2025版高考生物一轮总复习选择性必修2第9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提能训练

第9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A组一、单选题1．(2023·湖北武汉华中科技大学附属中学校考模拟预测)碳汇造林是实现碳中和的重要举措，森林碳汇是森林植物吸收大气中的二氧化碳并将其固定在植被或土壤中，从而减少该气体在大气中的浓度，如图为碳循环示意图。下列说法正确的是(A)A．此生态系统中最基本、最关键的生物成分是甲B．图中乙、丙、丁、戊均为消费者C．采用“秸秆—牲畜—沼气—肥料”模式会增加碳排放D．实现碳中和只需森林碳汇解析：生产者(甲)主要指绿色植物，能够通过光合作用制造有机物，为自身和生物圈中的其他生物提供物质和能量，是生态系统中最基本、最关键的生物组成成分，A正确；乙、丙、丁为消费者，动植物遗体被戊利用，戊为分解者，B错误；秸秆喂牲畜，牲畜的粪便进入沼气池，再将发酵产生的沼气作燃料，沼气池中的沼渣作肥料，实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，减少碳排放，C错误；要实现碳中和，应减少CO2排放总量和增大CO2消耗总量，具体做法有绿色出行、植树造林、开发利用清洁能源等，D错误。故选A。2．(2024·潍坊一中高三期末)下列关于生态系统的结构和功能的叙述，错误的是(A)A．生态系统的结构指的是生态系统的营养结构，营养结构越复杂，生态系统的自我调节能力越强B．物质循环和能量流动是生态系统的主要功能，二者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割C．任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能D．对人类利用强度较大的生态系统，实施相应物质、能量投入，可以保证其内部结构与功能的协调解析：生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，A错误；物质循环和能量流动是生态系统的主要功能，物质是能量的载体，能量是物质的动力，二者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割，B正确；能量流动的特点是逐级递减的，故任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能，C正确；对人类利用强度较大的生态系统，实施相应物质、能量投入，例如施肥、灌溉和控制病虫害，可以保证其内部结构与功能的协调，D正确。故选A。3．(2024·湖北校联考模拟预测)草地贪夜蛾是一种迁徙性害虫，取食小麦、大豆等多种作物，严重危害了我国的粮食安全。下列控制草地贪夜蛾危害的方法中，不属于生物防治的是(B)A．喷施病原微生物类杀虫剂“以菌治虫”杀灭草地贪夜蛾B．利用黑光灯、捕虫网等装置捕杀草地贪夜蛾成虫C．利用人工合成的昆虫性信息素诱捕草地贪夜蛾雄虫D．田间投放草地贪夜蛾的寄生性天敌或捕食性天敌解析：病原微生物类杀虫剂(如细菌、真菌和病毒)属于生物农药，即“以菌治虫”，防治效果明显且具有低毒性、低残留的绿色环保特点，A正确；黑光灯诱捕某些昆虫利用了昆虫的趋光性属于生物防治措施，但利用捕虫网诱杀昆虫属于机械防治措施，B错误；使用性引诱剂即人工合成的昆虫性信息素杀灭雄虫，干扰雌雄成虫交配，减少雌蛾产卵量，属于生物防治措施，C正确；田间投放天敌昆虫属于利用种间关系防治草地贪夜蛾，即“以虫治虫”，一般情况下天敌可分为寄生性天敌或捕食性天敌，D正确。故选B。4．