高考一轮复习人教版生态系统的物质循环信息传递和稳定性教案

第4课生态系统的物质循环、信息传递和稳定性

«核心机公•自查川分宾弘洛知识

课标要求

生物群落与非生物的环境因素形成多样化的生态系统，完成物质循

环、能量流动和信息传递

生态系统通过自我调节作用抵御和消除一定限度的外来干扰，保持

或恢复自身结构和功能的相对稳定

概念梳理、

一、生态系统的物质循环

1.物质循环的概念：

物

质范围

循

特点

2.碳循环:

分解者分解

大气中的co二库

枯枝.落

叶,尸体.

粪便

⑴请写出图中各标号的名称：

a.生产者;b消费者;c.呼吸作用;&光合作用和化能合成作用;已呼吸作

用;£化石燃料的燃烧。

(2)碳的存在形式与循环形式。

①在生物群落和非生物环境间:主要以g的形式循环。

②在生物群落内部:以含碳直机物的形式传递。

③在非生物环境中:主要以CO2和碳酸盐的形式存在。

(3)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。

(4)碳返回无机环境的途径。

①生产者、消费者的呼吸作用。

②分解者的维作星(实质是呼吸作用)。

③化石燃料的燃烧。

(5)温室效应：

①形成原因:他斑料的开采和利用，大大增加了C02的排放，引起全

球性的气候变化。

②缓解措施:减少二1化碳的排放;大力提倡植树种草提高森林覆盖

率。

3.生物富集:生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化

食物，使其在机体内浓度超过坯填邃度的现象，称为生物富集。例如

铅、汞等重金属,DDT、六六六等有机化合物以及一些放射性物质。

4.物质循环与能量流动的关系：

⑴物质作为能量的辘使能量沿着食物链(网)流动;能量作为她使

物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返。

(2)二者同时进行，担且随、不可分割。

二、生态系统的信息传递

L信息的概念:指日常生活中,一般可以传播的消息、情报、指令、数

据与信号等。

2.信息的种类.特点.来源及实例(连线):

种类特点来源|实例|

①物理信息▽■鬻\I•生物代______A生物碱

/谢活动m

②化学信息\Ab.物理过/飞髓胃一B.求偶炫耀

X程传递X

③行为信息/\c.信息/'瓜非生物环——C.光、声、温

素传递境或生物度、湿度

3.信息传递的作用:

生命活动的正常进行,离不开信息的作用

海豚靠“回声定位”取食或御敌；葛苣或烟

草种子萌发需特定光波

种群的包离不开信息的传递

植物开花需要光信息，雌雄昆虫交尾涉及

“性外激素”

信息可调方生物的种间关系,以维持生态

系统的稳定

捕食者与被捕食者依赖信息追踪或躲避猎捕

4.信息传递在农业生产中的应用：

(1)提高农畜产品的产量。如利用模拟的助物信且吸引大量的传粉动

物，就可以提高果树的传粉效率和结实率。

(2)对有害动物进行控制。如利用是虫值鳗诱捕或警示有害动物，降

低害虫的种群密度。

三、生态系统的稳定性

1.生态系统稳定性的概念：

⑴概念:生态系统所具有的维持或恢复自身的触转相对稳定的能

力。

⑵理解:

①

o时间

结构的相对稳定:生态系统中动植物种类及数量一般不会有太大的变

化,一般相关种群数量呈现周期性变化,可用如图曲线表示。

②功能的相对稳定:生物群落能量的出遣与输出量保持相对平衡，物

质的输入与输出保持相对平衡。

2.生态系统稳定性形成的原因:生态系统内部具有一定的宜我调节能

力。

⑴实例:

物理沉降

《化学分解消除生物种类和

①河流轻微污染

污染—数hi东会受

到明显影响

\投例的分解

鸟类数量增加

害虫数居蚊

内类数最减少

(2)基础:负反馈调节。

3.生态系统稳定性的特点:生态系统的宜我遇芭能力不是无限的，当外

界干扰超过一定限度时，生态系统的自我调苗能力会迅速丧失。

❷提高生态系统稳定性的措施：

⑴控制对生态系统建的程度，对生态系统的利用应该适度,不应超

过生态系统的自我调节能力。

⑵对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质—熊量投入,

保证生态系统内部结构与功能的协调。

概念辨析二r

1.判断下列有关物质循环的叙述的正误：

(1)生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与非生物环境

之间往复循环。(X)

分析:物质循环指的是各种化学元素在生物群落与非生物环境之间往

复循环。

⑵非生物环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用。

H)

