2024届人教版高中生物一轮复习生态系统的物质循环、信息传递与稳定性学案（不定项）

这是一份2024届人教版高中生物一轮复习生态系统的物质循环、信息传递与稳定性学案（不定项），共31页。
第4讲　生态系统的物质循环、信息传递与稳定性
课标解读
核心素养
1.分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环的规律
2.举例说明利用物质循环规律,人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源
3.举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用
4.解释生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定,并维持动态平衡的能力
5.阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时,能够通过自我调节维持稳定
生命观念
分析生态系统中物质循环与信息传递之间的联系,建立结构与功能相统一的观念;通过分析生态系统的稳定性,建立稳态与平衡观
科学思维
通过分析物质循环模式图、抵抗力稳定性、恢复力稳定性与总稳定性的关系曲线,培养运用分析与综合能力和建模能力
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
社会责任
通过研究物质循环的原理、信息传递在实践中的应用及提高生态系统稳定性的措施,形成保护生物与环境的责任感

考点一　生态系统的物质循环

1.碳循环。

(1)碳循环过程解读。

提醒　分解者的分解作用不完全等同于分解者的呼吸作用。分解作用包括胞内分解作用和胞外分解作用。
(2)碳的存在形式与循环形式。

(3)碳循环途径。

(4)物质循环。

提醒　生态系统的物质循环虽具有全球性,但在森林生态系统中,甚至在池塘生态系统中也能完成物质循环。
2.生物富集。

3.能量流动和物质循环的关系。

正误判断
(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。(×)
教材微点
1.(选择性必修2 P63“与社会的联系”)汽车尾气是产生雾霾的重要原因之一,你认为应采取哪些治理措施?
提示　改善燃油的品质;倡导绿色出行,减少尾气排放;大量植树造林等。
2.(选择性必修2 P67“拓展应用”)生物圈是(填“是”或“不是”)一个在物质上自给自足的系统,不是(填“是”或“不是”)一个在能量上自给自足的系统,因为物质可以在生物圈内循环利用,而能量不能循环利用,它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。
长句突破
(科学思维) 氮元素在生物群落与非生物环境间能(填“能”或“不能”)循环利用。为什么还需不断向农田中施加氮肥?
提示　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全部归还土壤,所以需要施加氮肥。

“箭头分析法”分析常见物质循环模型。

(1)“三看法”快速判断。

(2)模式图常见形式分析。

图1 图2 图3
　
①图1中,A为生产者,B为大气中CO2库,C为消费者,D为分解者。
②图2中,A为生产者,B为大气中CO2库,C为初级消费者,D为次级消费者,E为分解者。
③图3中,E为生产者,A为大气中CO2库,B、D、F为消费者,C为分解者。