(2024·江苏南通届高三期末)长江江豚被誉为“水中大熊猫”，近年来由于人类活动导致生存环境恶化，长江江豚种群数量急剧下降。目前我国科研人员已对长江江豚成功实施迁地保护，并利用水下生态声学记录仪对其生活习性进行研究，发现长江江豚存在合作捕食的行为，它们会采用翻转身体的方式扩大声呐信号的探测范围来寻找更多的食物。下列说法错误的是(D)A．凡是影响长江江豚出生率和死亡率的环境因素均能影响长江江豚种群的数量B．迁地保护的长江江豚若生活在相对封闭的空间中，则遗传多样性水平可能下降C．长江江豚捕食时以翻转身体的方式给同伴传递物理信息D．长江江豚的合作捕食行为属于原始合作解析：出生率、死亡率直接决定种群密度，因此凡是影响长江江豚出生率和死亡率的环境因素均能影响长江江豚种群密度，影响种群的数量，A正确；迁地保护的长江江豚若生活在相对封闭的空间中，降低江豚之间的基因交流，则遗传多样性水平可能下降，B正确；据题意，长江江豚捕食时以翻转身体的方式扩大声呐信号的探测范围，传递的信息属于物理信息，C正确；原始合作是种间关系，涉及两个物种之间，而长江江豚的合作捕食行为属于同一物种内的种内互助行为，D错误。故选D。5．(2024·海南省直辖县级单位统考模拟预测)小龙虾为杂食性动物，不但会吃掉杂草，还会吃掉害虫和虫卵、浮游动物等，同时排便给稻田增肥。小龙虾的不断爬动，还利于土壤的松动。我国某些地区将小龙虾养殖在稻田中，开发出稻虾共作生态养殖模式。下列有关说法错误的是(C)A．该模式中小龙虾可能处于多个营养级B．该稻田构成的群落存在垂直结构和水平结构C．该稻田输出的有机物会高于普通稻田，不需要使用肥料D．利用小龙虾捕食稻田中的害虫，以减少农药使用，属于生物防治解析：小龙虾为杂食性动物，会吃掉杂草，说明处于第二营养级，吃掉害虫、浮游动物等，说明处于第三营养级，因此该模式中小龙虾可能处于多个营养级，A正确；该稻田中不同生物的位置分布不同，体现了群落的垂直结构和水平结构，B正确；水稻田间的杂草以及虫卵可以为养殖虾提供天然饵料，而养殖虾的排泄物则能为水稻提供天然肥料，因此稻虾共作种养生态模式具有一定的循环性和生态性，减少了农药及化肥的经济投入，不是不需要使用肥料，C错误；生物防治是指利用一种生物对付另外一种生物的方法，利用小龙虾捕食稻田中的害虫，以减少农药使用，属于生物防治，D正确。故选C。6．(2023·广东梅州大埔县虎山中学校考模拟预测)城市生活污水含有较高浓度的磷酸盐、氨氮等污染物，易造成水体富营养化。微藻作为一种易得的自养型生物，在生长过程中会摄取大量的氮、磷等元素合成有机质，降低环境中的氮、磷含量，净化水质。下列叙述正确的是(D)A．微藻吸收的磷元素可用于合成磷脂、DNA、RNA等生物大分子B．微藻可以直接吸收生活污水中有机物的能量，促进了能量的循环利用C．水体富营养化导致蓝细菌和绿藻大量繁殖，使得水体溶解氧的含量明显增加D．流经该污水生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和污水中有机物的化学能解析：微藻吸收的磷元素可用于合成磷脂、DNA、RNA等，但是磷脂不是大分子，A错误；微藻是生产者，不能吸收有机物中的能量，B错误；水体富营养化导致蓝细菌和绿藻大量繁殖，并且耗氧微生物的数量也增加，使得水体溶解氧的含量明显降低，C错误；该生态系统有污水流入，污水中含有有机物，因此流入到该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和污水中有机物的化学能，D正确。故选D。7．(2024·山东泰安高三期末)生境片断化往往出现在大面积生境被农业或其他发展而碎裂的地方。生境片断化后形成不同的斑块，邻近斑块中的局域种群向较大斑块中迁移，形成集合种群。集合种群生态学的研究证明斑块(生境片断化)中的局域种群迁入率越高，其灭绝的风险就越低。