高考生物一轮复习讲练 第9单元 第31讲　生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性 (含解析)

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第31讲　生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性
[考纲要求]　1.生态系统中物质循环的基本规律及应用(Ⅱ)。2.生态系统中的信息传递(Ⅱ)。
3.生态系统的稳定性(Ⅱ)。

1．概念

2．碳循环

(1)碳循环及存在形式
①在生物群落和无机环境间：主要以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
①生产者、消费者的呼吸作用。
②分解者的分解作用(实质是呼吸作用)。
③化石燃料的燃烧。
3．碳循环的破坏——温室效应
(1)形成原因：煤、石油等化石燃料的大量燃烧，导致大气中的二氧化碳含量迅速增加，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。
(3)解决途径
①减少化石燃料的使用，开发清洁能源。
②大力植树造林。
4．物质循环与能量流动的区别与联系
(1)区别
项目
能量流动
物质循环
形式
太阳能→化学能→热能

过程
沿食物链(网)单向流动
在无机环境与生物群落之间反复循环
范围
生态系统各营养级
全球(生物圈)
特点
单向流动、逐级递减
全球性、循环性

(2)联系
①二者均开始于生产者，通过光合作用合成有机物、固定太阳能，然后沿共同的渠道——食物链(网)一起进行。
②物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程。
③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。
总体上来说，二者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。

(1)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(　×　)
(2)碳在生物群落和无机环境之间主要以有机物形式循环(　×　)
(3)与碳循环有关的生理活动有光合作用、化能合成作用和呼吸作用等(　√　)
(4)如果人们不按生态规律办事，乱砍滥伐森林，会影响生态系统的碳循环(　√　)
(5)低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡(　√　)
(6)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(　×　)
(7)物质是能量的载体，能量是物质的动力(　√　)

考向一　碳循环的过程分析

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。
提示　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什么？在甲(或乙或丙)与丁之间的流动形式又是什么？
提示　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)图中的字母分别表示什么过程？
提示　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。

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
答案　D
解析　由图可知，乙、丙、丁都指向甲，因此甲是无机环境，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过程表示呼吸作用释放CO2，B正确；①过程将CO2输入到生物群落中，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．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库，由于许多因素的影响，使其含量夏季________(填“高于”或“低于”)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______(填“大于”或“小于”)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”、________________。
答案　(1)D　低于　(2)呼吸作用　大于　(3)无机环境　取消“D→A”
解析　(1)题图显示：A、B、C、E均有箭头指向D，说明D表示大气中的CO2库。A、D之间是双向箭头，A、B死的有机物等可被C利用，说明A是生产者，C是分解者，进而推知：B是消费者，E为化石燃料的燃烧。由于许多因素的影响，特别是夏季植物的光合作用较冬季旺盛，使夏季大气中CO2的含量低于冬季。(2)CO2被生产者吸收，通过光合作用转变成体内的含碳有机物进入生物群落，再被图中的A生产者、B消费者的呼吸作用和C分解者的分解作用以及E化石燃料的燃烧，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，则随着演替的进行，生物的种类和数量，特别是生产者的种类和数量逐渐增多，因此生产者吸收的CO2量大于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的含义改为无机环境，其他字母及文字代表的含义不变。因能量流动起源于生产者固定的太阳能、渠道是食物链和食物网、特点之一是单向流动，所以还需要修改之处有：增加“光→A”、取消“→E→D”、取消“D→A”。
归纳总结　碳循环图解中各成分的判定方法

(1)图中双向箭头代表生产者、大气中的CO2库，其中其他所有成分都指向的为大气中的CO2库，即C为大气中的CO2库，A为生产者。
(2)除了C之外，有最多被指向箭头的为分解者，即B为分解者。
(3)三个图的模式其实一致，复杂的地方在于消费者的划分，图甲中消费者只有D，图乙中消费者有D、E，图丙中消费者有D、E、F。
(4)图甲蕴含的食物链为A→D，图乙蕴含的食物链为A→D→E，图丙蕴含的食物链为A→D→E→F。
考向二　物质循环和能量流动的关系分析

(1)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。
(2)生态系统中的物质是循环的，但农田生态系统还需要经常施肥的原因是农田中的农作物合成有机物(如蛋白质、磷脂等)时利用了土壤中的氮、磷等元素，这些元素随着粮食、瓜、果等输出农田生态系统，因此需要不断施入含氮、磷等元素的肥料。