分析:物质是可以反复利用的，非生物环境的物质可以通过光合作用、

化能合成作用等途径进入生物群落。

⑶碳在生物群落和非生物环境之间主要以有机物的形式循环。

(X)

分析:碳在生物群落和非生物环境之间主要以二氧化碳形式循环。

(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

物质和能量是循环往复的。(x)

分析:物质是循环往复的，能量不能循环。

2.判断下列有关信息传递叙述的正误：

⑴害虫与拟水狼蛛间的信息传递，不利于维持生态系统的稳定。

(x)

分析:害虫与拟水狼蛛间的信息传递，可以调节种间关系，有利于维持

生态系统的稳定。

⑵黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息。(X)

分析:光属于物理信息。

(3)信息传递不像物质循环那样是循环的,也不像能量流动那样是单向

的，而往往是双向的。(4)

(4)心猿意马、花香引蝶和老马识途都属于生态系统的信息传递。

(x)

分析:心猿意马形容心思不专,心里东想西想，安静不下来，是一种心理

状态，不属于生态系统的信息传递。

⑸生态系统的信息传递包括细胞之间的信息传递。(x)

分析:生态系统的信息传递不包括细胞之间的信息传递，而是指种群内

部个体之间，种群之间以及生物与无机环境之间的传递。

(6)通过生态系统的信息传递，可以防治有害动物，也可以提高一些农

产品或畜产品的产量。(4)

3.判断下列有关生态系统稳定性叙述的正误：

(1)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。(力

⑵生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂,生态系统的恢复力稳

定性就越强。(x)

分析:生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统的抵抗力

稳定性就越强。

（3）一个生态系统的抵抗力稳定性很低，则恢复力稳定性就一定很高。

(x)

分析「恢复力稳定性一般与抵抗力稳定性呈负相关，但是也有例外:对

于极地苔原（冻原）而言,由于物种组成单一、营养结构简单，它的抵抗

力稳定性和恢复力稳定性都较低。

（4）森林生态系统的抵抗力稳定性要比草原生态系统的高。（4）

-----------------------N关键能力,进阶勿提升核心去养

考点一生态系统的物质循环

典例精研引领r

（2020.全国m卷）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.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

教师专用@I【名师授法解题】，抓题眼练思维

关键

理解能力、获取信息能力

能力

题眼生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环

信息等过程

解题

结合碳循环的概念、特点、过程逐项解答

思维

【解析】选A。本题主要考查生态系统的功能一物质循环。消费

者可以加快生态系统的物质循环,消费者通过呼吸作用可以将物质从

生物群落释放到无机环境,A项错误;生产者的光合作用可以将无机环

境中的碳固定到生物群落中,B项正确;土壤中微生物作为分解者可以

通过呼吸作用将动植物遗体残骸和枯枝败叶中的有机物分解为二氧

化碳释放到无机环境中,C项正确;碳在无机环境与生物群落之间可以

通过光合作用和呼吸作用以CO2形式循环,D项正确。

母题变式延使L〈核心素养新命题

⑴大气中的二氧化碳进入生物群落主要通过哪些生理过程?碳元素从

生物群落进入大气主要通过哪个过程？

提示:大气中的二氧化碳进入生物群落主要通过光合作用和化能合成

作用。碳元素从生物群落进入大气主要通过化石燃料的燃烧。

⑵生物圈是不是一个在“物质”上自给自足的系统?“能量’上呢?为什

么？

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)近年来，由于化石燃料的大量燃烧，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，形成温室效应。那么，温室效应的