角度一 围绕碳循环和生物富集,考查理解能力
1.(2023·辽宁模拟)低碳生活代表着更健康、更自然、更安全,返璞归真地去进行人与自然的活动。如今,这股风潮逐渐在我国一些城市兴起,潜移默化地改变着人们的生活。近期国务院政府工作报告中,制定了解决碳排放达峰的行动方案,其中包括植树造林、节能减排、利用新能源等形式。下列相关叙述正确的是(　　)
A.碳在生物群落和无机环境之间是以有机物的形式进行循环的
B.植树造林、节能减排可以从根本上解决碳排放的问题
C.人类生活中利用石油和利用新能源对维持碳平衡没有太大区别
D.自养型生物的光合作用和化能合成作用可以降低大气中的CO2的含量
解析　碳在生物群落和无机环境之间是以CO2形式进行循环的,A项错误;减少化石燃料的燃烧可以从根本上解决碳排放的问题,B项错误;石油燃烧会产生CO2,因此人类生活中利用石油不利于维持碳平衡,而利用新能源有利于维持碳平衡,C项错误;自养型生物的光合作用和化能合成作用都能利用CO2,从而降低大气中的CO2的含量,D项正确。
答案　D
2.(不定项)关于有害物质在生物体内富集的说法正确的是(　　)
A.一些重金属及人工合成的有机化合物存在生物富集现象
B.有害物质在生产者体内浓度最低
C.食物链顶端动物体内有害物质的浓度最低
D.生物富集现象具有全球性
解析　生物体从周围环境吸收、积蓄一些重金属及人工合成的有机化合物或难以降解的化合物,并在体内富集,A项正确;有害物质在生物体内富集的含量会随着营养级的升高而逐渐升高,生产者位于第一营养级,有害物质最少,B项正确;有害物质会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链顶端,故食物链顶端动物体内有害物质浓度最高,C项错误;有害物质通过食物链在生产者和消费者体内不断积累,组成生物体的C、H、O、N、P等元素在生物群落和无机环境之间进行循环,而且这种循环的特点是具有全球性,D项正确。
答案　ABD
3.(2021·广东卷)为积极应对全球气候变化,我国政府在2020年的联合国大会上宣布,中国于2030年前确保碳达峰(CO2排放量达到峰值),力争在2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)。这是中国向全世界的郑重承诺,彰显了大国责任。回答下列问题:
(1)在自然生态系统中,植物等从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致相等,可以自我维持　　　　。自西方工业革命以来,大气中CO2的浓度持续增加,引起全球气候变暖,导致的生态后果主要是　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是　　　　　　　　　　　　　　　　,消费者通过食物网(链)取食利用,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题,从全球碳循环的主要途径来看,减少　　　　　　和增加　　　　　是实现碳达峰和碳中和的重要举措。
解析　(1)由题意可知,碳中和是指CO2排放量与减少量相等。植物等从大气中摄取碳的过程会使CO2减少,生物释放碳的过程会使CO2增加,自然生态系统中CO2的减少速率与增加速率大致相等,可以自我维持碳平衡。自从西方工业革命以来,大气中CO2的浓度持续增加,从而引起全球气候变暖,导致的生态后果主要是冰川融化、海平面上升。(2)生态系统中各种生物摄取碳的方式分别是生产者通过光合作用或化能合成作用固定CO2,消费者通过食物网(链)取食利用,分解者通过分解作用分解植物的残枝败叶、动物的遗体残骸和排遗物中的含碳有机物。(3)从全球碳循环的主要途径来看,通过减少化石燃料燃烧、开发新能源等减少CO2的排放量,和通过植树造林等增加CO2的吸收量,是实现碳达峰和碳中和的重要举措。
答案　(1)碳平衡　极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升　(2)生产者通过光合作用或化能合成作用将CO2固定为含碳有机物　分解者通过分解动植物遗体和动物排遗物等获取碳元素　(3)碳释放　碳储存
角度二 围绕物质循环和能量流动,考查综合运用能力
4.(2023·江苏宿迁模拟)“落红不是无情物,化作春泥更护花”体现了生态系统中物质循环的原理。根据这一原理, 下列说法错误的是(　　)
A.物质循环中的“物质”指的是组成生物体的各种元素
B.物质循环中的“循环”指的是在生物群落和无机环境之间的循环
C.物质是能量的载体,物质循环也可以促进能量循环利用
D.生态农业可以加快生态系统的物质循环
解析　物质循环中的“物质”指的是组成细胞的各种元素,A项正确;物质循环中的“循环”指的是在无机环境与生物群落之间,B项正确;生态系统的能量流动是单向的,不能循环利用,C项错误;生态农业中利用人的调控作用,可以加快物质循环,D项正确。
答案　C
5.如图是某自然生态系统中碳循环的部分图解,其中a、b、c、d构成生物群落,①~⑧表示相关过程。请回答下列问题:

(1)碳在非生物环境与生物群落之间的循环主要是以　　　　的形式进行的。图示缺少两个重要过程,请用虚线箭头在图中表示出来。
(2)图示初级消费者粪便中的能量属于　　　　(填字母)同化量的一部分。b同化的能量最终的去向有　　　　　　　　　　　　　　　　　。若图中b的同化量增加1 kJ,则生产者的同化量至少需要增加　　　　 kJ。
(3)过度的人工碳排放,会破坏生态系统的　　　　　　　　　　　,导致气温升高从而形成温室效应。为了避免温室效应的形成,可以采取的措施有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出两点)。
解析　(1)碳在非生物环境与生物群落之间的循环主要是以CO2的形式进行的;碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式进行传递的。根据生态系统的碳循环特点可知,d为生产者,a为初级消费者,b为次级消费者,c为分解者。图中缺少a指向c的箭头和非生物环境指向d的箭头。(2)初级消费者(a)粪便中的能量属于生产者(d)同化量的一部分。b为最高营养级,其同化的能量最终的去向有通过自身的呼吸作用散失和被分解者利用。若b的同化量增加1 kJ,则生产者至少需要增加的同化量为1÷20%÷20%=25(kJ)。(3)当碳过度排放到环境中时,会破坏生态系统的碳平衡,从而导致大气中的CO2增多,形成温室效应。为了避免温室效应的形成,采取的措施可以从碳的来源和去路两个方面进行分析。
答案　(1)CO2　如图所示

