2025高考生物一轮复习素养提升练习选择性必修2第9单元生物与环境第4讲生态系统的物质循环信息传递及其稳定性

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|情境试题 规范作答|
阅读下列材料，回答下列问题：
绿水青山就是金山银山
宁夏渝河流域一度因生活污水、工业废水随意排入河流①，导致水质恶化、生态环境遭到破坏，而渝河流域生态系统功能失调成为制约当地农业可持续发展的重要因素。通过综合养殖、发展生态农业等方式对渝河流域的生态进行治理和恢复，渝河流域生态达到空前的良好发展势态，栽种的杨、柳、柠条、沙棘、柽柳等植物可以防止人畜进入渝河流域，保护环境，动物的种类大幅提升②，渝河流域的小气候达到了宜居环境状态，生态农业的效益逐年提高，进一步印证了“绿水青山就是金山银山”。
(1)渝河流域生态治理前，流经该生态系统的总能量包括生产者通过光合作用固定的太阳能、生活污水中有机物中的化学能。
(2)渝河流域的生态治理和恢复过程中，进行综合养殖不仅提高了经济效益，还能有效降低流行病害的发生率。试从生态系统稳定性的角度分析流行病害的发生率有效降低的原因：渝河流域的生态治理和恢复过程中，增加了生态系统营养结构的复杂性，提高了生态系统抵抗稳定性，可有效降低流行病害的发生。
(3)生态治理和恢复过程中，栽种的杨、柳、柠条、沙棘、柽柳等植物都是当地的原有物种③，原因是避免外来生物对渝河流域生态系统生物的生存造成威胁，从而保证本地生态系统的安全性；其次由于温度、湿度、光照等不同，外地物种不一定适合在渝河流域种植。
【解题策略】
真|题|再|现
1．(2023·浙江卷)近百年来，随着大气CO2浓度不断增加，全球变暖加剧。为减缓全球变暖，我国政府提出了“碳达峰”和“碳中和”的CO2排放目标，彰显了大国责任。下列措施不利于达成此目标的是( A )
A．大量燃烧化石燃料
B．积极推进植树造林
C．大力发展风能发电
D．广泛应用节能技术
解析：大量燃烧化石燃料会导致大气中的二氧化碳含量增多，不利于实现碳中和，A符合题意；积极推进植树造林、大力发展风能发电和广泛应用节能技术都可以减少二氧化碳的排放或增加二氧化碳的吸收利用，利于实现碳中和，B、C、D不符合题意。故选A。
2．(2021·北京卷)野生草本植物多具有根系发达、生长较快、抗逆性强的特点，除用于生态治理外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收获后剩余的菌渣可作肥料或饲料。相关叙述错误的是( B )
A．种植此类草本植物可以减少水土流失
B．菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用
C．用作培养基的草本植物给食用菌提供碳源和氮源
D．菌渣作饲料实现了物质在植物、真菌和动物间的转移
解析：此类草本植物根系发达可以固定更多的土壤，故种植此类草本植物可以减少水土流失，A正确；能量可多级利用，但不能循环利用，B错误；草本植物含有蛋白质和纤维素，可给食用菌提供碳源和氮源，C正确；草本植物可栽培食用菌，而菌渣可作肥料或饲料，故实现了物质在植物、真菌和动物间的转移，D正确。故选B。
3．(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 )
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：本题主要考查生态系统碳循环的环节、形式以及参与碳循环的生态系统组成成分。碳循环过程中，碳在生物群落内的流动过程要依靠生产者、消费者和分解者，A错误；光合作用是碳循环的重要环节，绿色植物的光合作用是碳元素进入生物群落的主要途径，B正确；碳元素从生物群落回到无机环境的途径有生产者、消费者和分解者的呼吸作用，分解者主要是土壤微生物，C正确；碳在无机环境与生物群落之间以CO2的形式循环，在生物群落内部以含碳有机物的形式传递，D正确。故选A。
4．(2023·浙江卷)2021年，栖居在我国西双版纳的一群亚洲象有过一段北迁的历程。时隔一年多的2022年12月，又有一群亚洲象开启了新的旅程，沿途穿越了森林及农田等一系列生态系统，再次引起人们的关注。回答下列问题：
(1)植物通常是生态系统中的生产者，供养着众多的消费者和分解者。亚洲象取食草本植物，既从植物中获取物质和能量，也有利于植物繁殖体的传播。亚洲象在食草的食物链中位于第二营养级。
(2)亚洲象经过一片玉米地，采食了部分玉米，对该农田群落结构而言，最易改变的是群落的水平结构；对该玉米地生物多样性的影响是降低了遗传多样性。这块经亚洲象采食的玉米地，若退耕后自然演替成森林群落，这种群落演替类型称为次生演替。
(3)与森林相比，玉米地的抗干扰能力弱、维护系统稳定的能力差，下列各项中属于其原因的是哪几项？ABC
A．物种丰富度低 B.结构简单
C．功能薄弱 D.气候多变
