2024届高考生物一轮复习第2单元生物与环境第4讲生态系统的物质循环信息传递及其稳定性和生态保护练习含解析新人教版必修275

PAGEPAGE112024届高考生物一轮复习第2单元生物与环境第4讲生态系统的物质循环信息传递及其稳定性和生态保护练习含解析新人教版必修275第4讲生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性和生态保护一、选择题(每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求)1．如图表示生态系统中碳循环的部分过程，其中甲、乙、丙、丁组成生物群落。下列分析错误的是(A)A．④增多是温室效应产生的主要原因B．图中箭头可以表示碳元素的循环方向C．甲、乙种间关系的调节还需要信息传递的作用D．无机环境中的CO2可以来自细胞呼吸[解析]由图中的箭头可知，甲是生产者，丁是分解者，乙、丙是消费者，温室效应产生的主要原因是过量地燃烧煤炭、石油等化石燃料，使大气中的二氧化碳含量过多，而不是分解者的呼吸增加造成的；物质是循环的，因此图示中的箭头可以表示碳元素的循环方向；信息传递可以调节生物的种间关系；无机环境中的二氧化碳可以来自生物细胞的呼吸，也可以来自化石燃料的燃烧。2．低碳生活已成为许多人的共同选择，甲图是农业生态系统模式图，乙图为碳循环示意图。以下说法不正确的是(C)A．乙图中过程③的场所主要在细胞的线粒体中B．甲图中沼气池中的微生物是该生态系统中的分解者C．甲图是农业生态系统模式图，多途径利用农作物，使能量能够循环利用，提高了该系统的能量利用率D．要减少温室效应，应调整图中的过程①⑤[解析]乙图中过程③表示生产者的呼吸作用，其场所主要在细胞的线粒体中，A正确；甲图中沼气池中的微生物能够利用农作物秸秆中有机物储存的能量，沼气池中的微生物如甲烷杆菌能将人畜粪便、农作物秸秆中的有机物分解产生甲烷(沼气的成分之一)，此时的微生物是分解者，B正确；甲图是农业生态系统模式图，多途径利用农作物，提高了该系统的能量利用率，但能量不能够循环利用，C错误；引起温室效应的主要原因是植被的破坏和化石燃料的大量燃烧，因此要减少温室效应，应调整图中的过程①⑤，D正确。3．下列关于几幅曲线图的说法中，不正确的是(C)A．甲图中光作为物理信息，对同一植物的萌发作用具有两重性B．乙图中若c为生产者，则b可代表该生态系统中的次级消费者C．丙图中因工业污染，改变了黑化蛾与地衣之间的竞争关系D．丁图中若A为草本植物的种类数量，B可能为整个植被的生物量[解析]光是物理信息，甲图显示，光对种子萌发的作用具有两重性；乙图中若c为生产者，则可能a以c为食，b以a为食，因此，b可为次级消费者；丙图显示了大气中SO2含量对地衣和黑化蛾种群数量的影响，并没有显示地衣和黑化蛾之间存在竞争关系；在初生演替过程中，起初以草本植物为主，草本植物的种类数量逐渐增加，后来由于出现了灌木和乔木，草本植物因得不到充足的光照，其种类数量逐渐减少，但随着演替的进行，整个植被的生物量会逐渐增加。4．下列各选项与所给模型不相符的是(C)①eq\o(→,\s\up7(＋)),Ｆeq\x(X)eq\o(→,\s\up7(－))②A．若X表示种群数量，则①代表出生率或迁入率B．若X表示生态系统抵抗力稳定性，则①可能代表物种丰富度C．若X表示捕食链中第二营养级的总能量，则②代表第一营养级的总能量D．若X表示环境中的碳元素，则②表示光合作用[解析]出生率或迁入率的增加均能使种群数量增加，故A正确；物种丰富度提高，即生物的种类越多，生态系统的营养结构越复杂，则生态系统的抵抗力稳定性越高，故B正确；能量流动时第二营养级的生物将获得第一营养级能量的10%～20%，一般来说，第一营养级能量越多，第二营养级获得的能量越多，故C错误；光合作用能吸收大气中的二氧化碳，从而使得环境中的二氧化碳减少，故D正确。5．我国传统文化中有许多蕴含着生物学知识的语句。下列有关叙述正确的是(B)A．“螳螂捕蝉，黄雀在后”，体现了生物之间的互利共生关系B．“远芳侵古道，晴翠接荒城”，体现了生物群落的次生演替C．“落红不是无情物，化作春泥更护花”，体现了生态系统的能量传递D．“野火烧不尽，春风吹又生”，体现了生态系统的抵抗力稳定性[解析]“螳螂捕蝉，黄雀在后”，体现了生物之间的捕食关系，A错误；“远芳侵古道，晴翠接荒城”，体现了生物群落的次生演替，B正确；“落红不是无情物，化作春泥更护花”，体现了生态系统的物质循环，C错误；“野火烧不尽，春风吹又生”，体现了生态系统的恢复力稳定性，D错误。6．(2020·江西上饶中学开学检测)农场中种植着粮食作物、果树，饲养着家禽、家畜等。运用生态系统信息传递的原理，可以有效提高农畜产品的产量。下列措施不属于此项原理的是(A)A．圈养家畜，散养家禽B．施放过量的性引诱剂，干扰害虫的正常交尾C．延长家禽的光照时间，提高产蛋率D．人工控制作物光周期，达到早熟、高产的目的[解析]生态系统的信息包括物理信息、化学信息和行为信息。圈养家畜、散养家禽是为了减少能量的消耗，A符合题意；为干扰害虫的正常交尾施放的性引诱剂为化学信息，B不符合题意；延长家禽的光照时间和人工控制作物光周期都是利用的物理信息，C、D不符合题意。7．(2021·黔南州期末)下列关于生态系统信息传递的叙述，正确的是(D)A．雄鸟的“求偶炫耀”属于物理信息B．生态系统的物理信息都来源于无机环境C．信息沿食物链从低营养级向高营养级传递D．施放性引诱剂控制害虫，属于化学信息在生产中的应用[解析]雄鸟的“求偶炫耀”属于行为信息，A错误；生态系统的物理信息有的来自无机环境，有的来自生物，B错误；信息传递往往是双向的，既可沿食物链从低营养级向高营养级传递，也可从高营养级向低营养级传递，C错误；施放性引诱剂控制害虫，属于化学信息在生产中的应用，D正确。8．(2020·山东省威海市高三一模)下列关于生态系统信息传递的叙述，错误的是(C)A．信息传递具有维持生态系统稳定性的作用B．生态系统的反馈调节必须依赖于生态系统的信息传递C．生态系统中用于传递的信息都是由生物成分产生的D．生物之间的捕食关系是通过信息传递实现的[解析]信息传递可以调节种间关系，维持生态系统稳定性，A正确；生态系统的反馈调节必须依赖于生态系统的信息传递，B正确；生态系统中用于传递的信息不一定是由生物成分产生的，C错误；具有捕食关系的生物可以根据气味或颜色等信息进行捕食或躲避猎捕，D正确。故选C。9．(2020·鲤城区模拟)下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是(C)A．生态系统“遭到破坏恢复原状”属于抵抗力稳定性B．“桑基鱼塘”农业生态系统可实现对能量的多级利用，提高了能量传递效率C．生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统的稳定性D．引入外来物种可以增加生态系统的组分，是提高生态系统稳定性的最好措施[解析]生态系统“遭到破坏，恢复原状”属于恢复力稳定性，A错误；“桑基鱼塘”农业生态系统可实现对能量的多级利用，提高了能量的利用率，B错误；生态系统内部结构与功能的协调，有利于提高生态系统的稳定性，C正确；引入外来物种有可能成为入侵物种，导致生态系统稳定性受到破坏，D错误。10．(2021·长沙模拟)某小组的同学准备制作一个生态瓶，为使它较长时间保持稳定，一位同学提出了如下几点建议，你认为不合适的是(C)A．所用瓶子应是透明的，以便使瓶内生物得到充足光照B．瓶内生物应包含生产者、消费者和分解者C．瓶内绿色植物越多越好D．瓶内各生物之间应存在营养上的联系[解析]瓶子应是透明的，以便使瓶内生物得到充足光照，且应该放在散射光的地方，为生产者光合作用提供光能，A正确；瓶内应包括生态系统中的各种生物成分，包含生产者、消费者和分解者，B正确；生态瓶绿色植物过多，缺少消费者和分解者，也会使得生态瓶内物质循环不能顺利进行，C错误；瓶内各生物之间应存在营养上的联系，即构成食物链关系，D正确。11．(2020·广州期中)运用生态学原理可以解决实际生产中的问题，下列相关说法正确的是(D)A．在“桑基鱼塘”生态系统中将蚕粪喂鱼，提高了生态系统能量的传递效率B．引进外地物种一定能增加本地的生物多样性，并提高生态系统的抵抗力稳定性C．用人工合成的性引诱剂诱杀雄虫的目的，是通过提高害虫死亡率来降低其种群密度D．建立珠江口中华白海豚自然保护区是就地保护措施，有利于提高中华白海豚种群的K值[解析]“桑基鱼塘”生态系统中将蚕粪喂鱼，实现了生态系统能量的多级利用，提高了能量的利用率，但无法提高生态系统能量的传递效率，A错误；引进物种不当会导致生态入侵，使生物多样性降低，进而降低生态系统的抵抗力稳定性，B错误；用人工合成的性引诱剂诱杀雄虫的目的是通过改变性别比例，降低害虫的出生率来降低其种群密度，C错误；建立中华白海豚自然保护区的目的是提高中华白海豚种群的环境容纳量，属于就地保护，D正确。