者的分解作用返回大氣中。(3)分析表中數據，幼齡西黃松群落中每克生產者活生物量的凈初級生產力為360÷1 460≈0.246 6，老齡西黃松群落中每克生產者活生物量的凈初級生產力為470÷12 730≈0.036 9，前者大于后者。表中幼齡西黃松群落的凈初級生產力為360 g/(m2·年)，但是整個生態系統碳的輸出量為390 g/(m2·年)，因此幼齡西黃松群落不能降低大氣中的碳總量。
答案：(1)恢復力　(2)基質　360　消費者　分解者 (3)大于　不能
3．(浙江選考)某生態系統碳循環的部分示意圖如下，請回答下列問題：
(1)圖中的字母________表示大氣中的CO2，由于許多因素的影響，使其含量夏季________冬季。
(2)CO2被生產者吸收轉變成體內物質進入生物群落，再被圖中的A、B的________和C的分解作用以及E的燃燒，轉變成CO2后再重新循環。若此生態系統中的生物群落處在正常演替過程中，生產者吸收的CO2量________整個生物群落排放的CO2量。
(3)若將本題圖修改為該生態系統的能量流動示意圖，可將D的含義改為________，其他字母及文字代表的含義不變，還需要修改之處有：增加“光→”A、取消“→E→”D、________。
解析：(1)根據圖中箭頭指向及題干信息可判斷，A代表生產者，B代表消費者，C代表分解者，D代表大氣中的CO2，E代表化石燃料。大氣中的CO2含量有明顯的季節變化和晝夜變化，夏季光合作用比較強，所以夏季大氣中的CO2含量比冬季低。(2)生產者和消費者中的碳有一部分通過細胞呼吸進入大氣。在群落演替的過程中，生產者吸收的CO2大于整個生物群落排放的CO2量。(3)若將圖修改為生態系統的能量流動圖，則圖中D將表示為非生物環境，生物不能利用熱能，所以取消D到A的箭頭。
答案：(1)D　低于　(2)呼吸作用　大于　(3)非生物環境　取消 D“→”A
[強知能·補欠缺]
1．碳循環過程
(1)碳循環及存在形式
①在生物群落和無機環境間：以CO2形式循環。
②在生物群落內部：以含碳有機物形式傳遞。
③在無機環境中：主要以CO2和碳酸鹽形式存在。
(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)溫室效應的產生原因
①化石燃料的大量燃燒，產生大量CO2。
②植被破壞，降低了對大氣中CO2的調節能力。
2．物質循環與能量流動的關系
項目 能量流動 物質循環(以碳循環為例)
形式 太陽能→化學能→熱能 無機物有機物
特點 單向流動、逐級遞減 全球性、循環性
范圍 生態系統各營養級 生物圈(全球性)
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
圖示
3．參與碳循環的四種成分的判斷方法
判斷的關鍵是找到具有雙向箭頭的兩種成分，然后再逐步分析，得出答案。
圖示 解讀
先根據雙向箭頭確定A和B應為生產者或大氣CO2庫，再由多個內指箭頭可判斷B為大氣CO2庫(不能寫“無機環境”)，再根據A→D，C→D，確定D為分解者，C為消費者
根據A與C之間的雙向箭頭及C有多個內指箭頭判斷：A和C分別是生產者和大氣CO2庫。根據A、B、D的碳都流向E，可進一步判斷：B是初級消費者，D是次級消費者，E是分解者
首先找出相互之間具有雙向箭頭的兩個成分，即A和E，一個為生產者，一個是大氣CO2庫。又因為其他各個成分都有箭頭指向A，所以A為大氣CO2庫，E為生產者。再根據其他生物部分的箭頭都指向C，所以C是分解者，剩余的B、D、F則為消費者
[練題點·全過關]
1.如圖為生態系統碳循環示意圖，圖中A、B、C代表生態系統的成分，數字表示碳的流動。下列敘述正確的是(　　)
A．圖中生產者和B構成食物鏈或食物網
B．①②④⑥⑦為CO2形式，③⑤為有機物形式
C．③④⑤⑥⑦之和等于生產者同化的碳的總量
D．經③流向B的碳全部儲存于B體內的有機物中
解析：選A　據圖分析可知，A表示大氣中的CO2庫，B表示消費者，C表示分解者，所以生產者和B構成食物鏈或食物網，A正確。①表示光合作用或化能合成作用，②表示呼吸作用，⑥表示分解者的分解作用，⑦表示消費者的呼吸作用，這些過程中碳元素以CO2的形式傳遞；③表示捕食關系，④表示生產者中的碳元素流向分解者，⑤表示消費者中的碳元素流向分解者，這些過程中碳元素都是以含碳有機物的形式傳遞的，B錯誤。生產者同化的碳的總量為光合作用固定的太陽能總量，即①的總量，由于碳大部分通過呼吸作用以CO2的形式散失，所以③④⑤⑥⑦之和小于生產者同化的碳的總量，C錯誤。經③流向B的碳大部分通過呼吸作用以CO2的形式散失，少量的碳元素儲存于B體內的有機物中，D錯誤。
2．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，各成分間以CO2的形式傳遞碳元素
C．對E過度開發利用會打破生物圈中碳循環的平衡
D．碳循環過程需要能量驅動，同時又是能量的載體
解析：選B　圖中A為消費者，B為分解者，C為生產者，D為大氣中的CO2庫；碳元素在生物群落與無機環境之間以CO2的形式傳遞，在生物群落之間以含碳有機物的形式傳遞。
[方法技巧]
“三看法”快速確認碳循環的各環節
二、生態系統的信息傳遞和穩定性
[試考題·查欠缺]
1．(海南高考)某同學將一面鏡子豎立在一棵樹旁，該樹上的一只小鳥飛到鏡前，對著鏡子中的“小鳥”憤怒地啄擊撲打。下列關于該事件中信息傳遞的敘述，錯誤的是(　　)
A．小鳥啄擊撲打的動作本身是一種行為信息
B．小鳥的眼睛能夠感受鏡子發出的物理信息
C．小鳥把鏡子傳遞的信息當作來自入侵者的信息
D．激怒小鳥的信息是直接來自非生物的化學信息
解析：選D　小鳥對著鏡子中的“小鳥”憤怒地啄擊撲打是動物的特殊行為，能夠對于同種或異種生物傳遞某種信息，屬于行為信息，激怒小鳥的信息是直接來自鏡子中的“小鳥”的物理和行為信息。
2．(2019·海南高考)假設在某島嶼上多年來總是存在一個約由m只狼組成的狼群、一個約由n只狼組成的狼群和若干只單獨生活的狼。下列說法錯誤的是(　　)
A．該島上的狼能夠依據獵物留下的氣味信息追捕獵物
B．狼從獵物獲得的能量大于獵物從生產者獲得的能量
C．島上狼的總數可能已接近該島允許狼生存的最大數量
D．從島上狼的數量相對穩定可推測島上環境條件相對穩定
