人教(2019)生物选择性必修2（知识点+跟踪检测）第4讲 生态系统的物质循环(含答案）
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| 名称 | 人教(2019)生物选择性必修2（知识点+跟踪检测）第4讲 生态系统的物质循环(含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-11-22 22:43:41 | ||
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文档简介
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人教(2019)生物选择性必修2（知识点+跟踪检测）
第4讲 生态系统的物质循环、信息传递和稳定性
【课标导航】
2.2.3 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、能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律
2.2.6 阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象
2.2.7 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
2.3.1 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
2.3.2 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
2.3.3 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
一、碳循环
1．物质循环的概念
2．碳循环的过程
(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。
3．碳循环的破坏——温室效应
(1)形成原因：大量化石燃料的燃烧，导致大气中的CO2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。
二、信息传递
1．信息的种类、特点、来源及实例(连线)
2．信息传递的作用
3．信息传递在农业生产中的应用
(1)提高农产品或畜产品的产量。
(2)对有害动物进行控制。
三、生态系统的稳定性
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，叫做生态系统的稳定性。
2．原因：生态系统具有自我调节能力。
3．调节基础：负反馈调节。
4．特点：调节能力有一定的限度。
5．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。
[基础微点练清]
1．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(×)
(2)生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律 (√)
(3)负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定(√)
(4)影响荷塘中“鸥鹭”等鸟类分布的主要因素是光照和人类活动 (×)
(5)能量流动和物质循环是两个相对独立的过程(×)
[新人教版选择性必修2 P67“概念检测”T1(2)]
(6)不同的生态系统，抵抗力稳定性和恢复力稳定性的强度不同[新人教版选择性必修2 P77“概念检测”T1(2)](√)
(7)物质循环发生在生物群落与非生物环境之间(×)
[新人教版选择性必修2 P67“概念检测”T1(1)]
(8)植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环(√)
2．下列有关生态系统功能的叙述，错误的是( )
A．生态系统通常依赖生产者固定太阳能
B．消费者通过呼吸作用将碳排放回大气
C．物质循环是以每个生态系统为单位独立进行的
D．分解者分解作用加强使大气CO2浓度上升
解析：选C 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，这就是生态系统的物质循环。这里所说的生态系统，指的是地球上最大的生态系统——生物圈，其中的物质循环具有全球性，因此又叫生物地球化学循环。
3．(新人教版选择性必修2 P72“概念检测”T1)黄鼬(俗称“黄鼠狼”)主要捕食鼠类，它们体内有臭腺，在遇到威胁时可排出臭气麻痹敌人，鼠类闻到臭气时往往选择逃离。以下有关解释不合理的是( )
A．释放的臭气是一种化学信息
B．这种气味信息只对黄鼬有利
C．释放臭气有利于黄鼬躲避危险
D．臭气作为信息可调节种间关系
解析：选B 黄鼬在遇到威胁时可排出臭气麻痹敌人，利于黄鼬逃跑。同时，鼠类闻到臭气往往选择逃离，利于鼠躲避黄鼬的捕食。
4．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．植物生长素对自身生长的调节属于信息传递中的化学信息
C．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
D．利用人工合成的性引诱剂诱捕害虫属于生态系统信息传递的应用
解析：选D 生态系统中的信息来源不仅来自生物群落中的各种生物，还可以来自无机环境，例如温度、湿度、光照等；生态系统的信息传递发生在生物与生物、生物与环境之间，而植物激素的作用是在个体内，不属于生态系统的信息传递；一定限度内，食草动物吃草也有利于草的更新与分蘖；用人工合成的性引诱剂诱捕害虫属于化学信息的应用。
5．(新人教版选择性必修2 P77“拓展应用”T1)当地百姓在河流中淘米洗菜，洗澡洗衣，为什么河水仍能保持清澈？
提示：生态系统具有抵抗力稳定性，当河水受到轻微污染(如淘米洗菜、洗澡洗衣等)时，河水能通过物理沉降、化学分解和微生物分解，很快消除污染，因此河水仍能保持清澈。
一、生态系统的物质循环
[试考题·查欠缺]
1．(全国卷Ⅲ)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 消费者的存在能加快生态系统的物质循环，A错误；光合作用是指生产者利用光能，将CO2和水转化成有机物，并且释放出氧气的过程，大气CO2库中的碳进入生物群落是通过生产者的光合作用或化能合成作用实现的，生产者的光合作用是碳循环的重要环节，B正确；土壤中的微生物可以通过呼吸作用将含碳有机物中的碳返回大气中，土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节，C正确；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，在生物群落内部主要以含碳有机物的形式传递，D正确。
2．(天津高考)为研究森林生态系统的碳循环，对西黄松老龄(未砍伐50～250年)和幼龄(砍伐后22年)生态系统的有机碳库及年碳收支进行测定，结果见下表。据表回答：
西黄松生态系统 生产者活生物量(g/m2) 死有机质(g/m2) 土壤有机碳(g/m2) 净初级生产力*(g/m2·年) 异养呼吸**(g/m2·年)
老龄 12 730 2 560 5 330 470 440
幼龄 1 460 3 240 4 310 360 390
*净初级生产力：生产者光合作用固定总碳的速率减去自身呼吸作用消耗碳的速率；
**异养呼吸：消费者和分解者的呼吸作用。
(1)西黄松群落被砍伐后，可逐渐形成自然幼龄群落，体现了生态系统的________稳定性。
(2)大气中的碳主要在叶绿体________部位被固定，进入生物群落。幼龄西黄松群落每平方米有________克碳用于生产者当年的生长、发育、繁殖，储存在生产者活生物量中；其中，部分通过生态系统中________的呼吸作用，部分转变为死有机质和土壤有机碳后通过________的分解作用，返回大气中的CO2库。
(3)西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力________(填“大于”“等于”或“小于”)老龄群落。根据年碳收支分析，幼龄西黄松群落________(填“能”或“不能”)降低大气碳总量。
解析：(1)西黄松群落被砍伐后，能形成自然幼龄群落，体现了生态系统的恢复力稳定性。(2)植物在光合作用的暗反应阶段固定CO2，暗反应发生在叶绿体基质中。根据题意可知，幼龄西黄松群落每年每平方米用于生长、发育和繁殖的碳量可用表格中的净初级生产力表示，所以幼龄西黄松群落用于生产者当年生长、发育和繁殖的碳量每平方米为360 g。用于生长、发育和繁殖的碳可通过消费者的呼吸作用和分解者的分解作用返回大气中。(3)分析表中数据，幼龄西黄松群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为360÷1 460≈0.246 6，老龄西黄松群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为470÷12 730≈0.036 9，前者大于后者。表中幼龄西黄松群落的净初级生产力为360 g/(m2·年)，但是整个生态系统碳的输出量为390 g/(m2·年)，因此幼龄西黄松群落不能降低大气中的碳总量。
答案：(1)恢复力 (2)基质 360 消费者 分解者 (3)大于 不能
3．(浙江选考)某生态系统碳循环的部分示意图如下，请回答下列问题：
(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题干信息可判断，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
[强知能·补欠缺]
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
项目 能量流动 物质循环(以碳循环为例)
形式 太阳能→化学能→热能 无机物有机物
特点 单向流动、逐级递减 全球性、循环性
范围 生态系统各营养级 生物圈(全球性)
联系 同时进行、相互依存，不可分割： ①能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解 ②物质是能量沿食物链(网)流动的载体 ③能量是物质在生态系统中往复循环的动力
图示
3．参与碳循环的四种成分的判断方法
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 解读
先根据双向箭头确定A和B应为生产者或大气CO2库，再由多个内指箭头可判断B为大气CO2库(不能写“无机环境”)，再根据A→D，C→D，确定D为分解者，C为消费者
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
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CO2库。又因为其他各个成分都有箭头指向A，所以A为大气CO2库，E为生产者。再根据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
[练题点·全过关]
1.如图为生态系统碳循环示意图，图中A、B、C代表生态系统的成分，数字表示碳的流动。下列叙述正确的是( )
A．图中生产者和B构成食物链或食物网
B．①②④⑥⑦为CO2形式，③⑤为有机物形式
C．③④⑤⑥⑦之和等于生产者同化的碳的总量
D．经③流向B的碳全部储存于B体内的有机物中
解析：选A 据图分析可知，A表示大气中的CO2库，B表示消费者，C表示分解者，所以生产者和B构成食物链或食物网，A正确。①表示光合作用或化能合成作用，②表示呼吸作用，⑥表示分解者的分解作用，⑦表示消费者的呼吸作用，这些过程中碳元素以CO2的形式传递；③表示捕食关系，④表示生产者中的碳元素流向分解者，⑤表示消费者中的碳元素流向分解者，这些过程中碳元素都是以含碳有机物的形式传递的，B错误。生产者同化的碳的总量为光合作用固定的太阳能总量，即①的总量，由于碳大部分通过呼吸作用以CO2的形式散失，所以③④⑤⑥⑦之和小于生产者同化的碳的总量，C错误。经③流向B的碳大部分通过呼吸作用以CO2的形式散失，少量的碳元素储存于B体内的有机物中，D错误。
2．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，各成分间以CO2的形式传递碳元素
C．对E过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡
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 图中A为消费者，B为分解者，C为生产者，D为大气中的CO2库；碳元素在生物群落与无机环境之间以CO2的形式传递，在生物群落之间以含碳有机物的形式传递。
[方法技巧]
“三看法”快速确认碳循环的各环节
二、生态系统的信息传递和稳定性
[试考题·查欠缺]
1．(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．(2019·海南高考)假设在某岛屿上多年来总是存在一个约由m只狼组成的狼群、一个约由n只狼组成的狼群和若干只单独生活的狼。下列说法错误的是( )
A．该岛上的狼能够依据猎物留下的气味信息追捕猎物
B．狼从猎物获得的能量大于猎物从生产者获得的能量
C．岛上狼的总数可能已接近该岛允许狼生存的最大数量
D．从岛上狼的数量相对稳定可推测岛上环境条件相对稳定
解析：选B 猎物的气味信息属于化学信息，可以为狼追捕猎物提供依据，A正确；由于相邻两个营养级之间的能量传递效率为10%～20%，且能量在流动过程中逐级递减，因此猎物从生产者获得的能量大于狼从猎物获得的能量，B错误；由于岛上狼的数量长期稳定在m＋n＋若干只，说明岛上狼的总数可能已接近该岛允许狼生存的最大数量即环境容纳量，C正确；从岛上狼的数量多年来保持相对稳定，可推测岛上环境条件相对稳定，若环境条件变化较大，则狼的数量会出现较大变化，D正确。
[强知能·补欠缺]
1．判断信息种类的两种方法及辨析
(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”者均属行为信息。如孔雀开屏。
(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)，生物多以“肢体语言”这种行为信息进行交流。
2．图解生态系统的稳定性
(1)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，这种调节主要依靠群落内部种间关系及种内斗争来实现。