12．(2020·江苏常州市高三期末)欧亚苔原生态系统的旅鼠以苔草为主要食物。苔草被旅鼠大量啃食时，可产生胰蛋白酶抑制因子，抑制旅鼠消化道内蛋白质的水解，减少旅鼠小肠上皮细胞对氨基酸的吸收，即苔草的“化学防御”。下图为某一时期旅鼠种群密度与苔草化学防御水平的研究结果。下列相关叙述，错误的是(C)A．苔草属于生产者，其种群增长受其自身密度制约B．可推测此前一段时间样地一中旅鼠种群密度过高C．可预测样地三中的苔草化学防御水平此后将会降低D．苔草化学防御水平的变化有助于维持苔原生态系统的稳态[解析]苔草是植物，属于生产者，其种群增长受光照、温度和自身密度等因素制约，A正确；据题干可知，样地一中苔草的化学防御水平最高，可推测此前一段时间中旅鼠种群密度过高，B正确；据题图样地三中旅鼠种群密度较高可预测，样地三中的苔草化学防御水平此后将会提高，C错误；苔草化学防御水平的变化有利于调节种间关系，有助于维持苔原生态系统的稳态，D正确。13．(2020·山东省济南市高三二模)为了全面禁止和惩治非法野生动物交易行为，革除滥食野生动物的陋习，维护生物安全和生态安全，有效防范重大公共卫生风险，我国全面禁止食用国家保护的“有重要生态、科学、社会价值的陆生野生动物”以及其他陆生野生动物，包括人工繁育、人工饲养的陆生野生动物。下列有关野生动物保护的叙述错误的是(D)A．很多具有价值的野生动物灭绝或濒危的主要原因是人类掠夺式开发利用野生生物资源，滥捕乱猎以及人类活动所导致的生物生存环境的改变和破坏B．猎捕非国家重点保护野生动物必须持有狩猎证，并实行年度猎捕量限额管理，一般是在种群数量超过K值或对人和社会存在危害隐患时才会允许猎捕C．国家禁止私自引入外来物种原因是外来物种可能会引起当地生物多样性锐减和生物种群基因库的破坏D．濒危野生动物华南虎种群在南非的老虎谷自然保护区得到了良好的保护和发展，所以保护野生动物最有效的保护措施是就地保护[解析]很多具有价值的野生动物灭绝或濒危的主要原因是人类掠夺式开发利用野生生物资源，滥捕乱猎以及人类活动所导致的生物生存环境的改变和破坏，A正确；猎捕非国家重点保护野生动物必须持有狩猎证，并实行年度猎捕量限额管理，一般是在种群数量超过K值或对人和社会存在危害隐患时才会允许猎捕，B正确；引入外来物种可能会造成生物入侵，使生物多样性降低，生物种群的基因库被破坏，所以国家禁止私自引入外来物种，C正确；濒危野生动物华南虎种群在南非的老虎谷自然保护区得到了良好的保护和发展属于易地保护，就地保护是保护生物多样性最有效的措施，D错误。故选D。14．(2021·北镇市月考)下列关于生态系统稳态与保护的描述中，正确的是(B)A．北极苔原生态系统物种数量较少，营养结构简单，抵抗力稳定性弱，恢复力稳定性强B．旅游观赏、科学研究和文学艺术创作属于生物多样性的直接价值C．保护生物多样性，就是保护生物圈内所有的植物、动物和微生物D．因为生态系统具有自我调节能力，所以其稳定性与外界环境无关[解析]北极苔原生态系统的营养结构简单，抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低，A错误；旅游观赏、科学研究和文学艺术创作属于生物多样性的直接价值，B正确；生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，因此保护生物多样性应从这三个方面进行，不仅仅是保护物种的多样性，C错误；生态系统具有自我调节能力，但其稳定性与外界环境密切相关，当外界环境的变化过于剧烈时可能会使生态系统丧失自我调节能力，D错误。15．(2020·山东省滨州市高三三模)生物多样性是衡量生态环境质量的重要指标，群落中各种群的分布以及演变情况与生物多样性息息相关。下列说法错误的是(A)A．捕食者的存在不利于生物多样性的维持B．物种丰富度大的森林不易爆发病虫害C．影响群落中动物分层的主要因素是食物和栖息环境D．群落演替中优势植物种群的更替是自然选择的结果[解析]“收割理论”指出：捕食者往往捕食数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间，因此捕食者的存在有利于增加物种的多样性，即有利于增加生物多样性，A错误；物种丰富度大的森林生态系统中营养结构复杂，自我调节能力强，不易爆发病虫害，B正确；影响群落中动物垂直结构的主要因素是食物和栖息场所，C正确；自然选择决定生物进化的方向，群落演替中优势植物种群的更替是自然选择的结果，D正确。故选A。16．(2021·湖北省孝感市八校高三期末)下列关于生态系统中物质循环的叙述，错误的是(A)A．物质循环在生产者、消费者、分解者之间进行的B．碳元素主要通过植物的光合作用进入生物群落中C．化石燃料的大量燃烧打破了生物圈中碳循环的平衡D．物质循环和能量流动是同时进行的，彼此相互依存[解析]物质循环应是在无机环境与生物群落之间进行的，A错误；碳元素主要通过植物的光合作用进入生物群落中，B正确；化石燃料的大量燃烧打破了生物圈中碳循环的平衡，短时间内二氧化碳大量释放，导致温室效应，C正确；物质循环和能量流动是同时进行的，彼此相互依存，D正确。17．(2021·仙游县私立第一中学高三)有关生态系统信息传递及其应用的叙述，正确的是(C)A．动物的行为信息只能在同种动物之间双向传递B．生态系统的信息一般沿食物链从低营养级向高营养级传递C．利用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度，属于生态系统中信息传递的应用D．利用植物生长调节剂对果树进行保花保果，属于生态系统中信息传递的应用[解析]动物的行为信息可以在同种生物之间传递，如求偶行为，也可在异种生物之间传递，如捕食者的捕食行为向被捕食者的传递，A错误；生态系统中信息传递往往是双向的，有从低营养级到高营养级的信息传递，也有从高营养级到低营养级的信息传递，B错误；利用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度，利用了物理信息的传递，属于生态系统中信息传递的应用，C正确；用人工合成的植物生长调节剂对植物进行保花保果属于植物生长调节剂的应用，不属于生态系统中信息传递的应用，D错误。18．(2021·河北省唐山市生物二模)高密度水养殖常会引起池塘水体富营养化，影响养殖。如图为利用稻田生态系统净化鱼塘尾水的示意图，箭头所指为水流方向。相关叙述错误的是(C)A．鱼塘富营养化水为水稻生长提供了一定的N、P等元素B．藻类与稻田生态系统的其他生物存在捕食、竞争的关系C．鱼塘尾水中的可溶性有机物主要是被稻田中的生产者利用D．稻田生态系统净化鱼塘尾水的过程实现了水资源循环利用[解析]出现富营养化的水体流经稻田时，为水稻生长提供了一定的N、P等元素营养，A正确；藻类与稻田生态系统的其他生物存在捕食、竞争的关系，B正确；鱼塘尾水中的可溶性有机物主要是被稻田中的分解者利用，C错误；稻田生态系统净化鱼塘尾水的过程实现了水资源循环利用，D正确。故选C。19．(2020·山东省青岛市高三三模)“绿水青山就是金山银山”，环境治理与经济可持续发展将是时代的主旋律。根据这一思想和生态学知识，下列说法正确的是(B)A．生物圈是一个在物质和能量上都能自给自足的系统B．应对温室效应加剧问题主要通过各国节能减排来解决C．南方的桑基鱼塘生态农业，可以提高能量传递效率，提高生产力D．“绿水青山、鸟语花香”的美景，体现生物多样性的间接价值[解析]生物圈是一个在物质上能自给自足的生态系统，但需不断补充能量，A错误；面对温室效应加剧问题，主要通过各国节能减排来解决，B正确；南方的桑基鱼塘生态农业，可以提高能量多级利用，提高生产力，能量的传递效率不能提高，C错误；“绿水青山、鸟语花香”的美景，体现生物多样性的直接价值，D错误。故选B。20．(2021·黑龙江大庆一中高考模拟)运用生态学原理可以解决实际生产中的问题，下列说法正确的是(D)A．引进物种一定能增加当地的生物多样性，并提高生态系统的抵抗力稳定性B．“桑基鱼塘”生态系统中将蚕粪喂鱼，实现了生态系统能量的反复循环利用C．利用昆虫信息素诱杀雄虫降低出生率属于化学防治D．建立大熊猫自然保护区的目的是提高大熊猫种群的环境容纳量[解析]引进物种不当会导致生物入侵，外来入侵物种通过竞争或占据本地物种的生态位，排挤本地物种，成为优势种群，使本地物种的生存受到影响甚至导致本地物种灭绝，使生物多样性降低，进而降低生态系统的抵抗力稳定性，A错误；“桑基鱼塘”生态系统中将蚕粪喂鱼，实现了生态系统物质的反复循环利用，能量单向流动，不可循环利用，B错误；利用昆虫信息素诱杀雄虫降低出生率属于生物防治，C错误；建立大熊猫自然保护区的目的是提高大熊猫种群的环境容纳量，D正确。