生境片断化间隔距离过大，其灭绝的概率有所增加。下列相关叙述错误的是(D)A．生境片断化是某些物种灭绝的主要因素之一B．集合种群的形成补偿了该斑块中局域种群的个体灭绝C．生境片断化间隔距离过大，集合种群的持续时间长，其灭绝概率高D．对生物最有效的保护就是根据片断化生境的大小来建立自然保护区解析：生物的生活环境遭到破坏或改变是物种灭绝的主要因素之一，A正确；迁入的个体补偿了斑块中死亡的个体，故集合种群的形成补偿了该斑块中局域种群的个体灭绝，B正确；不同斑块之间距离过远，生物的迁移速度不快，导致集合种群持续时间长，物种灭绝的概率高，C正确；对生物最有效的保护就是建立自然保护区，把片断化的生境连续起来，改善生物的生境，D错误。故选D。二、综合题8．(2024·河南校联考模拟预测)“碳达峰”“碳中和”成为“十四五”乃至2035国家战略目标。湖泊的碳循环(如图)在全球碳循环中扮演着重要角色。湖泊中DOC可以氧化形成DIC，DIC在不同碱度下的平衡决定了水体CO2分压(pCO2)。湖泊沉积物是重要的碳累积场所，也是湖泊生态系统重要的营养来源与活动场所。回答下列问题：(1)“碳达峰”“碳中和”是全世界人民共同奋斗才能实现的目标，原因是碳循环具有全球性(循环往复运动)的特点。(2)水体pCO2可以指示水体—大气间的CO2交换情况，40PapCO2被视作大气—水体之间实现了碳平衡，据图分析此CO2分压下，水生植物和藻类的光合作用吸收的CO2大于(填“大于”“等于”或“小于”)其呼吸作用释放的CO2，理由是CO2除来自水生植物和藻类的呼吸作用，还有消费者和分解者的呼吸作用，以及溶解性有机碳(DOC)、溶解性无机碳(DIC)的分解等。(3)湖泊生态系统中生存着浮游植物、水生植物等生产者原生动物、浮游动物等初级消费者，底栖动物、鱼虾等高级消费者。请写出碳在湖泊生物群落中的流动情况(用箭头加文字的形式，并在相应箭头上标注出碳元素的流动形式)。(4)据图分析，湖泊中CO2气体的饱和度除受UV、O2、温度等影响，还受光照、碱度、风力(答两点)环境因素的影响，因此往往表现出季节性等差异。(5)CH4是一种温室效应数十倍于CO2的温室气体，也是潜在的替代能源，湖泊CH4气体主要源自在缺氧条件下产甲烷菌对底层水体、沉积物中有机质的分解，根据以上资料试提出一条既能降低温室效应又能减轻能源危机的研发方案：采集湖泊底层产生的CH4，作为能源加以利用(收集湖泊底层沉积物，利用产甲烷菌在缺氧条件下发酵，收集产生的CH4作为能源加以利用)。答案：(3)解析：(1)由于碳循环具有全球性和循环往复运动的特点，因此整个生物圈内的碳循环为统一的整体，需要全世界人民共同奋斗才能实现“碳达峰”“碳中和”。(2)40PapCO2被视作大气—水体之间实现了碳平衡，即水体中CO2的来源和去路也处于动态平衡状态，水体中CO2的消耗主要是水生植物和藻类的光合作用吸收CO2；水体中CO2的来源除水生植物和藻类的呼吸作用，还有消费者和分解者的呼吸作用，以及溶解性有机碳(DOC)、溶解性无机碳(DIC)的分解等，因此水生植物和藻类的光合作用吸收的CO2大于其呼吸作用释放的CO2。(3)碳元素在生物群落内部以有机碳(物)的形式进行传递，故碳在湖泊生物群落中的流动情况为：(4)据题干信息可知，溶解性无机碳(DIC)在不同碱度下的平衡决定了水体CO2分压(pCO2)，因此碱度影响湖泊中CO2气体的饱和度；光照影响水生植物光合作用吸收CO2的强度，也会影响湖泊中CO2气体的饱和度；风力会影响水体－大气间的CO2交换情况。(5)由于CH4是一种温室效应数十倍于CO2的温室气体，且是潜在的替代能源，因此采集湖泊底层产生的CH4作为能源加以利用既能降低温室效应又能减轻能源危机。B组一、单选题1．