解析：選B　獵物的氣味信息屬于化學信息，可以為狼追捕獵物提供依據，A正確；由于相鄰兩個營養級之間的能量傳遞效率為10%～20%，且能量在流動過程中逐級遞減，因此獵物從生產者獲得的能量大于狼從獵物獲得的能量，B錯誤；由于島上狼的數量長期穩定在m＋n＋若干只，說明島上狼的總數可能已接近該島允許狼生存的最大數量即環境容納量，C正確；從島上狼的數量多年來保持相對穩定，可推測島上環境條件相對穩定，若環境條件變化較大，則狼的數量會出現較大變化，D正確。
[強知能·補欠缺]
1．判斷信息種類的兩種方法及辨析
(1)涉及聲音、顏色、植物形狀、磁力、溫度、濕度這些信號，通過動物感覺器官皮膚、耳朵、眼或植物光敏色素、葉、芽等感覺上述信息，則判斷為物理信息。
(2)若涉及化學物質揮發性(如性外激素等)這一特點，則判斷為化學信息。
(3)凡涉及“肢體語言”者均屬行為信息。如孔雀開屏。
(4)若在影響視線的環境中(如深山密林)，生物間多依靠“聲音”這種物理形式傳遞信息。
(5)若在噪音嘈雜的環境(如洪水瀑布旁)，生物多以“肢體語言”這種行為信息進行交流。
2．圖解生態系統的穩定性
(1)對生態系統穩定性的理解
①結構的相對穩定：生態系統中，動植物種類及數量一般不會有太大的變化，一般相關種群數量呈現周期性變化，可用如圖曲線表示。
②功能的相對穩定：生物群落能量的輸入量與輸出量保持相對平衡，物質的輸入與輸出也保持相對平衡。
③生態系統的穩定是系統內部自我調節的結果，這種調節主要依靠群落內部種間關系及種內斗爭來實現。
(2)判斷生態系統抵抗力穩定性大小的方法
3．生態系統抵抗力穩定性、恢復力穩定性和總穩定性的關系(如圖所示)
(1)圖中兩條虛線之間的部分表示生態系統功能正常的作用范圍。
(2)y的大小可以作為抵抗力穩定性強弱的指標，偏離大說明抵抗力穩定性弱；反之，抵抗力穩定性強。
(3)x可以表示恢復到原狀所需的時間，x越大，表示恢復力穩定性越弱；反之，恢復力穩定性越強。
(4)TS表示曲線與正常范圍之間所圍成的面積，可作為總穩定性的定量指標，這一面積越大，說明這個生態系統的總穩定性越低。
(5)抵抗力穩定性與恢復力穩定性的比較
項目 抵抗力穩定性 恢復力穩定性
區別 實質 保持自身的結構與功能相對穩定 恢復自身的結構與功能相對穩定
核心 抵抗干擾，保持原狀 遭到破壞，恢復原狀
影響因素 生態系統中物種豐富度越大，營養結構越復雜，抵抗力穩定性越強 生態系統中物種豐富度越小，營養結構越簡單，恢復力穩定性越強
二者聯系 ①相反關系：一般來說，抵抗力穩定性強的生態系統，恢復力穩定性弱，反之亦然；②二者是同時存在于同一系統中的兩種截然不同的作用力，它們相互作用，共同維持生態系統的穩定。如圖所示：
4．生態系統自我調節能力的兩條途徑
(1)通過凈化作用：物理沉降、化學分解、微生物的分解是河流生態系統抵抗環境污染的有效途徑。
(2)通過營養結構：生態系統的營養結構具有反饋調節機制，如在森林生態系統中，通過負反饋調節來抵抗外界干擾，維持自身穩定。
[練題點·全過關]
1．(2019·海南高考)下列關于外來物種入侵的敘述，錯誤的是(　　)
A．外來物種入侵會對當地群落的演替產生嚴重的影響
B．淡水湖泊中出現的水華現象都是由外來物種入侵引起的
C．水葫蘆引入我國后對一些淡水生態系統造成嚴重影響
D．入侵植物進入適宜其生長的地區可影響當地物種的生存
解析：選B　外來物種入侵，如水葫蘆瘋長，會對當地群落的演替產生嚴重的影響，A正確；淡水湖泊中出現水華現象的主要原因是生活污水、工業廢水排入，導致水體中氮磷含量過高，B錯誤；水葫蘆引入我國后數量瘋長，破壞了當地淡水生態系統的穩定性，C正確；入侵植物進入適宜其生長的地區可能呈“J”型增長，會影響當地物種的生存，D正確。
2．假設動物“溝通”的定義是：發信息者發出信息以改變接收信息者的行為。則下列不屬于“溝通”的是(　　)
A．親鳥假裝翅膀受傷，以吸引天敵的注意，使其遠離雛鳥
B．捕食性螢火蟲模擬他種螢火蟲的發光信號，以吸引該種雄蟲前來，將之捕食
C．母土撥鼠發出警告叫聲，使小土撥鼠及時躲避天敵
D．老鼠在草叢中跑動的聲音，吸引了天敵的注意
解析：選D　根據題干中對動物“溝通”的定義，可以得出D選項不符合要求，老鼠在草叢中跑動的聲音，吸引了天敵的注意，是老鼠的無意識行為，并沒有改變接收信息者的行為，不屬于動物的“溝通”。
3．(2021·柳州模擬)下圖是河流生態系統受到生活污水(含大量有機物)輕度污染后的凈化作用示意圖。下列分析錯誤的是(　　)
A．AB段溶解氧隨有機物被細菌分解而大量消耗
B．伴隨含碳有機物被大量分解，NH等無機鹽離子逐漸增加，使藻類大量繁殖
C．BC段細菌減少的原因是溶解氧減少
D．該流域輕度污染后的凈化作用體現了生態系統具有一定的自我調節能力
解析：選C　AB段，需氧型細菌大量繁殖，溶解氧隨有機物被細菌分解而大量消耗，A正確；由圖可知，伴隨含碳有機物被大量分解，NH等無機鹽離子逐漸增加，為藻類的繁殖提供了更多的礦質元素，進而使藻類大量繁殖，B正確；BC段細菌減少的原因是有機物較少，C錯誤；該流域輕度污染后的凈化作用體現了生態系統具有一定的自我調節能力，若將大量生活污水排入河流，會超出河流自我調節能力的限度而導致其中的生物大量死亡，D正確。
一、生命觀念——用穩態與平衡觀分析生態系統的穩定性
1．穩態與平衡觀在生態系統中的表現
生態系統中的各種成分相互影響，共同實現系統的物質循環、能量流動和信息傳遞，生態系統通過自我調節保持相對穩定的狀態。如下圖所示：
2．反饋調節在生態系統穩態調節作用比較
項目 正反饋 負反饋
調節方式 加速最初發生變化的那種成分所發生的變化 抑制和減弱最初發生變化的那種成分所發生的變化
結果 常使生態系統遠離穩態 有利于生態系統保持相對穩定
實例分析 已污染的湖泊污染加劇 草原上食草動物與植物的平衡
[素養訓練]
1．(2021·西安調研)一個無人管理的小水塘會慢慢變小、變淺，成為一個小沼澤地，然后慢慢地變成一片灌木叢。下列關于該演替過程的敘述，錯誤的是(　　)
A．該演替過程中灌木因其在爭奪陽光中占優勢而取代前一群落成為優勢種
B．該演替過程中各種群的K值不一定都在上升
C．加強水塘管理會使得群落演替的方向與自然演替的方向不同
D．該群落最終一定能演替到森林階段
解析：選D　該演替過程中灌木因其在爭奪陽光中占優勢而取代前一群落成為優勢種，A正確；該演替過程中各種群的K值不一定都在上升，有的上升，有的下降，B正確；加強水塘管理會使得群落演替的方向與自然演替的方向不同，C正確；在氣候條件適宜的情況下，可以演替到森林階段，如果在干旱的荒漠地區，群落的演替就很難形成森林，或許只發展到草本植物階段或稀疏的灌木階段，D錯誤。
