第50讲 生态系统的物质循环、信息传递和稳定性
一、选择题
1.（2025·江西南昌开学考试）2023年4月，我国自然资源部、国家发展改革委、财政部、国家林草局联合印发了《生态系统碳汇能力巩固提升实施方案》，碳循环是实现“固碳增汇”的重要基础。下列相关叙述错误的是（ ）
A.碳循环是指碳元素在生物群落与非生物环境之间的循环过程
B.根据生物富集效应，食物链中最高营养级含碳有机物的浓度最高
C.碳循环过程中，物质作为能量的载体，能量作为物质循环的动力
D.化石燃料的使用、水泥的生产等是二氧化碳浓度升高的主要原因
2.（2025·湖北十一校高三联考）莹蚊的幼虫生活在水中。为了防治莹蚊，人们在某湖泊长期喷洒杀虫剂DDT。该杀虫剂在生物体内很难降解，使用初期效果显著，后期效果下降，停用后检测该湖泊水体和几种生物体内的DDT浓度，结果如下表所示。下列有关说法正确的是（ ）
检测对象 水 A B C D
DDT浓度/ （μg/kg） 0.02 15.5 16.1 0.1 0.53
A.该湖泊生态系统的结构是指群落和非生物环境
B.DDT的使用导致莹蚊幼虫产生抗药性突变
C.分析表中数据可推测生物B处于最低营养级
D.DDT存在生物富集现象且该现象具有全球性
3.（2025·广东茂名一模）下列关于生态系统信息传递的自然现象中，叙述错误的是（ ）
A.“关关雎鸠，在河之洲”中的“关关”是属于物理信息
B.“落红不是无情物，化作春泥更护花”中的“落红”是护花的“信息源”
C.捕虫草产生香甜的分泌液诱捕昆虫，空气是“信道”
D.唐莒蒲在每天的日照长度大于12小时才能开花，其细胞中的光敏色素是“信息受体”
4.（2025·河南郑州开学考）蝙蝠能发出超声波，并感知返回来的回声测出猎物的位置，敏捷地捕捉猎物；有些猎物（如飞蛾）也能感知蝙蝠发出的超声波而飞离蝙蝠。下列关于生态系统信息传递的叙述中，错误的是（ ）
A.生态系统中的信息传递既存在于同种生物之内，也发生在不同生物之间
B.相对于能量的单向流动，生态系统中的信息传递一定是双向的
C.蝙蝠通过超声波捕食猎物，体现了生命活动的正常进行离不开信息的作用
D.飞蛾通过超声波飞离蝙蝠，体现信息还能调节生物的种间关系
5.（2025·山东潍坊高三期末）下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是（ ）
A.河流受到轻微的污染依然清澈，属于恢复力稳定性
B.恢复力稳定性弱的生态系统抵抗力稳定性一定强
C.“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.引入新物种到一个生态系统使生物种类增加从而提高抵抗力稳定性
6.（2025·安徽江淮十校联考）某同学用苔藓、金鱼藻、铁线蕨、蚯蚓、鼠妇、蜗牛等生物和一些石块、泥土设计制作一个较为稳定的生态缸，以下对其叙述正确的是（ ）
A.虽然加入该生态缸的成分较丰富，但按生态系统成分概括为生产者、消费者和分解者
B.虽然该生态缸处于密封状态，但维持缸内生态系统能量流动和信息传递的稳定仍需依赖外界环境
C.维持生态缸的稳定性，应当设计保证缸中植物同化的能量与小动物和分解者所同化的能量相当
D.随着缸中苔藓、金鱼藻、铁线蕨等植物的生长繁殖，该生态缸的质量先增加后逐渐维持稳定
7.（2025·河北张家口调研）某稻田生态系统一年期间碳元素转移示意图如下，箭头和字母分别表示碳元素传递方向和转移量。下列分析不正确的是（ ）
A.c、e、f均可以表示有机物中碳元素的转移量
B.在生产者的生长期内，该生态系统碳元素转移量为a＞（b＋c＋e）
C.图中从水稻到昆虫之间的能量传递效率为10％～20％
D.（b＋d＋g）代表该生态系统中所有生物呼吸作用的碳转移量
8.（2025·北京东城区高三检测）下图所示为不同生态系统在相同的环境条件变化下，甲和乙两个生物群落所表现出来的反应。据图分析，下列说法正确的是（ ）
A.甲生物群落的生物多样性高于乙生物群落的
B.甲和乙群落所在生态系统稳定性不同，生物种类完全不同
C.不同群落内部的负反馈调节维持着不同生态系统的稳定性
D.甲所在的生态系统抵抗力稳定性低，则其恢复力稳定性一定强
9.（2025·沈阳二中检测）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，错误的是（ ）
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