(2)判断生态系统抵抗力稳定性大小的方法
3．生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系(如图所示)
(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，偏离大说明抵抗力稳定性弱；反之，抵抗力稳定性强。
(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。
(5)抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较
项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
区别 实质 保持自身的结构与功能相对稳定 恢复自身的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：一般来说，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．生态系统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。
[练题点·全过关]
1．(2019·海南高考)下列关于外来物种入侵的叙述，错误的是( )
A．外来物种入侵会对当地群落的演替产生严重的影响
B．淡水湖泊中出现的水华现象都是由外来物种入侵引起的
C．水葫芦引入我国后对一些淡水生态系统造成严重影响
D．入侵植物进入适宜其生长的地区可影响当地物种的生存
解析：选B 外来物种入侵，如水葫芦疯长，会对当地群落的演替产生严重的影响，A正确；淡水湖泊中出现水华现象的主要原因是生活污水、工业废水排入，导致水体中氮磷含量过高，B错误；水葫芦引入我国后数量疯长，破坏了当地淡水生态系统的稳定性，C正确；入侵植物进入适宜其生长的地区可能呈“J”型增长，会影响当地物种的生存，D正确。
2．假设动物“沟通”的定义是：发信息者发出信息以改变接收信息者的行为。则下列不属于“沟通”的是( )
A．亲鸟假装翅膀受伤，以吸引天敌的注意，使其远离雏鸟
B．捕食性萤火虫模拟他种萤火虫的发光信号，以吸引该种雄虫前来，将之捕食
C．母土拨鼠发出警告叫声，使小土拨鼠及时躲避天敌
D．老鼠在草丛中跑动的声音，吸引了天敌的注意
解析：选D 根据题干中对动物“沟通”的定义，可以得出D选项不符合要求，老鼠在草丛中跑动的声音，吸引了天敌的注意，是老鼠的无意识行为，并没有改变接收信息者的行为，不属于动物的“沟通”。
3．(2021·柳州模拟)下图是河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后的净化作用示意图。下列分析错误的是( )
A．AB段溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗
B．伴随含碳有机物被大量分解，NH等无机盐离子逐渐增加，使藻类大量繁殖
C．BC段细菌减少的原因是溶解氧减少
D．该流域轻度污染后的净化作用体现了生态系统具有一定的自我调节能力
解析：选C AB段，需氧型细菌大量繁殖，溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗，A正确；由图可知，伴随含碳有机物被大量分解，NH等无机盐离子逐渐增加，为藻类的繁殖提供了更多的矿质元素，进而使藻类大量繁殖，B正确；BC段细菌减少的原因是有机物较少，C错误；该流域轻度污染后的净化作用体现了生态系统具有一定的自我调节能力，若将大量生活污水排入河流，会超出河流自我调节能力的限度而导致其中的生物大量死亡，D正确。
一、生命观念——用稳态与平衡观分析生态系统的稳定性
1．稳态与平衡观在生态系统中的表现
生态系统中的各种成分相互影响，共同实现系统的物质循环、能量流动和信息传递，生态系统通过自我调节保持相对稳定的状态。如下图所示：
2．反馈调节在生态系统稳态调节作用比较
项目 正反馈 负反馈
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 草原上食草动物与植物的平衡
[素养训练]
1．(2021·西安调研)一个无人管理的小水塘会慢慢变小、变浅，成为一个小沼泽地，然后慢慢地变成一片灌木丛。下列关于该演替过程的叙述，错误的是( )
A．该演替过程中灌木因其在争夺阳光中占优势而取代前一群落成为优势种
B．该演替过程中各种群的K值不一定都在上升
C．加强水塘管理会使得群落演替的方向与自然演替的方向不同
D．该群落最终一定能演替到森林阶段
解析：选D 该演替过程中灌木因其在争夺阳光中占优势而取代前一群落成为优势种，A正确；该演替过程中各种群的K值不一定都在上升，有的上升，有的下降，B正确；加强水塘管理会使得群落演替的方向与自然演替的方向不同，C正确；在气候条件适宜的情况下，可以演替到森林阶段，如果在干旱的荒漠地区，群落的演替就很难形成森林，或许只发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段，D错误。
2．下列关于生态系统自我调节能力的叙述，错误的是( )
A．森林中，害虫数量增多时食虫鸟也会增多，害虫种群的增长就受到抑制，这属于生物群落内的负反馈调节
B．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
C．自我调节能力强的生态系统，其稳定性也高
D．当外界干扰强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力将会减弱
解析：选C 自我调节能力强的生态系统，其抵抗力稳定性高，但恢复力稳定性低。
3．在水库的上游，将废弃农田和盐碱地改造成大面积芦苇湿地，通过生物降解、吸收，可以有效解决城市生活污水和农业生产对水源造成的污染问题，使水库水质得到明显改善。下列相关说法错误的是( )
A．湿地中生物种类多样，可利用负反馈调节维持其结构和功能的相对稳定
B．从农田到芦苇湿地的变化，体现了人类活动使群落演替按照不同于自然演替的方向进行
C．芦苇湿地构成了一个在物质和能量上自给自足的生态系统
D．该湿地不同地段物种组成上的差异是群落水平结构的体现
解析：选C 芦苇湿地生态系统在物质上能自给自足，但是在能量上，任何生态系统都需要不断得到来自系统外能量的补充，以便维持正常功能。因此芦苇湿地生态系统需要从外界吸收太阳能，在能量上不是自给自足。
4．全国各地的新农村建设极大地改善了农民的生产生活条件，但有些地方也因此出现了一些生态问题。请据图回答下列问题：
(1)某小型湖泊旁边有很多荒地，图甲表示某荒地在春季时主要生物之间的食物关系，图乙是图甲相应的能量金字塔。在图甲中，鸟与昆虫的关系属于__________，蛇在图乙中属于__________(填图中字母)营养级层次。在春季，随植被越来越茂盛，昆虫的数量也随之而增加，昆虫总体上会呈现“S”型增长，主要原因是在生态系统中普遍存在________调节，它是生态系统自我调节能力的基础。
(2)草原上不同地段上分布着种类和密度不同的牧草，在水平方向上它们通常呈________分布。草原上的植被能防风固沙、保持水土，对于缓解相邻地区的沙尘天气有一定作用，这就体现了生物多样性的________价值。
(3)图丙表示污水排放量对湖泊中各生物的生物量的影响。在污水排放量较小时，生物量的变化不大，说明该生态系统具有一定的________稳定性。
(4)外来物种黄花刺茄侵入草原后，在短期内数量迅速增加。黄花刺茄的茎秆和果实上长满尖锐的毛刺，毛刺对动物来说是一种________信息，能有效降低动物对黄花刺茄的取食欲望，这表明生态系统中的信息传递具有________________________________功能。
解析：(1)由图中食物链可知，蛇在图乙中属于三、四营养级层次，因此在乙图中属于A、B营养级层次；在春季，随植被越来越茂盛，昆虫的数量也随之而增加，总体上会呈现“S”型增长，主要原因是在生态系统中普遍存在负反馈调节，它是生态系统自我调节能力的基础。(2)草原上不同地段上分布着种类和密度不同的牧草，这属于水平结构，其特征是呈镶嵌分布。(3)生态系统具有一定的抵抗力稳定性，故在污水排放量较小时，生物量的变化不大，但生态系统的自我调节能力有一定限度，随着排污量增加，最终生态系统会崩溃。(4)黄花刺茄的茎秆和果实上长满尖锐的毛刺，毛刺通过光传递给动物，因此对动物来说是一种物理信息；这能有效降低动物对黄花刺茄的取食欲望，这表明生态系统中的信息传递具有调节种间关系，维持生态系统的稳定功能。
答案：(1)捕食和竞争 A、B 负反馈 (2)镶嵌 间接 (3)抵抗力 (4)物理 调节种间关系，维持生态系统的稳定
二、长句作答——生态学的基本原理分析及其应用
常考角度1 理解记忆生态学的基本概念、原理类
[例1] (2019·全国卷Ⅰ，节选)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。A和B之间存在种间竞争关系，种间竞争通常是指______________________________________________。
[答案] 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
[例2] (2020·山东等级考)
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________________________________________________________________________。
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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)取样深度不同，土壤中生物种类不同，这体现了群落的________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________，依据是________________________________________________________________________
________________________________。
(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___________________________________
________________________________。
(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________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析] (1)据题图食物网可知，捕食性线虫是最高营养级，而食细菌线虫位于中间营养级，因此捕食性线虫同化能量的去向不包括流入下一个营养级。土壤中各类土壤生物组成的生物群落和无机环境相互作用形成统一整体，因此是一个生态系统。(2)不同深度的土壤中生物种类不同，这体现了群落的垂直结构。由表格数据可知，有机农业模式下土壤中的生物组分最多，食物网的复杂程度最大，稳定性最高。(3)镉容易在生物体内积累，并随着食物链的延长而在高营养级生物体内不断富集。由于该食物网中捕食性线虫所处的营养级最高，所以其体内镉含量最高。(4)根据图中信息可知，施用有机肥首先导致腐生细菌增加，进而导致食细菌线虫增加，引起捕食性线虫增加，植食性线虫因被大量捕食而减少，减少量多于因植物根系增长而增加的量，最终会导致植食性线虫的数量减少。
[答案] (1)流入下一个营养级 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)垂直 有机农业 生物组分多，食物网复杂程度高 (3)镉随着食物链的延长逐渐积累 (4)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
[增分指导]
1．常考内容和方式
高考要求考生对基础知识部分内容的掌握必须扎实牢靠，对基础性内容在试题命制中尽量涵盖。生态学的基本概念和原理是考生应用和创新的基础，是高考常考的内容之一。在命题方式上，常采用给出一定的问题情境，让考生从中辨别作答。
2．备考方法和策略
生态学原理问题大多基础性较强，难度不高，因此对此类问题的解答要力争不失分，为达到这一目标，主要从以下两个方面着手。
一是临场答题要具有看清问题本质的“火眼金睛”。有的一眼就能看出考查内容，如[例1]和[例2]第(1)小题，直接考查种间竞争和生态系统的概念。有些问题仅仅是看着复杂，其实就是在教材中学习的基本原理，如[例2]第(2)、(3)小题，实际考查了生态系统稳定性高和生物富集的原理，等等。
二是功夫下在平时。扎实牢靠的基础要靠平时的积累，复习备考时可采用“拉清单”的方法，把生态学的基本概念和原理罗列其中，然后逐一对照解决。
常考角度2 解释生态学现象类
[例1] (2020·全国卷Ⅲ，节选)假设某种蓝藻(A)是某湖泊中唯一的生产者，其密度极大，使湖水能见度降低。某种动物(B)是该湖泊中唯一的消费者。该湖泊水体中A种群密度极大的可能原因是_______________________________________________________
________________________________(答出2点即可)。
[答案] 水体富营养化，没有其他生产者的竞争
[例2] (2018·全国卷Ⅱ)大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用，这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响，此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。回答下列问题：
(1)当某种大型肉食性动物迁入到一个新的生态系统时，原有食物链的营养级有可能增加。生态系统中食物链的营养级数量一般不会太多，原因是______________________
________________________________________________________________________。
(2)如果将顶级肉食性动物引入食物网只有三个营养级的某生态系统中，使得甲、乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转，即该生态系统中甲的数量优势地位丧失。假定该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的，那么根据上述“恐惧生态学”知识推测，甲的数量优势地位丧失的可能原因是_______________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出一点即可)。