2．下列關于生態系統自我調節能力的敘述，錯誤的是(　　)
A．森林中，害蟲數量增多時食蟲鳥也會增多，害蟲種群的增長就受到抑制，這屬于生物群落內的負反饋調節
B．負反饋調節在生態系統中普遍存在，它是生態系統自我調節能力的基礎
C．自我調節能力強的生態系統，其穩定性也高
D．當外界干擾強度超過一定限度時，生態系統的自我調節能力將會減弱
解析：選C　自我調節能力強的生態系統，其抵抗力穩定性高，但恢復力穩定性低。
3．在水庫的上游，將廢棄農田和鹽堿地改造成大面積蘆葦濕地，通過生物降解、吸收，可以有效解決城市生活污水和農業生產對水源造成的污染問題，使水庫水質得到明顯改善。下列相關說法錯誤的是(　　)
A．濕地中生物種類多樣，可利用負反饋調節維持其結構和功能的相對穩定
B．從農田到蘆葦濕地的變化，體現了人類活動使群落演替按照不同于自然演替的方向進行
C．蘆葦濕地構成了一個在物質和能量上自給自足的生態系統
D．該濕地不同地段物種組成上的差異是群落水平結構的體現
解析：選C　蘆葦濕地生態系統在物質上能自給自足，但是在能量上，任何生態系統都需要不斷得到來自系統外能量的補充，以便維持正常功能。因此蘆葦濕地生態系統需要從外界吸收太陽能，在能量上不是自給自足。
4．全國各地的新農村建設極大地改善了農民的生產生活條件，但有些地方也因此出現了一些生態問題。請據圖回答下列問題：
(1)某小型湖泊旁邊有很多荒地，圖甲表示某荒地在春季時主要生物之間的食物關系，圖乙是圖甲相應的能量金字塔。在圖甲中，鳥與昆蟲的關系屬于__________，蛇在圖乙中屬于__________(填圖中字母)營養級層次。在春季，隨植被越來越茂盛，昆蟲的數量也隨之而增加，昆蟲總體上會呈現“S”型增長，主要原因是在生態系統中普遍存在________調節，它是生態系統自我調節能力的基礎。
(2)草原上不同地段上分布著種類和密度不同的牧草，在水平方向上它們通常呈________分布。草原上的植被能防風固沙、保持水土，對于緩解相鄰地區的沙塵天氣有一定作用，這就體現了生物多樣性的________價值。
(3)圖丙表示污水排放量對湖泊中各生物的生物量的影響。在污水排放量較小時，生物量的變化不大，說明該生態系統具有一定的________穩定性。
(4)外來物種黃花刺茄侵入草原后，在短期內數量迅速增加。黃花刺茄的莖稈和果實上長滿尖銳的毛刺，毛刺對動物來說是一種________信息，能有效降低動物對黃花刺茄的取食欲望，這表明生態系統中的信息傳遞具有________________________________功能。
解析：(1)由圖中食物鏈可知，蛇在圖乙中屬于三、四營養級層次，因此在乙圖中屬于A、B營養級層次；在春季，隨植被越來越茂盛，昆蟲的數量也隨之而增加，總體上會呈現“S”型增長，主要原因是在生態系統中普遍存在負反饋調節，它是生態系統自我調節能力的基礎。(2)草原上不同地段上分布著種類和密度不同的牧草，這屬于水平結構，其特征是呈鑲嵌分布。(3)生態系統具有一定的抵抗力穩定性，故在污水排放量較小時，生物量的變化不大，但生態系統的自我調節能力有一定限度，隨著排污量增加，最終生態系統會崩潰。(4)黃花刺茄的莖稈和果實上長滿尖銳的毛刺，毛刺通過光傳遞給動物，因此對動物來說是一種物理信息；這能有效降低動物對黃花刺茄的取食欲望，這表明生態系統中的信息傳遞具有調節種間關系，維持生態系統的穩定功能。
答案：(1)捕食和競爭　A、B　負反饋　(2)鑲嵌　間接　(3)抵抗力　(4)物理　調節種間關系，維持生態系統的穩定
二、長句作答——生態學的基本原理分析及其應用
常考角度1　理解記憶生態學的基本概念、原理類
[例1]　(2019·全國卷Ⅰ，節選)某果園中存在A、B兩種果樹害蟲，果園中的鳥(C)可以捕食這兩種害蟲；使用人工合成的性引誘劑Y誘殺B可減輕B的危害。A和B之間存在種間競爭關系，種間競爭通常是指______________________________________________。
[答案]　兩種或兩種以上生物相互爭奪相同的資源和空間而表現出來的相互抑制現象
[例2]　(2020·山東等級考)
與常規農業相比，有機農業、無公害農業通過禁止或減少化肥、農藥的使用，加大有機肥的應用，對土壤生物產生了積極的影響。某土壤中部分生物類群及食物關系如圖所示，三種農業模式土壤生物情況如表所示。
(1)土壤中的線蟲類群豐富，是土壤食物網的關鍵組分。若捕食性線蟲為該土壤中的最高營養級，與食細菌線蟲相比，捕食性線蟲同化能量的去向不包括________________________________________________________________________。
某同學根據生態系統的概念認為土壤是一個生態系統，其判斷依據是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)取樣深度不同，土壤中生物種類不同，這體現了群落的________結構。由表中數據可知，土壤生態系統穩定性最高的農業模式為________，依據是________________________________________________________________________
________________________________。
(3)經測定該土壤中捕食性線蟲體內的鎘含量遠遠大于其他生物類群，從土壤生物食物關系的角度分析，捕食性線蟲體內鎘含量高的原因是___________________________________
________________________________。
(4)植食性線蟲主要危害植物根系，研究表明，長期施用有機肥后土壤中植食性線蟲的數量減少，依據圖中信息分析，主要原因是________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析]　(1)據題圖食物網可知，捕食性線蟲是最高營養級，而食細菌線蟲位于中間營養級，因此捕食性線蟲同化能量的去向不包括流入下一個營養級。土壤中各類土壤生物組成的生物群落和無機環境相互作用形成統一整體，因此是一個生態系統。(2)不同深度的土壤中生物種類不同，這體現了群落的垂直結構。由表格數據可知，有機農業模式下土壤中的生物組分最多，食物網的復雜程度最大，穩定性最高。(3)鎘容易在生物體內積累，并隨著食物鏈的延長而在高營養級生物體內不斷富集。由于該食物網中捕食性線蟲所處的營養級最高，所以其體內鎘含量最高。(4)根據圖中信息可知，施用有機肥首先導致腐生細菌增加，進而導致食細菌線蟲增加，引起捕食性線蟲增加，植食性線蟲因被大量捕食而減少，減少量多于因植物根系增長而增加的量，最終會導致植食性線蟲的數量減少。