3．如图为某生态系统的碳循环示意图(Ⅰ～Ⅳ表示生态系统的成分，①～⑧表示相关过程)，下列叙述正确的是(　　)

A．图示的碳循环路径是完整的
B．流经该生态系统的总能量是通过①过程实现的
C．图中以CO2的形式进行的过程有①⑥⑦⑧过程，以含碳有机物的形式进行的过程有②③④⑤
D．图中由生产者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ构成的食物链中，能量流动是单向、逐级递减的
答案　B
解析　图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为大气中的CO2库、初级消费者、次级消费者和分解者。图中缺少Ⅱ、Ⅲ直接到Ⅰ的碳循环路径(第二营养级和第三营养级的呼吸作用)，故A项错误；流经该生态系统的总能量是生产者通过①过程(如光合作用)实现的，B项正确；图中①⑦⑧过程以CO2的形式进行，②③④⑤⑥过程以含碳有机物的形式进行，C项错误；食物链中不包括分解者Ⅳ，D项错误。
4．(2019·山东菏泽一模)如图表示青藏高原的高寒草甸生态系统的部分成分(字母)以及相应的生理过程(序号)，回答下列问题：

(1)该生态系统的结构包括______________________________________。
(2)若该图表示生态系统的能量传递，图中所示的能量有_______种形式，分别是__________。
(3)若该图表示生态系统的物质循环，则碳的主要存在形式是________________，图中缺少的过程是__________(用字母和箭头表示)。
答案　(1)生态系统的组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者)、食物链和食物网　(2)3　光能、有机物中的化学能、热能　(3)二氧化碳和含碳有机物　A→D
解析　(1)该生态系统的结构包括生态系统的组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者)、食物链和食物网。
(2)该图中生产者将光能转换为化学能储存在有机物中，而生产者、消费者和分解者通过呼吸作用，使部分能量以热能的形式散失。
(3)大气中的二氧化碳通过生产者的光合作用进入生物群落，在生物群落内部以含碳有机物的形式流动，图中A是生产者，D是分解者，故图中还缺少的过程是A→D。



1．信息的概念：是指日常生活中，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)

3．信息传递在生态系统中的作用及应用

4．能量流动、物质循环和信息传递的关系
项目
能量流动
物质循环
信息传递
特点
单向流动、逐级递减
循环流动、反复利用
往往是双向的
途径
食物链和食物网
多种
地位
生态系统的动力
生态系统的基础
决定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，形成统一整体


(1)变色龙变化体色，主要是向同类传递行为信息(　×　)
(2)能量流动是单向的，物质循环和信息传递都是双向的(　×　)
(3)当食草动物看到青草明显减少时，部分个体会另觅取食地，这体现了生态系统的信息传递功能(　√　)
(4)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(　√　)
(5)通过生态系统的信息传递，可以防治有害动物，也可以提高农产品或畜产品的产量(　√　)

考向一　信息传递的类型和作用分析

据图分析生态系统的信息传递模型：

(1)图中“信息”可来自何处？
提示　生物或无机环境。
(2)从图中可以看出，生态系统的信息传递是否只发生于生物与生物之间？
提示　不是，在生物与生物之间以及生物与无机环境之间都能发生。
(3)从信息传递的方向来看，生态系统的信息传递具有什么特点？
提示　具有双向传递的特点。

5．(2019·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(　　)
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
答案　B
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。
6．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
答案　B
解析　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。
方法技巧　生态系统中信息类型的辨析方法
(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、芽等感觉上的信息，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”的，则判断为行为信息。
(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)，生物间多以“肢体语言”这种“行为”进行信息交流。
考向二　生态系统的能量流动、物质循环和信息传递的比较

(1)物质循环和能量流动的起点和终点是否相同？不同。能量流动的起点是生产者固定的太阳能，终点是散失的热能；而物质循环中物质在无机环境与生物群落之间往复循环，无起点和终点。
(2)桑基鱼塘生态系统中有生产者桑树等，但是在管理该鱼塘过程中还要定期往水体中投入饲料，从生态系统的功能分析，其原因是生产者固定的太阳能不足以满足鱼类的需要，且需不断地输出经济鱼类，而其中的元素无法及时返回该生态系统。