(3)若某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现，会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度。根据上述“恐惧生态学”知识推测，产生这一结果的可能原因有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出两点即可)。
[解析] (1)生态系统中能量沿食物链的传递特点是单向流动、逐级递减。食物链中生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了，传递到下一营养级的能量较少，所以一条食物链的营养级数量一般不会太多。(2)根据题中信息可知，顶级肉食性动物对环境中的植食性动物有驱赶作用，这种作用是建立在“威慑”与“恐惧”基础上的。甲的数量优势地位丧失的原因可能是其对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高，导致甲逃离该生态系统的数量比乙多。(3)大型肉食性动物捕食野猪或野猪因恐惧减少了采食，从而减轻了野猪对该地区农作物的破坏。
[答案] (1)生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了，传递到下一营养级的能量较少 (2)甲对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高，顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多 (3)大型肉食性动物捕食野猪；野猪因恐惧减少了采食
[增分指导]
1．常考内容和方式
解释生态学现象类试题考查“变化”的内容较多，比如无机环境变化的原因、生物数量变化的原因、生态位的变化，等等。在命题方式上是灵活多样的，但有一个共同的特点就是提供真实的、科学的问题情境，对考生的阅读理解能力提出了新的要求，这也是对考生核心素养发展水平的一种评价方式。
2．解答方法
解释生态学现象出现的原因最重要的一个原则就是“拉关系”。生态系统本身就是生物与生物、生物与无机环境相互作用形成的统一整体，各种因素彼此之间存在千丝万缕的联系，所以在解释某一生态学现象时要善于从其周围找原因，通俗地称为“拉关系法”。比如[例1]解释A种群密度极大的原因，只要把它的“关系”拉出来——非生物因素、生物因素，这样就容易解释了。再比如[例2]第(1)小题解释食物链的营养级数量一般不会太多的原因，只要把它的能量“关系”拉出来——更多是通过其他途径损耗了，问题就解释通了。其他问题分析也是如此，学习中多尝试练习应用。
常考角度3 解决实际问题类
[例1] (2018·全国卷Ⅲ，节选)下图是某农业生态系统模式图。
据图回答下列问题：
(1)生活垃圾中的细菌和真菌属于分解者，在生态系统中分解者的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)根据生态系统中分解者的作用，若要采用生物方法处理生活垃圾，在确定处理生活垃圾的方案时，通常需要考虑的因素可概括为3个方面，即________________________________________________________________________
________________________。
[答案] (1)将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物 (2)待分解垃圾的性质，引进的分解者生物的种类，处理环境的理化条件
[例2] (2018·北京高考，节选)因含N、P元素的污染物大量流入，我国某大型水库曾连续爆发“水华”。为防治“水华”，在控制上游污染源的同时，研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼，对该水库生态系统进行修复，取得了明显效果。
(1)藻类吸收利用水体中的N、P元素，浮游动物以藻类为食，银鱼主要以浮游动物为食。由右图可知，将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后，造成银鱼生物积累量____________，引起该变化的原因是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)鲢鱼和鳙鱼是人们日常食用的鱼类。为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用，在保持良好水质的同时增加渔业产量，以实现生态效益和经济效益的双赢，请提出两条具体措施________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[答案] (1)明显下降 鲢、鳙与银鱼在食物上存在竞争关系 (2)定期适度捕捞鲢、鳙；定期合理投放鲢、鳙；控制性捕杀鲢、鳙的捕食者；控制人类活动(工业、农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响
[增分指导]
1．常考内容和方式
生态文明建设是我国倡导和实施的一项基本战略，从这一高度理解生态类问题尤为重要。高考强调学以致用，在命题上一定会坚持理论联系实际的原则，使用贴近时代、贴近社会、贴近生活的素材，考查考生运用生态学原理解决生产问题、环境保护的问题、野生动植物资源调查和保护问题，等等。
2．解答方法
根据生态学的原理解答实际应用的问题一个主要思路就是通盘考虑。因为要解决实际的环境问题，往往涉及环境中的无机物的种类、成分性质，涉及食物链中生产者、消费者及其关系，涉及分解者种类、数量，涉及人类活动的干扰和社会经济生活，等等。只有通盘考虑，养成辩证思维的习惯，才能开阔思路，准确综合运用知识解答问题。如[例1]第(2)小题，处理生活垃圾要考虑的因素，需要通盘考虑垃圾的类型、分解者种类以及分解所需的条件，就可以准确组织出来答案。再比如[例2]第(2)小题，提出具体的措施就可以进行“通盘考虑”打开思路，合理作答。
[素养训练]
1．(2021·唐山调研)如图甲表示某草原生态系统中的部分食物网，图乙表示该草原食草动物捕食强度对生产者有机物积累速率的影响，请据图回答问题：
(1)图甲中，鹰处于第________营养级，该生态系统中除图甲中包含成分外还有______________________________。
(2)图甲中，鹰的能量来源于蛇的比例为m，若鹰增重y kg时至少需要兔为x kg，则y＝________________________________________________________________________(用x、m表示)。
(3)图甲中，蛇的消失导致鹰的数量增加的原因是____________________________
________________________________________________________________________。
(4)图乙中，食草动物捕食强度低于a时，生产者有机物积累速率随捕食强度的增加而增大，原因可能是________________________________________。
(5)据图乙分析，确定该草原最大载牧量时，食草动物捕食强度不能超过________点水平(填字母)。其原因是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)图甲中共包含3条食物链，鹰处于第三和第四营养级，图甲表示的是食物网，包含生态系统的生产者和消费者，缺少分解者和非生物的物质和能量。(2)至少需要食物，则按20%的传递效率计算，鹰的能量来源于蛇的比例为m，若鹰增重y kg，来源于兔的能量x＝my÷20%÷20%＋(1－m)y÷20%，解得y＝x。(3)蛇消失，则鹰的营养级降低，获取的能量增加，所以鹰的数量增加。(4)食草动物捕食强度低于a时，生产者有机物积累速率随捕食强度的增加而增大，原因可能是食草动物的捕食作用降低了植物间的斗争，植物获取的阳光增加。(5)确定该草原最大载牧量时，食草动物捕食强度不能超过c点，超过c点以后生产者有机物积累速率小于零，生态系统会遭到破坏。
答案：(1)三、四 分解者和非生物的物质和能量
(2)x (3)鹰的营养级降低，获取的能量增加，所以鹰的数量增加 (4)食草动物的捕食作用降低了植物间的斗争 (5)c 超过c点以后生产者有机物积累速率小于零，生态系统会遭到破坏
2．(2021·龙岩模拟)动物个体在其生存的环境中，可能表现出三种类型的分布格局：均匀分布、随机分布和集群分布。如果个体在空间和时间上接近相邻的其他个体时，能以某种方式获得好处，当许多个体都这样做时就会形成集群分布，这种现象可称为“自私牧群原则”。有一种昆虫叫“十七年蝉”，它的幼虫需要在地下生活17年，在17年后的夏季爬出地面转化为成虫，成虫仅能存活约1个月。如图是出现在某地的一个“十七年蝉”种群的密度变化和被鸟类捕食百分比的变化。回答下列问题：
(1)该地的十七年蝉构成了一个种群，具有一系列的数量特征，其中，种群最基本的数量特征是______________。调查十七年蝉的种群密度，一般不采用标志重捕法，其原因可能是________________________________________________________________________。
(2)根据图分析，在空间上，十七年蝉的成虫在其生存环境中的分布格局的类型最可能是______________。判断的理由是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在时间上，十七年蝉表现出了高度同步化的生命周期，在种群的正常生命周期之外，没有发现过早或过晚出现该种蝉。根据“自私牧群原则”分析，其原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)种群密度是种群最基本的数量特征。十七年蝉的活动能力弱，活动范围小，幼虫分布于地下，成虫栖息于树上，个体较小，难以捕捉，因此调查十七年蝉的种群密度，一般不采用标志重捕法。(2)根据图分析，种群密度小时被鸟类捕食率高，密度大时被捕食率低，密度大有利于生存。因此在空间上，十七年蝉的成虫在其生存环境中最可能呈集群分布。(3)若该种蝉过早或过晚出现，此时种群密度较小，容易被鸟类捕食而被淘汰，个体难以从群体中获益，被选择下来的是高度同步化的大种群。因此在时间上，十七年蝉表现出了高度同步化的生命周期，在种群的正常生命周期之外，没有发现过早或过晚出现该种蝉。
答案：(1)种群密度 十七年蝉的活动能力弱，活动范围小，个体小难以捕捉 (2)集群分布 种群密度小时被鸟类捕食率高，密度大时被捕食率低，密度大有利用于生存 (3)若过早或过晚出现的该种蝉，此时种群密度较小，容易被鸟类捕食而被淘汰，个体难以从群体中获益，因此被选择下来的是高度同步化的大种群
3．(2021·西安调研)丛枝菌根(AM)真菌是土壤中重要的微生物类群之一，AM真菌可以与宿主植物的根系形成菌丝体网络，增加宿主植物对矿质元素的吸收，从而促进宿主植物的生长，同时AM真菌自身必须依赖宿主植物为其提供光合产物以维持存活与生长。请回答下列问题：
(1)AM真菌与宿主植物之间是______________关系。AM真菌促进植物生长是因为其能够提高宿主植物对土壤中N、P等养分的吸收效率，N、P可共同用于合成____________________________(至少填2种)等有机物。
(2)研究发现，利用AM真菌可对退化草原进行恢复与治理，此过程属于群落的__________演替。在对退化草原进行恢复与治理过程中特别强调该生态系统的__________能力与生物的适应性，充分依靠生态系统自身的能力并以人为手段使退化草原生态系统的__________和功能恢复到(或接近)原状。
(3)AM真菌能在一定程度上提高草本植物的抗病能力，据题干推测其机理可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)根据题干信息可知，AM真菌与宿主植物之间是互利共生关系。核酸、ATP、磷脂等有机物中含有N、P元素，因此N、P可共同用于合成核酸、ATP、磷脂等有机物。(2)利用AM真菌可对退化草原进行恢复与治理，此过程属于群落的次生演替。在对退化草原进行恢复与治理过程中特别强调该生态系统的自我调节能力与生物的适应性，充分依靠生态系统自身的能力并以人为手段使退化草原生态系统的结构和功能恢复到原状。(3)AM真菌与宿主植物的根系形成菌丝体网络，通过与病原菌竞争植物根系的位置，从而阻止病原菌入侵。因此AM真菌能在一定程度上提高草本植物的抗病能力。
答案：(1)互利共生 核酸、ATP、磷脂 (2)次生 自我调节 结构 (3)AM真菌与宿主植物的根系形成菌丝体网络，(通过与病原菌竞争植物根系的位置)从而阻止病原菌入侵(或通过AM真菌形成的菌丝体网络促进宿主植物对矿质元素的吸收，从而促进植物生长)
一、选择题
1．下列有关生态系统信息传递及其应用的叙述，错误的是( )
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．信息的传递能够调节生物种间关系，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
解析：选B 用黑光灯诱捕、调查昆虫的种群密度，是利用昆虫的趋光性特点，这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错误；信息的传递能够调节生物种间关系，维持生态系统的稳定是生态系统中信息传递的意义之一，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。
2．橘小实蝇危害多种水果和蔬菜。在治理虫害时，农业技术员先使用性引诱剂诱杀雄性成虫，再释放不育雄性成虫，使其与田间雌虫交配，产下不能孵化的卵，最后引入它的天敌——寄生蜂，进一步消灭橘小实蝇。下列相关分析，正确的是( )
A．应使用标志重捕法估算橘小实蝇的种群密度
B．使用性引诱剂不会破坏橘小实蝇的性别比例
C．释放不育雄性成虫会降低橘小实蝇的出生率
D．引入的寄生蜂和橘小实蝇形成互利共生关系
解析：选C 橘小实蝇的幼虫及卵活动范围有限，活动能力弱，应使用样方法估算橘小实蝇的种群密度，对于橘小实蝇的成虫采用诱捕的方法调查种群密度，A错误；使用性引诱剂诱杀雄性成虫，会破坏橘小实蝇的性别比例，B错误；根据题意可知，释放不育雄性成虫与田间雌虫交配，产下不能孵化的卵，因此会降低橘小实蝇的出生率，C正确；根据题意可知，引入的寄生蜂和橘小实蝇形成寄生关系，D错误。