[答案]　(1)流入下一個營養級　土壤是由各類土壤生物組成的生物群落和無機環境相互作用而形成的統一整體　(2)垂直　有機農業　生物組分多，食物網復雜程度高　(3)鎘隨著食物鏈的延長逐漸積累　(4)長期施用有機肥后腐生細菌增加使食細菌線蟲增加，引起捕食性線蟲增加，植食性線蟲因被大量捕食而減少，減少量多于其因植物根系增長而增加的量
[增分指導]
1．常考內容和方式
高考要求考生對基礎知識部分內容的掌握必須扎實牢靠，對基礎性內容在試題命制中盡量涵蓋。生態學的基本概念和原理是考生應用和創新的基礎，是高考常考的內容之一。在命題方式上，常采用給出一定的問題情境，讓考生從中辨別作答。
2．備考方法和策略
生態學原理問題大多基礎性較強，難度不高，因此對此類問題的解答要力爭不失分，為達到這一目標，主要從以下兩個方面著手。
一是臨場答題要具有看清問題本質的“火眼金睛”。有的一眼就能看出考查內容，如[例1]和[例2]第(1)小題，直接考查種間競爭和生態系統的概念。有些問題僅僅是看著復雜，其實就是在教材中學習的基本原理，如[例2]第(2)、(3)小題，實際考查了生態系統穩定性高和生物富集的原理，等等。
二是功夫下在平時。扎實牢靠的基礎要靠平時的積累，復習備考時可采用“拉清單”的方法，把生態學的基本概念和原理羅列其中，然后逐一對照解決。
常考角度2　解釋生態學現象類
[例1]　(2020·全國卷Ⅲ，節選)假設某種藍藻(A)是某湖泊中唯一的生產者，其密度極大，使湖水能見度降低。某種動物(B)是該湖泊中唯一的消費者。該湖泊水體中A種群密度極大的可能原因是_______________________________________________________
________________________________(答出2點即可)。
[答案]　水體富營養化，沒有其他生產者的競爭
[例2]　(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)。
[解析]　(1)生態系統中能量沿食物鏈的傳遞特點是單向流動、逐級遞減。食物鏈中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，所以一條食物鏈的營養級數量一般不會太多。(2)根據題中信息可知，頂級肉食性動物對環境中的植食性動物有驅趕作用，這種作用是建立在“威懾”與“恐懼”基礎上的。甲的數量優勢地位喪失的原因可能是其對頂級肉食性動物的恐懼程度比乙高，導致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或野豬因恐懼減少了采食，從而減輕了野豬對該地區農作物的破壞。
[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
[增分指導]
1．常考內容和方式
解釋生態學現象類試題考查“變化”的內容較多，比如無機環境變化的原因、生物數量變化的原因、生態位的變化，等等。在命題方式上是靈活多樣的，但有一個共同的特點就是提供真實的、科學的問題情境，對考生的閱讀理解能力提出了新的要求，這也是對考生核心素養發展水平的一種評價方式。
2．解答方法
解釋生態學現象出現的原因最重要的一個原則就是“拉關系”。生態系統本身就是生物與生物、生物與無機環境相互作用形成的統一整體，各種因素彼此之間存在千絲萬縷的聯系，所以在解釋某一生態學現象時要善于從其周圍找原因，通俗地稱為“拉關系法”。比如[例1]解釋A種群密度極大的原因，只要把它的“關系”拉出來——非生物因素、生物因素，這樣就容易解釋了。再比如[例2]第(1)小題解釋食物鏈的營養級數量一般不會太多的原因，只要把它的能量“關系”拉出來——更多是通過其他途徑損耗了，問題就解釋通了。其他問題分析也是如此，學習中多嘗試練習應用。
常考角度3　解決實際問題類
[例1]　(2018·全國卷Ⅲ，節選)下圖是某農業生態系統模式圖。
據圖回答下列問題：
(1)生活垃圾中的細菌和真菌屬于分解者，在生態系統中分解者的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)根據生態系統中分解者的作用，若要采用生物方法處理生活垃圾，在確定處理生活垃圾的方案時，通常需要考慮的因素可概括為3個方面，即________________________________________________________________________
________________________。
[答案]　(1)將動植物遺體和動物的排遺物分解成無機物　(2)待分解垃圾的性質，引進的分解者生物的種類，處理環境的理化條件
[例2]　(2018·北京高考，節選)因含N、P元素的污染物大量流入，我國某大型水庫曾連續爆發“水華”。為防治“水華”，在控制上游污染源的同時，研究人員依據生態學原理嘗試在水庫中投放以藻類和浮游動物為食的鰱魚和鳙魚，對該水庫生態系統進行修復，取得了明顯效果。
(1)藻類吸收利用水體中的N、P元素，浮游動物以藻類為食，銀魚主要以浮游動物為食。由右圖可知，將鰱、鳙魚苗以一定比例投放到該水庫后，造成銀魚生物積累量____________，引起該變化的原因是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)鰱魚和鳙魚是人們日常食用的魚類。為繼續將投放鰱、鳙的方法綜合應用，在保持良好水質的同時增加漁業產量，以實現生態效益和經濟效益的雙贏，請提出兩條具體措施________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[答案]　(1)明顯下降　鰱、鳙與銀魚在食物上存在競爭關系　(2)定期適度捕撈鰱、鳙；定期合理投放鰱、鳙；控制性捕殺鰱、鳙的捕食者；控制人類活動(工業、農業、旅游等)對該水庫生態環境的負面影響
[增分指導]
1．常考內容和方式