危害是什么？

提示: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。

H【备选典例】

（2020.天津等级考）鬼箭锦鸡儿（灌木）和紫羊茅（草本）是高寒草甸

生态系统的常见植物。科研人员分别模拟了温室效应加剧对两种植

物各自生长的影响。研究结果见下图。

口。「:常态CO?浓度+常温

目C?T:高CO?浓度+常温

■GT?：常态CO?浓度+高温

但高CQ浓度+高温

据图回答：

（1）CO2浓度和温度都会影响光合作用。植物通过光合作用将大气中

的co2转变为有机物，同时将光能转变为有机物中的化学能体现了植

物在生态系统和中的重要作用。

（2）本研究中，仅CO2浓度升高对两种植物的影响分别为

，仅温度升高对两种植物的影响分别为

⑶两个实验的C2T2组研究结果表明温室效应加剧对两种植物各自生

长的影响不同。科研人员据此推测，在群落水平，温室效应加剧可能会

导致生活在同一高寒草甸中的这两种植物比例发生改变。为验证该

推测是否成立，应做进一步实验。请给出简单的实验设计思路：

若推测成立，说明温室效应加剧可能影响群落的速度与

方向。

【解题指南】解答本题的关键是：

⑴明确在群落演替过程中，一般灌木较为高大，应比草本植物具有竞

争优势。

⑵明确题干实验分别模拟了温室效应加剧对两种植物各自生长的影

响，以相对生物量的变化作为实验的因变量，进而明确题干⑶中实验

的自变量和因变量。

【解析】本题主要考查光合作用、群落的演替及实验设计与分析。

(1)植物通过光合作用将大气中的二氧化碳转变为植物体中的有机物,

同时将光能转变为有机物中的化学能，体现了植物在生态系统的物质

循环和能量流动中的重要作用。

(2)比较与C2Tl组可以发现,仅提高CO2浓度均可以增加两种植

物的相对生物量，即促进其生长;比较C.T,与GT2组可以发现,仅提高

温度，鬼箭锦鸡儿的相对生物量减少，紫羊茅的相对生物量增加，说明

仅提高温度，会抑制鬼箭锦鸡儿生长，促进紫羊茅生长。

(3)题干实验分别模拟了温室效应加剧对两种植物各自生长的影响以

相对生物量的变化作为实验的观察指标(因变量泗佥证温室效应加剧

可能会导致生活在同一高寒草甸中的这两种植物比例发生改变，应将

紫羊茅和鬼箭锦鸡儿种在一起，比较温室效应加剧前后相对生物量的

变化，进而可推知其比例变化。在群落演替过程中，灌木应比草本植物

具有竞争优势，温室效应加剧促进紫羊茅生长抑制鬼箭锦鸡儿生长,

说明温室效应加剧会影响群落演替的速度和方向。

答案:⑴物质循环能量流动（2）促进两种植物生长抑制鬼箭锦

鸡儿生长，促进紫羊茅生长⑶将紫羊茅和鬼箭锦鸡儿种在一起，比

较温室效应加剧前后相对生物量的变化演替

知能素养提升L¥

1.能量流动与物质循环的区别（科学思维:比较、归纳）：

项目能量流动物质循环

太阳能一化学能一热

形式

无1物一有1物

能

在无机环境与生物

过程沿食物链（网）单向流动

群落之间反复循环

范围生态系统各宫养级全球（生物圈）

特点单向流动、逐级递减全球性、反复循环

2.物质循环与能量流动的联系（科学思维:比较.归纳）:

----------------co2、能量散失

光合作用、原产奈食|而级鸣G

光能」悟平-一，数消亩者:F芦-4居

1作

解u用

------------------co2,能量散失

图例：一代表物质循环,----代表能量流动

⑴生物群落中的物质和能量最终来自无机环境

⑵连接生物群落和无机环境的两大成分是空三查和分解者;图示中未

标出某些生产者还可以利用化学能进行化能合成作用。

⑶二者均开始于生产者,通过光合作用合成有机物、固定太阳能，然

后沿共同的渠道一食物链（网）一起进行。

（4）能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成与分解等过

程。

⑸物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动。

（6）能量作为她，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环

往返。

⑺总体上来说，二者之间是相互依存、不可分割，并且同时进行的关

系。

热点考向演练<

考向一结合碳循环的过程及特点，考查分析判断能力（科学思维:综

合、分析）

1.如图表示某生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态

系统的组成成分，①~⑦表示生理过程。下列有关该图的分析错误的

是（）

A.乙是该生态系统的基石

B.⑦过程中碳的传递形式是CO2

C.①过程主要是指绿色植物的光合作用

D.丙中的多种生物之间只存在竞争关系

【解析】选D。由图可知，乙、丙、丁都指向甲,因此甲是非生物的物

质和能量,根据双向箭头可判断出乙是生产者，生产者是生态系统的基

石,A正确;⑦过程表示初级消费者通过呼吸作用释放出CO2,B正确；

①过程将CO2输入生物群落中，主要是指绿色植物的光合作用,C正

确;丙中多种生物之间可能存在捕食关系,D错误。

2.湖泊是调节江河水量的天然水库，也是重要的淡水生态系统。研究

人员在对某湖泊生态系统研究后,绘制了该生态系统中部分生物构成

的食物网示意图（图1）和碳循环部分示意图（图2）,图2中甲、乙、

丙、丁表示生态系统的相关成分。请据图回答有关问题:

（1）图1的生物中，含能量最少的是______________，该生态系统中有

条食物链，银鱼处于第_____营养级。

⑵图2中缺少两个重要过程，请用文字和箭头的形式补

充:、O

⑶图2中甲一乙过程中碳主要以的形式进行传递，在

生物群落与非生物环境之间碳主要以的形式进行循

环。

（4）该湖泊因大量排入污水,藻类过度繁殖，引起水草（沉水植物）死亡，随

之大量浮游动物及鱼类等死亡，水体发臭,水生生物的死亡又加重了水

体污染，这种调节方式称为o为保护湖泊生态系统的

生物多样性，我国已建立多个自然保护区,这属于______________保

护。

【解析】⑴据图1所示，黑鱼处在最高营养级,含能量最少;该生态系

统中有3条食物链，银鱼处于第三、四营养级。

⑵图2是碳循环途径，甲为初级消费者，乙为次级消费者,丙为分解者，

丁为生产者，应该还要补上非生物环境一丁和甲一丙两个过程。

（3）图2中甲一乙过程中，甲与乙是捕食关系，碳主要以含碳有机物的

形式由甲进入乙，在生物群落与非生物环境之间碳循环是通过光合作

用和呼吸作用进行的，主要以CO2的形式进行循环。

（4）该湖泊因大量排入污水,藻类过度繁殖，引起水草（沉水植物）死亡，随

之大量浮游动物及鱼类等死亡，水体发臭,水生生物的死亡又加重了水

体污染，大量污水入湖的结果是水生动物大量死亡，从而导致水体污染

更加严重，故其调节方式为正反馈调节;为保护湖泊生态系统的生物多

样性建立自然保护区，属于就地保护。

答案：（1）黑鱼3三、四

⑵非生物环境一丁甲一丙⑶含碳有机物C02⑷正反馈调节

就地

考向二围绕物质循环和能量流动的关系，考查生态系统的物质和能

量观

3.如图表示某生态系统（部分）的组成及物质和能量流向情况（秃鹫以

动物尸体为食）,该生态系统中（）

M

P

代表光能,N代表热能,P代表无机盐、CO2

B.共有4条捕食食物链，秃瞥所占有的营养级最多

C.图中狼与秃鹫之间能量传递效率一般为10%~20%

D.群落内部的负反馈调节维持着该生态系统的稳定性

【解析】选D。依题意可知:该图表示某生态系统的组成及物质和能

量流向情况，所以M应表示光能和CO2等无机物,N表示生产者、消

费者通过呼吸作用散失的热能和CO2,P表示由分解者分解释放的热

能和CO?等,A错误;秃鹫以动物尸体为食，说明秃瞥属于分解者，不参

与捕食食物链的构成，因此图中只有1条捕食食物链,B错误;能量在

相邻两个营养级之间的传递效率一般是10%~20%,秃鹫属于分解

者,C错误;群落内部的负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，

维持着该生态系统的稳定性,D正确。

4.（2020.湖北重点中学联考）如图表示某农业生态系统的碳循环模式

图，下列说法正确的是（）

A.图中全部生物可构成2条食物链

B.碳以有机物的形式由e传递到a

C.若将c、d的排泄物用于肥田,有利于提高能量的传递效率

D.若杀灭c中的农业害虫，有利于能量流向对人类最有益的部分

【解析】选D。由题图可知,a为大气中的二氧化碳库,b为生产者,c、

d为消费者,e为分解者，由于分解者e不在食物链中，所以图中生物只

构成一条食物链,A错误;碳以二氧化碳的形式由e传递到a,B错误;若

将c、d的排泄物用于肥田，有利于提高能量的利用率，但不能提高能

量的传递效率,C错误;若杀灭c中的农业害虫，有利于能量流向对人类

最有益的部分,D正确。

教师

专用

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。下列相关分析错误的是（）

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】选A。由图示可知，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化石燃料的大量燃烧;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;信息传递可以调节种

间关系;无机环境中的二氧化碳可以来自生物的细胞呼吸，也可以来自

化石燃料的燃烧。

考点二生态系统信息传递

典例精研引领，

（2018.全国卷HI）某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性

的昆虫进行调查。下列叙述错误的是（）

A.趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者

B.黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息

C黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度

D.黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目

教师专用©名施授法解题L抓题眼练思维

关键理解能力、解决问题的能

能力力

题眼1:黑光灯诱捕的方

题眼

法；

信息

口心题眼2:昆虫具有“趋光性”