7．(2020·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(　　)
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
答案　C
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。
8．如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，则图甲、图乙、图丙可依次表示(　　)

A．能量流动、物质循环、信息传递
B．能量流动、信息传递、物质循环
C．物质循环、能量流动、信息传递
D．信息传递、能量流动、物质循环
答案　C
解析　生态系统的物质循环具有循环往复、全球性的特点，图甲可表示物质循环；生态系统的能量流动是单向的，图乙可表示能量流动；生态系统的信息传递，不论是在生物与无机环境之间还是在生物与生物之间往往是双向的，图丙可表示信息传递。

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：生态系统具有一定的自我调节能力。
(1)基础：负反馈调节在生态系统中普遍存在。
(2)特点：生态系统的自我调节能力不是无限的，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，生态系统就到了难以恢复的程度。
3．稳定性的两种类型比较
类型
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
区别实质
使自身的结构与功能保持原状
使自身的结构与功能恢复原状
核心
抵抗干扰、保持原状
受到破坏、恢复原状
二者联系
①相反关系：抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性弱，反之亦然；②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定。如图所示：


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该适度，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、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
5．设计和制作生态缸
设计要求
相关分析
生态缸一般是封闭的
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
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
有利于光合作用提供光能；保持生态缸内温度；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
生态缸的采光应用较强的散射光
防止水温过高导致水生植物死亡

(1)观察稳定性，可通过观察动物、植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。
(2)由于生态缸极为简单，自我调节能力极差，抵抗力稳定性极低，其稳定性易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。

(1)生物多样性高有利于提高生态系统的自我调节能力(　√　)
(2)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)某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量的变化是一种正反馈调节
(　×　)
(4)自我调节能力越强的生态系统，其恢复力稳定性也就越高(　×　)
(5)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(　×　)
(6)森林生态系统的抵抗力稳定性要比草原生态系统高(　√　)
(7)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(　×　)
(8)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(　×　)
(9)落叶阔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(　×　)


考向一　生态系统稳定性的分析

下图表示受到干扰后，生态系统功能的变化图，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)热带雨林生态系统与草原生态系统相比，受到相同干扰，草原生态系统的y值要大于(填“大于”或“小于”)热带雨林的y值。
(2)x的大小可作为恢复力稳定性强弱的指标，同等干扰程度下，x值越大说明该稳定性越弱。
(3)TS与生态系统总稳定性之间的关系是怎样的？
提示　TS可作为总稳定性的定量指标，面积越大，生态系统的总稳定性越低。

9．(2019·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(　　)
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
答案　C
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。
10．图A为某草原生态系统中的反馈调节示意图，图B为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动。下列分析不正确的是(　　)

A．一个完整的生态系统，除了图A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．图A中甲、乙、丙三者之间的食物联系是乙→甲→丙
C．图B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A是负反馈调节，图B是正反馈调节
答案　C
解析　图A为一条食物链，组成是乙→甲→丙，表示的是负反馈调节机制，即乙的增加会促使甲、丙的增加，甲、丙的增加会抑制乙的增加，而图B所示为正反馈调节，它会使生态系统偏离原有的稳态。
11．两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰(A)后，其结构和功能的曲线变化情况如下图所示，由图不能得出的结论是(　　)

A．同等强度的干扰下，乙生态系统的抵抗力稳定性比甲高
B．同等强度的干扰下，若乙生态系统干扰提前，则b点左移
C．若甲生态系统的干扰强度增大，则c点右移
D．乙生态系统b点后一定有新的物种产生
答案　D
解析　从图中可看出，甲、乙两个生态系统受到同等强度的干扰后，与乙相比，甲生态系统的结构和功能恢复原状所需要的时间长，波动范围大，说明甲的抵抗力稳定性低，乙的抵抗力稳定性高，A正确；若乙生态系统干扰提前，其结构和功能恢复至正常运行范围的时间也会提前，即b点左移，B正确；若甲的干扰强度增大，则恢复原状所需要的时间延长，即c点右移，C正确；乙生态系统在恢复原状后不一定有新物种产生，D错误。
归纳总结　判断生态系统稳定性的方法
(1)抵抗力稳定性强弱的判断

