2024届人教版高中生物一轮复习生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性学案（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、信息传递及其稳定性学案（不定项），共21页。

第30讲　生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性
[课标要求]　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和能量流动规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。3.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象。4.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。5.分析特定生态系统的生物与非生物因素决定其营养结构。6.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。7.举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响，如气候变化、自然事件、人类活动或外来物种入侵等。8.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。9.实验：设计并制作生态瓶，观察和比较不同生态瓶中生态系统的稳定性。

考点一　生态系统的物质循环

1．物质循环的概念

2．碳循环

(1)请写出图中各标号的含义：
a．生产者；b.消费者；c.呼吸作用；d.光合作用和化能合成作用；e.呼吸作用
(2)碳的存在形式与循环形式

(3)碳循环途径

(4)温室效应

3．生物富集
(1)生物富集的概念
生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，称作生物富集。
(2)富集的过程
①途径：食物链(网)。
②实例——铅的富集过程

(3)特点
①这些有害物质在生物体内的浓度沿食物链不断积累，最终积累在食物链顶端。
②有害物质可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地，因此生物富集具有全球性。
4．物质循环和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
有机物
过程
沿食物链(网)单向流动
在生物群落与非生物环境之间循环往复　
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非生物环境之间循环往复。
②二者同时进行，相互依存、不可分割。
【易错辨析】
(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。(×)
(2)碳在生物群落和非生物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)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返的。(×)
(5)生物富集的物质会沿着食物链、食物网在生物体内聚集，营养级越高，浓度也越高。(√)
(6)物质是能量的载体，能量是物质循环的动力。(√)
【长句应答】
1．氮在生物群落和无机环境间是不断循环的？为什么还需不断向农田中施加氮肥？
提示：农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量和效益，使能量更多地流向人类，满足人类的需要为目的的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产，加之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都归还土壤，所以需要不断施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。
2．简述参与生物富集的物质及生物富集的途径。
提示：参与生物富集的物质有重金属物质，如铅、镉、汞等，以及人工合成的有机化合物，如DDT、六六六等。
生物富集的途径：通过大气沉降到土壤、植被的表面，从而被植物吸收而富集；通过降雨进入水体、土壤中，从而被动植物吸收而富集；通过生物的迁移运动而富集。

分析常见碳循环模型
(1)“三看”法快速确认碳循环的各环节

[解读]

(2)碳循环的三种变式图分析
据图判断A、B、C、D各代表哪种成分。

不同变式图中，消费者的划分可能不一样，各成分的判定思路如下：
①图1——先根据双向箭头判断：图中双向箭头指向生产者、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A和B分别为生产者和大气中的CO2库，不能写“无机环境”，也不能写“生物类别”。再根据A→C、C→D判断：C为消费者，D为分解者。
②图2——根据A与C之间的双向箭头及指向C的箭头判断：A是生产者，C是大气中的CO2库。根据箭头指向找出分解者：图中A、B、D的箭头都有指向E的，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——根据A与E之间的双向箭头及指向A的箭头判断：A为大气中的CO2库，E为生产者。然后判断剩余的几个成分，其中其他生物的箭头都有指向C的，所以C是分解者，B、D、F都为消费者。整个图解中，蕴含的食物链是E→F→D→B。