3．下列关于生态系统中物质循环的叙述，错误的是( )
A．物质循环是在生产者、消费者、分解者之间进行的
B．碳元素主要通过植物的光合作用进入生物群落
C．化石燃料的大量燃烧打破了生物圈中碳循环的平衡
D．物质循环和能量流动是同时进行的，二者相互依存
解析：选A 物质循环应是在无机环境与生物群落之间进行的，A错误；碳元素主要通过植物的光合作用进入生物群落，B正确；化石燃料的大量燃烧使二氧化碳在短时间内被大量释放到无机环境中，打破了生物圈中碳循环的平衡，C正确；物质循环和能量流动是同时进行的，物质是能量的载体，使能量沿食物链(网)流动，能量是物质循环的动力，因此二者相互依存，D正确。
4．下列关于生态系统的叙述正确的是( )
A．某生态系统中某个种群数量的增多，能提高生态系统的抵抗力稳定性
B．通过秸秆还田能够实现物质和能量的循环利用
C．物质是能量流动的载体，能量作为动力使物质循环顺利进行
D．河流受到轻微的污染仍然保持河水清澈，这说明其恢复力稳定性强
解析：选C 生态系统的抵抗力稳定性与生态系统的成分和营养结构有关，增加生态系统内各营养级生物的种类可增加生态系统抵抗力稳定性，A错误；通过秸秆还田能实现物质的循环利用和能量的多级利用，但是能量不能循环利用，B错误；物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力，C正确；河流受到轻微的污染仍然保持河水清澈，这说明其抵抗力稳定性强，D错误。
5．下图为部分碳循环示意图，下列叙述正确的是( )
A．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
B．生产者为第一营养级，①②⑥⑧之和为生产者固定的总能量
C．根瘤菌与豆科植物互利共生时，其生命活动所需的有机碳来自⑥过程
D．①⑦⑧过程以CO2的形式进行，②③④⑤⑥过程以有机物的形式进行
解析：选D 图中Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分别表示初级消费者、次级消费者和分解者，由生产者、Ⅱ和Ⅲ构成的食物链中，能量流动是单向、逐级递减的，A错误；流经该生态系统的总能量是生产者通过①过程固定的能量，B错误；根瘤菌与豆科植物互利共生时，其生命活动所需的有机碳来自①过程，C错误；碳由无机环境进入生物群落的①过程和由生物群落返回无机环境的⑦⑧过程均以CO2的形式进行，碳在生物群落内的流动，②③④⑤⑥过程都以有机物的形式进行，D正确。
6．萤火虫通过闪光来识别同伴；猫竖尾巴向对手示威；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了哪一类信息的作用( )
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
解析：选B 物理信息指通过物理过程传递的信息，行为信息指通过生物的特殊行为传递的信息，化学信息指通过可以传递信息的化学物质传递的信息。题中闪光为物理信号，竖尾巴为特殊行为，植物根系分泌的化合物为可传递信息的化学物质，故三个实例分别体现了物理信息、行为信息、化学信息。
7．我国政府正大力推广经济效益、社会效益和生态效益相统一的生态农业。下列关于生态农业的叙述错误的是( )
A．生态农业系统中食物链和营养级越多，流向人类有益部分能量越多
B．生态农业系统的食物网较复杂，其抵抗力稳定性较高
C．生态农业系统设计的指导原则是实现生态系统的能量和物质的多级利用
D．生态农业系统属于人工生态系统，其总能量是其植物所固定的太阳能
解析：选A 生态农业系统中食物链和营养级越多，在能量流动中消耗的能量越多，流向人类有益部分的能量越少，A错误。生态农业系统的食物网较复杂，自我调节能力就较强，其抵抗力稳定性较高，B正确。生态农业系统设计的指导原则是实现废物资源化及能量的多级利用，C正确。生态农业系统属于人工生态系统，流入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能，D正确。
8．为助力“美丽乡村”建设，科研人员对某地富营养化水体实施生态恢复，先后引入以藻类为食的某些贝类，引种芦苇、香蒲等水生植物，以及放养植食性鱼类等。经过一段时间，水体基本实现了 “水清”“景美”“鱼肥”的治理目标。下列相关叙述错误的是( )
A．治理前的水体不能实现自我净化说明该生态系统自我调节能力丧失
B．引种芦苇、香蒲既可吸收水中无机盐，又能遮光抑制藻类生长繁殖
C．放养植食性鱼类可使生态系统中的物质和能量更好地流向人类
D．这一成功案例说明调整生态系统的结构是实施生态恢复的重要手段
解析：选A 生态系统具有一定的自我调节能力，但这种自我调节能力有一定的限度，如果外界干扰因素的强度超过了这个限度，生态系统就会遭到破坏，因此治理前的水体不能实现自我净化说明该生态系统自我调节能力是有限的，而不是丧失，A错误；芦苇、香蒲属于挺水植物，由于其茎叶部分高出水面，相比藻类而言它们更能够充分地利用光照，因此引种二者既可吸收水中无机盐，又能遮光抑制藻类生长繁殖，B正确；植食性鱼类可以以水中的浮游植物为食，浮游植物中的能量流向鱼类，还减少了与其他植物竞争资源，进而使生态系统中的物质和能量更好地流向人类，C正确；这一成功案例说明调整生态系统的结构是实施生态恢复的重要手段，D正确。
9．下列关于生态系统中物质循环、能量流动、信息传递的叙述，正确的是( )
A．富营养化水体出现蓝藻水华的现象，可以说明能量流动的特点
B．信息传递并不都是双向的，生物间的信息传递是长期进化的结果
C．食物链各营养级中10%～20%的能量会被分解者利用
D．无机环境中的CO2可以在某生物群落中循环利用
解析：选B 富营养化水体出现蓝藻水华的原因是大量有机污物排到江湖中导致藻类大量繁殖，可以说明物质循环的再生利用，而能量流动是单向的，A错误。信息传递并不都是双向的，如草原上，草的绿色给羊传递了可食用的信息，羊不传递信息给草，这是单向的，生物间的信息传递是长期进化的结果，B正确。食物链由生产者和消费者构成，分解者不是食物链的成分，C错误。物质循环指生物群落与无机环境之间的循环，D错误。
10．土壤中的微生物、作物根系和土壤动物的呼吸都会释放出大量的二氧化碳，统称为土壤呼吸，土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节。如图是某林下的苔藓和凋落物覆盖条件下土壤呼吸的日变化动态。下列分析错误的是( )
注：Rs 裸为裸土土壤呼吸速率；Rs 苔为苔藓覆盖土壤呼吸速率；Rs 凋为凋落物覆盖土壤呼吸速率。
A．凋落物中的能量可供给分解者和其他各营养级生物利用
B．该生态系统中对碳循环起关键作用的环节是生产者和分解者
C．土壤表层的凋落物覆盖会影响土壤中有机物的分解速率
D．土壤表层的覆盖物提高土壤呼吸速率的原因可能与提高温度有关
解析：选A 分解者分解凋落物释放的能量，大部分以热能形式散失，少量转移到ATP中供分解者自身生命活动所需，不能被其他营养级生物利用，A错误；在生态系统中，对碳循环起决定作用的关键环节是绿色植物的光合作用和微生物的分解作用，B正确；据坐标图中曲线数据变化分析，Rs 凋>Rs 苔>Rs 裸，说明土壤表层的凋落物覆盖可提高土壤中有机物的分解速率，C正确；温度影响细胞呼吸中酶的活性，推测土壤表层的覆盖物提高土壤呼吸速率的原因可能与提高温度有关，D正确。
二、非选择题
11．雾霾天气的持续出现，是粗放式无序发展、环境污染、生态恶化带来的后果。减少人类生活的碳排放，对维持生态系统的稳定，解决环境污染至关重要。如图为某地区生态系统的物质循环及能量分布情况，其中甲、乙、丙是生态系统的组成成分，A、B、C、D是乙中的四种生物。请回答下列问题：
(1)该生态系统中可能存在的食物网为______________。
(2)图中丙为________，通过________作用产生二氧化碳，甲通过________过程吸收二氧化碳。
(3)该生态系统的总能量为________________________。食物链中能量流动逐级递减的原因是____________________________。
(4)该生态系统中B与D间可能存在的信息传递类型有________________________。该生态系统中，当B数量大量减少，最终该生态系统仍能保持稳定，说明该生态系统具有一定的________________。
解析：(1)由图分析可知，甲为生产者，A为初级消费者，B、C为次级消费者，D为三级消费者，因此可能存在的食物网见答案。(2)图中丙为分解者，通过呼吸作用产生二氧化碳，甲通过光合作用或化能合成作用吸收二氧化碳。(3)生产者固定的太阳能总量为该生态系统的总能量。食物链中由于一个营养级同化的能量除了自身呼吸消耗外，还有一部分未被下一个营养级利用及流向分解者，导致能量流动逐级递减。(4)该生态系统中B与D均为消费者，可能存在的信息传递类型有物理信息、化学信息和行为信息等；由于生态系统具有自我调节能力，某种生物大量减少时，仍能保持生态系统的稳定。
答案：(1) (2)分解者 分解(或呼吸) 光合作用(或光合作用和化能合成作用) (3)甲通过光合作用固定的太阳能的总量 一个营养级同化的能量除了自身呼吸消耗外，还有一部分未被下一营养级利用及流向分解者 (4)物理、化学、行为信息 自我调节能力(或抵抗力稳定性)
12．药物A由于某种原因随着污水进入并影响湖泊生态系统。该过程的部分示意图如下：
回答下列问题：
(1)在食鱼鸟类体内检测到较高浓度的药物A，该药物会使鸟类产生不良反应，这种现象属于________。生物残体、粪便等主要在湖泊的________层被分解者分解。
(2)若含药物A的污水大量流入该湖泊，使某些藻类种群大暴发，造成水体的________现象，会导致鱼类大量死亡，并可能由于________作用，该生态系统远离稳态。
(3)若药物A只是抑制某种雌鱼的生殖能力，导致出生率降低，则该鱼类种群的______________将下降，最终导致种群密度下降。
(4)若对该湖泊进行污水处理使其净化，则水体中鱼类种群数量将以______________增长方式恢复。
解析：(1)食鱼鸟类在该食物网中处于最高营养级，在食鱼鸟类体内检测到较高浓度的药物A，这种现象称为生物密集。生物残体、粪便等主要在湖泊的底泥层被分解者分解。(2)污水中含有大量有机物，会导致藻类大量繁殖，出现富营养化现象。鱼类的数量会因死亡而减少，死鱼腐烂后又进一步加重污染并引起更多鱼的死亡，由于正反馈作用，该生态系统会远离稳态。(3)出生率减去死亡率就是种群的自然增长率，出生率下降会引起自然增长率下降。(4)若对该湖泊进行污水处理使其净化，则水体中鱼类种群数量将以(S型)的增长方式恢复。
答案：(1)生物密集 底泥 (2)富营养化 正反馈 (3)自然增长率 (4)S型
13．如图所示为自然界中碳循环示意图。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①②分别表示动、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③④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___________________________________
_____________________________________。
解析：(1)能够将无机物转化成有机物的生物均为生态系统中的生产者，绿色植物和蓝藻都能通过光合作用将CO2和H2O转化成糖类等有机物，而硝化细菌等能通过化能合成作用将CO2和H2O转化成糖类等有机物。(2)根据题意可知，①是动物(兔子)同化能量中流向分解者的部分，②是植物同化能量中流向分解者的部分，而动物(兔子)粪便中的能量属于植物同化能量中流向分解者的部分，即②。(3)动、植物通过呼吸作用产生CO2，而绿色植物通过光合作用消耗CO2。(4)生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递，其中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)出现雾霾说明环境遭到一定的破坏，而雾霾的自行散去，说明生态系统具有一定的自我调节能力。化石燃料的大量燃烧会产生大量CO2以及一些颗粒性物质，植物具有吸收CO2和吸附颗粒物的功能，一定程度上能缓解温室效应和雾霾。
答案：(1)蓝藻、硝化细菌 (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(答一条即可)
14．淡水鱼类养殖是将鱼种投放到水体中并加以一定的饲养管理，或对水体中的鱼类资源进行繁殖和保护，从而获得高产的养殖方式。养殖技术人员对某池塘生态系统的营养结构和能量流动情况调查后，得到了下面甲图所示的食物网，乙图表示某生态系统功能随时间的变化曲线。请分析回答下列问题：
(1)甲图的生物中，含能量最少的是________，因为能量流动的特点是________________________________________________________________________。
该生态系统中有食物链________条，鲫鱼处于第________营养级。
(2)如果除去该生态系统中的浮游动物和双翅目幼虫，则黑鱼的产量将____________，生态系统的抵抗力稳定性将________。
(3)甲图的食物网中，浮游植物为摇蚊幼虫提供了可以采食及栖息的信息，黑鱼能够根据鲫鱼量的信息控制繁殖，这说明了生态系统中信息传递的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)乙图中两条虚线之间的部分表示_________________________________________。
对a、b两个生态系统施加相同强度的干扰，若ya＞yb，则这两个生态系统的抵抗力稳定性的关系为a____b(填“＞”“＜”或“＝”)；对同一生态系统来说，x和y呈__________(填“正相关”或“负相关”)。
解析：(1)甲图中黑鱼所占的营养级最高，其所含能量最少，原因是能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。该食物网中有3条食物链，分别为：浮游植物→浮游动物→双翅目幼虫→鲫鱼→黑鱼，浮游植物→浮游动物→鲫鱼→黑鱼，浮游植物→摇蚊幼虫→鲫鱼→黑鱼。鲫鱼处于第三和第四营养级。(2)如果除去浮游动物和双翅目幼虫，必然导致摇蚊幼虫增多，可推出黑鱼的产量将会上升；因为物种丰富度减少，所以该生态系统的抵抗力稳定性会降低。(3)浮游植物为摇蚊幼虫提供了可以采食及栖息的信息，黑鱼能够根据鲫鱼量的信息控制繁殖，这些体现了信息传递调节生物种间关系、维持生态系统稳定性的功能。(4)乙图的虚线部分表示处于动态平衡，说明是生态系统稳定性的正常范围。在相同强度的干扰下ya＞yb，表明a生态系统受到的影响更大，其抵抗力稳定性低。对同一个生态系统来说，偏离正常范围越大，恢复需要的时间就越长，故x和y呈正相关。