(2024·山西太原五中高三期末)如图为生态系统物质循环示意图，其中甲、乙、丙分别代表三类不同的生物。下列有关叙述正确的是(C)A．图中的生物可构成这样一条食物链：甲→乙→丙B．图中的甲、乙、丙构成了一个完整的生态系统C．碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以二氧化碳的形式进行D．图中的大气到丙的过程是光合作用解析：图中乙是分解者，不是营养结构的成分，故乙不参与该生态系统的食物链，A错误；图中的甲、乙、丙构成了一个生物群落，构成生态系统还缺少非生物的物质和能量，B错误；生态系统的碳循环过程中，碳元素是以二氧化碳的形式在无机环境与生物群落中循环往复的，C正确；丙是生产者，图中的大气到生产者的过程是光合作用或化能合成作用等，D错误。故选C。2．(2024·辽宁营口高三期末)海南州位于青藏高原东北部，过度放牧导致当地天然草地退化，引发水土流失，加剧了土地沙漠化。2005年起，政府实施了生态工程建设，种植了抗旱抗风沙的植被，科学确定载畜量。下表是海南州生态工程实施前后总生态足迹与总生态承载力的统计结果。(生态盈余为生态承载力与生态足迹的差值)下列叙述错误的是(A)年份总生态足迹(×104hm2)总生态承载力(×104hm2)2005年165.5178.72017年243.7260.1A.生态足迹是指维持某一人口单位生存所需的耕地、草地和林地的面积B．当地居民适当减少食物中肉类所占的比例，有助于减少生态足迹C．治理草地沙化和制定合理载畜量的措施遵循了自生和协调原理D．数据显示2017年生态盈余较之前增加，表明生态工程建设初见成效解析：由题意分析可知，生态足迹是指在现有技术条件下，维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积，包括耕地、草地、林地、渔业用地、建设用地及碳足迹，A错误；适当减少食物中肉类的比例，可以缩短食物链，减少能量损耗，可减少生态足迹，B正确；种植抗旱抗风沙的植被和制定合理载畜量，利用了自生原理(有效选择生物组分并合理布设、提高生物多样性程度)和协调原理(选择适合本地环境的树种、考虑畜牧养殖的环境容纳量)，C正确；生态盈余为生态承载力与生态足迹的差值，2017年生态盈余(16.4×104hm2)较2005年生态盈余(13.2×104hm2)有所增加，说明生态工程建设初见成效，D正确。故选A。3．(2024·江苏常州市第三中学校考模拟预测)莹蚊的幼虫生活在水中。为了防治莹蚊，人们在某湖泊长期喷洒杀虫剂DDT。该杀虫剂在生物体内很难降解，使用初期效果显著，后期效果下降，停用后检测该湖泊水体和几种生物体内的DDT浓度，结果如表所示。下列有关说法正确的是(D)检测对象水ABCDDDT浓度(μg/kg)0.0215.516.10.10.53A.该湖泊生态系统的结构是指群落和无机环境B．DDT的使用导致莹蚊幼虫产生抗药性突变C．分析表中数据可推测生物B处于最低营养级D．DDT存在生物富集现象且该现象具有全球性解析：该湖泊生态系统的结构是指生态系统的组成成分(包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者)和营养结构(食物链和食物网)，A错误；莹蚊幼虫本身就存在抗药性突变，DDT只是对抗药性突变起选择作用，B错误；由于DDT很难分解，因此会随着食物链的延长而逐渐在高营养级积累增加，B含有DDT的量最多，可能是最高营养级，C错误；有害物质通过食物链在生产者和消费者体内不断积累，且这种有害物质会随着生物的转移而出现全球性，因此DDT存在生物富集现象且该现象具有全球性，D正确。故选D。4．(2023·山东济南一模)高强度的森林大火，能破坏土壤的化学、物理性质，降低土壤的保水性和渗透性，使该林地及其低洼地的地下水位上升，引起沼泽化。