2020版高考一轮复习生物江苏专版讲义：必修3 第四单元 第2讲　生态系统的物质循环、信息传递和稳定性

第2讲　生态系统的物质循环、

信息传递和稳定性

[思维导图·成一统]

[基础速练·固根基]

1．判断下列有关说法的正误

(1)物质循环和能量流动是两个独立的过程(×)

(2)生物群落内部碳元素的传递就是碳循环(×)

(3)碳元素在生物群落内部以CO2形式循环(×)

(4)无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用(√)

(5)光合作用推动碳循环过程，促进了生物群落中的能量循环(×)

(6)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(×)

(7)化石燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因(√)

2．连线碳循环的相关内容

3．据碳循环过程模式图填空

(1)请写出图中标号的名称：

①呼吸作用，②光合作用，③摄食，④呼吸作用，⑤燃烧，　⑥分解作用。

(2)循环形式：CO2(CO2含碳有机物)。

(3)碳在无机环境和生物群落之间的传递只有生产者与无机环境之间是双向的，而其他各成分之间均是单向的。

[师说考点·解疑难]

1．碳循环过程

(1)碳循环及存在形式：

①在生物群落和无机环境间：以CO2形式循环。

②在生物群落内部：以含碳有机物形式传递。

③在无机环境中：主要以CO2和碳酸盐形式存在。

(2)碳出入生物群落的途径：

①碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用或化能合成作用。

②碳返回无机

环境的途径

(3)温室效应的产生原因：

①化石燃料的大量燃烧，产生大量CO2。

②植被破坏，降低了对大气中CO2的调节能力。

2．物质循环与能量流动的关系

[研透考情·备高考]

考向一　碳循环的过程及特点

1．如图是生物圈中碳循环示意图，下列相关分析错误的是(　　)

A．生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足

B．a是消费者，c是生产者，碳在各成分间以CO2的形式循环

C．对e过度开发利用会打破生物圈中碳平衡

D．碳循环过程需要能量驱动，同时又是能量的载体

解析：选B　生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足；a是消费者，c是生产者，碳在生物群落中以有机物的形式流动，在生物群落和无机环境之间以CO2的形式循环；e为化石燃料，若对此过度开发利用会打破生物圈中的碳平衡；能量是物质循环的动力，物质是能量的载体。

2．(2018·浙江选考)某生态系统碳循环的部分示意图如下：

回答下列问题：

(1)图中的字母________表示大气中的CO2，由于许多因素的影响，使其含量夏季________冬季。

(2)CO2被生产者吸收转变成体内物质进入生物群落，再被图中的A、B的________和C的分解作用以及E的燃烧，转变成CO2后再重新循环。若此生态系统中的生物群落处在正常演替过程中，生产者吸收的CO2量________整个生物群落排放的CO2量。

(3)若将本题图修改为该生态系统的能量流动示意图，可将D的含义改为______________，其他字母及文字代表的含义不变，还需要修改之处有：增加“光→”A、取消“→E→”D、________。

解析：(1)根据图中箭头指向及试题信息可判断A代表生产者、B代表消费者、C代表分解者、D代表大气中的CO2、E代表化石燃料。大气中的CO2含量有明显的季节变化和昼夜变化，夏季光合作用比较强，所以夏季大气中的CO2含量比冬季低。(2)生产者和消费者中的碳有一部分通过细胞呼吸进入大气。在群落演替的过程中，生产者吸收的CO2大于整个生物群落排放的CO2量。(3)若将图修改为生态系统的能量流动图，则图中D将表示为非生物环境，生物不能利用热能，所以取消D到A的箭头。

答案：(1)D　低于　(2)呼吸作用　大于

(3)非生物环境　取消 D“→”A

[方法规律]　巧辨图形判断参与碳循环的四种成分

判断的关键是找到具有双向箭头的两种成分，然后再逐步分析，得出答案。图示及方法如下：

①图1——先根据双向箭头确定A和B应为生产者或大气中CO2库，再由多个内指箭头可判断B为大气中CO2库(不能写“无机环境”)，再根据A→D，C→D，确定D为分解者，剩下的C为消费者。

②图2——根据A与C之间的双向箭头及C有多个内指箭头判断：A和C分别是生产者和大气中CO2库。根据A、B、D的碳都流向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——首先找出相互之间具有双向箭头的两个成分，即A和E，一个为生产者，一个是大气中CO2库。又因为其他各个成分都有箭头指向A，所以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。

考向二　物质循环与能量流动的关系及应用

3．下列关于生态系统的说法，错误的是(　　)