(2)d　通过自身的呼吸作用散失和被分解者利用　25
(3)碳平衡(或碳循环的平衡)　尽量减少使用化石燃料;扩大绿化面积;增加绿色植物对CO2的吸收等(合理即可)
考点二　生态系统的信息传递

1.信息的概念:在日常生活中,人们通常将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。
2.信息的种类、特点、来源及实例(连线)。

答案　①—b—Ⅲ—C　②—c—Ⅰ—A　③—a—Ⅱ—B
提醒　物理信息既可以来源于环境,如光、电、波等;也可以来源于生物,如花的颜色、鸟的鸣叫。
3.信息传递过程。

4.信息传递在生态系统中的作用。

提醒　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非生物环境之间的传递。
5.信息传递在农业生产中的应用。
(1)提高农畜产品的产量。如利用模拟的动物信息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。如利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物,降低害虫的种群密度。
提醒　控制动物危害的技术方法比较。

正误判断
(1)心猿意马、飞蛾扑火、花香引蝶都属于生态系统的信息传递。(×)
(2)信息只能沿食物链从低营养级向高营养级传递。(×)
(3)蝙蝠依赖超声波进行定位、取食和飞行,这说明生物体正常的生命活动离不开信息传递。(√)
(4)信息传递可来源于无机环境或生物,传递方向均为双向。(×)
(5)通过生态系统的信息传递,可以防治有害动物,也可以提高一些农产品或畜产品的产量。(√)

角度一 结合信息的种类、信息传递的功能及应用,考查分析判断能力
1.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　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”的物理信息,D项错误。
答案　D
2.(不定项)蚜虫的粪便是含有糖分的黏液,称为“蜜露”。蚂蚁非常喜欢吃“蜜露”,常用触角拍打蚜虫背部,通过拍打产生的振动频率促使蚜虫分泌“蜜露”。蚜虫受到其天敌瓢虫袭击时,会从尾部发出报警信息素,将危险信息通知其他蚜虫,同时蚂蚁接收到报警信息素就会赶来驱除蚜虫天敌。下列相关叙述正确的是(　　)
A.蚂蚁拍打蚜虫背部产生的振动频率属于物理信息
B.蚂蚁吃“蜜露”,使蚜虫同化量的一部分传递到蚂蚁
C.化学信息可以在同种或异种生物间传递
D.信息能调节种间关系,维持生态系统的稳定
解析　物理信息可来源于非生物环境和生物,蚂蚁拍打蚜虫背部产生的振动频率对于蚜虫来说是物理信息,A项正确;“蜜露”是蚜虫的粪便,而粪便不属于蚜虫的同化量,B项错误;据题干信息可知,报警信息素属于化学信息,该信息可以在蚜虫间传递,也可以在蚜虫与蚂蚁间传递,所以化学信息可以在同种或异种生物间传递,C项正确;蚜虫受到其天敌瓢虫袭击时,会从尾部发出报警信息素,将危险信息通知其他蚜虫,同时蚂蚁接收到报警信息素就会赶来驱除蚜虫天敌。可见蚂蚁和蚜虫可以通过信息传递调节种间关系,维持生态系统的稳定,D项正确。
答案　ACD