考向一　碳循环的过程分析
1．(2020·全国Ⅲ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
解析：选A　消费者能通过呼吸作用将有机物中的碳转化为无机物CO2，释放到无机环境中，参与了碳循环，A错误；生产者的光合作用能将无机环境中的无机碳转化为含碳有机物，是碳进入生物群落的重要途径，因此是碳循环的重要环节，B正确；土壤中的微生物的分解作用，能将有机物中的碳转化为无机物释放到无机环境中，是碳返回无机环境的重要过程，C正确；碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2的形式循环，在生物群落内部的传递形式是含碳有机物，D正确。
2．(2022·泰安一模)“中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”，这是我国对世界做出的承诺。“碳达峰”指在某一个时间点，二氧化碳的排放不再增长而达到峰值，之后逐步回落；“碳中和”是指在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳(温室气体)排放总量和通过一定途径吸收的二氧化碳总量相等，实现二氧化碳“零排放”。下列有关叙述错误的是(　　)
A．实现碳达峰后生态系统的碳循环不会明显减慢
B．实现碳中和有助于解决全球温室效应的问题
C．实现碳达峰后空气中二氧化碳浓度会逐渐降低
D．植树造林和减少化石燃料燃烧有助于实现碳中和
解析：选C　碳在生物群落和无机环境之间主要是以二氧化碳的形式进行循环，实现碳中和后生态系统的碳循环还是可以顺利进行，不会明显减慢，A正确；碳中和后大气中的二氧化碳能保持稳态，有助于解决全球温室效应的问题，B正确；实现碳达峰后，由于气候，化石燃料的燃烧、火山爆发等其他因素的影响，空气中二氧化碳浓度仍可能增加，C错误；大气中的CO2主要通过绿色植物的光合作用进入生物群落，因此植树造林、增加绿地面积有助于绿色植物通过光合作用吸收更多的二氧化碳，降低大气中CO2浓度，有助于实现碳中和，化石燃料燃烧会释放CO2，减少化石燃料燃烧也有助于实现碳中和，D正确。
考向二　生物富集
3．(2022·北京二模)塑料是海洋、湖泊以及河流最常见的污染物之一，直径小于2 mm的塑料被称为塑料微粒，它们对觅食的海洋动物构成了极大的威胁。海洋环境保护科学方面的联合专家小组评估全球塑料微粒的报告结果显示，已有数万种生物受到塑料污染。以下说法错误的是(　　)
A．塑料微粒被海洋生物取食后会沿食物链富集，影响它们的生长、繁殖和迁徙
B．塑料还可能会成为某些难降解污染物的载体，增加了动物和人类的患病风险
C．生活中对这些塑料垃圾进行分类和集中处理，可阻断它们通往海洋的“道路”
D．海洋生态系统中的含氮有机物可以进行循环
解析：选D　海洋生态系统中的N元素可以进行循环，含氮有机物不能循环。
4．如图是一个生态系统中不同营养级同化的能量相对值示意图，其中丙是第一营养级(生产者)。若该生态系统受到含汞的废电池浸出液污染，生物体内含汞最多的营养级是(　　)

A．乙 B．丙
C．甲 D．丁
解析：选C　图中丙表示的营养级同化的能量最多，营养级级别最低，甲表示的营养级同化的能量最少，营养级级别最高，所以图示食物链是丙→丁→乙→甲，有害物质沿着食物链流动并逐渐积累，因此生物体内积存汞最多的营养级是甲。
考向三　物质循环和能量流动的关系分析
5．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．生物圈的物质是自给自足的，能量是需要不断补充的
B．物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动
C．能量②③的总和便是生产者所固定的太阳能总量
D．碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
解析：选C　生态系统的物质可循环利用，而能量是单向流动不可循环的，任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，A不符合题意；物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动，B不符合题意；生产者固定的太阳能总量包括生产者自身的呼吸作用消耗的能量、生产者流向初级消费者的能量、生产者流向分解者的能量三部分，而能量②表示生产者流向初级消费者的能量，能量③表示初级消费者流向次级消费者的能量，C符合题意；碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行，D不符合题意。
考点二　生态系统的信息传递

1．生态系统中信息的种类、特点、来源及实例

2．信息传递在生态系统中的作用

3．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。
【易错辨析】
(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，以维持生态系统的平衡与稳定。(√)
(5)通过生态系统的信息传递，可以防治有害动物，也可以提高农畜产品的产量。(√)
(6)利用性外激素诱杀害虫属于化学防治。(×)
【长句应答】
1．生态系统的信息传递是否只存在于同种动物之间？举例说明。
提示：生态系统中的信息传递既存在于同种生物之间，也发生在异种生物之间。如在非洲大陆上，犀牛与牛椋鸟之间有频繁的信息交流，鸟的鸣叫与跳跃可以提醒犀牛附近有危险情况。
2．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：一般具有双向传递的特点。