10.（2025·山东泰安模拟）我国政府在2020年的联合国大会上宣布，中国将于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）。如图是生物圈碳循环示意图（图中生态系统的组成成分完整，但缺少部分途径）。下列相关分析错误的是（ ）
A.增加E对CO2的吸收量是实现碳中和的重要举措
B.若增加途径“A→E”，则成分C表示分解者
C.碳在E、D、B间主要以有机物的形式沿食物链单向流动
D.增加途径“C→A”和“A→E”后即可表示完整的碳循环
二、非选择题
11.（2025·江苏南京学情调研）图1为生态系统碳循环示意图，图2为某湖泊生态系统主要生物类群示意图（浮游动物以浮游植物为食，食浮游生物的鱼以浮游植物和浮游动物为食）。请据图回答下列问题：
（1）图1中有 条食物链，图2中食浮游生物的鱼属于 营养级。
（2）碳元素在生态系统中主要以 的形式在生物群落和非生物环境之间循环。补充图1中缺少的箭头： （用图1中文字和箭头表示）。
（3）图2所示某湖泊生态系统能量流动的起点是 。浮游动物同化的能量，除一部分流向食浮游生物的鱼外，其余能量的去向是 （至少答出两点）。
（4）如图2所示的某些浮游植物会产生有毒物质，与浮游动物相比，食浮游生物的鱼体内有毒物质的浓度 （填“高”或“低”），其原因是 。
第50讲 生态系统的物质循环、信息传递和稳定性
1.B 富集效应是指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，镉、汞等金属、DDT等有机化合物以及一些放射性物质通常会存在这样的生物富集现象，而含碳有机物不一定属于以上的物质范畴，故不一定存在生物富集现象，B错误。
2.D 该湖泊生态系统的结构是指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）和营养结构（食物链和食物网），A错误；莹蚊幼虫本身就存在抗药性突变，DDT只是对抗药性突变起选择作用，B错误；由于DDT很难被分解，因此会随着食物链的延长而逐渐在生物体内积累，生物B含有DDT的量最多，可能处于最高营养级，C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，且这种有害物质会随着生物迁移而出现在世界各地，因此DDT存在生物富集现象且该现象具有全球性，D正确。
3.B “关关雎鸠”指关关鸣叫的水鸟，声音属于生态系统的物理信息，有利于种群的繁衍，A正确；“落红”指的是落花，落地后其中的有机物被分解者分解为无机物后可以再次被植物吸收，体现的是生态系统的物质循环，B错误；捕虫草产生香甜的分泌液，引诱昆虫前来并将其捕食，通过空气传播，所以空气是“信道”，C正确；日照长度的变化是物理信息，光照被光敏色素所识别，细胞中的光敏色素是“信息受体”，D正确。
4.B 生态系统中的信息传递通常是双向的，但非生物环境和生物之间的信息传递是单向的，B错误。
5.C 河流受到轻微的污染依然清澈体现了抵抗干扰、保持原状的能力，属于抵抗力稳定性，A错误；有些生态系统（如冻原）抵抗力稳定性与恢复力稳定性都较弱，B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，C正确；向生态系统引入适当的物种可使生物种类增加，从而提高抵抗力稳定性，若引入不当可能导致生物入侵，使生物种类减少，从而降低抵抗力稳定性，D错误。
6.B 生态系统成分包含生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量，A错误；为了维持生态缸的稳定性，应当设计保证缸中植物同化的能量多于小动物和分解者所同化的能量，C错误；虽然密封的生态缸内物质存在形式在变化，但是总质量是固定的，D错误。
7.C 图中a、b、d、g可表示CO2中碳元素的转移量，c、e、f可表示有机物中碳元素的转移量，A正确；在生产者的生长期内，光合产物有积累，因此通过光合作用同化的碳元素多于消耗的碳元素，即a＞（b＋c＋e），B正确；生态系统中相邻两个营养级间的能量传递效率为10％～20％，而非两个生物类群之间的传递效率，C错误；由图可知，（b＋d＋g）代表该生态系统中所有生物呼吸作用的碳转移量，D正确。