A．生态系统的生产者固定的太阳能是流经该系统的总能量

B．在生态系统中，物质循环是生态系统能量流动的载体

C．植物光合作用固定的碳与植物呼吸作用释放的碳基本相等

D．能量在相邻两个营养级之间的传递效率的大小是由这两个营养级的同化量决定的

解析：选C　生态系统的生产者固定的太阳能是流经该生态系统的总能量；在生态系统中，物质循环是能量流动的载体，能量流动是物质循环的动力；在一个稳定的生态系统中，植物光合作用固定的碳与该系统中所有生物呼吸作用释放的碳基本相等；相邻两个营养级之间的能量传递效率＝下一营养级的同化量/本营养级的同化量×100%。

4．分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图，不能得到的结论是(　　)

A．物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动

B．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

C．能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量

D．碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的

解析：选C　生产者所固定的太阳能总量是指生产者总的同化量，①②③④的总和小于生产者所固定的太阳能总量。

5．如图是某农业生态系统模式图，下列关于该系统的叙述错误的是(　　)

A．微生物利用的是农作物通过光合作用固定的能量

B．多途径利用农作物可提高该系统中能量的传递效率

C．沼渣、沼液作为肥料还田可以促进物质循环再利用

D．食用菌、产甲烷杆菌及蚯蚓是该生态系统中的分解者

解析：选B　流经该生态系统的能量是生产者固定的太阳能总量，因此微生物利用的是农作物通过光合作用固定的能量；多途径利用农作物，可提高能量利用率，不能提高能量的传递效率；沼渣、沼液还田可以促进物质循环利用；营腐生生活的食用菌、产甲烷杆菌及蚯蚓都是该生态系统中的分解者。

[归纳拓展]　辨析能量传递效率与能量利用效率

(1)能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率约为10%～20%。

(2)能量利用效率：通常考虑的是流入人类可利用部分的能量(即流入目标环节的能量)占生产者能量的比值。如通过建“沼气池”等实现废物资源化，就是提高了能量利用效率。

[思维导图·成一统]

[基础速练·固根基]

1．判断下列有关说法的正误

(1)信息可来源于无机环境或生物，传递方向均为双向(×)

(2)鸟类鸣叫属于行为信息(×)

(3)草原返青时，“绿色”为食草动物提供信息体现了信息传递起调节种间关系的作用(√)

(4)信息沿食物链从低营养级向高营养级传递(×)

(5)生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然有利(×)

(6)成年大熊猫经常用尿液和肛腺的分泌物在岩石或树干上进行标记，这种行为传递的信息类型属于化学信息(√)

(7)生态系统中的负反馈由生物种类间的数量变化引起，与信息传递无关(×)

2．对下面生态系统信息传递的实例分类

①花椒树上的刺　②昆虫的性外激素　③孔雀开屏　④鸟类的鸣叫声所发出的信息　⑤猎豹和猫科动物有着高度特化的尿标志的信息　⑥蜜蜂的舞蹈行为　⑦某些植物花朵的颜色、形状等给传粉昆虫的信息　⑧生物代谢产生的物质如酶、维生素、生长素、抗生素等　⑨有些候鸟的迁徙，在夜间是靠天空中的星座来确定方位的　⑩鼬遇到危险时，由肛门排出有强烈恶臭味的气体，起到报警和防御的功能

以上各项属于物理信息的是①④⑦⑨；属于化学信息的是②⑤⑧⑩；属于行为信息的是③⑥。(填序号)

3．连线信息的种类、特点、来源及实例

4．据信息传递的模型图填空

(1)信息的来源：生物或无机环境。

(2)信息传递的范围：存在于生态系统的各种成分之间，包括生物和生物之间、生物与无机环境之间的信息传递。

(3)信息传递特点：往往是双向传递的。

[题组练透·过考点]

题组一　信息传递的种类、特点、作用及应用

1．(2018·海南高考)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(　　)

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：选D　小鸟对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打是动物的特殊行为，能够对于同种或异种生物传递某种信息，属于行为信息，激怒小鸟的信息是直接来自镜子中的“小鸟”的物理和行为信息。

2．下列关于生态系统中信息传递的叙述，正确的是(　　)

A．生态系统中的信息只能来源于同种或异种的生物

B．植物生长素对植物生长的调节属于信息传递中的化学信息

C．动物可通过特殊的行为在同种或异种生物间传递信息

D．牧草生长旺盛时，为食草动物提供采食信息，这对食草动物有利，对牧草不利

解析：选C　生态系统中的信息不仅可来自于生物群落中的各种生物，还可来自于无机环境，例如湿度、光照等；生态系统的信息传递，可发生在同一物种的不同个体之间或不同物种之间，而植物激素在植物体内起作用不属于生态系统中信息传递范围；动物可通过特殊的行为在同种或异种生物间传递信息；一定限度内，食草动物吃草有利于草的更新与分蘖，这对牧草的生长和发育是有利的。