生態文明建設是我國倡導和實施的一項基本戰略，從這一高度理解生態類問題尤為重要。高考強調學以致用，在命題上一定會堅持理論聯系實際的原則，使用貼近時代、貼近社會、貼近生活的素材，考查考生運用生態學原理解決生產問題、環境保護的問題、野生動植物資源調查和保護問題，等等。
2．解答方法
根據生態學的原理解答實際應用的問題一個主要思路就是通盤考慮。因為要解決實際的環境問題，往往涉及環境中的無機物的種類、成分性質，涉及食物鏈中生產者、消費者及其關系，涉及分解者種類、數量，涉及人類活動的干擾和社會經濟生活，等等。只有通盤考慮，養成辯證思維的習慣，才能開闊思路，準確綜合運用知識解答問題。如[例1]第(2)小題，處理生活垃圾要考慮的因素，需要通盤考慮垃圾的類型、分解者種類以及分解所需的條件，就可以準確組織出來答案。再比如[例2]第(2)小題，提出具體的措施就可以進行“通盤考慮”打開思路，合理作答。
[素養訓練]
1．(2021·唐山調研)如圖甲表示某草原生態系統中的部分食物網，圖乙表示該草原食草動物捕食強度對生產者有機物積累速率的影響，請據圖回答問題：
(1)圖甲中，鷹處于第________營養級，該生態系統中除圖甲中包含成分外還有______________________________。
(2)圖甲中，鷹的能量來源于蛇的比例為m，若鷹增重y kg時至少需要兔為x kg，則y＝________________________________________________________________________(用x、m表示)。
(3)圖甲中，蛇的消失導致鷹的數量增加的原因是____________________________
________________________________________________________________________。
(4)圖乙中，食草動物捕食強度低于a時，生產者有機物積累速率隨捕食強度的增加而增大，原因可能是________________________________________。
(5)據圖乙分析，確定該草原最大載牧量時，食草動物捕食強度不能超過________點水平(填字母)。其原因是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)圖甲中共包含3條食物鏈，鷹處于第三和第四營養級，圖甲表示的是食物網，包含生態系統的生產者和消費者，缺少分解者和非生物的物質和能量。(2)至少需要食物，則按20%的傳遞效率計算，鷹的能量來源于蛇的比例為m，若鷹增重y kg，來源于兔的能量x＝my÷20%÷20%＋(1－m)y÷20%，解得y＝x。(3)蛇消失，則鷹的營養級降低，獲取的能量增加，所以鷹的數量增加。(4)食草動物捕食強度低于a時，生產者有機物積累速率隨捕食強度的增加而增大，原因可能是食草動物的捕食作用降低了植物間的斗爭，植物獲取的陽光增加。(5)確定該草原最大載牧量時，食草動物捕食強度不能超過c點，超過c點以后生產者有機物積累速率小于零，生態系統會遭到破壞。
答案：(1)三、四　分解者和非生物的物質和能量
(2)x　(3)鷹的營養級降低，獲取的能量增加，所以鷹的數量增加　(4)食草動物的捕食作用降低了植物間的斗爭　(5)c　超過c點以后生產者有機物積累速率小于零，生態系統會遭到破壞
2．(2021·龍巖模擬)動物個體在其生存的環境中，可能表現出三種類型的分布格局：均勻分布、隨機分布和集群分布。如果個體在空間和時間上接近相鄰的其他個體時，能以某種方式獲得好處，當許多個體都這樣做時就會形成集群分布，這種現象可稱為“自私牧群原則”。有一種昆蟲叫“十七年蟬”，它的幼蟲需要在地下生活17年，在17年后的夏季爬出地面轉化為成蟲，成蟲僅能存活約1個月。如圖是出現在某地的一個“十七年蟬”種群的密度變化和被鳥類捕食百分比的變化。回答下列問題：
(1)該地的十七年蟬構成了一個種群，具有一系列的數量特征，其中，種群最基本的數量特征是______________。調查十七年蟬的種群密度，一般不采用標志重捕法，其原因可能是________________________________________________________________________。
(2)根據圖分析，在空間上，十七年蟬的成蟲在其生存環境中的分布格局的類型最可能是______________。判斷的理由是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在時間上，十七年蟬表現出了高度同步化的生命周期，在種群的正常生命周期之外，沒有發現過早或過晚出現該種蟬。根據“自私牧群原則”分析，其原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)種群密度是種群最基本的數量特征。十七年蟬的活動能力弱，活動范圍小，幼蟲分布于地下，成蟲棲息于樹上，個體較小，難以捕捉，因此調查十七年蟬的種群密度，一般不采用標志重捕法。(2)根據圖分析，種群密度小時被鳥類捕食率高，密度大時被捕食率低，密度大有利于生存。因此在空間上，十七年蟬的成蟲在其生存環境中最可能呈集群分布。(3)若該種蟬過早或過晚出現，此時種群密度較小，容易被鳥類捕食而被淘汰，個體難以從群體中獲益，被選擇下來的是高度同步化的大種群。因此在時間上，十七年蟬表現出了高度同步化的生命周期，在種群的正常生命周期之外，沒有發現過早或過晚出現該種蟬。
答案：(1)種群密度　十七年蟬的活動能力弱，活動范圍小，個體小難以捕捉　(2)集群分布　種群密度小時被鳥類捕食率高，密度大時被捕食率低，密度大有利用于生存　(3)若過早或過晚出現的該種蟬，此時種群密度較小，容易被鳥類捕食而被淘汰，個體難以從群體中獲益，因此被選擇下來的是高度同步化的大種群
3．(2021·西安調研)叢枝菌根(AM)真菌是土壤中重要的微生物類群之一，AM真菌可以與宿主植物的根系形成菌絲體網絡，增加宿主植物對礦質元素的吸收，從而促進宿主植物的生長，同時AM真菌自身必須依賴宿主植物為其提供光合產物以維持存活與生長。請回答下列問題：
(1)AM真菌與宿主植物之間是______________關系。AM真菌促進植物生長是因為其能夠提高宿主植物對土壤中N、P等養分的吸收效率，N、P可共同用于合成____________________________(至少填2種)等有機物。
(2)研究發現，利用AM真菌可對退化草原進行恢復與治理，此過程屬于群落的__________演替。在對退化草原進行恢復與治理過程中特別強調該生態系統的__________能力與生物的適應性，充分依靠生態系統自身的能力并以人為手段使退化草原生態系統的__________和功能恢復到(或接近)原狀。