考向一　信息传递的种类和功能
1．科学家发现，植物在干旱胁迫、被砍切和侵害等压力情况下会发出超声波(如切断植株的茎干时，番茄会在每小时内发出25次超声波声响；榨干水分时，番茄会在每小时内发出35次的超声波)，可被3～5 m距离内的飞蛾等听觉敏锐的动物感受到，飞蛾听到植物发出的超声波，会避免在该植物上产卵。下列分析不正确的是(　　)
A．植物在被切断等情境下发出的超声波属于物理信息
B．同一植物面对不同的压力源，会发出不同次数的声响
C．动物可以感受到植物发出的声响，而人类无法检测到
D．飞蛾听到声响并做出反应体现了信息传递调节种间关系
解析：选C　分析题干信息可知：植物发出的超声波能被飞蛾听到，故超声波属于物理信息，A正确；由题意可知，在植物受到不同压力源如切断茎干、榨干水分时，在单位时间内发出的超声波的次数是不同的，B正确；植物发出的超声波，动物可以感受到，而人类不能感受到，但可以利用一定的仪器检测到，故有题干中“25次”“35次”等数据，C错误；飞蛾听到声响并做出反应是植物与飞蛾之间的信息传递，体现了信息可以调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定，D正确。
2．(2023·石家庄模拟)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。下列相关叙述不正确的是(　　)
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”，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：选B　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正确；蜜露是蚜虫的粪便，而粪便不属于同化量，因为吃进去的食物不一定都被蚜虫吸收，B错误；植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素都是化学信息，说明化学信息可以在同种或异种生物间传递，C正确；信息传递是双向的，既可以来自生物，也可以来自非生物环境，生命活动的正常进行，离不开信息的作用，生物种群繁衍，也离不开信息传递，同时信息还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定，D正确。
考向二　信息传递在生产中的应用
3．(2022·福建联考)信息传递在生态系统中具有重要的作用。下列能体现信息调节种间关系作用的是(　　)
A．油蒿分泌化学物质抑制多种植物种子的萌发
B．长日照可促进苗圃中的落叶松幼苗推迟休眠
C．鸟表演复杂的舞蹈动作吸引异性前来交配
D．昏暗蜂房内蜜蜂用触角感受同伴的舞蹈信息
解析：选A　油蒿分泌化学物质抑制多种植物种子的萌发，体现了信息能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定，A正确；长日照可促进苗圃中的落叶松幼苗推迟休眠，体现了生命活动的正常进行，离不开信息的作用，B错误；鸟表演复杂的舞蹈动作吸引异性前来交配，体现了生物种群的繁衍，离不开信息传递，C错误；昏暗蜂房内蜜蜂用触角感受同伴的舞蹈信息，体现了生命活动的正常进行，离不开信息的作用，D错误。
4．化感作用指植物通过向外分泌化学物质对周围其他植物产生影响。科学家通过对化感作用的研究，发现松与赤杨、锦鸡儿与杨树种在一起有良好的作用，而松与接骨木、榆树与栎树都具有相克现象，不能种在一起。以下相关叙述错误的是(　　)
A．化感作用均表现为相互促进效果
B．化感作用影响植物群落的物种组成
C．可以利用化感作用合理地相间种植两种或两种以上作物
D．化感作用体现了生态系统的信息传递功能
解析：选A　根据题干信息“松与接骨木、榆树与栎树都具有相克现象不能种在一起”可知，化感作用也可表现为相互抑制，A错误；化感作用指植物通过向外分泌化学物质对周围其他植物产生影响，会影响植物群落的物种组成，B正确；化感作用有的表现为相互促进，有的表现为相互抑制，可以利用化感作用合理地相间种植两种或两种以上作物，C正确；化感作用指植物通过向外分泌化学物质对周围其他植物产生影响，这说明生态系统的信息传递能调节生物的种间关系，D正确。
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
项目
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
区别
实质
保持自身结构与功能相对稳定
恢复自身结构与功能相对稳定
核心
抵抗干扰，保持原状
遭到破坏，恢复原状
影响
因素
生态系统中物种丰富度越大，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强
生态系统中物种丰富度越小，营养结构越简单，恢复力稳定性越强
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：