[方法规律]　判断生态系统信息类型的方法

(1)从信息传播的途径判断：涉及声音、颜色、温度等物理因素，可判断为物理信息；涉及的信息载体为化学物质，可判断为化学信息；涉及特殊行为，可判断为行为信息。

(2)从文字表述的着重点判断：孔雀开屏如果是通过行为传递给对方，则属于行为信息；如果通过羽毛的颜色等传递给对方，则属于物理信息。鸟类或其他动物报警，若通过声音(如叫声)则属于物理信息，若通过特殊的动作(突然飞起)则属于行为信息。

题组二　信息传递与生态系统其他功能的综合

3．下图表示生态系统各组成成分之间的能量流动、物质循环及信息传递过程，则下图甲、乙、丙可依次表示(　　)

A．能量流动、碳的循环、信息传递

B．能量流动、信息传递、碳的循环

C．碳的循环、能量流动、信息传递

D．信息传递、能量流动、碳的循环

解析：选C　图甲表示生态系统中的碳循环，图乙表示生态系统的能量流动，图丙体现双向性，因此为信息传递。

4．(2018·全国卷Ⅲ)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

解析：选B　昆虫以植物或微小动物等为食，属于农田生态系统的消费者；黑光灯传递的光，是通过物理过程传递的信息，属于物理信息；对于具有趋光性的昆虫，可运用黑光灯诱捕的方法调查其种群密度，此外还可运用此方法探究该农田趋光性昆虫的物种数目。

[归纳拓展]　信息传递与能量流动、物质循环的关系

[思维导图·成一统]

[基础速练·固根基]

1．判断下列有关叙述的正误

(1)生物多样性高有利于提高生态系统的自我调节能力(√)

(2)自我调节能力越强的生态系统，其恢复力稳定性也就越高(×)

(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(×)

(4)农田生态系统抵抗力稳定性较弱，但其恢复力稳定性较强(√)

(5)河流轻度污染后的净化恢复及火灾后草原的恢复均属恢复力稳定性(×)

(6)极地苔原由于物种组成单一，结构简单，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低(√)

2．连线生态系统稳定性的种类、含义与营养结构的关系

3．判断生态系统的稳定性与营养结构复杂程度的关系

图示中能正确表示抵抗力稳定性和恢复力稳定性与营养结构复杂程度关系的是①。(填图序号)

4．识图填空

右图是生态系统稳定性大小变化曲线，两条虚线之间的部分表示生态系统功能的正常范围，当受到外界干扰时就偏离正常范围，偏离值为T，生态系统遭到破坏后恢复到正常范围所需的时间为S。思考并完成下列各题：

(1)生态系统的主要功能有物质循环、能量流动和信息传递。

(2)图中T值大小可作为生态系统抵抗力稳定性的定量指标。森林生态系统与草原生态系统相比，T值较大的是草原生态系统。

(3)图中S值大小可以作为生态系统恢复力稳定性的定量指标。森林生态系统与草原生态系统相比，S值较大的是森林生态系统。

(4)对同一个生态系统来说，T值和S值之间呈负相关(填“呈正相关”“负相关”或“无关”)；从图示可知，生态系统具有自我调节的能力，从而使生态系统功能维持在正常的范围内，这种调节方式属于负反馈调节。

(5)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TS越大，则说明这个生态系统的总稳定性越弱。

[题组练透·过考点]

题组一　生态系统稳定性及其基础的分析

1．地球上各种不同类型的生态系统具有不同的自我调节能力。与农田、草原、冻原等生态系统相比较，热带雨林的自我调节能力特点是(　　)

A．种群数量调节能力强，抵抗外界干扰能力弱

B．分解力弱，生产力强

C．抵抗力稳定性强，而恢复力稳定性弱

D．能量流动速度快，物质循环速度慢

解析：选C　与农田、草原、冻原等生态系统相比较，热带雨林的组成成分最复杂，自我调节能力强，抵抗力稳定性强，而恢复力稳定性弱；热带雨林中生产者、消费者和分解者的数量均较农田、草原、冻原等生态系统多，故生产力强，分解力也强；能量流动和物质循环是同时进行、紧密联系的，森林生态系统的物质循环和能量流动速度都较快。