8.C 由题图可知，在相同环境条件的影响下，甲生物群落的变化明显，说明其生态系统的抵抗力稳定性较低，生物多样性较低，A错误；甲生物群落和乙生物群落对外界环境变化表现出的反应不同，说明它们所在的生态系统稳定性不同，但有些生物种类可能会相同，B错误；负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，C正确；并非所有生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都呈负相关，如北极冻原生态系统和荒漠生态系统的抵抗力稳定性低，其恢复力稳定性也低，D错误。
9.C 北极苔原气候条件差，生态系统的生产力较弱，营养结构简单，抵抗力稳定性较低，A正确；北极苔原气候条件差，生态系统的生产力较弱，无论是物质的积累还是能量的周转都受环境条件的限制，恢复力稳定性较低，B正确；生态系统的每个结构，包括营养结构、非生物的物质和能量等均与生态系统的稳定性息息相关，没有任何一种结构要素与稳定性没有关联，只有关联性强与弱的区别，C错误；无机环境的变迁时刻影响着生态系统的稳定性，冰川融化影响北极的气候以及生态系统的边界范围、温度变化等，从而影响生态系统的稳定性，D正确。
10.D E表示生产者，能吸收CO2，增加生产者对CO2的吸收量，是有效实现碳中和的途径之一，D表示初级消费者，B表示次级消费者，碳在E、D、B间主要以含碳有机物的形式沿食物链单向流动，A、C正确；若增加途径“A→E”，即生产者通过光合作用或化能合成作用利用CO2形成有机物进入生物群落，则成分C表示分解者，B正确；增加途径“C→A”和“A→E”后，还需要增加化石燃料等的燃烧途径才能表示完整的碳循环，D错误。
11.（1）一 第二、三 （2）CO2 微生物→大气中的CO2 （3）浮游植物等生产者固定的太阳能 分解者分解和自身呼吸作用消耗 （4）高 由于生物富集作用，有毒物质通过食物链在生物体内不断积累，使其浓度随消费者级别的升高而逐步增加
解析：（1）图1中只有一条食物链，即植物→灰兔→猎豹。图2中食浮游生物的鱼捕食浮游植物时为第二营养级，捕食浮游动物时为第三营养级。（2）碳元素在生物群落和非生物环境之间主要是以CO2的形式进行循环的，在生物群落内部主要是以含碳有机物的形式进行传递的。
3 / 3第50讲 生态系统的物质循环、信息传递和稳定性
课程标准
1.分析生态系统中的物质在生物群落与非生物环境之间不断循环的规律。
2.阐明某些有害物质会通过食物链不断富集的现象。
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.阐明生态系统通过自我调节作用抵御和消除一定限度的外来干扰，保持或恢复自身结构和功能的相对稳定。
考点一 生态系统的物质循环
1.物质循环的实例——碳循环
（1）请写出图中各标号的含义
a. ；b. ；c. ；d. ；e. 。
（2）碳的存在形式及循环途径
提醒 碳循环模式图常见形式分析
（3）温室效应
【教材拾遗】 （选择性必修2 P63与社会的联系）温室效应加剧的原因是化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放，引起全球性的气候变化。我国政府采取的措施是一方面采取积极措施减少二氧化碳排放，另一方面大力植树种草，提高森林覆盖率。
2.生态系统物质循环的概念
提醒 物质循环概念解读
①能够在生物群落和非生物环境之间循环的是各种化学元素，不是化学物质。
②生态系统的物质循环中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统，而是指地球上最大的生态系统——生物圈，因此物质循环具有全球性。
3.生物富集
提醒 营养级越高的生物，体内富集的重金属或者难分解污染物的积累量越多，跟能量金字塔正好相反。
4.物质循环与能量流动的区别与联系
【教材拾遗】 （选择性必修2 P67拓展应用）生物圈是一个在“物质”上自给自足的系统，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。
1.（选择性必修2 P61～62思考·讨论）碳元素可以在一个相对封闭的群落内部往复循环。（ ）
2.（选择性必修2 P62正文）碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以有机物的形式进行的。（ ）
3.（选择性必修2 P63与社会的联系）碳循环中生物的呼吸作用和微生物的分解作用，导致了温室效应现象的出现。（ ）
4.（选择性必修2 P64正文）铅可沿食物链进入人体，在人体内的浓度可能超过环境浓度。（ ）