(2)恢复力稳定性强弱的判断：一般与抵抗力稳定性成反比，但是也有例外，如极地苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较弱。
考向二　生态缸的制作和分析
12．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。回答下列问题：

(1)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___________________________________________________________。
(2)简易生态瓶的抵抗力稳定性很低，原因是_________________________________________。
(3)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_______________________________________________________________。
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　(2)生物种类少，营养结构简单，自我调节能力很弱　(3)能量流动是逐级递减的
解析　(1)由于小生态瓶内有生产者和分解者，因此在一定时间范围内，小生态瓶可以通过光合作用、呼吸作用、分解作用等生理过程实现碳、氧、氮、磷等元素的循环利用。(2)由于小生态瓶内生物种类少，营养结构简单，自我调节能力很弱，所以简易生态瓶的抵抗力稳定性很低。(3)能量在流动过程中逐级递减，因此添加小动物应注意各营养级生物之间的比例。



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．生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性，二者呈负相关。
5．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。
1．(2018·海南，19)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
答案　D
解析　激怒小鸟的信息是直接来自非生物的物理信息，D错误。
2．(2018·海南，21)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
答案　D
解析　适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复，A正确；随着生物多样性的提高，系统的自我调节能力增强，B正确；恢复后的生态系统，其结构和功能可接近受损前的状态，C正确；生物多样性提高，但能量传递效率保持不变，D错误。
3．(2016·天津，3)在丝瓜地生态系统中，丝瓜、昆虫甲、昆虫乙存在捕食关系。下图为某年度调查甲、乙两种昆虫种群数量变化的结果。下列叙述正确的是(　　)

A．该丝瓜地的碳循环在丝瓜、昆虫与无机环境之间完成
B．依据随机取样原则统计成虫数量可计算出昆虫种群密度
C．乙与甲的数量比值代表两种昆虫间的能量传递效率
D．乙数量的增加会减少甲种群对丝瓜的摄食量
答案　D
解析　碳循环发生在生物群落和无机环境之间，丝瓜和昆虫不能代表该生态系统的生物群落，A错误；进行种群密度调查时应统计所有的同种昆虫，不能只统计成虫，B错误；能量传递效率是相邻两个营养级之间的同化量之比，不是两种生物之间的数量比值，C错误；图示信息表明乙为甲的天敌，则乙增多，甲会减少，因此，甲对丝瓜的摄食量将减少，D正确。
4．(2015·全国Ⅱ，4)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
答案　B
解析　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、分解者，A正确；生态系统相对稳定时能量的输入＝输出(散失)，B错误；生态系统的信息传递能调节种间关系，有利于生态系统的稳定，C正确；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，D正确。
5．(2019·全国Ⅰ，31)某果园中存在A、B两种果树害虫，果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫；使用人工合成的性引诱剂Y诱杀B可减轻B的危害。回答下列问题：
(1)果园中包含害虫A的一条食物链是_________________。该食物链的第三营养级是______。
(2)A和B之间存在种间竞争关系，种间竞争通常是指_________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)性引诱剂Y传递给害虫B的信息属于__________。使用性引诱剂Y可以诱杀B的雄性个体，从而破坏B种群的____________，导致____________降低，从而减轻B的危害。
答案　(1)果树→A→C　C　(2)两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象　(3)化学信息　性别比例　种群密度
解析　(1)由题干信息可知，A、B是果树害虫，鸟(C)可以捕食这两种害虫，故果园中包含害虫A的一条食物链是果树→A→鸟(C)，其中鸟(C)处于第三营养级。(2)种间竞争通常是指两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象。(3)性引诱剂Y是一种化学物质，其传递给害虫B的信息属于化学信息。性引诱剂Y可以诱杀B的雄性个体，改变B种群的性别比例，导致其种群密度降低，从而减轻B的危害。
一、选择题
1．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(　　)
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
答案　B
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。
2.如图表示a、b、c三地区森林土壤有机物分解状况，则分解者的作用强弱依次是(　　)