解题明确光属于物理信息；

思维理解种群密度的调查方法

【解析】选B。本题主要考查生态系统的组成成分和信息传递功能,

种群等有关知识。趋光性昆虫以植物为食，属于生态系统的消费者,A

项正确;黑光灯是一种特制的气体放电灯,它发出330~400nm的紫外

光波，故黑光灯传递给趋光性昆虫的信息是通过紫外光传递的,属于物

理信息,B项错误;黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种

群密度，是一种根据昆虫趋光性的特点调查相对密度的方法,C项正

确;黑光灯能诱捕多种趋光性昆虫,从而可以统计一定范围内趋光性昆

虫的物种数目,D项正确。

母题变式延伸L核心素养新命题

⑴种群密度的常用调查方法有样方法和标记重捕法，这两种方法的

适用对象分别是什么?（科学思维:比较与分类）

提示样方法主要适用于植物和活动能力弱的动物的调查标记重捕法

则主要适用于活动能力强的动物的调查。

（2）信息传递是生态系统的三大功能之一,举一例说明其在生物体的种

间关系调节中具有的重要意义。（生命观念:稳态与平衡观）

提示:草返青时绿色为羊提供了可以采食的信息，而当草减少时，羊会

另觅取食地。羊和草之间的信息传递有利于调节生物的种间关系，以

维持生态系统的稳定。

知能素养提升

1.生态系统的信息传递模型分析（科学思维:模型构建）：

（1）来源:物理信息来源于生物或非生物环境，化学信息和行为信息来

源于生物。

⑵范围:生态系统中的信息传递的范围不包括细胞之间的传递，而是

指种群内部个体之间、种群之间以及生物与韭生物环境之间的传

递。

⑶方向性一般是“双回'的。

2.能量流动、物质循环和信息传递的关系（科学思维:比较、归纳）:

项目能量流动物质循环信息传递

单向流动、逐循环流动、反复利

特点往往是双向的

级递减用

途径食物链和食物网多种

决定能量流动和

生态系统的动

地位生态系统的基础物质循环的月1可

力

和状态

联系同时进行，相互依存，不可分割形成统一整体

热点考向演练;

考向一巧借信息传递的种类、特点，考查知识应用能力

1.下列有关生态系统信息传递及应用的叙述，不正确的是（）

A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

B.利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度，属于化学

防治

C信息传递能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定

D.短日照作物黄麻，南种北移可延长生长期提高麻皮产量，是对物理

信息的合理利用

【解析】选B。利用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度，是利用昆

虫的趋光性特点，属于生态系统中物理信息传递的应用,A正确;利用

昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度，属于生物防治,B

不正确;信息传递能够调节生物的种间关系维持生态系统的稳定C

正确;短日照作物黄麻，南种北移可延长生长期，是“日照长短”这个物

理信息对黄麻植物的刺激引起的,D正确。

教师专用可【方法技巧】判断生态系统信息类型的方法

涉及声♦.颜色、劭理仔

温度等物理因素J——当”

(

判'根据信息］信息载体为化学物质（住写•倬白］

断传播途径----------------------»〔化字体思1

信

息~涉及特殊行为•国硝

种

孔雀开屏通过行

类（行为信息）

一从文字表述为传递给对方

的着重点

孔雀开屏通过羽毛

［物理信息）

颜色等传递给对方

2.（2021•天津红桥区模拟）杜甫作为中国古代诗歌的集大成者，他的

《江畔独步寻花七绝句》其六中“黄四娘家花满蹊,千朵万朵压枝

低。留连戏蝶时时舞启在娇莺恰恰啼”，描绘了百姓人家与大自然和

谐相处的场景。下列相关叙述错误的是（）

A.日照时间的长短决定植物的开花期体现了生物种群的繁衍离不开

信息传递

B.可以使用标记重捕法调查蝴蝶的种群密度

C.黄莺的鸣叫属于物理信息，物理信息还可来自非生物环境

D.人与自然和谐相处的美景激发了诗人的创作热情，这体现了生物多

样性的间接价值

【解析】选D。日照时间的长短决定植物的开花期体现了生物种群

的繁衍离不开信息传递,A项正确;蝴蝶属于活动能力强、活动范围大

的动物，可以使用标记重捕法调查蝴蝶的种群密度,B项正确;黄莺的

鸣叫属于物理信息，还可来自非生物环境,C项正确;人与自然和谐相

处的美景激发了诗人的创作热情，这体现了生物多样性的直接价值,D

项错误。

3.（2020.山东等级考模拟）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。

⑴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

⑵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能力，其基础为调节。

（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功能。请据此原理设计一个降低白纹

伊蚊种群数量的方案O

［解析】（1）实验试点选择在封闭性较好的小岛而不是更开放的环境,

是因为在封闭性较好的小岛上，几乎没有迁出率和迁入率因素对白纹

伊蚊种群数量变动的直接影响。（2）降低白纹伊蚊种群数量对生态系

统稳定性的影响较小，原因是生态系统自身具有一定的自我调节能力;

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。（3）雄蚊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。若根据此信息传递的原理来