(3)AM真菌能在一定程度上提高草本植物的抗病能力，據題干推測其機理可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)根據題干信息可知，AM真菌與宿主植物之間是互利共生關系。核酸、ATP、磷脂等有機物中含有N、P元素，因此N、P可共同用于合成核酸、ATP、磷脂等有機物。(2)利用AM真菌可對退化草原進行恢復與治理，此過程屬于群落的次生演替。在對退化草原進行恢復與治理過程中特別強調該生態系統的自我調節能力與生物的適應性，充分依靠生態系統自身的能力并以人為手段使退化草原生態系統的結構和功能恢復到原狀。(3)AM真菌與宿主植物的根系形成菌絲體網絡，通過與病原菌競爭植物根系的位置，從而阻止病原菌入侵。因此AM真菌能在一定程度上提高草本植物的抗病能力。
答案：(1)互利共生　核酸、ATP、磷脂　(2)次生　自我調節　結構　(3)AM真菌與宿主植物的根系形成菌絲體網絡，(通過與病原菌競爭植物根系的位置)從而阻止病原菌入侵(或通過AM真菌形成的菌絲體網絡促進宿主植物對礦質元素的吸收，從而促進植物生長)
一、選擇題
1．下列有關生態系統信息傳遞及其應用的敘述，錯誤的是(　　)
A．利用黑光燈誘捕法來調查昆蟲的種群密度屬于生態系統中信息傳遞的應用
B．利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物，降低害蟲種群密度，屬于化學防治
C．信息的傳遞能夠調節生物種間關系，維持生態系統的穩定
D．短日照作物黃麻，南種北移可延長生長期，提高麻皮產量，是對物理信息的合理利用
解析：選B　用黑光燈誘捕、調查昆蟲的種群密度，是利用昆蟲的趨光性特點，這屬于生態系統中物理信息傳遞的應用，A正確；利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物，降低害蟲種群密度，屬于生物防治，B錯誤；信息的傳遞能夠調節生物種間關系，維持生態系統的穩定是生態系統中信息傳遞的意義之一，C正確；短日照作物黃麻，南種北移可延長生長期，是“日照長短”這個物理信息對黃麻植物的刺激引起的，D正確。
2．橘小實蠅危害多種水果和蔬菜。在治理蟲害時，農業技術員先使用性引誘劑誘殺雄性成蟲，再釋放不育雄性成蟲，使其與田間雌蟲交配，產下不能孵化的卵，最后引入它的天敵——寄生蜂，進一步消滅橘小實蠅。下列相關分析，正確的是(　　)
A．應使用標志重捕法估算橘小實蠅的種群密度
B．使用性引誘劑不會破壞橘小實蠅的性別比例
C．釋放不育雄性成蟲會降低橘小實蠅的出生率
D．引入的寄生蜂和橘小實蠅形成互利共生關系
解析：選C　橘小實蠅的幼蟲及卵活動范圍有限，活動能力弱，應使用樣方法估算橘小實蠅的種群密度，對于橘小實蠅的成蟲采用誘捕的方法調查種群密度，A錯誤；使用性引誘劑誘殺雄性成蟲，會破壞橘小實蠅的性別比例，B錯誤；根據題意可知，釋放不育雄性成蟲與田間雌蟲交配，產下不能孵化的卵，因此會降低橘小實蠅的出生率，C正確；根據題意可知，引入的寄生蜂和橘小實蠅形成寄生關系，D錯誤。
3．下列關于生態系統中物質循環的敘述，錯誤的是(　　)
A．物質循環是在生產者、消費者、分解者之間進行的
B．碳元素主要通過植物的光合作用進入生物群落
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，二者相互依存
解析：選A　物質循環應是在無機環境與生物群落之間進行的，A錯誤；碳元素主要通過植物的光合作用進入生物群落，B正確；化石燃料的大量燃燒使二氧化碳在短時間內被大量釋放到無機環境中，打破了生物圈中碳循環的平衡，C正確；物質循環和能量流動是同時進行的，物質是能量的載體，使能量沿食物鏈(網)流動，能量是物質循環的動力，因此二者相互依存，D正確。
4．下列關于生態系統的敘述正確的是(　　)
A．某生態系統中某個種群數量的增多，能提高生態系統的抵抗力穩定性
B．通過秸稈還田能夠實現物質和能量的循環利用
C．物質是能量流動的載體，能量作為動力使物質循環順利進行
D．河流受到輕微的污染仍然保持河水清澈，這說明其恢復力穩定性強
解析：選C　生態系統的抵抗力穩定性與生態系統的成分和營養結構有關，增加生態系統內各營養級生物的種類可增加生態系統抵抗力穩定性，A錯誤；通過秸稈還田能實現物質的循環利用和能量的多級利用，但是能量不能循環利用，B錯誤；物質是能量流動的載體，能量是物質循環的動力，C正確；河流受到輕微的污染仍然保持河水清澈，這說明其抵抗力穩定性強，D錯誤。
5．下圖為部分碳循環示意圖，下列敘述正確的是(　　)
A．圖中由生產者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ構成的食物鏈中，能量流動是單向、逐級遞減的
B．生產者為第一營養級，①②⑥⑧之和為生產者固定的總能量
C．根瘤菌與豆科植物互利共生時，其生命活動所需的有機碳來自⑥過程
D．①⑦⑧過程以CO2的形式進行，②③④⑤⑥過程以有機物的形式進行
解析：選D　圖中Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分別表示初級消費者、次級消費者和分解者，由生產者、Ⅱ和Ⅲ構成的食物鏈中，能量流動是單向、逐級遞減的，A錯誤；流經該生態系統的總能量是生產者通過①過程固定的能量，B錯誤；根瘤菌與豆科植物互利共生時，其生命活動所需的有機碳來自①過程，C錯誤；碳由無機環境進入生物群落的①過程和由生物群落返回無機環境的⑦⑧過程均以CO2的形式進行，碳在生物群落內的流動，②③④⑤⑥過程都以有機物的形式進行，D正確。
6．螢火蟲通過閃光來識別同伴；貓豎尾巴向對手示威；某種植物根系能分泌一種使休眠的真菌孢子發芽的化合物，如將這類物質在作物播種前施入土中，就可以使休眠孢子提前發芽，使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
解析：選B　物理信息指通過物理過程傳遞的信息，行為信息指通過生物的特殊行為傳遞的信息，化學信息指通過可以傳遞信息的化學物質傳遞的信息。題中閃光為物理信號，豎尾巴為特殊行為，植物根系分泌的化合物為可傳遞信息的化學物質，故三個實例分別體現了物理信息、行為信息、化學信息。