故选D。二、非选择题21．(2020·甘肃高考模拟)我省甘南地区生活着一种像鼠又像兔的动物——鼠兔。鼠兔属于兔目鼠兔科，对草原生态系统有重要作用。回答下列问题：(1)可以采用标志重捕法来调查鼠兔种群密度。鼠兔通过打洞给草原松土，使更多水分和营养物质可以被草原植被吸收，这体现了鼠兔的间接价值。(2)有些鸟类会利用鼠兔的洞穴来躲避恶劣天气，作为回报，小鸟们若发现附近有鹰、雕等猛禽时，会通过鸣叫为鼠兔示警。这种传递信息的类型为物理信息，这体现了信息传递具有调节种间关系，维持生态系统稳定的作用。(3)从能量流动的角度分析，鼠兔摄食的青草中的能量一部分流向肠道微生物或随粪便流向分解者；另一部分被鼠兔同化，其中用于自身生长、发育和繁殖的能量可以流向下一营养级。(4)鼠兔盲肠中的多种微生物对难消化的植物多糖的发酵提供了有利条件，并确保了鼠兔对摄食的大量草的消化和降解，这些微生物与鼠兔的关系是互利共生。鼠兔肠道微生物的物种组成因鼠兔的种类、食物、生活环境等不同而存在差异，这是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的结果。[解析](1)鼠兔的活动能力强，活动范围大，用标志重捕法来调查种群密度；鼠兔通过打洞给草原松土，使更多水分和营养物质可以被草原植被吸收，有利于维持生态系统的稳定性，这体现了鼠兔的间接使用价值。(2)鸟的鸣叫的声音属于物理信息。鼠兔和鸟类不同种生物之间的信息传递体现了信息传递具有调节种间关系，维持生态系统稳定的作用。(3)能量传递中，摄食量＝粪便量＋同化量，同化量中大部分通过呼吸消耗以热能形式散失，少部分用于自身生长、发育和繁殖，其中用于自身生长、发育和繁殖的能量可以流向下一营养级。(4)微生物和鼠兔之间生活在一起，相互依存，彼此有利，属于互利共生关系。鼠兔肠道微生物的物种组成因鼠兔的种类、食物、生活环境等不同而存在差异，这是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的结果，也就是共同进化的结果。22．如图所示为自然界中碳循环示意图。据图回答下列相关问题：(1)自然界中，除了绿色植物外，生产者还有蓝藻、硝化细菌(其他合理答案亦可)(至少写出两种生物)。(2)若图中①、②分别表示动物、植物部分同化能量的流向，则动物(兔子)粪便中的能量属于②(填“①”或“②”)。(3)图中③、④分别表示两种重要的生理反应，即呼吸作用和光合作用。(4)生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递，前两者之间的关系可以概括为物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返(或能量流动是物质循环的动力、物质循环是能量流动的载体)。(5)化石燃料的大量燃烧不仅会导致温室效应，还会导致雾霾，而雾霾可在一定时间内自行散去，这反映生态系统具有一定的自我调节能力。减少化石燃料的使用是缓解温室效应和雾霾的重要措施，除该措施之外还可以大力植树造林、开发并使用洁净能源等(一条即可)。23．(2020·山东高考模拟)白纹伊蚊分布广泛，可传播登革病毒，雌蚊吸血，雄蚊不吸血而吸植物汁液。某科研团队培育了携带新型共生菌的白纹伊蚊，其中的雄蚊与野生雌蚊交配，产生的受精卵不能发育。该团队在试点小岛上大量释放携带新型共生菌的雄蚊，降低了野生白纹伊蚊的种群数量。该实验探索出的防治白纹伊蚊的新途径，有助于控制登革病毒的传播。(1)研究人员释放雄蚊后连续监测白纹伊蚊种群数量的变化，以检验实验效果。该实验选择封闭性较好的小岛而不是更开放的环境作为试点，从影响种群数量变动的直接因素考虑，其原因是小岛封闭性好，迁入率和迁出率低，对该实验结果影响小。(2)有人担忧降低白纹伊蚊数量后，会对生态系统的稳定性产生影响。而多年的实验结果表明该举措对生态系统稳定性的影响较小，这主要是因为生态系统具有一定的自我调节能力，其基础为负反馈调节。(3)雄蚊可通过感知雌蚊扇动翅膀发出的声波来辨别雌蚊的方位，该过程体现了生态系统的信息传递功能。请据此原理设计一个降低白纹伊蚊种群数量的方案通过模拟雌蚊发出的声波诱杀雄性个体。24．(2020·湖南怀化二模)十九大提出，加快生态文明体制改革，建设美丽中国。某地因地制宜将废弃采矿区改造成湿地生态公园，预期若干年后，随着一些生物的陆续迁入，逐步形成相对稳定的生态系统。请回答下列问题：(1)该地生态系统稳定性不断提高，生态系统稳定性是指生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。(2)采用抽样检测法(调查方法)调查大肠杆菌等微生物数量来评估水质情况，而用标志重捕法调查鲤鱼种群数量。鲤鱼同化的能量中一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动，另一部分通过细胞呼吸(以热能的形式)散失。(3)该生态系统中某些生物也会遭受有害动物的破坏，对有害动物进行防控的技术有多种。利用性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，破坏害虫种群正常的性别比例，降低了种群密度，这种防治方法属于生物防治，这是利用了生态系统的信息传递功能进行防治。[解析](1)生态系统稳定性是指生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。(2)调查大肠杆菌等微生物数量，通常采用抽样检测的方法。鲤鱼属于活动能力强、活动范围广的动物，调查其种群数量可采用标志重捕法。鲤鱼同化的能量，其中一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动，另一部分通过细胞呼吸以热能的形式散失。(3)利用性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，破坏了该害虫种群正常的性别比例，会使许多雌性个体不能完成交配，从而降低种群密度，这种防治方法属于生物防治。性引诱剂属于化学信息，所以该种防治方法是利用了生态系统的信息传递功能进行防治。25．(2021·山东省济南市莱芜区凤城高中高三)近年来，烟台地区苹果种植户开始发展生态果园模式，如下图：(1)流入该生态系统的总能量是生产者(果树、杂草)固定的太阳能，从生态系统组成成分来看，食用菌属于分解者。(2)果树开花期，果农利用一种小型蜜蜂传粉，蜜蜂传粉时相互通过跳摆尾舞或震动翅膀发出嗡嗡声来进行交流，从信息类型来看，上述信息分别属于行为信息和物理信息。花天牛以果树的花和叶为食，肿腿蜂可以将卵产在天牛幼虫的体表，吸取幼虫的营养，肿腿蜂和花天牛的种间关系是寄生。利用肿腿蜂控制花天牛数量属于生物防治。(3)该生态系统中，鸡鸭等家禽的存在既有助于消除杂草，控制虫害，又可以为果树提供粪肥，假设家禽的能量4/5来自杂草，1/5来自害虫，那么家禽每增加1kg，至少需要消耗生产者9kg。(4)从生态系统的功能角度分析，果农建立生态果园的主要目的是实现生态系统内能量的多级利用和物质的循环利用，提高农产品的产量，减少环境污染。(合理地调整生态系统中的能量流动关系，提高能量利用率，减少环境污染)。[解析](1)流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能；其中食用菌的作用是分解果树、杂草的枯枝败叶，属于分解者。(2)蜜蜂的舞蹈及嗡嗡声分别属于生态系统中行为信息和物理信息的传递；肿腿蜂可以将卵产在天牛幼虫的体表，属于体表寄生，这种防治害虫的方法属于生物防治。(3)家禽质量增加的1kg中，4/5来自杂草，1/5来自害虫，计算最少消耗应用传递效率20%计算，所以最少消耗杂草质量＝4/5×5＋1/5×5×5＝4＋5＝9kg。(4)生态果园的目的是实现生态系统内能量的多级利用和物质的循环利用，提高农产品的产量，减少环境污染。第4讲生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性和生态保护考情研读·备考定位考点展示核心素养1．分析生态系统中物质循环的基本规律及其应用。2．举例说出生态系统中的信息传递。3．阐明生态系统的稳定性。4．人口增长对生态环境的影响。5．全球性生态环境问题。6．生物多样性保护的意义和措施。1．生命观念——通过比较物质循环、能量流动与信息传递的区别与联系，建立普遍联系的观点及生命系统的物质和能量观；通过分析生态系统的稳定性，建立生命系统的稳态观。2．理性思维——通过分析生态系统物质循环的模式图及抵抗力稳定性、恢复力稳定性与总稳定性的关系曲线，培养运用科学思维分析问题、解决问题的能力。