2．(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

解析：选D　由于该生态系统处于恢复过程中，结构和功能不甚完善，所以适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复；生物多样性是生态系统自我调节能力的基础，生态系统中物种丰富度越高，其自我调节能力越强；恢复生态主要是恢复生态系统的自我调节能力和生物的适应性，充分依靠生态系统自身的能力，辅以物质和能量的投入，从而尽快使生态系统的结构和功能恢复到(或接近)受干扰前的状态；无论生物多样性高与低，某营养级的能量不可能全部流入下一营养级。

[归纳拓展]　对生态系统稳定性的理解

(1)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：生物群落能量的输入量与输出量保持相对平衡，物质的输入与输出也保持相对平衡。

(3)生态系统的稳定是系统内部自我调节的结果，这种调节主要是依靠群落内部种间关系及种内斗争来实现的。

(4)生态系统的自我调节能力的两条途径：

①通过净化作用：物理沉降、化学分解、微生物的分解是河流生态系统抵抗环境污染的有效途径。

②通过营养结构：生态系统的营养结构具有反馈调节机制，如在森林生态系统中，通过负反馈调节来抵抗外界干扰，维持自身稳定。

题组二　抵抗力稳定性和恢复力稳定性及其关系

3．下列事例中，属于恢复力稳定性的是(　　)

A．由于乱砍滥伐，长江流域森林面积急剧减少，引发了百年不遇的洪涝灾害

B．当天气干旱时，草原生态系统中的动植物种类和数量一般不会有太大变化

C．乡村一个池塘，每天都有人到池塘边洗东西，可每天早晨池水依然清澈如故

D．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直到恢复原来的状态

解析：选D　A项为生态系统稳定性被破坏后对自然环境的影响；B、C项均表现为“抵抗干扰、保持原状”，故为抵抗力稳定性；D项表现为“遭到破坏，恢复原状”，故为恢复力稳定性。

4.如图为某一生态系统稳定性图解，对此理解错误的是(　　)

A．a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性

B．a为恢复力稳定性，b为抵抗力稳定性

C．恢复力稳定性与营养结构复杂程度呈负相关

D．抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般呈负相关

解析：选B　生物种类越多、营养结构越复杂，抵抗力稳定性就越强，恢复力稳定性就越弱。因此，一般情况下恢复力稳定性与营养结构复杂程度呈负相关，且一般情况下，抵抗力稳定性与恢复力稳定性也呈负相关。

[归纳拓展]　关于生态系统稳定性的四点归纳

(1)生态系统的稳定性不仅与生物种类有关，也与各营养级的个体数量有关。

(2)生态系统的稳定性不是恒定不变的，因为生态系统的自我调节能力具有一定的限度。

(3)强调“生态系统稳定性高低”时，必须明确是抵抗力稳定性还是恢复力稳定性，因为二者一般呈负相关。

(4)对抵抗力稳定性和恢复力稳定性的理解：某一生态系统在彻底破坏之前，受到外界干扰，遭到一定程度的破坏而恢复的过程，应视为抵抗力稳定性，如河流轻度污染的净化；若遭到彻底破坏，则其恢复过程应视为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。

[课堂巩固练—小试身手]

1．(2015·全国卷Ⅱ)下列有关生态系统的叙述，错误的是(　　)

A．生态系统的组成成分中含有非生物成分

B．生态系统相对稳定时无能量输入和散失

C．生态系统维持相对稳定离不开信息传递

D．负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定

解析：选B　生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者及分解者。当生态系统达到相对稳定时，能量不是没有输入和散失，而是能量的输入和散失达到一种动态平衡状态。生态系统中的信息传递可以调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，有利于生态系统保持相对稳定。

2．(2018·浙江选考)下列关于海洋生态系统的叙述，正确的是(　　)

A．海洋生态系统以捕食食物链为主，陆地生态系统也是如此

B．海洋生态系统的生物量金字塔倒置时，其数量金字塔也是倒置的

C．海洋中的含碳量高于大气圈，但CO2还能通过扩散作用从大气圈得到补充

D．由于海洋面积约占地球的71%，该生态系统的初级生产量高于陆地生态系统的三倍

解析：选C　海洋生态系统以捕食食物链为主，陆地生态系统通常以腐食食物链为主；海洋生态系统的生物量金字塔倒置时，其数量金字塔不一定倒置，如在英吉利海峡，浮游植物的生物量小于浮游动物和底栖动物的生物量，但其数量大于浮游动物和底栖动物的数量；海洋中的含碳量是大气圈含碳量的50倍，但CO2在大气圈和水圈的界面上通过扩散作用而相互交换，如果大气圈的CO2发生局部短缺，水圈溶解态的CO2就会更多地进入大气圈，同样，如果水圈里的碳酸氢根离子被植物光合作用耗尽，也能及时从大气圈中得到补充；虽然海洋面积约占地球的71%，但其初级生产量却只有陆地的一半。