3.提高生态系统稳定性的措施
(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、能量的投入，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
【易错辨析】
(1)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。(√)
(2)随着生物多样性的提高，生态系统的自我调节能力增强。(√)
(3)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。(√)
(4)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。(×)
(5)森林生态系统的抵抗力稳定性要比草原生态系统高。(√)
(6)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。(×)
(7)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。(×)
【长句应答】
1．一块管理良好的棉田与内蒙古草原上的草场相比，哪个抵抗力稳定性高？试说明判断理由。
提示：内蒙古草原上的草场的抵抗力稳定性高于棉田。因为棉田的成分单一、营养结构简单。
2．对于单一的农田生态系统，要想保持其相对稳定，需采取哪些措施？(至少写出两条)
提示：需要不断施肥、灌溉，控制病虫害等。

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．生态系统中正、负反馈调节的比较
比较项目
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
抑制和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


考向一　生态系统稳定性的分析
1．(2022·枣庄八中月考)近年建成的北京昌平新城滨河森林公园原址是一处废弃的砂石场，现在这里林绿水秀，被称为“首都后花园”，不仅为市民提供了休闲健身场所，更是北京北部区域重要的生态走廊组成部分。下列叙述不正确的是(　　)
A．该地区生态系统的抵抗力稳定性逐渐增强
B．种植适应本地环境的多种植物可提高生态修复效率
C．生物多样性增加有利于增强该生态系统的自我调节能力
D．负反馈调节在此生态恢复过程中不发挥作用
解析：选D　负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，在此生态恢复过程中发挥重要作用。
2．(2022·临沂期末)北极苔原指北极地区北冰洋与泰加林带之间的永久冻土地和沼泽地带，苔原气候属荒漠气候，年降水量低。在北极苔原生态系统中，动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。下列关于北极苔原生态系统及其稳定性的叙述，不正确的是(　　)
A．食物网相对简单，抵抗力稳定性较低
B．北极苔原气候条件差，恢复力稳定性较低
C．物种特性如抗逆性与抵抗力稳定性有关，与恢复力稳定性无关
D．冰川大量融化会影响北极苔原的现有稳定性
解析：选C　北极苔原生态系统中，动植物种类稀少，营养结构简单，气候条件差，抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低，A、B正确；物种特性与抵抗力稳定性和恢复力稳定性均有一定的关系，C错误；无机环境的变迁时刻影响着生态系统的稳定性，D正确。
3．(2023·邯郸模拟)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
解析：选D　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；若甲生态系统的干扰强度增大，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。

碳达峰、碳中和

1．什么是碳达峰、碳中和？
“碳达峰”就是我们国家承诺在2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后再慢慢减下去；而到2060年，针对排放的二氧化碳，要采取植树、节能减排等各种方式全部抵消，实现二氧化碳“零排放”，这就是“碳中和”。
2．为什么要碳达峰、碳中和？
气候变化是人类面临的全球性问题，随着各国二氧化碳排放，温室气体猛增，对生命系统形成威胁。在这一背景下，世界各国以全球协约的方式减排温室气体，我国由此提出碳达峰和碳中和目标。
其次要保证能源安全。我国作为“世界工厂”，产业链日渐完善，国产制造加工能力与日俱增，同时碳排放量加速攀升。但我国油气资源相对匮乏，发展低碳经济，重塑能源体系具有重要安全意义。
3．如何实现碳达峰、碳中和的目标呢？
首先我们要在经济增长和能源需求增加的同时，持续削减煤炭发电、大力发展和运用风电、太阳能发电、水电、核电等非化石能源，实现清洁能源代替火力发电。
其次加快产业低碳转型、促进服务业发展、强化节能管理、加强重点领域节能减排、优化能源消费结构、开展各领域低碳试点和行动。