3．科学探究——通过“设计并制作生态缸，观察其稳定性”的实验，提高实验设计、动手操作及观察、分析能力。4．社会责任——通过分析信息传递在实践中的应用及提高生态系统稳定性的措施，培养保护生物与环境的责任感。考点一生态系统的物质循环和信息传递自主回顾·素养储备基础梳理1．概念eq\x(\a\al(,物,质,循,环,))—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(物质))\x(组成生物体的化学元素),\o(→,\s\up7(范围))\x(生物群落和无机环境之间),\o(→,\s\up7(特点))\x(具有全球性、循环性)))2．碳循环(1)碳的存在形式与循环形式A．在生物群落和无机环境间：主要以CO2形式循环。B．在生物群落内部：以含碳有机物形式传递。C．在无机环境中：主要以CO2和碳酸盐形式存在。(2)碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用和化能合成作用。(3)碳返回无机环境的途径：生产者、消费者的呼吸作用；分解者的分解作用(实质是呼吸作用)；化石燃料的燃烧。3．碳循环的破坏——温室效应(1)形成原因：大量化石燃料的燃烧，导致大气中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。(2)影响：使气温升高，加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。4．生态系统中信息的种类实例类别传递形式光、声、温度、湿度等物理信息物理过程动物的性外激素化学信息信息素蜜蜂跳舞、孔雀开屏行为信息动物的特定行为特征5．信息传递在生态系统中的作用层次作用举例个体生命活动的正常进行，离不开信息的作用(1)蝙蝠的回声定位(2)莴苣种子必须接受某种波长的光才萌发种群生物种群的繁衍，离不开信息的传递(1)植物开花需光信息刺激(2)昆虫分泌性外激素，引诱异性个体群落和生态系统调节生物种间关系，以维持生态系统的稳定食物链上相邻物种的某些个体行为或种群特征为对方提供大量的有用信息6．信息传递在农业生产中的应用(1)提高农产品或畜产品的产量。如利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，就可以提高果树的传粉率和结实率。(2)控制有害动物。如利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度。思维辨析易错整合，判断正误。(1)碳可在森林群落和无机环境之间进行循环(√)(2)生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与无机环境之间往复循环(×)(3)物质循环和能量流动是两个独立的过程(×)(4)生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网，所以物质和能量都是循环往复的(×)(5)只有在光照的条件下，生态系统的能量流动和物质循环才是同时进行的(×)(6)一个完善的生态系统不需要从外界获得任何物质和能量补给，就能长期维持其正常功能(×)延伸探究1．如图为碳元素在生态系统中循环的模式图，图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分，箭头表示生理过程。请据图分析：(1)甲、乙、丙、丁分别代表生态系统的什么成分？并简述判断的理由。(2)碳在甲、乙、丙之间的流动形式是什么？在甲(或乙或丙)与丁之间的流动形式又是什么？(3)图中的字母分别表示什么过程？[提示](1)甲和丁之间有双向箭头，且其他几种成分都有箭头指向丁，所以丁为大气中的CO2库，甲为生产者；甲和乙都有箭头指向丙，所以丙为分解者，则乙为消费者。(2)碳在甲、乙、丙之间的流动形式是含碳有机物，在甲(或乙或丙)与丁之间的流动形式是CO2。(3)b表示光合作用或化能合成作用，d和c表示呼吸作用，f表示微生物的分解作用，a表示捕食，e和g表示植物的残枝败叶和动物的遗体、排遗物等提供给分解者。2．生物圈是不是一个在“物质”上自给自足的系统？“能量”上呢？[提示]生物圈在物质上可自给自足，但在能量上不能自给自足，因为物质可以在生物圈内循环利用，而能量不能循环利用，必须由生物圈外的太阳能源源不断地输入方可维持正常运转。3．氮元素在生物群落与无机环境间能否循环利用？你如何解释需不断向农田中施加氮肥？[提示]能。农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量和效益，使能量更多地流向人类，满足人类的需要为目的的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产，加之农产品源源不断地从农田生态系统输出，其中的氮元素并不能都归还土壤，所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。剖析难点·考点突破重难精讲1．物质循环与能量流动的关系项目能量流动物质循环(以碳循环为例)形式太阳能→化学能→热能无机物→有机物特点单向流动、逐级递减全球性、循环性范围生态系统各营养级生物圈(全球性)联系同时进行、相互依存，不可分割①能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解②物质是能量沿食物链(网)流动的载体③能量是物质在生态系统中往复循环的动力图示■正确理解生态系统物质循环的四个关键点(1)生态系统的物质循环中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统，而是指地球上最大的生态系统——生物圈，因此物质循环具有全球性。(2)生态系统的物质循环中所说的“物质”并不是指组成生物体的化合物，而是指组成生物体的化学元素，如C、H、O、N、P、S等。(3)碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他各成分间的传递均是单向的。(4)重金属和DDT等农药的生物富集：生物富集问题与能量流动相反，能量沿食物链流动时逐级递减，而农药或重金属在食物链中则存在“生物富集作用”，即营养级越高，该物质浓度越高。2．信息传递在生态系统中的作用整合3．生态系统三大功能的比较任何生态系统都能进行能量流动、物质循环和信息传递，它们是生态系统的基本功能，三者密不可分，但各有不同。项目能量流动物质循环信息传递区别来源太阳能生态系统生物或无机环境特点单向流动、逐级递减循环流动、反复利用往往是双向的范围生态系统中各营养级群落与无机环境之间生物之间，生物与无机环境之间途径食物链和食物网eq\a\vs4\al(无机环境)eq\a\vs4\al(生物群落)多种地位生态系统的动力生态系统的基础调节能量流动和物质循环的方向和状态联系同时进行，相互依存，不可分割，共同把生态系统各组分联系成一个统一整体，并调节生态系统的稳定性精准命题突破点碳循环过程〔典例剖析〕例1(2020·江西南昌三模)下图为某生态系统碳循环的过程。下列有关叙述错误的是(D)A．d表示大气中的CO2，由于许多因素的影响，其含量夏季低于冬季B．通过a的吸收，a、b的呼吸作用、c的分解作用及e的燃烧，实现碳循环C．在正常演替过程中，生产者固定CO2量大于整个生物群落排放CO2量D．只需将d的含义改为热能，图即可表示为该生态系统的能量流动示意图[解析]d表示大气中的CO2，由于夏季植物的光合作用能力强于冬季等因素的影响，其含量夏季低于冬季；碳循环是指以二氧化碳的形式在无机环境和生物群落之间的循环往返，即通过a的吸收，a、b的呼吸作用、c的分解作用及e的燃烧，可实现碳循环；若此生态系统中的生物群落处在朝复杂化演替的过程中，则生产者吸收的CO2量大于整个生物群落排放的CO2量；由于能量只能单向流动、逐级递减，且植物不能利用热能，所以即使将d的含义改为热能，题图也不可表示为该生态系统的能量流动示意图。┃┃技巧点拨►对物质循环过程相关图解的识别(1)碳循环过程示意图(2)将上图换成字母，如下面三种变式图。据图判断A、B、C、D各代表哪种成分。①图1——先根据双向箭头判断：A和B应为生产者和大气中CO2库，再根据A→C判断：C为消费者，剩下的D为分解者。②图2——根据A与C之间的双向箭头判断：A是生产者，C是大气中CO2库。根据A、B、D的箭头都流向E，可进一步判断：B是初级消费者，D是次级消费者，E是分解者。③图3——根据A与E之间的双向箭头判断：A为大气中CO2库，E为生产者。然后观察剩余的几个成分，其中其他生物部分的箭头都指向C，所以C是分解者，剩余的B、D、F则为消费者。