降低白纹伊蚊种群数量，可利用音响设备播放类似雌蚊扇动翅膀发出

的声波来吸引雄蚊,然后对雄蚊进行集中捕杀。

答案：（1）小岛封闭性好，迁入率和迁出率低，对该实验结果影响小（2）

自我调节负反馈

⑶信息传递通过模拟雌蚊发出的声波诱杀雄性个体

考向二巧借生态系统的物质循环、信息传递和稳定性的知识，考查

综合分析能力

4.下列有关生态学知识的叙述，正确的是（）

A.生态系统的信息传递只能发生在生物与生物之间

B.“桑基鱼塘”的生产模式实现了物质和能量的循环利用

C.在鱼群数量接近K值时开始捕捞，最有利于渔业的可持续发展

D.同等强度干扰下，草原生态系统比沙漠生态系统恢复力稳定性高

【解析】选D。生态系统的信息传递不仅发生在生物与生物之间，也

能发生在生物与环境之间,A错误;物质可以循环利用,但能量不能,B

错误;在鱼群数量超过K/2值时开始捕捞，目捕捞后控制剩余量在K/2

值时，最有利于渔业的可持续发展,C错误;由于沙漠环境比较恶劣，恢

复力比较弱，同等强度干扰下，草原生态系统比沙漠生态系统恢复力稳

定性高,D正确。

5.雾霾给人们的健康与生活造成了很大影响，其中一个重要原因是化

石燃料的过度排放，如图为生态系统碳元素的循环途径示意图。请回

答下列问题：

大气中的co：库k-

(1)该生态系统中A、B(Bi、B?、B3)、C共同构成了

o图中食物链是___________________(用图中字母

和箭头表示)。

⑵碳元素主要通过①途径进入生物群落,A代表的

生态系统成分是____________，②为生物的______________作用。

(3)若图示为草原生态系统,会因不同区域土壤湿度不同而生长着不同

的牧草，这体现出群落的结构。若日是田鼠，调查它

的种群密度,采取的方法是___________________O

（4）图中捕食者能依据被捕食者的气味捕猎，被捕食者也能够依据捕食

者的气味进行躲避。说明信息传递在生态系统中的作用是

⑸一般情况下，生态系统的物种数越多,稳定性就越高，

比如森林生态系统。但森林遭到毁灭性破坏又很难自动恢复,这一事

实说明生态系统的能力是有限的。

【解析】（1）由图可知，生态系统中A生产者、B（B］、B2、B3）消费

者、C分解者共同构成了生物群落;图中食物链是A-BI-B2-B3。

⑵碳元素主要通过①绿色植物的光合作用途径进入生物群落,A代表

的生态系统成分是生产者，②为生物的呼吸作用。⑶若图示为草原生

态系统，会因不同区域土壤湿度不同而生长着不同的牧草，这体现出群

落的水平结构。若B1是田鼠，调查它的种群密度，采取的方法是标记

重捕法。（4）信息传递在生态系统中的作用是调节生物的种间关系维

持生态系统的稳定性。⑸一般情况下，生态系统的物种数越多才氐抗

力稳定性就越高,比如森林生态系统。但森林遭到毁灭性破坏又很难

自动恢复，这一事实说明生态系统的自我调节能力是有限的。

答案：（1）（生物）群落A—B1—B2—B3

⑵绿色植物的光合作用生产者呼吸

⑶水平标记重捕法

（4）调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定性

⑸抵抗力自我调节

■【加固训练•拔高】

1.如图表示某森林生态系统一年内CO2消耗量与释放量的情况,

其中甲表示该生态系统消费者呼吸作用CO2释放量，乙表示分解者呼

吸作用CO2释放量，丙表示生产者呼吸作用CO2释放量，丁表示生产

者光合作用及化能合成作用CO2消耗量。下列叙述错误的是

—100

万

商

安

£

050

0250

丙

乙

甲

「

「n

A.碳循环在甲、乙、丙构成的生物群落内部以含碳有机物的形式双

向传递

B.流经该生态系统的总能量可用丁来表示

C.人工生态系统中CO2的消耗量与释放量关系往往不符合上图

D.根据图示关系可推测该森林生态系统的自我调节能力正在上升

【解析】选A。碳循环在甲、乙、丙构成的生物群落内部以含碳有

机物的形式单向传递,A错误;流经该生态系统的总能量是生产者固定

的总能量,B正确;人工生态系统由于人工调节,CO2的消耗量往往较

低，释放量往往较高,C正确;流经该生态系统的总能量大于各个营养

级的呼吸消耗量，故适宜物种生存，物种丰富度增加，则可推测该森林

生态系统的自我调节能力正在上升,D正确。

2.（2021.常州模拟）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才印制旅鼠消化道内

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”。如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（）

(

？□旅鼠种群密度

3O□苔草化学防御水平—

-.6

:2xI4

g25-

一

—2

如

五

—

).O

包O..8

榭O..46

钻O.