3．(2017·江苏高考)某地因采矿导致地表下沉，成为无法利用的荒地。为了改变这种状况，有关部门因地制宜，通过引水等措施，将该地改造成湿地生态公园，一些生物陆续迁入，并逐渐形成相对稳定的生物群落。如图是该公园生态系统食物网的一部分，请回答下列问题：

(1)该公园生物群落的变化属于________演替。

(2)图中昆虫与杂食性鱼类之间的种间关系有________________________。

(3)在黑斑蛙的繁殖季节，雄蛙通过叫声这种________信息求偶；雌蛙通常在近岸水深10～30 cm的草丛间产卵，可采用________________法了解该蛙卵块的密度。

(4)因该水域有些渗漏，补水时曾不慎引入含除草剂的水，导致一些水草死亡。水草腐烂后，图中所示的生物类群中最先快速增殖的是____________。

(5)图中既含有初级消费者，又含有次级消费者的生物类群有____________________。若蛙类与猛禽之间还存在1个营养级，请写出该营养级中2类不同纲的生物：________________。

解析：(1)荒地改造成湿地生态公园属于次生演替。(2)杂食性鱼类捕食昆虫，昆虫和杂食性鱼类都以水草为食，故昆虫和杂食性鱼类之间的种间关系为捕食和竞争。(3)叫声是通过物理形式来传递信息的，属于物理信息。因“雌蛙通常在近岸水深10～30 cm的草丛间产卵”，故可用等距取样法调查雌蛙的卵块密度。(4)水草腐烂产生的无机物可被浮游生(植)物利用，故与其具有竞争关系的浮游生物类最先快速增殖。(5)由题图可知，杂食性鱼类既是初级消费者(第二营养级)又是次级消费者(第三营养级)。浮游生物包括浮游植物和浮游动物，则底栖动物类和滤食性鱼类也是既含初级消费者又含次级消费者。以蛙为食的不同纲的生物有蛇、肉食性鱼类、鼠类等。

答案：(1)次生　(2)捕食和竞争　(3)物理　等距取样　(4)浮游生物类　(5)底栖动物类、杂食性鱼类、滤食性鱼类　蛇类、肉食性鱼类、鼠类(任写其中两类)

4．(2016·江苏高考)高密度水产养殖常会引起池塘水体富营养化，影响养殖。下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。请回答下列问题：

(1)鱼塘大量投饵后，水体常会出现有害的硫化物，这些硫化物最可能是饵料中的________分解产生的。

(2)图示系统在实现了水资源循环利用的同时，鱼塘富营养化水还为水稻生长提供了一定的________元素营养。

(3)为调查图中稻田害虫的发生状况，可采用________法，分别统计____________的种群密度。

(4)通过稻田净化，B处水样中可溶性有机物浓度比A处显著下降，其主要原因是在稻田中的________(填序号)微生物分解了大量有机物。

①好氧　②光合放氧　③厌氧　④兼性厌氧

(5)出现藻类水华的鱼塘尾水流经稻田后，B处水样中藻类数量大大减少。从生态学角度分析，藻类数量减少的原因有_____________________________________。

解析：(1)很多蛋白质中含有S元素，污染水体中的硫化物最可能是饵料中蛋白质分解产生的。(2)水体富营养化的主要原因是水体中的N、P等元素含量过高，N、P元素可被水稻吸收利用。(3)图示稻田接近正方形，并且害虫的活动能力弱、活动范围小，可采用五点取样法调查种群密度。(4)通过稻田净化，B处水样中可溶性有机物浓度比A处显著下降，其主要原因是稻田中的各种异养型微生物将其分解为无机物供水稻利用，这些微生物包括好氧微生物、厌氧微生物和兼性厌氧微生物。(5)出现藻类水华的鱼塘尾水流经稻田后，B处水样中藻类数量大大减少，从生态学角度分析，藻类数量减少的原因有水稻与藻类竞争光照和营养、藻类被稻田中的动物摄食、微生物等产生杀藻物质等。

答案：(1)蛋白质　(2)N、P　(3)五点取样　各种害虫

(4)①③④　(5)水稻竞争光照和营养、动物摄食、微生物等产生杀藻物质

[课下模拟练—自我检测]

一、选择题

1.如图是自然界碳循环的简图，据图分析，下列叙述错误的是(　　)