整个图解中，食物链是E→F→D→B。〔对应训练〕1．现在所倡导的低碳生活获得普遍认同。根据如图所示碳循环的部分过程进行的有关分析，正确的是(D)A．生物群落内部进行碳循环的物质形式是CO2B．参与②过程的生物只有生产者、消费者C．③过程增强后②过程随之增强，不能通过增强③减少大气中CO2D．开发太阳能、水能、核能等新能源，可减少人类对①过程的依赖[解析]生物群落内部进行碳循环的物质形式是含碳有机物；②过程是生物群落通过生产者、消费者的呼吸作用和分解者的分解作用以CO2的形式向大气中释放碳元素；可以通过植树造林、退耕还林(草)等来增加植物光合作用固定CO2的量，减少生物群落排放到大气中的CO2；开发太阳能、水能、核能等新能源，可以减少化石燃料的使用。突破点信息种类的判断及应用〔典例剖析〕例2(2018·海南卷)某同学将一面镜子竖立在一棵树旁，该树上的一只小鸟飞到镜前，对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打。下列关于该事件中信息传递的叙述，错误的是(D)A．小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息B．小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息C．小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息D．激怒小鸟的信息是直接来自非生物的化学信息[解析]镜子传递的信息使小鸟激怒，此信息是来自非生物的物理信息。┃┃规律方法►巧判生态系统信息传递的类型(1)涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号，通过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息，则判断为物理信息。(2)若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点，则判断为化学信息。(3)凡涉及“肢体语言”者均属行为信息。(4)若在影响视线的环境中(如深山密林)，生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。(5)若在噪音嘈杂的环境(如洪水瀑布旁)，生物多以“肢体语言”这种“行为”进行信息交流。〔对应训练〕2．(2020·安徽安庆五校开学考)萤火虫通过闪光来识别同伴；草原上的鸟在发现天敌后，雄鸟急速起飞，扇动翅膀为雌鸟发出信号；某种植物根系能分泌一种使休眠的真菌孢子发芽的化合物，如果将这类物质在作物播种前施入土中，就可以使休眠孢子提前发芽，使其找不到寄主而死亡。以上三个实例分别体现的信息作用类型是(B)A．物理信息；化学信息；行为信息B．物理信息；行为信息；化学信息C．行为信息；物理信息；化学信息D．化学信息；行为信息；物理信息[解析]萤火虫通过闪光来识别同伴，体现了物理信息的作用；雄鸟急速起飞，扇动翅膀为雌鸟发出信号，体现了行为信息的作用；某植物根系分泌一种化合物使休眠的真菌孢子发芽，体现了化学信息的作用，B正确。突破点生态系统的物质循环、能量流动和信息传递〔典例剖析〕例3(2021·河南驻马店高三期末)下列对于生态系统结构和功能的相关叙述，错误的是(C)A．生态系统各成分间都有各种形式的信息传递B．生态系统的物质循环发生在生物群落和无机环境之间C．生产者除绿色植物外，还包括黑藻、蓝藻、硝化细菌等原核生物D．生态系统的组成成分，通过物质循环、能量流动和信息传递紧密地联系在一起[解析]生态系统各成分间都有各种形式的信息传递，A正确；生态系统的物质循环是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，B正确；生产者除绿色植物外，还包括蓝藻、硝化细菌等自养型的原核生物，黑藻属于真核植物，C错误；生态系统的组成成分，通过物质循环、能量流动和信息传递紧密地联系在一起，D正确。〔对应训练〕3．物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能，下列说法不正确的是(B)A．碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的B．初级消费者同化的能量中，未利用的能量保证了生态系统的稳定性C．研究能量流动可以实现能量的多级利用，提高能量利用率D．信息传递可以发生在生态系统各种成分之间，而且往往都是双向的[解析]碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的；初级消费者同化的能量中，未利用的能量与生态系统的稳定性无直接关系，生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有自我调节能力；研究能量流动，可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，实现能量的多级利用，提高能量利用率；信息传递可以发生在生态系统各种成分之间，而且往往是双向的。考点二生态系统的稳定性和生态保护自主回顾·素养储备基础梳理1．概念：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。2．形成原因：生态系统内部具有一定的自我调节能力。(1)实例(2)基础：负反馈调节，在生态系统中普遍存在。(3)特点：生态系统的自我调节能力是有限的，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力会迅速丧失，生态系统原状难以恢复。3．类型类型抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质保持自身结构与功能相对稳定恢复自身结构与功能相对稳定核心抵抗干扰，保持原状遭到破坏，恢复原状影响因素eq\x(生态系统)—eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\x(组分越多),\x(食物网越复杂)))→eq\x(自我调节能力越强)↓eq\x(抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越低)联系一般情况下二者呈负相关，a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性。4．提高生态系统稳定性的措施(1)控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应适度，不应超过生态系统的自我调节能力。(2)对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质和能量投入。5．人口问题6．全球性的环境问题(1)生态环境问题的类型及主要成因,eq\x(\a\al(,七,大,环,境,问,题,))——eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(全球气候变化))CO2等温室气体的大量排放,\o(→,\s\up7(水资源短缺))人口多，污染严重,\o(→,\s\up7(臭氧层破坏))氟利昂等物质的大量排放酸雨,化石燃料的大量燃料,\o(→,\s\up7(土地荒漠化))植被的破坏,\o(→,\s\up7(海洋污染))\a\vs4\al(污染物通过河流和空气进入海洋；,石油泄漏和倾倒污染物等),\o(→,\s\up7(生物多样性锐减))生物生存的环境被破坏))(2)特点：全球性。(3)影响：对生物圈的稳态造成严重威胁，并且影响到人类的生存和发展。7．生物多样性及其保护生物多样性的内容eq\x(\a\al(,内,容,))—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(范围))生物圈中,\o(→,\s\up7(层次))\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(基因多样性))所有生物所拥有的全部基因,\o(→,\s\up7(物种多样性))所有动、植物和微生物,\o(→,\s\up7(生态系统多样性))各种各样的生态系统))))思维辨析易错整合，判断正误。