7．我國政府正大力推廣經濟效益、社會效益和生態效益相統一的生態農業。下列關于生態農業的敘述錯誤的是(　　)
A．生態農業系統中食物鏈和營養級越多，流向人類有益部分能量越多
B．生態農業系統的食物網較復雜，其抵抗力穩定性較高
C．生態農業系統設計的指導原則是實現生態系統的能量和物質的多級利用
D．生態農業系統屬于人工生態系統，其總能量是其植物所固定的太陽能
解析：選A　生態農業系統中食物鏈和營養級越多，在能量流動中消耗的能量越多，流向人類有益部分的能量越少，A錯誤。生態農業系統的食物網較復雜，自我調節能力就較強，其抵抗力穩定性較高，B正確。生態農業系統設計的指導原則是實現廢物資源化及能量的多級利用，C正確。生態農業系統屬于人工生態系統，流入生態系統的總能量為生產者固定的太陽能，D正確。
8．為助力“美麗鄉村”建設，科研人員對某地富營養化水體實施生態恢復，先后引入以藻類為食的某些貝類，引種蘆葦、香蒲等水生植物，以及放養植食性魚類等。經過一段時間，水體基本實現了 “水清”“景美”“魚肥”的治理目標。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．治理前的水體不能實現自我凈化說明該生態系統自我調節能力喪失
B．引種蘆葦、香蒲既可吸收水中無機鹽，又能遮光抑制藻類生長繁殖
C．放養植食性魚類可使生態系統中的物質和能量更好地流向人類
D．這一成功案例說明調整生態系統的結構是實施生態恢復的重要手段
解析：選A　生態系統具有一定的自我調節能力，但這種自我調節能力有一定的限度，如果外界干擾因素的強度超過了這個限度，生態系統就會遭到破壞，因此治理前的水體不能實現自我凈化說明該生態系統自我調節能力是有限的，而不是喪失，A錯誤；蘆葦、香蒲屬于挺水植物，由于其莖葉部分高出水面，相比藻類而言它們更能夠充分地利用光照，因此引種二者既可吸收水中無機鹽，又能遮光抑制藻類生長繁殖，B正確；植食性魚類可以以水中的浮游植物為食，浮游植物中的能量流向魚類，還減少了與其他植物競爭資源，進而使生態系統中的物質和能量更好地流向人類，C正確；這一成功案例說明調整生態系統的結構是實施生態恢復的重要手段，D正確。
9．下列關于生態系統中物質循環、能量流動、信息傳遞的敘述，正確的是(　　)
A．富營養化水體出現藍藻水華的現象，可以說明能量流動的特點
B．信息傳遞并不都是雙向的，生物間的信息傳遞是長期進化的結果
C．食物鏈各營養級中10%～20%的能量會被分解者利用
D．無機環境中的CO2可以在某生物群落中循環利用
解析：選B　富營養化水體出現藍藻水華的原因是大量有機污物排到江湖中導致藻類大量繁殖，可以說明物質循環的再生利用，而能量流動是單向的，A錯誤。信息傳遞并不都是雙向的，如草原上，草的綠色給羊傳遞了可食用的信息，羊不傳遞信息給草，這是單向的，生物間的信息傳遞是長期進化的結果，B正確。食物鏈由生產者和消費者構成，分解者不是食物鏈的成分，C錯誤。物質循環指生物群落與無機環境之間的循環，D錯誤。
10．土壤中的微生物、作物根系和土壤動物的呼吸都會釋放出大量的二氧化碳，統稱為土壤呼吸，土壤呼吸是陸地生態系統碳循環的重要環節。如圖是某林下的苔蘚和凋落物覆蓋條件下土壤呼吸的日變化動態。下列分析錯誤的是(　　)
注：Rs 裸為裸土土壤呼吸速率；Rs 苔為苔蘚覆蓋土壤呼吸速率；Rs 凋為凋落物覆蓋土壤呼吸速率。
A．凋落物中的能量可供給分解者和其他各營養級生物利用
B．該生態系統中對碳循環起關鍵作用的環節是生產者和分解者
C．土壤表層的凋落物覆蓋會影響土壤中有機物的分解速率
D．土壤表層的覆蓋物提高土壤呼吸速率的原因可能與提高溫度有關
解析：選A　分解者分解凋落物釋放的能量，大部分以熱能形式散失，少量轉移到ATP中供分解者自身生命活動所需，不能被其他營養級生物利用，A錯誤；在生態系統中，對碳循環起決定作用的關鍵環節是綠色植物的光合作用和微生物的分解作用，B正確；據坐標圖中曲線數據變化分析，Rs 凋>Rs 苔>Rs 裸，說明土壤表層的凋落物覆蓋可提高土壤中有機物的分解速率，C正確；溫度影響細胞呼吸中酶的活性，推測土壤表層的覆蓋物提高土壤呼吸速率的原因可能與提高溫度有關，D正確。
二、非選擇題
11．霧霾天氣的持續出現，是粗放式無序發展、環境污染、生態惡化帶來的后果。減少人類生活的碳排放，對維持生態系統的穩定，解決環境污染至關重要。如圖為某地區生態系統的物質循環及能量分布情況，其中甲、乙、丙是生態系統的組成成分，A、B、C、D是乙中的四種生物。請回答下列問題：
(1)該生態系統中可能存在的食物網為______________。
(2)圖中丙為________，通過________作用產生二氧化碳，甲通過________過程吸收二氧化碳。
(3)該生態系統的總能量為________________________。食物鏈中能量流動逐級遞減的原因是____________________________。
(4)該生態系統中B與D間可能存在的信息傳遞類型有________________________。該生態系統中，當B數量大量減少，最終該生態系統仍能保持穩定，說明該生態系統具有一定的________________。
解析：(1)由圖分析可知，甲為生產者，A為初級消費者，B、C為次級消費者，D為三級消費者，因此可能存在的食物網見答案。(2)圖中丙為分解者，通過呼吸作用產生二氧化碳，甲通過光合作用或化能合成作用吸收二氧化碳。(3)生產者固定的太陽能總量為該生態系統的總能量。食物鏈中由于一個營養級同化的能量除了自身呼吸消耗外，還有一部分未被下一個營養級利用及流向分解者，導致能量流動逐級遞減。(4)該生態系統中B與D均為消費者，可能存在的信息傳遞類型有物理信息、化學信息和行為信息等；由于生態系統具有自我調節能力，某種生物大量減少時，仍能保持生態系統的穩定。
答案：(1)　(2)分解者　分解(或呼吸)　光合作用(或光合作用和化能合成作用)　(3)甲通過光合作用固定的太陽能的總量　一個營養級同化的能量除了自身呼吸消耗外，還有一部分未被下一營養級利用及流向分解者　(4)物理、化學、行為信息　自我調節能力(或抵抗力穩定性)
12．藥物A由于某種原因隨著污水進入并影響湖泊生態系統。該過程的部分示意圖如下：
回答下列問題：
(1)在食魚鳥類體內檢測到較高濃度的藥物A，該藥物會使鳥類產生不良反應，這種現象屬于________。生物殘體、糞便等主要在湖泊的________層被分解者分解。