A．甲为分解者，乙为消费者，丙为生产者

B．①②③表示CO2通过甲、丙、乙的呼吸作用进入大气中

C．④可表示大气中CO2进入生物群落的光合作用过程

D．碳元素以无机物形式在丙→乙→甲所示的渠道中流动

解析：选D　根据题意，丙为生产者，甲为分解者，乙为消费者；在生物群落中碳元素以含碳有机物形式流动。

2．蚂蚁在“行军”途中会留下独特气味的信息素，这些信息素会将同伴引向食物或水源，信息素所传递的信息类型属于(　　)

A．物理信息　　　　　　　 B．化学信息

C．行为信息  D．以上都对

解析：选B　蚂蚁“行军”途中留下的独特气味的信息素，其本质是一种化学物质，因此属于化学信息。

3．(2019·镇江学测模拟)下列属于化学信息传递的是(　　)

A．蝙蝠通过声波识别周围环境

B．昆虫通过释放性外激素吸引异性

C．蜜蜂通过跳舞传递蜜源信息

D．孔雀通过开屏进行求偶

解析：选B　蝙蝠通过声波识别周围环境属于物理信息传递。昆虫通过释放性外激素吸引异性属于化学信息传递。蜜蜂通过跳舞传递蜜源信息属于行为信息传递。孔雀通过开屏进行求偶属于行为信息传递。

4．(2019·扬州一模)下列有关生态系统稳态与生物多样性的叙述，正确的是(　　)

A．生物多样性是保持生态系统稳态的重要条件

B．森林能调节气候属于生物多样性的直接价值

C．生物多样性包括种群、物种、生态系统三个层次的内容

D．抵抗力稳定性越差的生态系统，其恢复力稳定性一定越强

解析：选A　生物多样性高的生态系统营养结构复杂，自我调节能力强，抵抗力稳定性高，因此生物多样性是保持生态系统稳态的重要条件；森林能调节气候属于生物多样性的间接价值；生物多样性包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性三个层次的内容；一般来说，抵抗力稳定性和恢复力稳定性呈现相反的关系，但在自然气候恶劣的条件下，两者往往都比较弱，如北极苔原生态系统。

5．下列关于种群、群落和生态系统的叙述，正确的是(　　)

A．调查稻田中田螺的种群密度，可采用标志重捕法

B．初生演替可以发生在陆地上，也可以发生在水体中

C．生态系统的结构是指食物链和食物网

D．生态系统中的能量流动方向和信息传递的方向是一致的

解析：选B　田螺活动能力弱，活动范围小，用样方法调查其种群密度；生态系统的结构是指生态系统的成分和营养结构(食物链和食物网)；生态系统中的能量流动是单向的，信息传递往往是双向的。

6．(2019·苏锡常镇一模)如图表示某湖泊生态系统食物关系的一部分，调查发现该湖泊中部分鱼类数量在逐年下降。下列有关叙述正确的是(　　)

A．营养级相同的生物间竞争最激烈

B．该系统中鲇鱼与乌鳢因食物来源丰富而产量最高

C．输入该生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能

D．严格控制鲇鱼与乌鳢的数量可有效提高该湖泊鱼类的产量

解析：选D　营养级相同的生物间不一定有竞争关系，如图中的草鱼和青鳉；生态系统中的能量流动是逐级递减的，因此营养级越高的生物，获得的能量越少，产量越低；输入该生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能以及碎屑中含有的化学能；严格控制鲇鱼与乌鳢的数量可有效提高该湖泊鱼类的产量。

7．某植物上栖息着以该植物为食的甲、乙两种昆虫和以乙昆虫为食的蜘蛛。甲昆虫在白天活动，乙昆虫在夜晚活动。甲昆虫采食该种植物的叶片后，植物会释放出挥发性的物质X，X既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫。下列说法错误的是(　　)

A．可采用样方法调查甲昆虫的种群密度

B．影响乙昆虫活动的信息类型为化学信息

C．蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫利用了物理信息

D．施用人工合成的物质X，短期内乙昆虫的天敌数量减少

解析：选B　甲昆虫在植物上生活，活动范围小，可采用样方法调查种群密度；乙昆虫在夜晚活动，是受光照(属于物理信息)影响，受物质X的影响属于化学信息；蜘蛛利用蛛网振动捕食，属于物理信息；因为物质X可以驱赶乙昆虫，导致乙昆虫的天敌的食物减少，数量减少。

8．物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能，下列有关叙述错误的是(　　)

A．在捕食链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途相同

B．生态系统中的能量可促使物质不断在生物群落和无机环境之间循环往返

C．植物可以通过光合作用和呼吸作用参与生态系统中的碳循环

D．生物之间的捕食离不开信息传递

解析：选A　在捕食链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途不完全相同。

9．下列关于生态系统中信息传递及其应用的叙述，正确的是(　　)