(1)害虫数量对其天敌鸟类数量的影响一定存在反馈调节(√)(2)落叶阔叶林、针阔叶混交林和针叶林遭到严重破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来的状态，原因是其抵抗力稳定性较低(×)(3)荒漠生态系统，其抵抗力稳定性较弱，其恢复力稳定性则较强(×)(4)在一块牧草地上栽种乔木树林后，其恢复力稳定性下降(√)(5)一个相对封闭的生态系统中闯入某种大型肉食动物后，生态系统的各种成分相互作用达到新的平衡状态，这属于抵抗力稳定性(×)(6)河流轻度污染后的净化恢复及火灾后草原的恢复均属于恢复力稳定性(×)延伸探究生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系。如图表示受到干扰后，生态系统功能的变化，两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。请分析∶(1)图中y表示什么？同等干扰条件下一个森林生态系统和农田生态系统相比，y值更大的是哪种生态系统？(2)x表示的含义是什么？(3)请表述TS的含义及意义。[提示](1)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的程度可以作为衡量抵抗力稳定性的指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱，反之，抵抗力稳定性强。受到相同干扰后，农田生态系统的y值更大些。(2)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。(3)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为衡量总稳定性的指标，这一面积越大，即x与y越大，则说明这个生态系统的总稳定性越弱。剖析难点·考点突破重难精讲1．生态系统调节中正反馈和负反馈的比较比较项目正反馈调节负反馈调节调节方式加速最初发生变化的那种成分所发生的变化抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化结果常使生态系统远离稳态有利于生态系统保持相对稳定实例分析2．生态缸设计要求及相关分析设计要求相关分析生态缸必须是封闭的防止外界生物或非生物因素的干扰生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全(具有生产者、消费者和分解者)生态缸中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定生态缸的材料必须透明为光合作用提供光能；便于观察生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的空间便于操作；缸内储备一定量的空气3．生物多样性的三个层次4．生物多样性价值(1)直接价值：药用价值、工业原料、科研价值、文学艺术创作、旅游、美学价值等。(2)间接价值：生态功能，如保持水土、涵养水源、调节气候等。(3)潜在价值：大量野生生物的使用价值目前还不清楚，但将来可能有重要作用，一旦这些生物从地球上消失，就永远无法再生了。精准命题〔典例剖析〕例4(2020·河北九校高三联考)生态系统之所以能维持自身结构与功能的相对稳定，是因为生态系统具有自我调节能力，以下不属于生态系统自我调节的实例的是(C)A．某森林经过火灾后，许多种子萌发，迅速长成新植株B．某种动物在其种群密度较高时繁殖能力下降C．使用毒鼠药控制农田中老鼠的种群增长D．某森林食虫鸟的数量因害虫数量的增加而增加[解析]森林经过火灾后，许多种子萌发，迅速长成新植株，说明生态系统具有恢复力稳定性，属于生态系统自我调节的实例，A不符合题意；某种动物在其种群密度较高时繁殖能力下降，使该种群的数量保持相对稳定，属于生态系统自我调节的实例，B不符合题意；使用毒鼠药控制农田中老鼠的种群增长，不属于生态系统自我调节的实例，C符合题意；某森林食虫鸟的数量因害虫数量的增加而增加，使害虫种群的增长受抑制，属于生态系统自我调节的实例，D不符合题意。〔对应训练〕4．(2021·广东七校高三联考)下列关于生态系统稳定性的叙述，不正确的是(D)A．负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础B．自我调节能力越强的生态系统其恢复力稳定性往往就越弱C．恶劣环境条件下的生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性基本相同D．提高生态系统稳定性，就是要禁止对生态系统的干扰和利用[解析]负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础，A正确。一般情况下，抵抗力稳定性和恢复力稳定性呈负相关，自我调节能力越强的生态系统，其结构就越复杂，抵抗力稳定性就越强，恢复力稳定性相对较弱，B正确。恶劣环境条件下的生态系统中生物种类少，群落结构简单，抵抗力稳定性弱；一旦被破坏，也不容易恢复，恢复力稳定性也弱，C正确。提高生态系统稳定性，要控制对生态系统干扰的程度，不应超过生态系统的自我调节能力，D错误。5．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。y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小；x表示恢复到原状态所需的时间；曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标(TS)。下列说法正确的是(B)A．在正常作用范围内，生态系统中生物的种类和数量一直保持不变B．对同一个生态系统来说，y值和x值之间呈正相关C．在遭到干扰时，x、y值的大小与生物种类有关，与数量无关D．TS值越小，这个生态系统的总稳定性越小[解析]在正常作用范围内，生态系统中生物的种类和数量处于一个相对稳定的状态，而不是保持不变；y的大小反映了抵抗力稳定性大小，x表示生态系统的恢复力稳定性高低，对于同一个生态系统来说，y越大，说明受到干扰后偏离正常作用范围就越大，则恢复到原来状态所需要的时间就越长；x、y值的大小与生物种类和数量都有关；TS值表示生态系统总稳定性，该值越小，则表示生态系统总稳定性越大。课末总结知识导图·思维缕析学科素养·核心释疑1．生态系统的物质循环指的是组成生物体的各种元素在无机环境和生物群落之间循环往复的现象。2．碳元素在无机环境和生物群落之间是以CO2的形式循环的，在生物群落内部是以含碳有机物的形式传递的。3．生态系统的信息传递包括物理信息、化学信息和行为信息等形式。4．生态系统稳定性的基础是生态系统的自我调节能力，负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。5．生态系统的自我调节能力不是无限的，当外界干扰因素超过一定限度时，生态系统的自我调节能力会迅速丧失。6．全球性环境问题主要包括全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、海洋污染和生物多样性锐减等。7．生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次；生物多样性具有直接价值、间接价值和潜在价值。8．生物多样性保护包括就地保护、易地保护，利用生物技术保护及法制保护。探究高考·明确考向1．(2020·全国Ⅲ，6)生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下列有关碳循环的叙述，错误的是(A)A．消费者没有参与碳循环的过程B．生产者的光合作用是碳循环的重要环节C．土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节D．碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环[解析]本题主要考查生态系统碳循环的环节、形式以及参与碳循环的生态系统组成成分。碳循环过程中，碳在生物群落内的流动过程要依靠生产者、消费者和分解者，A错误；光合作用是碳循环的重要环节，绿色植物的光合作用是碳元素进入生物群落的主要途径，B正确；碳元素从生物群落回到无机环境的途径有生产者、消费者和分解者的呼吸作用，分解者主要是土壤微生物，C正确；碳在无机环境与生物群落之间以CO2的形式循环，在生物群落内部以含碳有机物的形式传递，D正确。2．(不定项选择题)(2020·江苏，24)蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。下图为某农业生态系统的示意图，下列叙述正确的是(BD)A．该生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者B．该生态工程设计突出体现了物质循环再生的原理C．