(2)若含藥物A的污水大量流入該湖泊，使某些藻類種群大暴發，造成水體的________現象，會導致魚類大量死亡，并可能由于________作用，該生態系統遠離穩態。
(3)若藥物A只是抑制某種雌魚的生殖能力，導致出生率降低，則該魚類種群的______________將下降，最終導致種群密度下降。
(4)若對該湖泊進行污水處理使其凈化，則水體中魚類種群數量將以______________增長方式恢復。
解析：(1)食魚鳥類在該食物網中處于最高營養級，在食魚鳥類體內檢測到較高濃度的藥物A，這種現象稱為生物密集。生物殘體、糞便等主要在湖泊的底泥層被分解者分解。(2)污水中含有大量有機物，會導致藻類大量繁殖，出現富營養化現象。魚類的數量會因死亡而減少，死魚腐爛后又進一步加重污染并引起更多魚的死亡，由于正反饋作用，該生態系統會遠離穩態。(3)出生率減去死亡率就是種群的自然增長率，出生率下降會引起自然增長率下降。(4)若對該湖泊進行污水處理使其凈化，則水體中魚類種群數量將以(S型)的增長方式恢復。
答案：(1)生物密集　底泥　(2)富營養化　正反饋　(3)自然增長率　(4)S型
13．如圖所示為自然界中碳循環示意圖。回答下列相關問題：
(1)自然界中，除了綠色植物外，生產者還有____________(至少寫出兩種生物)。
(2)若圖中①②分別表示動、植物部分同化能量的流向，則動物(兔子)糞便中的能量屬于________(填“①”或“②”)。
(3)圖中③④分別表示兩種重要的生理反應，即________和________。
(4)生態系統的功能包括物質循環、________和信息傳遞，前兩者之間的關系可以概括為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)化石燃料的大量燃燒不僅會導致溫室效應，還會導致霧霾，而霧霾可在一定時間內自行散去，這反映生態系統具有______________________能力。減少化石燃料的使用是緩解溫室效應和霧霾的重要措施，除該措施之外還可以___________________________________
_____________________________________。
解析：(1)能夠將無機物轉化成有機物的生物均為生態系統中的生產者，綠色植物和藍藻都能通過光合作用將CO2和H2O轉化成糖類等有機物，而硝化細菌等能通過化能合成作用將CO2和H2O轉化成糖類等有機物。(2)根據題意可知，①是動物(兔子)同化能量中流向分解者的部分，②是植物同化能量中流向分解者的部分，而動物(兔子)糞便中的能量屬于植物同化能量中流向分解者的部分，即②。(3)動、植物通過呼吸作用產生CO2，而綠色植物通過光合作用消耗CO2。(4)生態系統的功能包括物質循環、能量流動和信息傳遞，其中能量流動是物質循環的動力，物質循環是能量流動的載體。(5)出現霧霾說明環境遭到一定的破壞，而霧霾的自行散去，說明生態系統具有一定的自我調節能力。化石燃料的大量燃燒會產生大量CO2以及一些顆粒性物質，植物具有吸收CO2和吸附顆粒物的功能，一定程度上能緩解溫室效應和霧霾。
答案：(1)藍藻、硝化細菌　(2)②　(3)呼吸作用　光合作用　(4)能量流動　物質作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網)流動；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(或能量流動是物質循環的動力，物質循環是能量流動的載體)　(5)一定的自我調節　大力植樹造林、開發并使用潔凈能源等(答一條即可)
14．淡水魚類養殖是將魚種投放到水體中并加以一定的飼養管理，或對水體中的魚類資源進行繁殖和保護，從而獲得高產的養殖方式。養殖技術人員對某池塘生態系統的營養結構和能量流動情況調查后，得到了下面甲圖所示的食物網，乙圖表示某生態系統功能隨時間的變化曲線。請分析回答下列問題：
(1)甲圖的生物中，含能量最少的是________，因為能量流動的特點是________________________________________________________________________。
該生態系統中有食物鏈________條，鯽魚處于第________營養級。
(2)如果除去該生態系統中的浮游動物和雙翅目幼蟲，則黑魚的產量將____________，生態系統的抵抗力穩定性將________。
(3)甲圖的食物網中，浮游植物為搖蚊幼蟲提供了可以采食及棲息的信息，黑魚能夠根據鯽魚量的信息控制繁殖，這說明了生態系統中信息傳遞的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)乙圖中兩條虛線之間的部分表示_________________________________________。
對a、b兩個生態系統施加相同強度的干擾，若ya＞yb，則這兩個生態系統的抵抗力穩定性的關系為a____b(填“＞”“＜”或“＝”)；對同一生態系統來說，x和y呈__________(填“正相關”或“負相關”)。
解析：(1)甲圖中黑魚所占的營養級最高，其所含能量最少，原因是能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點。該食物網中有3條食物鏈，分別為：浮游植物→浮游動物→雙翅目幼蟲→鯽魚→黑魚，浮游植物→浮游動物→鯽魚→黑魚，浮游植物→搖蚊幼蟲→鯽魚→黑魚。鯽魚處于第三和第四營養級。(2)如果除去浮游動物和雙翅目幼蟲，必然導致搖蚊幼蟲增多，可推出黑魚的產量將會上升；因為物種豐富度減少，所以該生態系統的抵抗力穩定性會降低。(3)浮游植物為搖蚊幼蟲提供了可以采食及棲息的信息，黑魚能夠根據鯽魚量的信息控制繁殖，這些體現了信息傳遞調節生物種間關系、維持生態系統穩定性的功能。(4)乙圖的虛線部分表示處于動態平衡，說明是生態系統穩定性的正常范圍。在相同強度的干擾下ya＞yb，表明a生態系統受到的影響更大，其抵抗力穩定性低。對同一個生態系統來說，偏離正常范圍越大，恢復需要的時間就越長，故x和y呈正相關。
答案：(1)黑魚　單向流動、逐級遞減　3　三、四　
(2)上升　降低　(3)調節生物種間關系，維持生態系統的穩定
(4)生態系統穩定性的正常范圍　＜　正相關

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