A．a＞b＞c B．c＞b＞a
C．c＝b＞a D．a＞c＝b
答案　A
解析　据图分析，落叶供给量大，土壤有机物量小，说明残枝落叶中的有机物被分解者分解的速度快；反之，落叶供给量小，土壤有机物量大，说明残枝落叶中的有机物被分解者分解的速度慢。图中所示a、b、c三地区森林土壤有机物量a＜b＜c，落叶供给量a>b>c，所以分解者的作用强弱依次是a＞b＞c。
3．环境问题是全世界人民密切关注的问题，以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济模式越来越成为促进国家经济持续增长和可持续发展的重要经济模式。下列说法正确的是(　　)
A．煤、石油和天然气的大量燃烧，使大气中的CO2含量急剧增加
B．大气中的CO2进入生物群落的方式只能是植物的光合作用
C．生物群落中的碳元素进入大气的方式只能是微生物的分解作用
D．大力植树造林是缓解温室效应的唯一方法
答案　A
解析　近代工业的迅速发展，导致化石燃料大量燃烧，打破了生物圈中碳循环的平衡，因此减缓温室效应的重要措施是减少化石燃料的燃烧，A正确，D错误；光合作用和化能合成作用都能够固定大气中的CO2，B错误；动植物的呼吸作用和微生物的分解作用都能释放CO2，C错误。
4．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(　　)

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
答案　A
解析　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，则自我调节能力上升，D正确。
5．下列有关生态系统信息传递的说法，不正确的是(　　)
A．任何生命形式，如果没有接受信息、处理信息和利用信息的能力，就无法适应环境
B．信息传递在农业生产中，不仅可以提高农产品的产量，也可对有害动物进行控制
C．生态系统中的物理信息都是来自无机环境
D．在任何生态系统中，能量、物质和信息三者之间的关系都是密不可分的
答案　C
解析　生命活动的正常进行，离不开信息的作用，A项正确；信息传递在农业中的应用主要是提高农产品或畜产品的产量、对有害动物进行控制，B项正确；生态系统中的物理信息可以来自无机环境，也可以来自生物，C项不正确；能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的基本功能，它们共同把生态系统的各个组分联成一个统一的整体，D项正确。
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．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
答案　A
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．下列关于生态系统结构和功能的叙述，错误的是(　　)
A．信息传递在生态系统中的作用，有些是我们用肉眼看不到的
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．生态系统中存在着物质循环和能量流动两个相对独立的过程
D．任何生态系统都需要来自系统外的能量补充，以维持生态系统的正常功能
答案　C
解析　物质循环和能量流动相互依存、不可分割，C项错误。
8．(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(　　)

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
答案　C
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。
9．(2019·江西上饶中学开学检测)下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是(　　)
A．稳定的生态系统如没有物质的输入也能维持稳定
B．除去农田中的杂草可以提高其抵抗力稳定性
C．生态系统可通过信息传递调节种间关系，以维持生态系统的稳定
D．适当增加生态系统生物种类有助于提高生态系统的抵抗力稳定性
答案　B
解析　生态系统的物质可以循环利用、自给自足，稳定的生态系统如没有物质的输入也能维持稳定，A 正确；除去农田中的杂草，降低了物种多样性，使其营养结构变得简单，自我调节能力减弱，抵抗力稳定性降低，B 错误；信息传递可以调节种间关系，以维持生态系统的稳定，C 正确；适当增加生态系统生物种类，可以使营养结构变得复杂，自我调节能力增强，有助于提高生态系统的抵抗力稳定性，D 正确。
10．如图表示某生态系统中甲、乙种群在一段时间内数量变化情况。下列有关叙述错误的是(　　)

A．两个种群能量流动方向是甲→乙
B．M点时甲种群的出生率小于死亡率
C．两个种群数量变化说明了信息传递是双向的
D．两种群数量波动幅度减小说明生态系统正在衰退
答案　D
解析　在捕食关系中，被捕食者呈现先增加者先减少的趋势，捕食者呈现后增加者后减少的趋势，因此图中甲种群为被捕食者，乙种群为捕食者，能量流动方向是甲→乙，A项正确；M点时甲种群的曲线呈下降趋势，出生率小于死亡率，B项正确；分析两个种群曲线可知，甲种群数量的增多，会使乙种群数量随之增多，乙种群数量增多到一定值，甲种群数量会随乙种群的增多而减少，两种群数量变化说明信息传递是双向的，C项正确；两种群数量波动幅度减小说明生态系统具有自我调节能力，而且正趋于稳定，D项错误。
二、非选择题
11．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____________________(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________(填“①”或“②”)。
(3)图中③、④分别表示两种重要的生理反应，即________________和__________________。
(4)生态系统的功能包括物质循环、________和信息传递，前两者之间的关系可以概括为__________________________________________________________。
(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__________________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___________________________________________。
答案　(1)蓝藻、硝化细菌(其他合理答案亦可)　(2)② (3)呼吸作用　光合作用　(4)能量流动　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)一定的自我调节　大力植树造林、开发并使用洁净能源等(一条即可)
12．生态平衡是一种动态平衡，包括结构和功能上的稳定。图中“置位点”为生态系统所具有的某个理想状态，请据图回答下列问题：