5.（选择性必修2 P65正文）只有在光照下，生态系统的能量流动和物质循环才是同时进行的。（ ）
1.（2025·河南九师联盟）如图是某生态系统的碳循环示意图，箭头表示碳流动的方向。下列叙述错误的是（ ）
A.碳在生物群落内主要以含碳有机物的形式流动
B.甲固定的能量除呼吸消耗外，其余都流入下一个营养级
C.丙和乙的种间关系为捕食和种间竞争
D.若缺少甲和丁，该生态系统将会崩溃
2.（2025·青岛模拟）热液生态系统是在地质活跃的深海区域，由于火山爆发产生的岩浆热源驱动，形成的以热液口为中心、四周逐渐降低的温度梯度带。该生态系统具有独特的极端条件，常富含H2S、CH4、重金属等物质，其部分能量流动关系如图。下列有关分析错误的是（ ）
A.硫氧化菌可以利用H2S氧化释放的能量合成有机物，这也属于化能合成作用的实例之一
B.甲烷氧化菌可以利用氧化热液中的甲烷释放的能量合成有机物，属于自养型生物
C.温度梯度带中不同的生物种群分布仅体现了群落的垂直结构
D.该热液口多种生物可能因为生物富集而出现重金属超标现象
考点二 生态系统的信息传递
1.生态系统中信息的种类
2.生态系统中信息传递的范围、过程及特点
提醒 ①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并非所有的信息传递均具有双向性。比如草原上，草的绿色给羊传递了可食用的信息，羊并不传递信息给草。
3.信息传递在生态系统中的作用
4.信息传递在农业生产中的应用
1.（选择性必修2 P69正文）物理信息可来源于非生物环境，也可来自生物个体或群体。（ ）
2.（选择性必修2 P69正文）昆虫、鱼类以及哺乳动物等生物体中都存在能传递信息的化学物质——信息素。（ ）
3.（选择性必修2 P69正文）鸟类突然振翅飞起对同伴报警为行为信息，通过尖锐的鸣叫报警为物理信息。（ ）
4.（选择性必修2 P69正文）在生态系统的信息传递中，需要植物的叶、芽及细胞中的光敏色素等信息受体参与。（ ）
5.（选择性必修2 P71正文）生态系统的信息传递既存在于细胞与细胞之间、同种生物之内，也发生在不同生物之间。（ ）
6.（选择性必修2 P71正文）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。（ ）
1.（2025·漯河一高质检）信息传递在生态系统中有着广泛的应用，下列叙述错误的是（ ）
A.头狼的嚎叫声是一种物理信息
B.“燕燕于飞，差池其羽”表达的是行为信息
C.神经细胞释放的神经递质是一种化学信息
D.草原返青时，“绿色”为食草动物提供的信息有调节作用
2.（2024·江苏徐州模拟）梨小食心虫是果园的主要害虫之一，为控制其危害，需要多次喷药防治，增加了环境污染的风险。科研人员利用性信息素迷向技术在田间高剂量、多位点释放梨小食心虫性信息素，掩盖雌虫释放的性信息素气味，使雄虫无法找到雌虫，降低成虫交配概率，以达到防治目的。下列叙述错误的是（ ）
A.多次、大量喷施农药会导致梨小食心虫种群的抗药性增强
B.性信息素迷向技术通过改变梨小食心虫的性别比例来降低其出生率
C.梨小食心虫的性信息素属于化学信息，性信息素迷向技术属于生物防治
D.性信息素影响梨小食心虫的交配，说明种群的繁衍离不开信息的传递
3.（2025·山东济南高三开学考）下图为生态系统信息传递模式图，下列相关叙述错误的是（ ）
A.信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的
B.生态系统的功能主要是能量流动和物质循环，还有信息传递
C.物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向
D.生态系统的反馈调节必须依赖于信息传递
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
提醒 ①某一生态系统在彻底破坏之前，受到外界干扰，遭到一定程度的破坏而恢复的过程，应视为抵抗力稳定性，如河流轻度污染的净化；若遭到较大程度破坏，则其恢复过程应视为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。②生态系统的稳定性主要与生物种类有关，还要考虑生物的个体数量。食物链数量越多越稳定，若食物链数量相同，再看生产者，生产者种类和数量多的稳定程度更高。
③特例：冻原、荒漠等生态系统两种稳定性都比较低。
3.提高生态系统的稳定性
4.设计制作生态缸