1．2020年我国在联合国大会上明确提出二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。2021年，“碳达峰(CO2排放量达到峰值)”“碳中和(CO2排放量与减少量相等)”被首次写入政府工作报告，彰显了大国责任。下列相关叙述正确的是(　　)
A．碳在无机环境和生物群落之间主要以含碳有机物的形式循环
B．生态系统中的生产者通过光合作用获取碳元素，消费者则通过呼吸作用获取碳元素
C．发展低碳经济、保护现有植被、积极植树造林是减少碳释放和增加碳存储的重要举措
D．二氧化碳排放增多导致气温升高属于生态系统的信息传递
解析：选C　碳在无机环境和生物群落之间主要以二氧化碳的形式循环，A错误；生态系统中的生产者通过光合作用获取碳元素，消费者则通过捕食获取碳元素，B错误；发展低碳经济减少二氧化碳释放，保护现有植被、积极植树造林可增加二氧化碳的吸收量，二者是实现碳平衡的有效手段，是减少碳释放和增加碳存储的重要举措，C正确；二氧化碳排放增多导致气温升高，不属于生态系统的信息传递，D错误。
2．“碳中和”是指在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。据生态学家估算，截至2020年7月：澳大利亚丛林大火或已导致超过600万公顷森林被毁，大火约向空中释放了3.5亿吨二氧化碳，气候专家认为，大火释放的二氧化碳被地球上的生物吸收可能需要一个世纪或更长时间。科研人员对京津冀地区农田生态系统的碳排放、碳足迹的年际变化进行了研究。



(1)碳在农田生物群落与非生物环境之间的循环主要以__________的形式进行。经调查，京津冀地区农田生态系统单位面积碳排放量的年际变化如图1。十年间京津两地农田生态系统单位面积碳排放量整体呈______的趋势，2008—2012年间，三个地区单位耕地面积碳排放量的大小关系是__________________________________________。图2显示___________ ___________________________。
(2)科研人员进而调查京津冀农田生态系统的碳足迹以及生态盈余量的年际变化如图3。推测该生态系统的生态承载力十年间有何变化，并说明判断依据：______________________ _________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)碳达峰是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点；碳中和是指在一定时间内产生的温室气体排放总量被抵消，实现二氧化碳“零排放”。我国将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，确定2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标。请从生态系统物质循环的角度考虑，哪些措施可以早日实现碳达峰和碳中和的目标？(至少两点)______________ ________________________________________________________________________________________________________________________。
解析　(1)碳在生态系统中的生物群落内部以有机物的形式进行传递，在生物群落与非生物环境之间的循环主要以二氧化碳(CO2)的形式进行。图1可知，十年间北京和天津两地农田生态系统单位面积碳排放量整体呈下降的趋势，2008—2012年间，三个地区单位耕地面积碳排放量的大小关系是北京>天津>河北。图2显示京津冀地区各类农业化学品的碳排放比例总体变化不大，化肥碳排放略微下降，农用塑料薄膜碳排放比例略有上升，农药碳排放占比最低且基本不变。(2)由图3分析可知：该生态系统的生态盈余逐年上升，碳足迹逐年下降，故生态承载力十年间不断提高。(3)生态系统物质循环具有全球性、循环往复性。碳中和是指在一定时间内产生的温室气体排放总量被抵消，实现二氧化碳“零排放”为早日实现碳达峰和碳中和的目标，可采取的措施有：从增加碳固定量的角度如植树造林等；从减少碳排放的角度如使用清洁能源、农业上适度减少化肥和农用塑料薄膜的使用等。
答案　(1)二氧化碳　下降　北京>天津>河北　化肥的碳排放量占比略有降低趋势(或基本持平)，始终处于绝对优势地位；农用塑料薄膜的碳排放占比呈略微增加的趋势；农药的碳排放占比最低且基本持平　(2)该生态系统的生态承载力十年间不断提高，判断依据是生态盈余逐年上升，碳足迹逐年下降　(3)从增加碳固定量的角度：如植树造林等；从减少碳排放的角度：如使用清洁能源、农业上适度减少化肥和农用塑料薄膜的使用等