巧判生态系统信息的类型
(1)涉及声音、颜色、植物形状、磁场、温度、湿度等信号,通过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感知上述信息,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”者均属于行为信息。
(4)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)在嘈杂的环境中(如瀑布旁),生物多以“肢体语言”这种行为进行信息交流。
角度二 围绕信息传递在生产中的应用,考查社会责任
3.(2023·邯郸模拟)古书早有“旱极而蝗”的记载。干旱裸露的荒地是蝗虫的最佳产卵场所,阴湿多雨的环境易使蝗虫间流行疾病,雨雪还能直接杀灭蝗虫卵。中国科学院动物研究所揭示了蝗虫聚群成灾的奥秘:飞蝗群聚信息素4VA(4⁃乙烯基苯甲醚),正是它导致了蝗虫聚群成灾。下列叙述不正确的是(　　)
A.较高浓度的“群聚信息素”可代替农药来杀死蝗虫,减少环境污染
B.可利用人工合成的“群聚信息素”监测田间蝗虫的种群数量动态
C.人工降雨可降低蝗灾区蝗虫的环境容纳量
D.可根据4VA的结构设计拮抗剂,阻止蝗虫的聚集
解析　“群聚信息素”可以让蝗虫聚集,但是不能杀死蝗虫,A项错误;可利用人工合成的“群聚信息素”监测田间蝗虫的种群数量动态,B项正确;人工降雨可降低蝗灾区蝗虫的环境容纳量,C项正确;可根据4VA的结构设计拮抗剂,阻止蝗虫的聚集,D项正确。
答案　A
4.(2023·济宁模拟)榕树通过分泌化学物质吸引榕小蜂进入隐头花序内部完成传粉,同时榕树的隐头花序为榕小蜂产卵提供场所,为幼虫发育提供营养;蚜虫能利用刺吸口器吸食榕树的汁液,每隔1~2分钟,就会翘起腹部分泌蜜露,吸引蚂蚁舔食,蚂蚁能为蚜虫驱赶天敌。下列叙述错误的是(　　)
A.榕树向榕小蜂传递化学信息,利于促进个体的繁殖
B.蚜虫通过寄生危害榕树,蚜虫和榕树之间协同进化
C.信息传递能够调节种间关系,复杂的种间关系有利于维持生态系统的稳定
D.依据能量传递规律,蚜虫可获得榕树同化能量的10%~20%
解析　榕树通过分泌化学物质吸引小体积的榕小蜂进入隐头花序内部完成传粉,即榕树向榕小蜂传递化学信息,利于促进个体的繁殖,A项正确。蚜虫寄居在榕树的体表,从榕树组织中吸取汁液获取养料,这属于寄生;蚜虫与榕树之间在相互影响中不断进化和发展,表现为协同进化,B项正确。蚜虫吸食榕树的汁液,分泌蜜露吸引蚂蚁舔食,蚂蚁能为蚜虫驱赶天敌,说明信息传递能够调节种间关系,复杂的种间关系有利于维持生态系统的稳定,C项正确。蚜虫和榕树之间的种间关系为寄生,能量传递发生在由捕食关系构成的营养级中,D项错误。
答案　D
考点三　生态系统的稳定性

1.生态平衡与生态系统的稳定性。
(1)生态平衡。

(2)生态系统的稳定性。

2.抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
(1)概念。
①抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力。
②恢复力稳定性:生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
(2)抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较。

(3)联系:二者一般呈负相关,如下图所示,a为抵抗力稳定性,b为恢复力稳定性。

提醒　冻原、沙漠等生态系统两种稳定性都比较低。
(4)影响因素。

3.提高生态系统的稳定性。
(1)控制对生态系统的干扰强度,在不超过生态系统自我调节能力的范围内,合理适度地利用生态系统。
(2)对人类利用强度较大的生态系统,应给予相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
4.设计制作生态缸。
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,种类齐全(具有生产者、消费者和分解者)
使生态缸中的生态系统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,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,且使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
选择的动物不宜过多,个体不宜太大
减少对氧气的消耗,防止氧气的产生量小于消耗量
正误判断
(1)生态系统的结构和功能处于固定的稳定状态,就是生态平衡。(×)
(2)生态平衡并不是指生态系统一成不变,而是一种动态的平衡。(√)
(3)自我调节能力越强的生态系统,其恢复力稳定性也就越高。(×)
(4)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。(×)
(5)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。(×)
(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。(×)

1.抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系。

(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)y的大小可以作为抵抗力稳定性强弱的指标,y越大说明抵抗力稳定性越弱;反之,抵抗力稳定性越强。例如,热带雨林与草原生态系统相比,受到相同干扰,草原生态系统的y值要大于热带雨林的y值。
(3)x可以表示恢复到原状所需的时间,x越大,表示恢复力稳定性越弱;反之,恢复力稳定性越强。
(4)TS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。
2.生态系统反馈调节的种类。
种类
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