O.

ft5S

三.2

整O.O

样

地

样

地

三

二

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】选C。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正确由居题干可知，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。

考点三生态系统的稳定性

典例精研引领.厂

（2018•海南高考）对于一个结构和功能处于恢复过程中的生态系统，下

列推论错误的是（）

A.适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复

B.随着生物多样性的提高，系统的自我调节能力增强

C.恢复后的生态系统，其结构和功能可接近受损前的状态

D.生物多样性提高后，某营养级的能量可全部流入下一营养级

教师专用可

关键

理解能力、探究能力

能力

题眼

恢复过程中的生态系统

信息

（1）理解:影响抵抗力稳定性大小的因素；

解题

“一（2）明确:适当增加物质和能量投入可加快生态系统

思维

的恢复

【解析】选D。据题意分析，一个处于恢复过程中的生态系统，生物种

类少，若适当进行物质和能量的投入，可促进演替的进行，加快生态系

统的恢复,随着生物种类和密度的增加，系统的自我调节能力会增

强,A、B项正确。演替最终发展到哪个阶段受环境条件决定;若当地

的自然环境不变，该生态系统的结构和功能会恢复到受损前的状态,C

项正确。一个营养级的能量一部分会被自身呼吸消耗,一部分流向分

解者，即使生物多样性提高,该营养级的能量也不会全部流向下一营养

级,D项错误。

教师专用♦【母题变式延伸】核心素养新命题

⑴生物多样性包括哪几个层次?（生命观念:结构和功能观）

提示:基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。

（2）生态系统在被破坏后的恢复过程是否属于群落的演替?（科学思维:

比较与分类）

提示:属于群落的演替。

知能素养提升

1.生态系统稳定性的两种类型（科学思维:比较、归纳）：

⑴区别：

抵抗力稳定恢复力稳定

限限

________________________________________________

保持自身结恢复自身结

实质构与功能相构与功能相

I对稳定对稳定

抵抗干扰，遭到破坏，恢

核心

保持原状复原状

-I组分越多__________

影响懿-,_____________,一|自我调节通

-I食物网越复-1-1=

抵抗力稳定性

因素恢复力稳定性

⑵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。

2.生态系统中正负反馈调节的比较（科学思维:比较、归纳）:

比较

正反馈调节负反馈调节

项目

调节加速最初发生变化的那种成抑制和减弱最初发生变化的那

方式分所发生的变化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

1湖泊受?了污魂

植物^――

<+）

实例1鱼类1死亡1(+)

1死鱼腐烂1----1

分析

草原上食草动

已污染的湖泊污染加剧物与植物的平衡

3.设计和制作生态缸（科学思维:归纳）:

设计要求相关分析

防止外界生

生态缸一般

物或非生物

是封闭的

因素的干扰

生态缸中能

生态缸中投

够进行物质

放的几种生

循环和能量

物必须具有

流动,在一定

很强的生命

时期内保持

力，成分齐全

稳定

生态缸的材为光合作用

料必须透明提供光能;保

持生态缸内

温度;便于观

察

生态缸宜小

不宜人，缸中便于操作;缸

的水量应适内储备一定

宜，要留出一量的空气

定的空间

生态缸的采防止水温过

光应用较强高导致水生

的散射光植物死亡

热点考向演练》仪

考向一结合生态系统稳定性的类型和调节机制，考查分析和解决问

题的能力

1.（2021•天津和平区模拟）上世纪80年代初，生活污水被排放到大多数

河流后，河水仍能保持清澈，但随着污水排放增多，河流的生态平衡遭

到破坏，某学校科技实践小组的学生在某河流上设置了3个监测点，相

关水质指标检测结果如图所示。下列相关叙述不正确的是（）

A.河流受到轻微污染保持清澈属于抵抗力稳定性

B.发生水华现象最严重的是2号监测点

C测定水体中藻类的种类是在种群水平上进行的研究

D.可以利用捕食关系治理河流水华现象

【解析】选C。抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身

的结构和功能保持原状的能力，因此河流受到轻微污染保持清澈属于

抵抗力稳定性,A项正确;由于3个监测点中2号监测点的氨氮量最

大，溶氧量最低，而藻类叶绿素a含量最高，所以2号监测点的水华现

象最严重,B项正确;由于水样藻类的种类不止一种，所以测定水体中

藻类的种类是在群落水平上进行的研究,C项错误;向水体引入植食性

鱼类和大型挺水植物，与污染的河水中藻类形成捕食、竞争等关系，使

营养结构复杂化，从而提高生物的多样性,治理河流水华现象,D项正

确。

2.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;％表示恢复到原状态所需

的时间;曲线与正常范围之间所围成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（）

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,），值和x值之间呈正相关

C在遭到干扰时工)，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】选B。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,A错误;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即y值和％值之间呈正相关,B正