答案：(1)黑鱼 单向流动、逐级递减 3 三、四
(2)上升 降低 (3)调节生物种间关系，维持生态系统的稳定
(4)生态系统稳定性的正常范围 ＜ 正相关
人教(2019)生物选择性必修2（知识点+跟踪检测）
第4讲 生态系统的物质循环、信息传递和稳定性
【课标导航】
2.2.3 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、能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律
2.2.6 阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象
2.2.7 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
2.3.1 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
2.3.2 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
2.3.3 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
一、碳循环
1．物质循环的概念
2．碳循环的过程
(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。
3．碳循环的破坏——温室效应
(1)形成原因：大量化石燃料的燃烧，导致大气中的CO2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。
二、信息传递
1．信息的种类、特点、来源及实例(连线)
2．信息传递的作用
3．信息传递在农业生产中的应用
(1)提高农产品或畜产品的产量。
(2)对有害动物进行控制。
三、生态系统的稳定性
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，叫做生态系统的稳定性。
2．原因：生态系统具有自我调节能力。
3．调节基础：负反馈调节。
4．特点：调节能力有一定的限度。
5．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。
[基础微点练清]
1．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(×)
(2)生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律 (√)
(3)负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定(√)
(4)影响荷塘中“鸥鹭”等鸟类分布的主要因素是光照和人类活动 (×)
(5)能量流动和物质循环是两个相对独立的过程(×)
[新人教版选择性必修2 P67“概念检测”T1(2)]
(6)不同的生态系统，抵抗力稳定性和恢复力稳定性的强度不同[新人教版选择性必修2 P77“概念检测”T1(2)](√)
(7)物质循环发生在生物群落与非生物环境之间(×)
[新人教版选择性必修2 P67“概念检测”T1(1)]
(8)植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环(√)
2．下列有关生态系统功能的叙述，错误的是( )
A．生态系统通常依赖生产者固定太阳能
B．消费者通过呼吸作用将碳排放回大气
C．物质循环是以每个生态系统为单位独立进行的
D．分解者分解作用加强使大气CO2浓度上升
解析：选C 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，这就是生态系统的物质循环。这里所说的生态系统，指的是地球上最大的生态系统——生物圈，其中的物质循环具有全球性，因此又叫生物地球化学循环。
3．(新人教版选择性必修2 P72“概念检测”T1)黄鼬(俗称“黄鼠狼”)主要捕食鼠类，它们体内有臭腺，在遇到威胁时可排出臭气麻痹敌人，鼠类闻到臭气时往往选择逃离。以下有关解释不合理的是( )
A．释放的臭气是一种化学信息
B．这种气味信息只对黄鼬有利
C．释放臭气有利于黄鼬躲避危险
D．臭气作为信息可调节种间关系
解析：选B 黄鼬在遇到威胁时可排出臭气麻痹敌人，利于黄鼬逃跑。同时，鼠类闻到臭气往往选择逃离，利于鼠躲避黄鼬的捕食。
4．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．植物生长素对自身生长的调节属于信息传递中的化学信息
C．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
D．利用人工合成的性引诱剂诱捕害虫属于生态系统信息传递的应用
解析：选D 生态系统中的信息来源不仅来自生物群落中的各种生物，还可以来自无机环境，例如温度、湿度、光照等；生态系统的信息传递发生在生物与生物、生物与环境之间，而植物激素的作用是在个体内，不属于生态系统的信息传递；一定限度内，食草动物吃草也有利于草的更新与分蘖；用人工合成的性引诱剂诱捕害虫属于化学信息的应用。
5．(新人教版选择性必修2 P77“拓展应用”T1)当地百姓在河流中淘米洗菜，洗澡洗衣，为什么河水仍能保持清澈？
提示：生态系统具有抵抗力稳定性，当河水受到轻微污染(如淘米洗菜、洗澡洗衣等)时，河水能通过物理沉降、化学分解和微生物分解，很快消除污染，因此河水仍能保持清澈。
一、生态系统的物质循环
[试考题·查欠缺]
1．(全国卷Ⅲ)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 消费者的存在能加快生态系统的物质循环，A错误；光合作用是指生产者利用光能，将CO2和水转化成有机物，并且释放出氧气的过程，大气CO2库中的碳进入生物群落是通过生产者的光合作用或化能合成作用实现的，生产者的光合作用是碳循环的重要环节，B正确；土壤中的微生物可以通过呼吸作用将含碳有机物中的碳返回大气中，土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节，C正确；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，在生物群落内部主要以含碳有机物的形式传递，D正确。
2．(天津高考)为研究森林生态系统的碳循环，对西黄松老龄(未砍伐50～250年)和幼龄(砍伐后22年)生态系统的有机碳库及年碳收支进行测定，结果见下表。据表回答：
西黄松生态系统 生产者活生物量(g/m2) 死有机质(g/m2) 土壤有机碳(g/m2) 净初级生产力*(g/m2·年) 异养呼吸**(g/m2·年)
老龄 12 730 2 560 5 330 470 440
幼龄 1 460 3 240 4 310 360 390
*净初级生产力：生产者光合作用固定总碳的速率减去自身呼吸作用消耗碳的速率；
**异养呼吸：消费者和分解者的呼吸作用。
(1)西黄松群落被砍伐后，可逐渐形成自然幼龄群落，体现了生态系统的________稳定性。
(2)大气中的碳主要在叶绿体________部位被固定，进入生物群落。幼龄西黄松群落每平方米有________克碳用于生产者当年的生长、发育、繁殖，储存在生产者活生物量中；其中，部分通过生态系统中________的呼吸作用，部分转变为死有机质和土壤有机碳后通过________的分解作用，返回大气中的CO2库。
(3)西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力________(填“大于”“等于”或“小于”)老龄群落。根据年碳收支分析，幼龄西黄松群落________(填“能”或“不能”)降低大气碳总量。
解析：(1)西黄松群落被砍伐后，能形成自然幼龄群落，体现了生态系统的恢复力稳定性。(2)植物在光合作用的暗反应阶段固定CO2，暗反应发生在叶绿体基质中。根据题意可知，幼龄西黄松群落每年每平方米用于生长、发育和繁殖的碳量可用表格中的净初级生产力表示，所以幼龄西黄松群落用于生产者当年生长、发育和繁殖的碳量每平方米为360 g。用于生长、发育和繁殖的碳可通过消费者的呼吸作用和分解者的分解作用返回大气中。(3)分析表中数据，幼龄西黄松群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为360÷1 460≈0.246 6，老龄西黄松群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为470÷12 730≈0.036 9，前者大于后者。表中幼龄西黄松群落的净初级生产力为360 g/(m2·年)，但是整个生态系统碳的输出量为390 g/(m2·年)，因此幼龄西黄松群落不能降低大气中的碳总量。
答案：(1)恢复力 (2)基质 360 消费者 分解者 (3)大于 不能
3．(浙江选考)某生态系统碳循环的部分示意图如下，请回答下列问题：
(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题干信息可判断，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
[强知能·补欠缺]
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
项目 能量流动 物质循环(以碳循环为例)
形式 太阳能→化学能→热能 无机物有机物
特点 单向流动、逐级递减 全球性、循环性
范围 生态系统各营养级 生物圈(全球性)
联系 同时进行、相互依存，不可分割： ①能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解 ②物质是能量沿食物链(网)流动的载体 ③能量是物质在生态系统中往复循环的动力
图示
3．参与碳循环的四种成分的判断方法
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 解读
先根据双向箭头确定A和B应为生产者或大气CO2库，再由多个内指箭头可判断B为大气CO2库(不能写“无机环境”)，再根据A→D，C→D，确定D为分解者，C为消费者
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
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CO2库。又因为其他各个成分都有箭头指向A，所以A为大气CO2库，E为生产者。再根据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
[练题点·全过关]
1.如图为生态系统碳循环示意图，图中A、B、C代表生态系统的成分，数字表示碳的流动。下列叙述正确的是( )
A．图中生产者和B构成食物链或食物网
B．①②④⑥⑦为CO2形式，③⑤为有机物形式
C．③④⑤⑥⑦之和等于生产者同化的碳的总量
D．经③流向B的碳全部储存于B体内的有机物中
解析：选A 据图分析可知，A表示大气中的CO2库，B表示消费者，C表示分解者，所以生产者和B构成食物链或食物网，A正确。①表示光合作用或化能合成作用，②表示呼吸作用，⑥表示分解者的分解作用，⑦表示消费者的呼吸作用，这些过程中碳元素以CO2的形式传递；③表示捕食关系，④表示生产者中的碳元素流向分解者，⑤表示消费者中的碳元素流向分解者，这些过程中碳元素都是以含碳有机物的形式传递的，B错误。生产者同化的碳的总量为光合作用固定的太阳能总量，即①的总量，由于碳大部分通过呼吸作用以CO2的形式散失，所以③④⑤⑥⑦之和小于生产者同化的碳的总量，C错误。经③流向B的碳大部分通过呼吸作用以CO2的形式散失，少量的碳元素储存于B体内的有机物中，D错误。
2．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，各成分间以CO2的形式传递碳元素
C．对E过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡
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 图中A为消费者，B为分解者，C为生产者，D为大气中的CO2库；碳元素在生物群落与无机环境之间以CO2的形式传递，在生物群落之间以含碳有机物的形式传递。
[方法技巧]
“三看法”快速确认碳循环的各环节
二、生态系统的信息传递和稳定性
[试考题·查欠缺]
1．(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．(2019·海南高考)假设在某岛屿上多年来总是存在一个约由m只狼组成的狼群、一个约由n只狼组成的狼群和若干只单独生活的狼。下列说法错误的是( )
A．该岛上的狼能够依据猎物留下的气味信息追捕猎物
B．狼从猎物获得的能量大于猎物从生产者获得的能量
C．岛上狼的总数可能已接近该岛允许狼生存的最大数量
D．从岛上狼的数量相对稳定可推测岛上环境条件相对稳定
解析：选B 猎物的气味信息属于化学信息，可以为狼追捕猎物提供依据，A正确；由于相邻两个营养级之间的能量传递效率为10%～20%，且能量在流动过程中逐级递减，因此猎物从生产者获得的能量大于狼从猎物获得的能量，B错误；由于岛上狼的数量长期稳定在m＋n＋若干只，说明岛上狼的总数可能已接近该岛允许狼生存的最大数量即环境容纳量，C正确；从岛上狼的数量多年来保持相对稳定，可推测岛上环境条件相对稳定，若环境条件变化较大，则狼的数量会出现较大变化，D正确。
[强知能·补欠缺]
1．判断信息种类的两种方法及辨析
(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”者均属行为信息。如孔雀开屏。
(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)，生物多以“肢体语言”这种行为信息进行交流。
2．图解生态系统的稳定性
(1)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，这种调节主要依靠群落内部种间关系及种内斗争来实现。
(2)判断生态系统抵抗力稳定性大小的方法
3．生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系(如图所示)
(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，偏离大说明抵抗力稳定性弱；反之，抵抗力稳定性强。