已污染的湖泊污染加剧

草原上植食性动物与植物的平衡

角度一 结合生态系统稳定性分析,考查科学思维能力
1.(2023·湖北模拟)下列有关生态系统稳定性的叙述正确的是(　　)
A.负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础
B.生态系统稳定性的高低可通过种群内个体数目的多少来体现
C.同等强度干扰下,草原生态系统比沙漠生态系统恢复速度慢
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　负反馈调节在生态系统中普遍存在,是生态系统自我调节能力的基础,A项正确;生态系统稳定性的高低可通过生物种类的多少来体现,B项错误;因草原的环境条件较沙漠环境优越,所以,草原生态系统恢复力稳定性比沙漠强,故同等强度干扰下,草原生态系统比沙漠生态系统恢复速度快,C项错误;“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项错误。
答案　A
2.(不定项) 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低
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
解析　从图中可看出,甲、乙两个生态系统受到干扰后,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;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;若甲的干扰强度增大,则恢复原状所需要的时间延长,C点右移;乙生态系统在恢复原状后不一定有新物种产生。
答案　AD
角度二 围绕生态缸的制作和分析,考查实验探究能力
3.(2023·洛阳期末)设计制作封闭型生态缸应该遵循一定的原理和要求,下列原理或要求中合理的是(　　)
A.应该将生态缸放在阳光能够直接照射的地方,以保证获得足够的能量
B.应该经常向生态缸中通气,从而保证缸中生物的呼吸
C.生态缸中投放的生物必须有很强的生命力,投放的动物数量要多一些
D.生态缸的各种生物之间以及生物与非生物环境之间,必须能够进行物质循环和能量流动
解析　应该将生态缸放在散射光下,而不能放在阳光能够直接照射的地方,A项错误;生态缸应该是密闭的,不能通气,B项错误;生态缸中投放的生物的数量和比例要适中,C项错误;生态缸的各种生物之间以及生物与非生物环境之间,必须能够进行物质循环和能量流动,D项正确。
答案　D
4.甲、乙、丙、丁4个透明的生态瓶,各瓶内的组成和条件见表。经过一段时间的培养和观测后,发现甲瓶是最稳定的生态系统。下列有关叙述错误的是(　　)
生态系统组成
光
水草
藻类
浮游动物
小鱼
泥沙
生态瓶
编号
甲
+
+
+
+
-
+
乙
-
+
+
+
-
+
丙
+
+
+
+
-
-
丁
+
+
+
+
+
+
注:“+”表示有;“-”表示无。
A.生态瓶必须是密闭的,放在直射光下,生物成分的数量要搭配合理
B.乙瓶中缺乏光照,生态瓶不稳定说明了生态系统需要稳定的能量输入
C.丙瓶中没有泥沙,分解者太少,不利于物质循环的顺利进行
D.丁瓶中虽然物种更加丰富,但可能因为氧气含量少而不如甲瓶稳定
解析　生态瓶必须是密闭的,但不能让阳光直射,因为光照过强,生态瓶内温度太高,会使生物失去活性,A项错误;缺乏光照的情况下无法进行光合作用,生产者不能生长,生态瓶不稳定,说明了生态系统需要稳定的能量输入,B项正确;由于丙瓶中没有泥沙,分解者数量太少或没有分解者的分解作用,所以不利于物质循环的顺利进行,C项正确;丁瓶与甲瓶相比,氧气含量减少,因为消费者(小鱼等)较多,呼吸要消耗较多的氧气,D项正确。
答案　A