1.（选择性必修2 P73正文）生态系统的结构和功能处于相对稳定状态，就是生态平衡。（ ）
2.（选择性必修2 P74正文）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.（选择性必修2 P74正文）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.（选择性必修2 P75正文）自我调节能力越强的生态系统，其抵抗力稳定性也就越高。（ ）
5.（选择性必修2 P77拓展应用）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。（ ）
6.（选择性必修2 P75正文）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.（选择性必修2 P78探究·实践）就生态系统结构而言，生态缸的稳定性取决于物种数。（ ）
1.（2025·江西南昌开学考）塞罕坝在辽金时期被称作“千里松林”，由于过度采伐成为草木稀疏的荒原，经林场建设者的多年努力，创造了荒原变林海的人间奇迹，并获得联合国环保最高荣誉——“地球卫士奖”荣誉称号。下列有关叙述错误的是（ ）
A.塞罕坝由荒原恢复为林海的过程中发生了初生演替
B.恢复中的塞罕坝生态系统的抵抗力稳定性逐渐增强
C.人类活动会影响塞罕坝林场群落演替的速度和方向
D.恢复并维持塞罕坝林场生态平衡的机制为负反馈调节
2.如图表示正常生态系统受到一定程度的干扰后，生态系统抵抗力稳定性与恢复力稳定性关系示意图。下列说法不正确的是（ ）
A.一般情况下，生态系统的抵抗力稳定性与生态系统营养结构的复杂程度呈正相关
B.不同生态系统b→c的幅度不同，说明不同生态系统抵抗力稳定性大小不同
C.不同生态系统c→d的时间不同，说明不同生态系统抵抗力稳定性大小不同
D.S3所代表的面积越小，生态系统的自我调节能力越高
题后归纳
抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系
3.为观察生态系统的稳定性，某兴趣小组设计了4个密闭、透明的生态缸，各缸内的组成和条件见下表。下列叙述正确的是（ ）
生态系 统组成 光 水草 藻类 浮游 动物 小鱼 泥沙
生 态 缸 编 号 ① － ＋ ＋ ＋ － ＋
② ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋
③ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
④ ＋ ＋ ＋ ＋ － －
注：“＋”表示有；“－”表示无。
A.生态缸②③④应置于太阳光直射的地方
B.生态缸②中的氧气含量应该高于生态缸③
C.生态缸①的稳定性最弱，生态缸④的稳定性最强
D.只有生态缸③中含有生态系统所必需的全部组成成分
1.（2024·安徽高考6题）磷循环是生物圈物质循环的重要组成部分。磷经岩石风化、溶解、生物吸收利用、微生物分解，进入环境后少量返回生物群落，大部分沉积并进一步形成岩石。岩石风化后磷再次参与循环。下列叙述错误的是（ ）
A.在生物地球化学循环中，磷元素年周转量比碳元素少
B.人类施用磷肥等农业生产活动不会改变磷循环速率
C.磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程
D.磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环
2.（2024·广东高考8题）松树受到松叶蜂幼虫攻击时，会释放植物信息素，吸引寄生蜂将卵产入松叶蜂幼虫体内，寄生蜂卵孵化后以松叶蜂幼虫为食。下列分析错误的是（ ）
A.该过程中松树释放的信息应是化学信息 B.3种生物凭借该信息相互联系形成食物链
C.松树和寄生蜂的种间关系属于原始合作 D.该信息有利于维持松林群落的平衡与稳定
溯源教材
（1）植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等是化学信息。（见选择性必修2 P69正文）
（2）信息传递影响生物的生长、发育、繁殖，以及取食、居住、社会行为等。（见选择性必修2 P71正文）
（3）原始合作：两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活。（见选择性必修2 P24正文）