A．生态系统中植物都是通过化学物质传递信息的

B．生态系统中的信息传递和能量流动一样都是单向的

C．利用性外激素扰乱某些动物雌雄交配，属于化学防治

D．信息传递可以调节种间关系，以维持生态系统的稳定

解析：选D　生态系统中植物不但能通过化学物质传递信息，而且也有物理信息，如花的形状、颜色等；生态系统中的信息传递是双向的；利用性外激素扰乱某些动物雌雄交配，属于生物防治。

10．如今低碳生活、绿色经济已成为人类共同的目标。下图是碳循环的部分过程，下列有关分析错误的是(　　)

A．过程①②中能量以CO2为载体进行流动

B．植树造林有助于增强过程②而减少大气CO2含量

C．减少对过程③的依赖是缓解温室效应的重要措施

D．低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡

解析：选A　据图可知，大气中CO2的来源有：①生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用和③化石燃料的燃烧，但降低大气中CO2的含量主要是通过②生产者的光合作用来实现的，而③是引起大气中CO2含量增加的主要原因，故植树造林有助于增强过程②而减少大气CO2含量。减少对过程③的依赖是缓解温室效应的重要措施。无机环境与生物群落之间碳循环的主要形式是CO2，CO2不携带能量。

11．下图表示4个不同的自然生态系统在受到相同程度的外来干扰后，初级消费者数量的变化情况。其中抵抗力稳定性最高的生态系统是(　　)

解析：选A　从图中看出受到外来干扰后，A图初级消费者受到的影响最小，因此该生态系统抵抗力稳定性最高。

12．下图1为某草原生态系统中的反馈调节示意图，图2为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动，下列分析错误的是(　　)

A．一个完整的生态系统，除了图1中所示的成分外，还应该包括分解者以及非生物的物质和能量

B．甲、乙、丙三者之间的食物联系是乙→甲→丙

C．图2所示调节导致的最终结果是维持该生态系统原有的稳态

D．图1是负反馈调节，图2是正反馈调节

解析：选C　图1所示为一条食物链中的三个环节，组成是乙→甲→丙，它们表示的是负反馈调节机制，即乙的增加会促使甲的增加，甲的增加会抑制乙的增加，丙的增加会抑制甲的增加；而图2为正反馈调节，它会使生态系统偏离原有的稳态。

13．(多选)如图为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，A、B、C代表3种不同生物物种，物种A处于第二营养级，物种B处于第二营养级和第三营养级，而物种C捕食物种A和物种B。下列叙述正确的是(　　)

A．碳在甲、乙、丙、丁之间的循环形式为CO2

B．图中种间关系为竞争和捕食的有物种A和B、B和C

C．在一定时间内，丙中物种A的种群数量增长模型最可能符合“J”型增长模型

D．图中A和B之间信息传递的种类可能有物理信息、化学信息和行为信息

解析：选BCD　图中甲为大气中的CO2库，乙为生产者，丙为消费者，丁为分解者，碳在无机环境与生物群落之间的循环形式为CO2，在群落内部的传递形式为含碳有机物；由题意可得食物网，说明A和B、B和C之间有捕食和竞争关系；由图可以看出，丙中物种A的种群实际数量远远小于环境容纳量，在一定时间内，其增长最可能符合“J”型增长曲线；生态系统中信息种类有物理信息、化学信息和行为信息，均可以在种群之间传递。

14．(2019·南京一模，多选)如图表示同一环境中物种a与物种b的数量变化关系，二者之间存在食物关系。下列有关叙述正确的是(　　)

A．物种a、b的种间关系是竞争

B．信息可在物种a、b之间双向传递

C．物种a是植食性动物

D．物种a、b的数量变化是相互影响的

解析：选BD　由题图可知，a物种与b物种的相互关系是捕食关系，b为被捕食者，a为捕食者；物种a与物种b之间的信息传递是双向的；据图无法判断a是植食性动物还是肉食性动物；被捕食者的数量受到捕食者的控制，但捕食者数量的变化也受被捕食者的影响，二者数量变化是相互影响的。

15．(2019·东台模拟，多选)如图a、b分别为农村和城市生态系统的生物量(生命物质总量)金字塔示意图。下列叙述错误的是(　　)