(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。
(5)抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较
项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
区别 实质 保持自身的结构与功能相对稳定 恢复自身的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：一般来说，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．生态系统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。
[练题点·全过关]
1．(2019·海南高考)下列关于外来物种入侵的叙述，错误的是( )
A．外来物种入侵会对当地群落的演替产生严重的影响
B．淡水湖泊中出现的水华现象都是由外来物种入侵引起的
C．水葫芦引入我国后对一些淡水生态系统造成严重影响
D．入侵植物进入适宜其生长的地区可影响当地物种的生存
解析：选B 外来物种入侵，如水葫芦疯长，会对当地群落的演替产生严重的影响，A正确；淡水湖泊中出现水华现象的主要原因是生活污水、工业废水排入，导致水体中氮磷含量过高，B错误；水葫芦引入我国后数量疯长，破坏了当地淡水生态系统的稳定性，C正确；入侵植物进入适宜其生长的地区可能呈“J”型增长，会影响当地物种的生存，D正确。
2．假设动物“沟通”的定义是：发信息者发出信息以改变接收信息者的行为。则下列不属于“沟通”的是( )
A．亲鸟假装翅膀受伤，以吸引天敌的注意，使其远离雏鸟
B．捕食性萤火虫模拟他种萤火虫的发光信号，以吸引该种雄虫前来，将之捕食
C．母土拨鼠发出警告叫声，使小土拨鼠及时躲避天敌
D．老鼠在草丛中跑动的声音，吸引了天敌的注意
解析：选D 根据题干中对动物“沟通”的定义，可以得出D选项不符合要求，老鼠在草丛中跑动的声音，吸引了天敌的注意，是老鼠的无意识行为，并没有改变接收信息者的行为，不属于动物的“沟通”。
3．(2021·柳州模拟)下图是河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后的净化作用示意图。下列分析错误的是( )
A．AB段溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗
B．伴随含碳有机物被大量分解，NH等无机盐离子逐渐增加，使藻类大量繁殖
C．BC段细菌减少的原因是溶解氧减少
D．该流域轻度污染后的净化作用体现了生态系统具有一定的自我调节能力
解析：选C AB段，需氧型细菌大量繁殖，溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗，A正确；由图可知，伴随含碳有机物被大量分解，NH等无机盐离子逐渐增加，为藻类的繁殖提供了更多的矿质元素，进而使藻类大量繁殖，B正确；BC段细菌减少的原因是有机物较少，C错误；该流域轻度污染后的净化作用体现了生态系统具有一定的自我调节能力，若将大量生活污水排入河流，会超出河流自我调节能力的限度而导致其中的生物大量死亡，D正确。
一、生命观念——用稳态与平衡观分析生态系统的稳定性
1．稳态与平衡观在生态系统中的表现
生态系统中的各种成分相互影响，共同实现系统的物质循环、能量流动和信息传递，生态系统通过自我调节保持相对稳定的状态。如下图所示：
2．反馈调节在生态系统稳态调节作用比较
项目 正反馈 负反馈
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 草原上食草动物与植物的平衡
[素养训练]
1．(2021·西安调研)一个无人管理的小水塘会慢慢变小、变浅，成为一个小沼泽地，然后慢慢地变成一片灌木丛。下列关于该演替过程的叙述，错误的是( )
A．该演替过程中灌木因其在争夺阳光中占优势而取代前一群落成为优势种
B．该演替过程中各种群的K值不一定都在上升
C．加强水塘管理会使得群落演替的方向与自然演替的方向不同
D．该群落最终一定能演替到森林阶段
解析：选D 该演替过程中灌木因其在争夺阳光中占优势而取代前一群落成为优势种，A正确；该演替过程中各种群的K值不一定都在上升，有的上升，有的下降，B正确；加强水塘管理会使得群落演替的方向与自然演替的方向不同，C正确；在气候条件适宜的情况下，可以演替到森林阶段，如果在干旱的荒漠地区，群落的演替就很难形成森林，或许只发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段，D错误。
2．下列关于生态系统自我调节能力的叙述，错误的是( )
A．森林中，害虫数量增多时食虫鸟也会增多，害虫种群的增长就受到抑制，这属于生物群落内的负反馈调节
B．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
C．自我调节能力强的生态系统，其稳定性也高
D．当外界干扰强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力将会减弱
解析：选C 自我调节能力强的生态系统，其抵抗力稳定性高，但恢复力稳定性低。
3．在水库的上游，将废弃农田和盐碱地改造成大面积芦苇湿地，通过生物降解、吸收，可以有效解决城市生活污水和农业生产对水源造成的污染问题，使水库水质得到明显改善。下列相关说法错误的是( )
A．湿地中生物种类多样，可利用负反馈调节维持其结构和功能的相对稳定
B．从农田到芦苇湿地的变化，体现了人类活动使群落演替按照不同于自然演替的方向进行
C．芦苇湿地构成了一个在物质和能量上自给自足的生态系统
D．该湿地不同地段物种组成上的差异是群落水平结构的体现
解析：选C 芦苇湿地生态系统在物质上能自给自足，但是在能量上，任何生态系统都需要不断得到来自系统外能量的补充，以便维持正常功能。因此芦苇湿地生态系统需要从外界吸收太阳能，在能量上不是自给自足。
4．全国各地的新农村建设极大地改善了农民的生产生活条件，但有些地方也因此出现了一些生态问题。请据图回答下列问题：
(1)某小型湖泊旁边有很多荒地，图甲表示某荒地在春季时主要生物之间的食物关系，图乙是图甲相应的能量金字塔。在图甲中，鸟与昆虫的关系属于__________，蛇在图乙中属于__________(填图中字母)营养级层次。在春季，随植被越来越茂盛，昆虫的数量也随之而增加，昆虫总体上会呈现“S”型增长，主要原因是在生态系统中普遍存在________调节，它是生态系统自我调节能力的基础。
(2)草原上不同地段上分布着种类和密度不同的牧草，在水平方向上它们通常呈________分布。草原上的植被能防风固沙、保持水土，对于缓解相邻地区的沙尘天气有一定作用，这就体现了生物多样性的________价值。
(3)图丙表示污水排放量对湖泊中各生物的生物量的影响。在污水排放量较小时，生物量的变化不大，说明该生态系统具有一定的________稳定性。
(4)外来物种黄花刺茄侵入草原后，在短期内数量迅速增加。黄花刺茄的茎秆和果实上长满尖锐的毛刺，毛刺对动物来说是一种________信息，能有效降低动物对黄花刺茄的取食欲望，这表明生态系统中的信息传递具有________________________________功能。
解析：(1)由图中食物链可知，蛇在图乙中属于三、四营养级层次，因此在乙图中属于A、B营养级层次；在春季，随植被越来越茂盛，昆虫的数量也随之而增加，总体上会呈现“S”型增长，主要原因是在生态系统中普遍存在负反馈调节，它是生态系统自我调节能力的基础。(2)草原上不同地段上分布着种类和密度不同的牧草，这属于水平结构，其特征是呈镶嵌分布。(3)生态系统具有一定的抵抗力稳定性，故在污水排放量较小时，生物量的变化不大，但生态系统的自我调节能力有一定限度，随着排污量增加，最终生态系统会崩溃。(4)黄花刺茄的茎秆和果实上长满尖锐的毛刺，毛刺通过光传递给动物，因此对动物来说是一种物理信息；这能有效降低动物对黄花刺茄的取食欲望，这表明生态系统中的信息传递具有调节种间关系，维持生态系统的稳定功能。
答案：(1)捕食和竞争 A、B 负反馈 (2)镶嵌 间接 (3)抵抗力 (4)物理 调节种间关系，维持生态系统的稳定
二、长句作答——生态学的基本原理分析及其应用
常考角度1 理解记忆生态学的基本概念、原理类
[例1] (2019·全国卷Ⅰ，节选)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。A和B之间存在种间竞争关系，种间竞争通常是指______________________________________________。
[答案] 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
[例2] (2020·山东等级考)
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________________________________________________________________________。
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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)取样深度不同，土壤中生物种类不同，这体现了群落的________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________，依据是________________________________________________________________________
________________________________。
(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___________________________________
________________________________。
(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________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析] (1)据题图食物网可知，捕食性线虫是最高营养级，而食细菌线虫位于中间营养级，因此捕食性线虫同化能量的去向不包括流入下一个营养级。土壤中各类土壤生物组成的生物群落和无机环境相互作用形成统一整体，因此是一个生态系统。(2)不同深度的土壤中生物种类不同，这体现了群落的垂直结构。由表格数据可知，有机农业模式下土壤中的生物组分最多，食物网的复杂程度最大，稳定性最高。(3)镉容易在生物体内积累，并随着食物链的延长而在高营养级生物体内不断富集。由于该食物网中捕食性线虫所处的营养级最高，所以其体内镉含量最高。(4)根据图中信息可知，施用有机肥首先导致腐生细菌增加，进而导致食细菌线虫增加，引起捕食性线虫增加，植食性线虫因被大量捕食而减少，减少量多于因植物根系增长而增加的量，最终会导致植食性线虫的数量减少。
[答案] (1)流入下一个营养级 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)垂直 有机农业 生物组分多，食物网复杂程度高 (3)镉随着食物链的延长逐渐积累 (4)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
[增分指导]
1．常考内容和方式
高考要求考生对基础知识部分内容的掌握必须扎实牢靠，对基础性内容在试题命制中尽量涵盖。生态学的基本概念和原理是考生应用和创新的基础，是高考常考的内容之一。在命题方式上，常采用给出一定的问题情境，让考生从中辨别作答。
2．备考方法和策略
生态学原理问题大多基础性较强，难度不高，因此对此类问题的解答要力争不失分，为达到这一目标，主要从以下两个方面着手。
一是临场答题要具有看清问题本质的“火眼金睛”。有的一眼就能看出考查内容，如[例1]和[例2]第(1)小题，直接考查种间竞争和生态系统的概念。有些问题仅仅是看着复杂，其实就是在教材中学习的基本原理，如[例2]第(2)、(3)小题，实际考查了生态系统稳定性高和生物富集的原理，等等。
二是功夫下在平时。扎实牢靠的基础要靠平时的积累，复习备考时可采用“拉清单”的方法，把生态学的基本概念和原理罗列其中，然后逐一对照解决。
常考角度2 解释生态学现象类
[例1] (2020·全国卷Ⅲ，节选)假设某种蓝藻(A)是某湖泊中唯一的生产者，其密度极大，使湖水能见度降低。某种动物(B)是该湖泊中唯一的消费者。该湖泊水体中A种群密度极大的可能原因是_______________________________________________________
________________________________(答出2点即可)。
[答案] 水体富营养化，没有其他生产者的竞争
[例2] (2018·全国卷Ⅱ)大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用，这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响，此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。回答下列问题：
(1)当某种大型肉食性动物迁入到一个新的生态系统时，原有食物链的营养级有可能增加。生态系统中食物链的营养级数量一般不会太多，原因是______________________
________________________________________________________________________。
(2)如果将顶级肉食性动物引入食物网只有三个营养级的某生态系统中，使得甲、乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转，即该生态系统中甲的数量优势地位丧失。假定该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的，那么根据上述“恐惧生态学”知识推测，甲的数量优势地位丧失的可能原因是_______________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出一点即可)。