农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥D．影响蚯蚓分解处理效率的因素有温度、含水量等[解析]生态系统中的微生物不一定是分解者，如硝化细菌为生产者，A错误；该生态系统中，物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用，体现了物质循环再生原理，B正确；植物获得的能量来自太阳光能，C错误；分析图示可知，影响蚯蚓分解处理效率的因素有温度和含水量等，D正确。故选BD。3．(江苏卷，20)为修复长期使用农药导致有机物污染的农田，向土壤中投放由多种微生物组成的复合菌剂。下列相关叙述中错误的是(B)A．加入菌剂可增加土壤中的物种多样性，提高土壤生态系统的稳定性B．该菌剂减少了残留农药进入农作物，一定程度上阻碍了土壤中的物质循环C．土壤有毒物质的减少有利于增加农田动物的种类，降低害虫的优势度D．农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径，体现了基因多样性的应用价值[解析]该菌剂中含有多种微生物，可增加土壤中的物种多样性，提高土壤生态系统的稳定性，A正确；该菌剂中的微生物分解残留农药，在一定程度上促进了土壤中的物质循环，B错误；土壤有毒物质的减少，可避免农田动物受毒害，能有效地增加其种类，同时也增大了害虫的环境压力，降低了其优势度，C正确；农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径，从根本上讲是因为它存在相应的基因，这体现了基因多样性的应用价值，D正确。4．(2018·全国卷Ⅲ，32)下图是某农业生态系统模式图。据图回答下列问题：(1)蚯蚓生命活动所需的能量来自生活垃圾中的有机物(填“有机物”或“无机物”)。生活垃圾中的细菌和真菌属于分解者，在生态系统中分解者的作用是将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。(2)根据生态系统中分解者的作用，若要采用生物方法处理生活垃圾，在确定处理生活垃圾的方案时，通常需要考虑的因素可概括为3个方面，即待分解垃圾的性质，引进的分解者生物的种类，处理环境的理化条件。(3)有机肥在土壤中经分解、转化可产生NOeq\o\al(－,3)，通常植物根系对NOeq\o\al(－,3)的吸收是通过主动运输完成的。[解析](1)蚯蚓为分解者，通过分解生活垃圾中的有机物获得其生命活动所需的能量。生态系统中的分解者能将动植物遗体和动物的排遗物等中的有机物分解为无机物，保障物质循环的顺利进行。(2)采用生物方法处理生活垃圾时，需考虑生活垃圾的性质(是有机垃圾还是无机垃圾)、引进的分解者生物的种类，还需考虑处理环境的理化条件，如氧气、温度和水分等。(3)植物根细胞对无机盐离子如NOeq\o\al(－,3)的吸收是通过主动运输完成的。考能提升(七)种群、群落和生态系统一、核心综合归纳1．种群数量变化2条曲线再强化2．高山不同的海拔高度与群落的空间结构群落垂直结构是指一定区域中群落内部各物种在垂直方向上的空间配置状况，如森林群落由高处到低处的乔木层、灌木层、草本层、地被物层或池塘群落中由浅水层到深水层的浮游动物、鲢鱼、草鱼、黑鱼、软体动物等。高山不同海拔地带应各自有其独特的群落，每一群落内部均各自具备其自身的垂直结构和水平结构，故不同海拔地带分布有不同群落，不可看作群落的垂直结构，如图所示。3．解读能量流动过程图人工鱼塘生态系统能量流动图[解读](1)本图涉及三个营养级(第一、二、三营养级)，从能量的去向角度看，每个营养级能量由四个部分组成：流向下一个营养级的能量、被分解者分解利用的能量、自身呼吸消耗的能量和未被利用的能量。(2)从能量的来源看，本图中的能量有两个来源：一是生产者通过光合作用固定的太阳能；二是人为投入的有机物的能量。其中，生产者的光合作用是能量的根本来源，但在一些人工生态系统中，有机物的投入可能是能量的主要来源。(3)未被利用的能量主要是用来维持某营养级存在的能量，如果这部分能量被下一个营养级或其他方面所利用，则该营养级的个体数量就会明显下降，从而破坏生态系统的稳定性。二、归纳4种调查类实验调查类实验课题调查对象统计方法计算方法调查常见的人类遗传病人群汇总法发病率＝(患病人数/被调查人数)×100%种群密度的取样调查活动能力强，活动范围大的动物标志重捕法eq\f(个体总数N,初次捕获并标记个体数n)＝eq\f(再次捕获个体数M,重捕的标记个体数m)，以此来估计种群密度植物或活动能力弱的动物样方法种群密度＝eq\f(所有样方种群密度之和,样方个数)调查当地农田生态系统中的能量流动情况农田生态系统汇总法能量传递效率＝eq\f(某一营养级同化的总能量,上一营养级同化的总能量)土壤中小动物类群丰富度的研究土壤中小动物记名计算法或目测估计法样地中物种数目的多少〔针对训练〕1．在漫长的历史时期内，我们的祖先通过自身的生产和生活实践，积累了对生态方面的感性认识和经验，并形成了一些生态学思想，如：自然与人和谐统一的思想。根据这一思想和生态学知识，下列说法错误的是(B)A．生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律B．若人与自然和谐统一，生产者固定的能量便可反复利用C．“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例D．人类应以保持生态系统相对稳定为原则，确定自己的消耗标准[解析]生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律，A正确；能量流动的特点为单向流动、逐级递减，因此生产者固定的能量不可能反复利用，B错误；退耕还林、还草，增加了生物多样性，可体现自然与人和谐统一的思想，C正确；人类应以保持生态系统相对稳定为原则，对生态系统适度利用，不应超过生态系统的自我调节能力，D正确。2．(2020·福建三明期末)《吕氏春秋》中说：“竭泽而渔，岂不获得？而明年无鱼；焚薮而田，岂不获得？而明年无兽。”这些关于对自然要取之以时、取之有度的思想有十分重要的现实意义。根据这一思想和生态学知识，下列说法错误的是(A)A．草原上放养的牧畜过多，部分会饿死，但牲畜的环境容纳量不变B．“竭泽而渔”会使鱼虾数量下降至K/2以下，使生态系统发展停滞甚至崩溃C．对于自然资源，我们应反对掠夺式地开发利用，而不是禁止开发利用D．只有正确处理人与资源和环境的关系，走可持续发展之路，才是人类唯一正确选择[解析]草原上放养的牲畜过多，它们过度食用牧草会导致草场逐渐被破坏，进而导致草原上牲畜的环境容纳量降低，A错误；“竭泽而渔”使鱼虾数量下降至K/2以下，会使生态系统发展停滞甚至崩溃，B正确；对于自然资源，为了获得可持续最大生产量，我们反对掠夺式地开发利用，但绝不是禁止开发利用，C正确；走可持续发展之路，正确处理人与资源和环境的关系，是人类唯一正确选择，D正确。第二单元生物与环境综合过关规范限时检测本试卷分为选择题和非选择题两部分。满分100分。考试时间60分钟。第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分。每小题给出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的。)1．(2021·江西上饶中学开学检测)下列有关环境容纳量的说法，正确的是(C)试管号ⅠⅡⅢⅣ培养液体积(mL)105105起始酵母菌数(×103个)105510A.在探究酵母菌种群数量变化实验时，设计了如表所示的几组实验，第Ⅰ组和第Ⅲ组到达K值所需时间相同B．“J”型曲线的K值比“S”型曲线的K值大C．在一个生态系统中引入某生物的天敌，会降低该种生物的K值D．种内斗争会降低生物的K值[解析]第Ⅰ组和第Ⅲ组培养液体积相同，K值相同，但由于开始的个体数量不同，所以到达K值所需时间不相同，A错误；“J”型曲线下种群的数量一直增长，没有K值，“S”型曲线有K值，B错误；在一个生态系统中引入某生物的天敌，该种群的生存环境变差，K值随之降低，C正确；种内斗争是一个种群的内部变化，不是种群环境的改变，K值不会变，D错误。2．(2021·山东临沂高三试题)下图是某种昆虫受双因子影响下的种群数量变化曲线图，下列相关说法错误的是(C)A．相对来说，环境温度越高，该昆虫生活所需要的最适相对湿度也越大B．从图中可知，影响该昆虫种群数量变化的最适温度可能在32.5℃左右C．该昆虫在湿度为90%和温度为32.5℃的条件下，其种群数量变化按指数方式增长D．