(4)亚洲象常年的栖息地热带雨林，植物生长茂盛，凋落物多，但土壤中有机质含量低。土壤中有机质含量低的原因是：在雨林高温、高湿的环境条件下，分解者将有机物快速分解为无机物。
解析：(1)生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者，植物通常是生态系统中的生产者，供养着众多的消费者和分解者。动物既从植物中获取物质和能量，也有利于植物繁殖体的传播。亚洲象食草的食物链中，亚洲象属于初级消费者，位于第二营养级。
(2)亚洲象采食了部分玉米，最易改变的是群落的水平结构；生物多样性包括三个层次：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性，其中部分玉米被取食，降低了遗传多样性。退耕后仍保留原有土壤条件及繁殖体，这种群落演替类型称为次生演替。
(3)与森林相比，玉米地的物种丰富度低，结构简单，功能薄弱，抵抗力稳定性弱，即抗干扰能力弱、维护系统稳定的能力差，A、B、C正确；气候与两个生态系统抵抗力稳定性的差异无关，D错误。故选ABC。
(4)在雨林高温、高湿的环境条件下，分解者将有机物快速分解为无机物，故土壤中有机质含量低。
5．(2020·山东卷)与常规农业相比，有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥、农药的使用，加大有机肥的应用，对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中部分生物类群及食物关系如图所示，三种农业模式土壤生物情况如表所示。
(1)土壤中的线虫类群丰富，是土壤食物网的关键组分。若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级，与食细菌线虫相比，捕食性线虫同化能量的去向不包括流入下一个营养级。 某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统，其判断依据是土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体。
(2)取样深度不同，土壤中生物种类不同，这体现了群落的垂直结构。 由表中数据可知，土壤生态系统稳定性最高的农业模式为有机农业，依据是生物组分多，食物网复杂程度高。
(3)经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他生物类群，从土壤生物食物关系的角度分析，捕食性线虫体内镉含量高的原因是镉随着食物链的延长逐渐积累。
(4)植食性线虫主要危害植物根系，研究表明，长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数量减少，依据图中信息分析，主要原因是长期施用有机肥后腐生细菌增加使食细菌线虫增加，引起捕食性线虫增加，植食性线虫因被大量捕食而减少，减少量多于其因植物根系增长而增加的量。
解析：(1)根据能量流动过程可知，一个营养级的生物所同化的能量一般用于4个方面：一是呼吸消耗；二是分解者分解；三是流入下一营养级；四是未利用的能量。根据图示可知图中捕食性线虫处于最高营养级，因此与食细菌线虫相比同化能量的去向不包括流入下一营养级。根据以上生态系统的概念分析可知，土壤是由各类土壤生物组成的生物群落与土壤无机环境相互作用构成的统一整体，因此属于生态系统。
(2)根据以上分析可知，群落的空间结构包括垂直结构和水平结构，垂直结构的特点是分层现象，水平结构的特点是镶嵌分布，因此土壤中深度不同，土壤动物的不同体现了明显的分层现象，属于群落的垂直结构。生态系统稳定性与自我调节能力有关，一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，稳定性就越高，因此分析表中数据可知，有机农业土壤中生物组分多，食物网复杂程度高，是土壤生态系统稳定性最高的农业模式。
(3)生物富集作用亦称“生物放大作用”。指通过生态系统中食物链或食物网的各营养级的传递，某些污染物，如放射性化学物质和合成农药等，在生物体内逐步浓集增大的趋势。而且随着营养级的不断提高，有害污染物的浓集程度也越高，因此土壤中的污染物镉随着食物链延长逐渐积累，出现富集现象，在最高营养级生物捕食性线虫体内含量最高。
(4)根据图中信息可知，长期施用有机肥后，土壤中腐生细菌数量增加，导致食细菌线虫数量增加，在食物网中引起捕食性线虫数量的增加，这使得植食性线虫由于被大量捕食而数量减少，且减少量多于因植物根系增长而增加的数量。取样深度
(cm)
农业模式
生物组
分(类)
食物网复杂程度
(相对值)
0～10
常规农业
15
1.06
有机农业
19
1.23
无公害农业
17
1.10
10～20
常规农业
13
1.00
有机农业
18
1.11
无公害农业
16
1.07