确工y值的大小与生物种类和数量都有关C错误;TS值表示生态系

统总稳定性，该值越小很表示生态系统的总稳定性越大,D错误。

教师专用@【拓展延伸】生态系统稳定性曲线分析

I干扰

时间

(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»的大小可以作为抵抗力稳定性强弱的指标，偏离大说明抵抗力稳

定性弱，反之抵抗力稳定性强。

(3)%可以表示恢复到原状所需的时间,％越大,表示恢复力稳定性越

弱，反之恢复力稳定性越强。

(4)75表示曲线与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，说明这个生态系统的总稳定性越低。

考向二结合小生态缸制作，考查生态系统的稳定性

3.（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，一位同学提出了以下几点建议，你认为不合适的是

（）

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】选C。瓶子应是透明的，以便使瓶内生物得到充足光照，且应

该放在有散射光的地方，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。

4.（2021.黄山模拟）某生物兴趣小组的同学用河水、池泥、水藻、植

食性小鱼、广口瓶、凡士林等材料制作了3个生态瓶（如图所示）。

下列说法中错误的是（）

散射光下散射光F黑喑中

甲乙丙

A.甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内分解者数量过少

B.乙瓶中的生物存活的时间相对较长

C丙瓶中的分解者主要存在于河水及池泥中

D.若想维持稳定性,丙瓶不应放在黑暗中

【解析】选A。甲瓶中的小鱼很快死亡主要是因为瓶内小鱼数量过

多,氧气供应不足，分解者的数量与小鱼的存活没有直接关系,A错

误。乙瓶中水藻丰富，小鱼适量,氧气、有机物等完全可以自给自足，

生物存活的时间相对较长,B正确。分解者主要是细菌和真菌,主要存

在于河水及池泥中,C正确。丙瓶在黑暗中，水藻不能进行光合作用制

造氧气，所以生态不会平衡，若想维持生态平衡应放在散射光下,D正

确。

5.（2021.成都模拟）近年来，市面上出现了很多观赏性小生态瓶,为人们

的生活增添了乐趣。如图是一个简易生态瓶的示意图。请回答下列

问题：

⑴在一定时间范围内，小生态瓶内（填“能”或“不能”）进

行碳、氧、氮、磷等元素的循环利用，原因是___________O

⑵简易生态瓶能在一定时间内维持相对稳定,这是因为生态系统具

有一定的能力，但简易生态瓶的抵抗力稳

定性很低，原因是一

（3）为尽可能长时间维持生态瓶的相对稳定，应将该生态瓶置于

处，并避免阳光直射。若要在该生态瓶中添加小动物,则应注

意各营养级生物之间的合适比例，从能量流动的角度分析，这是因为

【解析】（1）该生态瓶内有生产者和分解者，能通过光合作用、呼吸作

用（分解作用）等生理过程实现各元素的循环利用。因此在一定时间

范围内，小生态瓶内能进行碳、氧、氮、磷等元素的循环利用。（2）简

易生态瓶能在一定时间内维持相对稳定,这是因为生态系统具有一定

的自我调节能力，但该生态系统生物种类少，营养结构简单启我调节

能力很弱，因此简易生态瓶的抵抗力稳定性很低。⑶为尽可能长时间

维持生态瓶的相对稳定，应将该生态瓶置于通风、光线良好处,并避免

阳光直射。若要在该生态瓶中添加小动物，则应注意各营养级生物之

间的合适比例，从能量流动的角度分析，这是因为能量流动是逐级递减

的。

答案：（1）能该生态瓶内有生产者和分解者，能通过光合作用、呼吸

作用（分解作用）等生理过程实现各元素的循环利用

⑵自我调节该生态系统生物种类少,营养结构简单启我调节能力

很弱

⑶通风、光线良好能量流动是逐级递减的

【加固训练•拔高】

将某小型天然湖泊改造为人工鱼塘才殳饵养殖肉食性鱼类。5年

后，藻类暴发，引起水草（沉水植物）死亡，之后浮游动物及鱼类等生物死

亡，水体发臭。下列叙述中错误的是（）

A.导致水草死亡的最主要非生物因素是光照

B.更多水生生物死亡又加重了水体的污染，这属于正反馈调节

C.投放以浮游植物为食的鱼类有利于该湖泊的生态恢复

D.流经该生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能总量