另外，由于土壤表面炭化增温，还会加速火烧迹地干燥，导致阳性杂草丛生。下图是发生高强度火灾后的某地植物甲的种群密度、优势物种高度、物种丰富度随时间的变化曲线。据图分析，下列有关叙述错误的是(A)A．火烧后的黑色物质会大量吸收太阳能，使土壤表面增温，但不会改变群落演替方向B．火灾后土壤中植物甲的繁殖体可加快群落演替的速度C．图中优势物种高度和物种丰富度的变化说明该地正在向森林群落演替D．森林为野生动物提供了生存环境，可以提高生态系统的抵抗力稳定性解析：根据上述分析可知，火烧后的黑色物质会大量吸收太阳能，使土壤表面增温，即改变了该地的环境条件，会改变森林群落演替的速度和方向，A错误；火灾后土壤中保留有植物甲的繁殖体，故该地发生的演替类型为次生演替，而繁殖体的存留可加快群落演替的速度，B正确；图中优势物种高度和物种丰富度不断的增加，说明该地正在向森林群落演替，C正确；森林为野生动物提供了生存环境，增加该地的物种数目，营养结构越来越复杂，自我调节能力增强，生态系统的抵抗力稳定性升高，D正确。故选A。5．(2023·广东深圳一模)科研人员分析了自由放牧和围封10年的科尔沁沙化草地的植物群落演替，发现放牧草地植物种类仅剩12种，而围封草地为21种，植物的物种数增加了40%；放牧草地处于一年生杂草和差巴嘎蒿的沙地退化演替阶段，围封草地处于达鸟里胡枝子、一年生禾本科和一年生杂草的沙地恢复演替阶段。下列说法错误的是(B)A．围封导致草地土壤的理化性质、微生物类群得到了改善B．可在土壤水分较多的地带随机选取样方调查草地某种牧草种群密度C．自由放牧可导致草地营养结构简单化，抵抗力稳定性减弱D．草地群落具有水平结构和垂直结构，空间结构的变化表现出一定的季节性解析：放牧草地处于沙地退化演替阶段，围封草地处于沙地恢复演替阶段，则围封导致草地土壤的理化性质、微生物类群得到了改善，A正确；选取样方时应该做到随机，不能选择土壤水分较多的地带进行取样，B错误；自由放牧可导致生态系统的营养结构变的简单，自我调节能力减弱，则其抵抗力稳定性减弱，C正确；草地群落具有水平结构和垂直结构，由于阳光、温度和水分等随季节而变化，群落的物种组成和空间结构也随之发生有规律的变化，体现了群落的季节性，D正确。故选B。6．(2023·福建泉州统考三模)上世纪80年代泉州湾部分滩涂引进的互花米草，很快挤占了红树林的生存空间。互花米草种群中具有高株和矮株两种株型，在增氮(增加土壤氮元素)环境中，互花米草不同株型间的高差增大，矮株的光能利用效率增加。下列说法正确的是(A)A．研究互花米草生态位需要研究其株高及其密度等B．互花米草具有高矮不同株型，体现群落的垂直结构C．互花米草的引进提高了泉州湾湿地生态系统的稳定性D．增氮处理后，高差增大使互花米草的竞争力下降解析：生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况以及与其他物种的关系等，植物的生态位的研究内容是在区域内出现的频率、种群密度、植株高度以及与其他物种的关系，故研究互花米草生态位需要研究其株高及其密度等，A正确；群落的垂直结构是指群落内部不同生物之间在垂直方向上的分布，而互花米草属于同种生物，其具有高矮不同株型，不能体现垂直结构，B错误；分析题意可知，互花米草属于入侵物种，引入后影响本地物种的分布，不利于提高生态系统的稳定性，C错误；分析题意可知，在增氮(增加土壤氮元素)环境中，互花米草不同株型间的高差增大，矮株的光能利用效率增加，互花米草的生长更占优势，D错误。故选A。二、综合题7．(2024·山东青岛莱西高三期末)生态系统中各成分之间存在着密切的关联，它们相互作用，处于动态变化过程之中。请回答下列问题：(1)某大片山坡上的农田在闲置多年以后，逐渐被杂草、灌木