1.真题重组　判断正误
(1)黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息。(2018·全国卷Ⅲ,6B)(×)
(2)生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律。(全国卷Ⅰ,5A)(√)
(3)若人与自然和谐统一,生产者固定的能量即可反复利用。(全国卷Ⅰ,5B)(×)
(4)碳可在森林群落和无机环境之间进行循环。(海南卷,24A)(√)
(5)生态系统维持相对稳定离不开信息传递。(全国卷Ⅱ,4C)(√)
2.(2022·浙江6月选考)生态系统的营养结构是物质循环和能量流动的主要途径。下列叙述错误的是(　　)
A.调查生物群落内各物种之间的取食与被取食关系,可构建食物链
B.整合调查所得的全部食物链,可构建营养关系更为复杂的食物网
C.归类各食物链中处于相同环节的所有物种,可构建相应的营养级
D.测算主要食物链各环节的能量值,可构建生态系统的能量金字塔
解析　生物群落中各物种间通过捕食关系建立食物链,A项正确;错综复杂的食物链构成食物网,B项正确;营养级是指物种在食物链中的位置,C项正确;测算全部食物链各环节的能量值,可构建生态系统的能量金字塔,D项错误。
答案　D
3.(2022·湖南卷)稻—蟹共作是以水稻为主体、适量放养蟹的生态种养模式,常使用灯光诱虫杀虫。水稻为蟹提供遮蔽场所和氧气,蟹能摄食害虫、虫卵和杂草,其粪便可作为水稻的肥料。下列叙述正确的是(　　)
A.该种养模式提高了营养级间的能量传递效率
B.采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递
C.硬壳蟹(非蜕壳)摄食软壳蟹(蜕壳)为捕食关系
D.该种养模式可实现物质和能量的循环利用
解析　能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,该模式提高了能量的利用率,但不能提高能量的传递效率,A项错误;生态系统的物理信息有光、声、温度、湿度、磁力等,采用灯光诱虫杀虫利用了光,是物理信息的传递,B项正确;捕食关系是指群落中两个物种之间的关系,硬壳蟹(非蜕壳)和软壳蟹(蜕壳)属于同一物种,两者之间的摄食关系不属于捕食,C项错误;生态系统中的能量传递是单向的,不能循环利用,D项错误。
答案　B
4.(2022·山东卷)某地长期稳定运行稻田养鸭模式,运行过程中不投放鸭饲料,鸭取食水稻老黄叶、害虫和杂草等,鸭粪可作为有机肥料还田。该稻田的水稻产量显著高于普通稻田,且养鸭还会产生额外的经济效益。若该稻田与普通稻田的秸秆均还田且其他影响因素相同,下列说法正确的是(　　)
A.与普通稻田相比,该稻田需要施加更多的肥料
B.与普通稻田相比,该稻田需要使用更多的农药
C.该稻田与普通稻田的群落空间结构完全相同
D.该稻田比普通稻田的能量的利用率低
解析　该稻田生态系统的营养结构更复杂,其水稻产量还显著高于普通稻田,而运行过程中不投放鸭饲料,因此与普通稻田相比,该稻田需要施加更多的肥料,A项正确;鸭取食害虫和杂草等,可以减少农药的使用,B项错误;该稻田增加了鸭子使得群落的物种组成不同,因此该稻田与普通稻田的群落空间结构不完全相同,C项错误;该稻田的水稻产量显著高于普通稻田,且养鸭还会产生额外的经济效益,与普通稻田相比,该稻田的能量利用率高,D项错误。
答案　A
5.(2021·河北卷)为探究全球气候变暖对生态系统的影响,研究者将20个人工淡水池塘均分成两组,对照组保持环境温度,实验组始终比对照组高4 ℃(利用温控装置),并从附近淡水栖息地搜集水生生物投入池塘。连续多年观测发现,池塘逐渐形成主要由浮游植物和浮游动物组成的群落。第15年时,池塘中浮游植物和浮游动物生物量(单位体积水体中生物体的质量)的检测结果如图。

回答下列问题:
(1)池塘生物群落区别于湖泊生物群落的重要特征为　　　　,池塘生物群落从简单到复杂的过程中发生了　　　　演替。
(2)某种水生生物被投入池塘后,其种群数量将呈　　　　形增长,若该生物种群密度在较长时期保持相对稳定,表明其种群数量已达到了　　　　。
(3)从能量流动角度分析,升温导致该生态系统总生物量降低的原因可能是　　　　　　　　　　。
(4)碳在池塘生物群落中主要以　　　　　的形式传递,碳循环具有全球性的主要原因是　　　　　　　　　。
解析　(1)物种组成是池塘生物群落区别于湖泊生物群落的重要特征。由于池塘生物群落原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体,因此池塘生物群落从简单到复杂的过程中发生了次生演替。(2)由于环境等因素的限制,被投入池塘中的某种水生生物经过一定时间的增长后,数量趋于稳定,呈现S形增长。在池塘环境下,该水生生物的种群密度在较长时间保持相对稳定,表明该生物种群数量已达到环境容纳量,即K值。(3)根据题图可知,温度升高,生物自身呼吸消耗增加,分解者分解作用加快,导致该生态系统总生物量降低。(4)碳在生物群落中主要以有机物的形式传递。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,而大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动,因此,碳循环具有全球性。
答案　(1)物种组成　次生　(2)S　K值　(3)生物自身呼吸消耗增加,分解者分解作用加快　(4)含碳有机物　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,而大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动


第5讲　人与环境