1．经典重组　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Ⅲ卷，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(2016·全国Ⅰ卷，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(2016·全国Ⅰ卷，5B)(×)
(4)碳可在森林群落和无机环境之间进行循环(2015·海南卷，24A)(√)
(5)生态系统维持相对稳定离不开信息传递(2015·全国Ⅱ卷，4C)(√)
2．(2021·湖南卷)某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．食草动物进入早期，其种群数量增长大致呈“J”形曲线
B．图中点a的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量
C．该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负反馈调节有关
D．过度放牧会降低草原生态系统的抵抗力稳定性
解析：选B　早期食草动物进入草原生态系统，由于空间、资源充足，又不受其他生物的制约，所以食草动物的种群数量的增长大致呈“J”形曲线增长，A正确；环境容纳量是指在相当长一段时间内，环境所能维持的种群最大数量，即该种群在该环境中的稳定平衡密度。而图中a点的纵坐标对应的数量为该食草动物的最大数量，所以环境容纳量应小于a，B错误；从图中可以看出，食草动物过多会导致植物数量的下降，食草动物数量的下降又会导致植物数量的增多，属于典型的负反馈调节，C正确；生态系统有自我调节能力，但有一定的限度，过度放牧使得草原生物的种类和数量减少，降低了草原生态系统的自动调节能力，致使草原退化，D正确。
3．(不定项)(2022·河北卷)某林场对林下无植被空地进行开发，采用了“上层林木＋中层藤本药材＋下层草本药材＋地表药用真菌”的立体复合种植模式。下列叙述正确的是(　　)
A．林、藤、草和真菌等固定的太阳能是流入该生态系统的总能量
B．该模式改变了生态系统物质循环的渠道
C．该模式提高了生态系统的抵抗力稳定性
D．该模式利用群落的垂直结构提高了群落利用环境资源的能力
解析：选CD　生产者固定的太阳能是流入生态系统的总能量，真菌不属于生产者，A错误；该生态系统中物质循环的渠道依然是经过生物群落(食物链，食物网)和非生物群落的光合作用和呼吸作用(分解作用)，B错误；该模式增加了物种多样性，增加了消费者的生存空间，从而使食物链和食物网更加复杂，提高了生态系统的抵抗力稳定性，C正确；该模式利用群落的垂直结构提高了群落利用环境资源的能力，D正确。
4．(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)要认识一个群落，首先要分析该群落的物种组成，群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。池塘生物群落从简单到复杂的过程中，由于原有的土壤条件等都有保留，所以该过程中发生了群落的次生演替。(2)某种水生生物被投入池塘后，由于池塘空间和资源有限，其种群数量增长会呈“S”形曲线增长。当该种群密度处于较长期的相对稳定阶段，表明其种群数量已达到了环境容纳量。(3)食物链中每一营养级同化的能量除了自身呼吸消耗和被下一营养级同化以外，还有一部分能量被分解者分解利用。从生态系统的能量流动角度分析，升高温度可能会导致每一营养级生物自身呼吸消耗增加，分解者分解作用加快，从而导致生态系统总生物量降低。(4)碳在无机环境中主要以CO2和碳酸盐形式存在，碳在生物群落的各类生物体中以含碳有机物的形式存在，并通过食物链在生物群落中传递；碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行，大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动，所以具有全球性。
答案　(1)群落的物种组成　次生　(2)“S”　环境容纳量　(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　碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行，大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动