(3)若某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现，会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度。根据上述“恐惧生态学”知识推测，产生这一结果的可能原因有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出两点即可)。
[解析] (1)生态系统中能量沿食物链的传递特点是单向流动、逐级递减。食物链中生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了，传递到下一营养级的能量较少，所以一条食物链的营养级数量一般不会太多。(2)根据题中信息可知，顶级肉食性动物对环境中的植食性动物有驱赶作用，这种作用是建立在“威慑”与“恐惧”基础上的。甲的数量优势地位丧失的原因可能是其对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高，导致甲逃离该生态系统的数量比乙多。(3)大型肉食性动物捕食野猪或野猪因恐惧减少了采食，从而减轻了野猪对该地区农作物的破坏。
[答案] (1)生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了，传递到下一营养级的能量较少 (2)甲对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高，顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多 (3)大型肉食性动物捕食野猪；野猪因恐惧减少了采食
[增分指导]
1．常考内容和方式
解释生态学现象类试题考查“变化”的内容较多，比如无机环境变化的原因、生物数量变化的原因、生态位的变化，等等。在命题方式上是灵活多样的，但有一个共同的特点就是提供真实的、科学的问题情境，对考生的阅读理解能力提出了新的要求，这也是对考生核心素养发展水平的一种评价方式。
2．解答方法
解释生态学现象出现的原因最重要的一个原则就是“拉关系”。生态系统本身就是生物与生物、生物与无机环境相互作用形成的统一整体，各种因素彼此之间存在千丝万缕的联系，所以在解释某一生态学现象时要善于从其周围找原因，通俗地称为“拉关系法”。比如[例1]解释A种群密度极大的原因，只要把它的“关系”拉出来——非生物因素、生物因素，这样就容易解释了。再比如[例2]第(1)小题解释食物链的营养级数量一般不会太多的原因，只要把它的能量“关系”拉出来——更多是通过其他途径损耗了，问题就解释通了。其他问题分析也是如此，学习中多尝试练习应用。
常考角度3 解决实际问题类
[例1] (2018·全国卷Ⅲ，节选)下图是某农业生态系统模式图。
据图回答下列问题：
(1)生活垃圾中的细菌和真菌属于分解者，在生态系统中分解者的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)根据生态系统中分解者的作用，若要采用生物方法处理生活垃圾，在确定处理生活垃圾的方案时，通常需要考虑的因素可概括为3个方面，即________________________________________________________________________
________________________。
[答案] (1)将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物 (2)待分解垃圾的性质，引进的分解者生物的种类，处理环境的理化条件
[例2] (2018·北京高考，节选)因含N、P元素的污染物大量流入，我国某大型水库曾连续爆发“水华”。为防治“水华”，在控制上游污染源的同时，研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼，对该水库生态系统进行修复，取得了明显效果。
(1)藻类吸收利用水体中的N、P元素，浮游动物以藻类为食，银鱼主要以浮游动物为食。由右图可知，将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后，造成银鱼生物积累量____________，引起该变化的原因是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)鲢鱼和鳙鱼是人们日常食用的鱼类。为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用，在保持良好水质的同时增加渔业产量，以实现生态效益和经济效益的双赢，请提出两条具体措施________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[答案] (1)明显下降 鲢、鳙与银鱼在食物上存在竞争关系 (2)定期适度捕捞鲢、鳙；定期合理投放鲢、鳙；控制性捕杀鲢、鳙的捕食者；控制人类活动(工业、农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响
[增分指导]
1．常考内容和方式
生态文明建设是我国倡导和实施的一项基本战略，从这一高度理解生态类问题尤为重要。高考强调学以致用，在命题上一定会坚持理论联系实际的原则，使用贴近时代、贴近社会、贴近生活的素材，考查考生运用生态学原理解决生产问题、环境保护的问题、野生动植物资源调查和保护问题，等等。
2．解答方法
根据生态学的原理解答实际应用的问题一个主要思路就是通盘考虑。因为要解决实际的环境问题，往往涉及环境中的无机物的种类、成分性质，涉及食物链中生产者、消费者及其关系，涉及分解者种类、数量，涉及人类活动的干扰和社会经济生活，等等。只有通盘考虑，养成辩证思维的习惯，才能开阔思路，准确综合运用知识解答问题。如[例1]第(2)小题，处理生活垃圾要考虑的因素，需要通盘考虑垃圾的类型、分解者种类以及分解所需的条件，就可以准确组织出来答案。再比如[例2]第(2)小题，提出具体的措施就可以进行“通盘考虑”打开思路，合理作答。
[素养训练]
1．(2021·唐山调研)如图甲表示某草原生态系统中的部分食物网，图乙表示该草原食草动物捕食强度对生产者有机物积累速率的影响，请据图回答问题：
(1)图甲中，鹰处于第________营养级，该生态系统中除图甲中包含成分外还有______________________________。
(2)图甲中，鹰的能量来源于蛇的比例为m，若鹰增重y kg时至少需要兔为x kg，则y＝________________________________________________________________________(用x、m表示)。
(3)图甲中，蛇的消失导致鹰的数量增加的原因是____________________________
________________________________________________________________________。
(4)图乙中，食草动物捕食强度低于a时，生产者有机物积累速率随捕食强度的增加而增大，原因可能是________________________________________。
(5)据图乙分析，确定该草原最大载牧量时，食草动物捕食强度不能超过________点水平(填字母)。其原因是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)图甲中共包含3条食物链，鹰处于第三和第四营养级，图甲表示的是食物网，包含生态系统的生产者和消费者，缺少分解者和非生物的物质和能量。(2)至少需要食物，则按20%的传递效率计算，鹰的能量来源于蛇的比例为m，若鹰增重y kg，来源于兔的能量x＝my÷20%÷20%＋(1－m)y÷20%，解得y＝x。(3)蛇消失，则鹰的营养级降低，获取的能量增加，所以鹰的数量增加。(4)食草动物捕食强度低于a时，生产者有机物积累速率随捕食强度的增加而增大，原因可能是食草动物的捕食作用降低了植物间的斗争，植物获取的阳光增加。(5)确定该草原最大载牧量时，食草动物捕食强度不能超过c点，超过c点以后生产者有机物积累速率小于零，生态系统会遭到破坏。
答案：(1)三、四 分解者和非生物的物质和能量
(2)x (3)鹰的营养级降低，获取的能量增加，所以鹰的数量增加 (4)食草动物的捕食作用降低了植物间的斗争 (5)c 超过c点以后生产者有机物积累速率小于零，生态系统会遭到破坏
2．(2021·龙岩模拟)动物个体在其生存的环境中，可能表现出三种类型的分布格局：均匀分布、随机分布和集群分布。如果个体在空间和时间上接近相邻的其他个体时，能以某种方式获得好处，当许多个体都这样做时就会形成集群分布，这种现象可称为“自私牧群原则”。有一种昆虫叫“十七年蝉”，它的幼虫需要在地下生活17年，在17年后的夏季爬出地面转化为成虫，成虫仅能存活约1个月。如图是出现在某地的一个“十七年蝉”种群的密度变化和被鸟类捕食百分比的变化。回答下列问题：
(1)该地的十七年蝉构成了一个种群，具有一系列的数量特征，其中，种群最基本的数量特征是______________。调查十七年蝉的种群密度，一般不采用标志重捕法，其原因可能是________________________________________________________________________。
(2)根据图分析，在空间上，十七年蝉的成虫在其生存环境中的分布格局的类型最可能是______________。判断的理由是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在时间上，十七年蝉表现出了高度同步化的生命周期，在种群的正常生命周期之外，没有发现过早或过晚出现该种蝉。根据“自私牧群原则”分析，其原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)种群密度是种群最基本的数量特征。十七年蝉的活动能力弱，活动范围小，幼虫分布于地下，成虫栖息于树上，个体较小，难以捕捉，因此调查十七年蝉的种群密度，一般不采用标志重捕法。(2)根据图分析，种群密度小时被鸟类捕食率高，密度大时被捕食率低，密度大有利于生存。因此在空间上，十七年蝉的成虫在其生存环境中最可能呈集群分布。(3)若该种蝉过早或过晚出现，此时种群密度较小，容易被鸟类捕食而被淘汰，个体难以从群体中获益，被选择下来的是高度同步化的大种群。因此在时间上，十七年蝉表现出了高度同步化的生命周期，在种群的正常生命周期之外，没有发现过早或过晚出现该种蝉。
答案：(1)种群密度 十七年蝉的活动能力弱，活动范围小，个体小难以捕捉 (2)集群分布 种群密度小时被鸟类捕食率高，密度大时被捕食率低，密度大有利用于生存 (3)若过早或过晚出现的该种蝉，此时种群密度较小，容易被鸟类捕食而被淘汰，个体难以从群体中获益，因此被选择下来的是高度同步化的大种群
3．(2021·西安调研)丛枝菌根(AM)真菌是土壤中重要的微生物类群之一，AM真菌可以与宿主植物的根系形成菌丝体网络，增加宿主植物对矿质元素的吸收，从而促进宿主植物的生长，同时AM真菌自身必须依赖宿主植物为其提供光合产物以维持存活与生长。请回答下列问题：
(1)AM真菌与宿主植物之间是______________关系。AM真菌促进植物生长是因为其能够提高宿主植物对土壤中N、P等养分的吸收效率，N、P可共同用于合成____________________________(至少填2种)等有机物。
(2)研究发现，利用AM真菌可对退化草原进行恢复与治理，此过程属于群落的__________演替。在对退化草原进行恢复与治理过程中特别强调该生态系统的__________能力与生物的适应性，充分依靠生态系统自身的能力并以人为手段使退化草原生态系统的__________和功能恢复到(或接近)原状。
(3)AM真菌能在一定程度上提高草本植物的抗病能力，据题干推测其机理可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)根据题干信息可知，AM真菌与宿主植物之间是互利共生关系。核酸、ATP、磷脂等有机物中含有N、P元素，因此N、P可共同用于合成核酸、ATP、磷脂等有机物。(2)利用AM真菌可对退化草原进行恢复与治理，此过程属于群落的次生演替。在对退化草原进行恢复与治理过程中特别强调该生态系统的自我调节能力与生物的适应性，充分依靠生态系统自身的能力并以人为手段使退化草原生态系统的结构和功能恢复到原状。(3)AM真菌与宿主植物的根系形成菌丝体网络，通过与病原菌竞争植物根系的位置，从而阻止病原菌入侵。因此AM真菌能在一定程度上提高草本植物的抗病能力。
答案：(1)互利共生 核酸、ATP、磷脂 (2)次生 自我调节 结构 (3)AM真菌与宿主植物的根系形成菌丝体网络，(通过与病原菌竞争植物根系的位置)从而阻止病原菌入侵(或通过AM真菌形成的菌丝体网络促进宿主植物对矿质元素的吸收，从而促进植物生长)
一、选择题
1．下列有关生态系统信息传递及其应用的叙述，错误的是( )
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．信息的传递能够调节生物种间关系，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
解析：选B 用黑光灯诱捕、调查昆虫的种群密度，是利用昆虫的趋光性特点，这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错误；信息的传递能够调节生物种间关系，维持生态系统的稳定是生态系统中信息传递的意义之一，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。
2．橘小实蝇危害多种水果和蔬菜。在治理虫害时，农业技术员先使用性引诱剂诱杀雄性成虫，再释放不育雄性成虫，使其与田间雌虫交配，产下不能孵化的卵，最后引入它的天敌——寄生蜂，进一步消灭橘小实蝇。下列相关分析，正确的是( )
A．应使用标志重捕法估算橘小实蝇的种群密度
B．使用性引诱剂不会破坏橘小实蝇的性别比例
C．释放不育雄性成虫会降低橘小实蝇的出生率
D．引入的寄生蜂和橘小实蝇形成互利共生关系
解析：选C 橘小实蝇的幼虫及卵活动范围有限，活动能力弱，应使用样方法估算橘小实蝇的种群密度，对于橘小实蝇的成虫采用诱捕的方法调查种群密度，A错误；使用性引诱剂诱杀雄性成虫，会破坏橘小实蝇的性别比例，B错误；根据题意可知，释放不育雄性成虫与田间雌虫交配，产下不能孵化的卵，因此会降低橘小实蝇的出生率，C正确；根据题意可知，引入的寄生蜂和橘小实蝇形成寄生关系，D错误。
3．下列关于生态系统中物质循环的叙述，错误的是( )
A．物质循环是在生产者、消费者、分解者之间进行的
B．碳元素主要通过植物的光合作用进入生物群落
C．化石燃料的大量燃烧打破了生物圈中碳循环的平衡
D．物质循环和能量流动是同时进行的，二者相互依存