(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和____________。
(2)某池塘中，早期藻类大量繁殖，食藻浮游动物(如水蚤)大量繁殖，藻类减少，接着又引起水蚤减少。后期排入污水，加速水蚤死亡，加重污染，导致更多水蚤死亡。关于上述过程，可知早期属于________反馈调节，后期属于________反馈调节。
(3)任何一个生态系统都有一定抵抗外界干扰、保持生态平衡的特性，该特性被称为____________。生态系统中物种丰富度越大，营养结构越复杂，该稳定性越________(填“强”或“弱”)。
(4)近年来我国多个城市出现雾霾，甚至PM2.5爆表的现象，说明生态系统的__________能力是有一定限度的。
答案　(1)营养结构(食物链和食物网)　(2)负　正　(3)抵抗力稳定性　强　(4)自我调节
解析　(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构(即食物链和食物网)。(2)根据题图及正、负反馈调节的概念即可得到答案。(3)生态系统具有抵抗外界干扰、保持生态平衡的特性，称为生态系统的抵抗力稳定性，营养结构越复杂，自我调节能力越强，生态系统的抵抗力稳定性越强。(4)雾霾的出现及PM2.5爆表的现象主要是由于人类活动的影响超过了生态系统的自我调节能力，说明生态系统的自我调节能力是有一定限度的。
13．下图甲是一个草原生态系统的物质循环和能量流动示意图，图乙是该生态系统中鼠摄食后能量流向示意图(a～e代表过程，A～C代表能量)。请据图回答下列问题：


(1)草原群落中的碳元素进入无机环境的途径是______(填图甲中字母)，若此草原向森林群落演替，则这一过程中，生产者对CO2的吸收量将__________(填“大于”“小于”或“等于”)整个生物群落排出的CO2量，生态系统的________稳定性逐渐增强。
(2)图乙中的A表示鼠同化的总能量，B的含义为_____________________________________。
(3)为控制草原鼠害，对鼠的种群密度调查宜采用__________法；某时期调查发现，该草原鼠种群的年龄组成如图丙，该鼠种群数量变化趋势是____________。
(4)狼能依据鼠留下的气味去捕食，鼠同样也能依据狼的气味或行为躲避猎捕，狼和鼠的种间数量保持相对稳定，说明信息传递能____________，以维持生态系统的稳定。
答案　(1)d　大于　抵抗力　(2)鼠用于生长、发育和繁殖的能量(或鼠体内储存的能量)　
(3)标志重捕　逐渐增加　(4)调节种间关系
解析　(1)草原群落中的碳元素，是通过动物、植物的呼吸作用以及分解者的分解作用进入无机环境的，其途径为图甲中的d。若此草原向森林群落演替，则生产者及消费者的种类和数量将会越来越多，营养结构趋于复杂，生产者对CO2的吸收量将大于整个生物群落排出的CO2量，生态系统的抵抗力稳定性逐渐增强。(2)图乙是该生态系统中鼠摄食后能量流向示意图，其中A表示鼠同化的总能量；B表示鼠用于生长、发育和繁殖的能量。(3)对鼠的种群密度进行调查宜采用标志重捕法。图丙中幼年个体数明显多于老年个体数，即出生率大于死亡率，属于增长型，因此该鼠种群数量变化趋势是逐渐增加。(4)狼能依据鼠留下的气味去捕食，鼠同样也能依据狼的气味或行为躲避猎捕，这说明信息传递能调节种间关系，以维持生态系统的稳定。