A．两个生态系统均可通过信息传递调节种间关系

B．两个生态系统的营养结构均由3个营养级组成

C．两个生态系统中均存在能量流动和物质循环

D．流经两个生态系统的总能量均是其植物所固定的太阳能

解析：选BD　信息传递在生态系统中，有调节种间关系、维持生态系统相对稳定的作用；在两个生态系统中，图中所示为生命物质总量金字塔，不是能量金字塔，营养结构中不一定只有3个营养级；能量流动和物质循环是生态系统的两个基本功能，因此农村和城市生态系统中均存在能量流动和物质循环；流经农村生态系统的总能量为植物所固定的太阳能，由于城市生态系统中耕地较少，生产者中能提供食物的较少，流经城市生态系统的能量由外界有机物输入较多，如市民吃的蔬菜、水果、面粉等食物均为外来输入。

二、非选择题

16．(2018·无锡一模)某稻田生态系统中有卷叶螟、青蛙等生物，图1是该生态系统部分碳循环过程示意图，其中a～e代表过程。图2是能量流经卷叶螟的示意图，其中A～C代表能量(数字表示能量值，单位为J·hm－2·a－1)。请分析回答：

(1)图1中缺少的过程是________________(用图中文字和箭头表示)，b、c、e过程中碳以________形式流动。

(2)图2中A代表__________的能量，B表示用于________________的能量，B的数值为________J·hm－2·a－1。

(3)下表是科研小组对青蛙的能量流动情况进行分析，测得结果如下表(数字表示能量值，单位是J·hm－2·a－1)：

分析可知，卷叶螟到青蛙的能量传递效率为________%(小数点后保留两位小数)，青蛙粪便中的能量属于______营养级的同化量的一部分。

(4)该稻田后来由于水体污染，农民不再耕种，这块稻田将发生________演替。

解析：(1)大气CO2通过生产者水稻的光合作用进入群落。在群落内部，碳以有机物形式流动。(2)消费者的摄入量中，一部分被自身同化，另一部分以粪便形式流向分解者。A代表卷叶螟同化的能量，B表示卷叶螟用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量。B的数值为1.05×1010－3.50×109－4.55×109＝2.45×109 J·hm－2·a－1。(3)卷叶螟的同化量为1.05×1010－3.50×109＝7.0×109 J·hm－2·a－1。青蛙同化的能量为7.95×108 J·hm－2·a－1，卷叶螟到青蛙的能量传递效率为7.95×108÷7.0×109×100%≈11.36%。青蛙粪便中的能量属于上一营养级的同化量的一部分。(4)弃耕的稻田将发生次生演替。

答案：(1)大气CO2库→水稻　有机物　(2)卷叶螟同化　自身生长、发育和繁殖等　2.45×109　(3)11.36%　第二

(4)次生

17．下图1是某生态系统的碳循环部分示意图，图2是研究者对种群乙1跟踪调查30年绘制出的种群λ值变化曲线。请据图回答下列问题：

(1)图1甲～戊中能出现在能量金字塔中的包括________________。碳在甲与丁之间以________的形式流动，在乙1与乙2之间以______________的形式流动。

(2)若保持生产者的生产量不变，乙2的食物构成中，取食丙2的比例由1/4调整为1/2，则乙2的量是原来的______(能量传递效率按10%计算，结果精确到小数点后两位)。

(3)图2中，种群乙1在15～20年间的年龄组成为______。种群乙1在第10年的种群数量________(填“大于”“小于”或“等于”)第20年的种群数量。种群乙1的数量变化说明生态系统具有一定的________________能力。

解析：(1)由图1可知，甲表示生产者，戊表示分解者，丁表示大气中的CO2库，乙1、乙2、丙1、丙2表示消费者。能量金字塔中不含分解者，所以甲～戊中能出现在能量金字塔中的包括甲、乙1、乙2、丙1、丙2。碳在甲与丁之间以CO2的形式流动，在乙1与乙2之间以含碳有机物的形式流动。(2)根据图1可知，存在的食物链是：①甲(生产者)→乙1→乙2；②甲(生产者)→丙1→丙2→乙2。设乙2为1 kg，按照原先的取食比例，需要丙2为2.5 kg，需要乙1为7.5 kg。根据食物链①，需要甲75 kg，根据食物链②，需要甲250 kg。共消耗甲325 kg。按照调整后的取食比例，需要丙2为5 kg，需要乙1为5 kg。根据食物链①，需要甲50 kg，根据食物链②，需要甲500 kg，共消耗甲550 kg。所以若保持生产者的生产量不变，乙2的量是原来的325/550＝0.59。(3)在15～20年间，λ小于1，种群数量下降，年龄组成为衰退型。因为在第10～20年之间，种群乙1数量下降，所以种群乙1在第10年的种群数量大于第20年的种群数量。种群乙1的数量变化说明生态系统具有一定的自我调节能力。

答案：(1)甲、乙1、乙2、丙1、丙2　CO2　含碳有机物　

(2)0.59　(3)衰退型　大于　自我调节