解析：选A 物质循环应是在无机环境与生物群落之间进行的，A错误；碳元素主要通过植物的光合作用进入生物群落，B正确；化石燃料的大量燃烧使二氧化碳在短时间内被大量释放到无机环境中，打破了生物圈中碳循环的平衡，C正确；物质循环和能量流动是同时进行的，物质是能量的载体，使能量沿食物链(网)流动，能量是物质循环的动力，因此二者相互依存，D正确。
4．下列关于生态系统的叙述正确的是( )
A．某生态系统中某个种群数量的增多，能提高生态系统的抵抗力稳定性
B．通过秸秆还田能够实现物质和能量的循环利用
C．物质是能量流动的载体，能量作为动力使物质循环顺利进行
D．河流受到轻微的污染仍然保持河水清澈，这说明其恢复力稳定性强
解析：选C 生态系统的抵抗力稳定性与生态系统的成分和营养结构有关，增加生态系统内各营养级生物的种类可增加生态系统抵抗力稳定性，A错误；通过秸秆还田能实现物质的循环利用和能量的多级利用，但是能量不能循环利用，B错误；物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力，C正确；河流受到轻微的污染仍然保持河水清澈，这说明其抵抗力稳定性强，D错误。
5．下图为部分碳循环示意图，下列叙述正确的是( )
A．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
B．生产者为第一营养级，①②⑥⑧之和为生产者固定的总能量
C．根瘤菌与豆科植物互利共生时，其生命活动所需的有机碳来自⑥过程
D．①⑦⑧过程以CO2的形式进行，②③④⑤⑥过程以有机物的形式进行
解析：选D 图中Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分别表示初级消费者、次级消费者和分解者，由生产者、Ⅱ和Ⅲ构成的食物链中，能量流动是单向、逐级递减的，A错误；流经该生态系统的总能量是生产者通过①过程固定的能量，B错误；根瘤菌与豆科植物互利共生时，其生命活动所需的有机碳来自①过程，C错误；碳由无机环境进入生物群落的①过程和由生物群落返回无机环境的⑦⑧过程均以CO2的形式进行，碳在生物群落内的流动，②③④⑤⑥过程都以有机物的形式进行，D正确。
6．萤火虫通过闪光来识别同伴；猫竖尾巴向对手示威；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了哪一类信息的作用( )
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
解析：选B 物理信息指通过物理过程传递的信息，行为信息指通过生物的特殊行为传递的信息，化学信息指通过可以传递信息的化学物质传递的信息。题中闪光为物理信号，竖尾巴为特殊行为，植物根系分泌的化合物为可传递信息的化学物质，故三个实例分别体现了物理信息、行为信息、化学信息。
7．我国政府正大力推广经济效益、社会效益和生态效益相统一的生态农业。下列关于生态农业的叙述错误的是( )
A．生态农业系统中食物链和营养级越多，流向人类有益部分能量越多
B．生态农业系统的食物网较复杂，其抵抗力稳定性较高
C．生态农业系统设计的指导原则是实现生态系统的能量和物质的多级利用
D．生态农业系统属于人工生态系统，其总能量是其植物所固定的太阳能
解析：选A 生态农业系统中食物链和营养级越多，在能量流动中消耗的能量越多，流向人类有益部分的能量越少，A错误。生态农业系统的食物网较复杂，自我调节能力就较强，其抵抗力稳定性较高，B正确。生态农业系统设计的指导原则是实现废物资源化及能量的多级利用，C正确。生态农业系统属于人工生态系统，流入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能，D正确。
8．为助力“美丽乡村”建设，科研人员对某地富营养化水体实施生态恢复，先后引入以藻类为食的某些贝类，引种芦苇、香蒲等水生植物，以及放养植食性鱼类等。经过一段时间，水体基本实现了 “水清”“景美”“鱼肥”的治理目标。下列相关叙述错误的是( )
A．治理前的水体不能实现自我净化说明该生态系统自我调节能力丧失
B．引种芦苇、香蒲既可吸收水中无机盐，又能遮光抑制藻类生长繁殖
C．放养植食性鱼类可使生态系统中的物质和能量更好地流向人类
D．这一成功案例说明调整生态系统的结构是实施生态恢复的重要手段
解析：选A 生态系统具有一定的自我调节能力，但这种自我调节能力有一定的限度，如果外界干扰因素的强度超过了这个限度，生态系统就会遭到破坏，因此治理前的水体不能实现自我净化说明该生态系统自我调节能力是有限的，而不是丧失，A错误；芦苇、香蒲属于挺水植物，由于其茎叶部分高出水面，相比藻类而言它们更能够充分地利用光照，因此引种二者既可吸收水中无机盐，又能遮光抑制藻类生长繁殖，B正确；植食性鱼类可以以水中的浮游植物为食，浮游植物中的能量流向鱼类，还减少了与其他植物竞争资源，进而使生态系统中的物质和能量更好地流向人类，C正确；这一成功案例说明调整生态系统的结构是实施生态恢复的重要手段，D正确。
9．下列关于生态系统中物质循环、能量流动、信息传递的叙述，正确的是( )
A．富营养化水体出现蓝藻水华的现象，可以说明能量流动的特点
B．信息传递并不都是双向的，生物间的信息传递是长期进化的结果
C．食物链各营养级中10%～20%的能量会被分解者利用
D．无机环境中的CO2可以在某生物群落中循环利用
解析：选B 富营养化水体出现蓝藻水华的原因是大量有机污物排到江湖中导致藻类大量繁殖，可以说明物质循环的再生利用，而能量流动是单向的，A错误。信息传递并不都是双向的，如草原上，草的绿色给羊传递了可食用的信息，羊不传递信息给草，这是单向的，生物间的信息传递是长期进化的结果，B正确。食物链由生产者和消费者构成，分解者不是食物链的成分，C错误。物质循环指生物群落与无机环境之间的循环，D错误。
10．土壤中的微生物、作物根系和土壤动物的呼吸都会释放出大量的二氧化碳，统称为土壤呼吸，土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节。如图是某林下的苔藓和凋落物覆盖条件下土壤呼吸的日变化动态。下列分析错误的是( )
注：Rs 裸为裸土土壤呼吸速率；Rs 苔为苔藓覆盖土壤呼吸速率；Rs 凋为凋落物覆盖土壤呼吸速率。
A．凋落物中的能量可供给分解者和其他各营养级生物利用
B．该生态系统中对碳循环起关键作用的环节是生产者和分解者
C．土壤表层的凋落物覆盖会影响土壤中有机物的分解速率
D．土壤表层的覆盖物提高土壤呼吸速率的原因可能与提高温度有关
解析：选A 分解者分解凋落物释放的能量，大部分以热能形式散失，少量转移到ATP中供分解者自身生命活动所需，不能被其他营养级生物利用，A错误；在生态系统中，对碳循环起决定作用的关键环节是绿色植物的光合作用和微生物的分解作用，B正确；据坐标图中曲线数据变化分析，Rs 凋>Rs 苔>Rs 裸，说明土壤表层的凋落物覆盖可提高土壤中有机物的分解速率，C正确；温度影响细胞呼吸中酶的活性，推测土壤表层的覆盖物提高土壤呼吸速率的原因可能与提高温度有关，D正确。
二、非选择题
11．雾霾天气的持续出现，是粗放式无序发展、环境污染、生态恶化带来的后果。减少人类生活的碳排放，对维持生态系统的稳定，解决环境污染至关重要。如图为某地区生态系统的物质循环及能量分布情况，其中甲、乙、丙是生态系统的组成成分，A、B、C、D是乙中的四种生物。请回答下列问题：
(1)该生态系统中可能存在的食物网为______________。
(2)图中丙为________，通过________作用产生二氧化碳，甲通过________过程吸收二氧化碳。
(3)该生态系统的总能量为________________________。食物链中能量流动逐级递减的原因是____________________________。
(4)该生态系统中B与D间可能存在的信息传递类型有________________________。该生态系统中，当B数量大量减少，最终该生态系统仍能保持稳定，说明该生态系统具有一定的________________。
解析：(1)由图分析可知，甲为生产者，A为初级消费者，B、C为次级消费者，D为三级消费者，因此可能存在的食物网见答案。(2)图中丙为分解者，通过呼吸作用产生二氧化碳，甲通过光合作用或化能合成作用吸收二氧化碳。(3)生产者固定的太阳能总量为该生态系统的总能量。食物链中由于一个营养级同化的能量除了自身呼吸消耗外，还有一部分未被下一个营养级利用及流向分解者，导致能量流动逐级递减。(4)该生态系统中B与D均为消费者，可能存在的信息传递类型有物理信息、化学信息和行为信息等；由于生态系统具有自我调节能力，某种生物大量减少时，仍能保持生态系统的稳定。
答案：(1) (2)分解者 分解(或呼吸) 光合作用(或光合作用和化能合成作用) (3)甲通过光合作用固定的太阳能的总量 一个营养级同化的能量除了自身呼吸消耗外，还有一部分未被下一营养级利用及流向分解者 (4)物理、化学、行为信息 自我调节能力(或抵抗力稳定性)
12．药物A由于某种原因随着污水进入并影响湖泊生态系统。该过程的部分示意图如下：
回答下列问题：
(1)在食鱼鸟类体内检测到较高浓度的药物A，该药物会使鸟类产生不良反应，这种现象属于________。生物残体、粪便等主要在湖泊的________层被分解者分解。
(2)若含药物A的污水大量流入该湖泊，使某些藻类种群大暴发，造成水体的________现象，会导致鱼类大量死亡，并可能由于________作用，该生态系统远离稳态。
(3)若药物A只是抑制某种雌鱼的生殖能力，导致出生率降低，则该鱼类种群的______________将下降，最终导致种群密度下降。
(4)若对该湖泊进行污水处理使其净化，则水体中鱼类种群数量将以______________增长方式恢复。
解析：(1)食鱼鸟类在该食物网中处于最高营养级，在食鱼鸟类体内检测到较高浓度的药物A，这种现象称为生物密集。生物残体、粪便等主要在湖泊的底泥层被分解者分解。(2)污水中含有大量有机物，会导致藻类大量繁殖，出现富营养化现象。鱼类的数量会因死亡而减少，死鱼腐烂后又进一步加重污染并引起更多鱼的死亡，由于正反馈作用，该生态系统会远离稳态。(3)出生率减去死亡率就是种群的自然增长率，出生率下降会引起自然增长率下降。(4)若对该湖泊进行污水处理使其净化，则水体中鱼类种群数量将以(S型)的增长方式恢复。
答案：(1)生物密集 底泥 (2)富营养化 正反馈 (3)自然增长率 (4)S型
13．如图所示为自然界中碳循环示意图。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①②分别表示动、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③④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___________________________________
_____________________________________。
解析：(1)能够将无机物转化成有机物的生物均为生态系统中的生产者，绿色植物和蓝藻都能通过光合作用将CO2和H2O转化成糖类等有机物，而硝化细菌等能通过化能合成作用将CO2和H2O转化成糖类等有机物。(2)根据题意可知，①是动物(兔子)同化能量中流向分解者的部分，②是植物同化能量中流向分解者的部分，而动物(兔子)粪便中的能量属于植物同化能量中流向分解者的部分，即②。(3)动、植物通过呼吸作用产生CO2，而绿色植物通过光合作用消耗CO2。(4)生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递，其中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)出现雾霾说明环境遭到一定的破坏，而雾霾的自行散去，说明生态系统具有一定的自我调节能力。化石燃料的大量燃烧会产生大量CO2以及一些颗粒性物质，植物具有吸收CO2和吸附颗粒物的功能，一定程度上能缓解温室效应和雾霾。
答案：(1)蓝藻、硝化细菌 (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(答一条即可)
14．淡水鱼类养殖是将鱼种投放到水体中并加以一定的饲养管理，或对水体中的鱼类资源进行繁殖和保护，从而获得高产的养殖方式。养殖技术人员对某池塘生态系统的营养结构和能量流动情况调查后，得到了下面甲图所示的食物网，乙图表示某生态系统功能随时间的变化曲线。请分析回答下列问题：
(1)甲图的生物中，含能量最少的是________，因为能量流动的特点是________________________________________________________________________。
该生态系统中有食物链________条，鲫鱼处于第________营养级。
(2)如果除去该生态系统中的浮游动物和双翅目幼虫，则黑鱼的产量将____________，生态系统的抵抗力稳定性将________。
(3)甲图的食物网中，浮游植物为摇蚊幼虫提供了可以采食及栖息的信息，黑鱼能够根据鲫鱼量的信息控制繁殖，这说明了生态系统中信息传递的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)乙图中两条虚线之间的部分表示_________________________________________。
对a、b两个生态系统施加相同强度的干扰，若ya＞yb，则这两个生态系统的抵抗力稳定性的关系为a____b(填“＞”“＜”或“＝”)；对同一生态系统来说，x和y呈__________(填“正相关”或“负相关”)。
解析：(1)甲图中黑鱼所占的营养级最高，其所含能量最少，原因是能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。该食物网中有3条食物链，分别为：浮游植物→浮游动物→双翅目幼虫→鲫鱼→黑鱼，浮游植物→浮游动物→鲫鱼→黑鱼，浮游植物→摇蚊幼虫→鲫鱼→黑鱼。鲫鱼处于第三和第四营养级。(2)如果除去浮游动物和双翅目幼虫，必然导致摇蚊幼虫增多，可推出黑鱼的产量将会上升；因为物种丰富度减少，所以该生态系统的抵抗力稳定性会降低。(3)浮游植物为摇蚊幼虫提供了可以采食及栖息的信息，黑鱼能够根据鲫鱼量的信息控制繁殖，这些体现了信息传递调节生物种间关系、维持生态系统稳定性的功能。(4)乙图的虚线部分表示处于动态平衡，说明是生态系统稳定性的正常范围。在相同强度的干扰下ya＞yb，表明a生态系统受到的影响更大，其抵抗力稳定性低。对同一个生态系统来说，偏离正常范围越大，恢复需要的时间就越长，故x和y呈正相关。
答案：(1)黑鱼 单向流动、逐级递减 3 三、四
(2)上升 降低 (3)调节生物种间关系，维持生态系统的稳定
(4)生态系统稳定性的正常范围 ＜ 正相关