影响种群数量变化的因素除图中所示的外源性因素(温度和湿度)外，还应该有内源性因素[解析]由题图可知，环境温度在30℃、32.5℃、35℃时，出现的峰值所对应的相对湿度逐渐增加，A项正确；种群数量最大的峰值出现在32.5℃，偏离该温度种群数量都下降，说明影响该种群数量变化的最适温度可能在32.5℃左右，B项正确；由于受到食物、天敌、温度、湿度等因素的影响，种群数量呈“S”型增长，C项错误；温度、湿度都可影响种群数量变化，行为调节和内分泌调节等内源性因素也能影响种群数量变化，D项正确。3．(2020·山东省潍坊市高三二模)森林群落中老龄树木死亡形成的林冠层空隙，称为林窗。研究者调查了某森林生物群落中，林窗下与林下枯落物层及不同深度土壤中小动物的情况，得到如图所示的结果。下列相关叙述正确的是(C)A．调查土壤中小动物丰富度常用样方法B．光照仅影响森林生物群落的水平结构C．林窗下和林下土壤小动物种类数均随深度的增加而减少D．据图可知，林窗下和林下不同层次的土壤中小动物种群密度不同[解析]调查土壤中小动物丰富度常用取样器取样法，A错误；光照不仅影响森林生物群落的水平结构，还影响群落的垂直结构，B错误；从图中可以看出，林窗下和林下土壤小动物种类数均随深度的增加而减少，C正确；据图可知，林窗下和林下不同层次的土壤中小动物种类数不同，无法得知种群密度，D错误。故选C。4．(2020·山东省潍坊市高三二模)某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5cm左右)为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，单独处理土壤的情况见下表，处理后的土壤再与落叶混合进行实验。以下有关的叙述错误的是(A)1组2组3组4组土壤处理灭菌不灭菌灭菌不灭菌湿润湿润较干燥较干燥A.该实验没有遵循单一变量原则B．为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理C．该小组探究的问题包括不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用D．预期结果是1、3组的落叶不被分解，2、4组中的落叶被不同程度的分解[解析]该实验的变量有两个，一个是灭菌、不灭菌，一个是湿润、不湿润。自变量是灭菌、不灭菌，在湿润条件下1、2形成对照，在干燥条件下3、4形成对照，所以1、3分别是两组对照实验的对照组，该实验遵循单一变量原则，A错误；为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶(可能存在微生物)也应进行灭菌处理，B正确；2、4组可以看出，该小组探究的问题包括不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用，C正确；预期结果是1、3组的落叶不被分解(灭菌后，没有微生物)，2、4组中的落叶被不同程度的分解，D正确。故选A。5．(2020·山东省淄博市高三三模)科研人员对岱衢洋海域的鱼类资源生态状况进行了调查，调查结果见下表(说明：优势种相对重要性指效IRI>1000为优势种，生态位宽度Bi值越大，表示该物种的生态位宽度越大，Gf是底层鱼类，Nb是近底层鱼类，Mu是中上层鱼类)。下列说法错误的是(B)编号种类IRIBi生态类型A1鳀9507.311.79MuA2鲮6997.831.82MuA3黄姑鱼16.240.80NbA4带鱼24.300.9NbA5焦氏舌鳎13.540.76GfA6前颌间银鱼20.661.21GfA.该海域的优势种是鳀和鲮B．该海域的鱼类不存在群落的垂直结构C．环境污染可影响生态位宽度的大小D．在所调查物种中，鲮对资源的利用能力和竞争能力最强[解析]据题可推知，鳀和鲮为优势种，A正确；根据分布情况可知，该海域的鱼类存在群落的垂直结构，B错误；环境污染会造成鱼类宜居水域的缩小等影响，进而影响生态位宽度的大小，C正确；从鲮的IRI指数和Bi指数可看出，鲮对资源的利用能力和竞争能力最强，D正确。故选B。6．(2020·山东省威海市文登区高三上学期期末)由于高铁的修建，一座山林被分为两个区域，恰好导致山林中的野猪隔离成了两个数量相等的种群，若干年后(A)A．两个野猪种群的基因库出现差异B．两个野猪种群的数量一定相等C．高铁的修建破坏了该山林的物质循环D．该山林的水平结构不会发生改变[解析]由于高铁的修建，导致两个野猪种群基因不能进行交流，所以两个种群的基因库出现了差异，A正确；两个野猪种群的数量不一定相等，B错误；物质循环具有全球性，高铁的修建没有破坏该山林的物质循环，C错误；该山林的水平结构发生了改变，D错误。7．(2021·山东省济南市莱芜区凤城高中高三)下列关于种群、群落与生态系统的叙述，正确的是(D)A．种群密度的大小能反映出种群在一定时期内数量的变化趋势B．在森林群落中，动物与植物的空间结构类型不相同C．生态系统中生产者都能通过光合作用合成有机物供消费者利用D．反馈调节在个体内环境稳态、生物群落内部乃至生态系统中都普遍存在[解析]种群的年龄组成能反映出种群在一定时期其数量的变化趋势，A错误；在森林群落中，动物与植物的空间结构均存在垂直结构和水平结构，B错误；生产者是指生态系统中的自养生物，可能是光能自养型或化能自养型，C错误；反馈调节在个体稳态、生物群落内部乃至生态系统都普遍存在，D正确。故选D。8．(2020·山东省青岛市高三三模)如图为某一区域M、N两物种的资源利用曲线(纵横坐标分别表示M、N两物种所摄取的食物数量和种类)。其中表述正确的是(C)A．曲线不重叠时，M与N不存在竞争B．b越大，生物适应环境能力越弱C．d<b时，M与N竞争激烈D．M、N将呈现“J”型增长[解析]曲线不重叠时，生活在同一个区域的M、N两种生物会存在空间上的竞争，A项错误；b表示生物的取食范围，b越大，生物适应环境能力越强，B项错误；d表示两种生物取食食物种类的最高点之间的距离，d越小，两种生物摄取的相同的食物数量和种类就越多，竞争就越激烈，C项正确；因自然界的资源和空间有限，M、N将呈现“S”型增长，D项错误。9．(2021·山东省青岛市二中高三上学期期末)如图三条曲线代表了动物物种多样性程度、动物数量易变程度及冬眠动物比例在不同类型生态系统中的变化趋势。以下说法正确的是(A)A．曲线①③分别代表动物物种多样性程度和数量易变程度B．图示生态系统中热带雨林的物质和能量循环速率最快C．北极苔原的抵抗力稳定性低，恢复力稳定性高D．常用标志重捕法或样方法调查温带落叶林土壤中小动物的丰富度[解析]根据题图分析可知，曲线①③分别代表动物物种多样性程度和数量易变程度，A正确；能量流动是单向的，不能循环，B错误；北极苔原生态系统的营养结构简单，抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低，C错误；许多土壤小动物有较强的活动能力，而且身体微小，不适宜用样方法或标志重捕法进行调查，调查土壤中小动物丰富度常用取样器取样法，D错误。故选A。10．(2020·山东省淄博市高三一模)某农场面积为140hm2，农场丰富的植物资源为黑线姬鼠提供了很好的生存条件，鼠大量繁殖吸引鹰来捕食，某研究小组采用标志重捕法来研究黑线姬鼠的种群密度，第一次捕获100只，标记后全部放掉，第二次捕获280只，发现其中有两只带有标记，下列叙述错误的是(C)A．鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度B．该农场黑线姬鼠的种群密度约为100只/hm2C．黑线姬鼠种群数量下降说明农场群落的丰富度下降D．植物→鼠→鹰这条食物链，第三营养级含能量少[解析]鹰是黑线姬鼠的天敌，鹰的迁入率增加，其种群数量会增加，捕食黑线姬鼠增加，黑线姬鼠种群密度将下降，A正确。根据第一次捕获数量/总数量＝第二次捕获的带标记的个体数/第二次捕获的总数，100/总数量＝2/280，可推出总数量＝(100×280)/2＝14000，该农场黑线姬鼠的种群密度约为14000/140＝100只/hm2，B正确。群落的丰富度指的是群落中物种数目的多少；黑线姬鼠种群数量下降，群落中物种的数目并没有发生变化，C错误。根据生态系统中能量流动逐级递减的特点，营养级越高，流入的能量越少，D正确。11．(2020·山东省烟台市高三一模)“海底黑烟囱”是指海底富含硫化物的高温热液活动区，其热液喷出时形似“黑烟”。此区域是高温、高压、没有阳光和缺乏氧气的极端环境，却发现了许多前所未见的生物，包括大得出奇的红蛤、海蟹、血红色的管虫、形状类似蒲公英的水螅生物、蠕虫及硫细菌(类似硝化细菌)等许多生物。下列说法正确的是(C)A．该生态系统的能量输入是这里特殊的生产者固定的太阳能B．当前科学家利用该区域的某些生物研制耐热酶，体现了生物多样性的间接价值C．“海底黑烟囱”生态系统中的生物