（4）信息传递能调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。（见选择性必修2 P71正文）
3.（2024·湖北高考7题）研究发现，某种芦鹀分布在不同地区的三个种群，因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧。不同芦鹀种群的两个和求偶有关的鸣唱特征，相较于其他鸣唱特征有明显分歧。因此推测和求偶有关的鸣唱特征，在芦鹀的早期物种形成过程中有重要作用。下列叙述错误的是（ ）
A.芦鹀的鸣唱声属于物理信息
B.求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果
C.芦鹀之间通过鸣唱形成信息流，芦鹀既是信息源又是信息受体
D.和求偶有关的鸣唱特征的差异，表明这三个芦鹀种群存在生殖隔离
4.（2024·湖南高考20题）土壤中的微生物数量与脲酶活性可反映土壤的肥力状况。为研究不同施肥方式对土壤微生物数量和脲酶活性的影响，试验分组如下：不施肥（CK）、有机肥（M）、化肥（NP）、麦秸还田（S）、有机肥＋化肥（M＋NP）、麦秸还田＋化肥（S＋NP），其中，NP中氮肥为尿素，麦秸未经处理直接还田，结果如图所示。回答下列问题：
（1）从生态系统组成成分分析，土壤中的微生物主要属于 ，施用的肥料属于 。M、NP和S三种施肥方式中，对土壤微生物数量影响最大的是 。
（2）研究还表明，与CK组相比，S组小麦产量差异不显著。据图a分析，其原因是
；秸秆可用于生产畜禽饲料和食用菌，畜禽粪便和使用过的食用菌培养基用于还田，该利用方式能降低生态足迹的原因是
。
（3）下列说法错误的是 （填序号）。
①合理施肥可以提高氮的循环效率
②施肥可增加土壤微生物数量和脲酶活性
③为提高土壤肥力，短期内施用有机肥比化肥更有效
④施用有机肥时，松土可促进有氧呼吸
（1）水生消费者对有机碳的利用，缓解了碳排放。（2023·湖北高考）（ ）
（2）“油菜花开陌野黄，清香扑鼻蜂蝶舞”。油菜花通过物理、化学信息吸引蜂蝶。 （2023·湖南高考）（ ）
（3）采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递。（2022·湖南高考）（ ）
（4）相对稳定的能量流动、物质循环和信息传递是生态系统平衡的特征。 （2022·河北高考）（ ）
（5）与自然草地相比，物种比较单一的人工草坪自我维持结构和功能相对稳定的能力较低。（2022·辽宁高考）（ ）
第50讲 生态系统的物质循环、信息传递和稳定性
【破考点·抓必备】
考点一
知识梳理夯基
1.（1）生产者 消费者 呼吸作用 光合作用或化能合成作用 呼吸作用 （2） 含碳有机物 CO2 光合作用和某些微生物的化能合成作用 呼吸作用 分解作用 化石燃料 （3）CO2 化石燃料
2.化学元素 生物群落 全球性
4.载体 动力
概念检测
1.× 提示：碳元素在生物群落与非生物环境之间往复循环。
2.×
3.× 提示：温室效应出现的主要原因是化石燃料的大量燃烧。
4.√ 5.×
典题演练应用
1.B 碳在生物群落与非生物环境之间以CO2的形式流动，在生物群落内主要以含碳有机物的形式流动，A正确；甲（生产者）固定的能量除呼吸消耗外，还流入下一个营养级和流入分解者，B错误；丙和乙有捕食关系，同时都捕食甲，故它们的种间关系为捕食和种间竞争，C正确；生产者和分解者是生态系统中必不可少的成分，缺失它们该生态系统将会崩溃，D正确。
2.C 硫氧化菌是化能合成型细菌，可以利用H2S氧化释放的能量合成有机物，A正确；甲烷氧化菌可以利用氧化热液中的甲烷释放的能量合成有机物，即可以进行化能合成作用，属于自养型生物，B正确；温度梯度带是在水平方向和垂直方向上形成的，其中生物种群分布体现了群落的水平结构和垂直结构，C错误；重金属沿着食物链传递，营养级越高，通过生物富集作用富集的重金属浓度越高，D正确。
考点二
知识梳理夯基
1.性外激素 同种或异种
2.信息源 信道
3.生命活动 繁衍 生物的种间关系
概念检测
1.√ 2.√ 3.√ 4.√ 5.× 6.√
典题演练应用
1.C 声音是一种物理信息，A正确；“燕燕于飞，差池其羽”意思是燕子飞在天上，参差舒展翅膀，体现的是行为信息，B正确；神经细胞释放神经递质发生在生物体内，不属于生态系统的信息传递，C错误；草原的绿色（物理信息）为食草动物提供可以采食的信息，有调节作用，D正确。
2.B 多次、大量喷施农药会将有抗药性的个体筛选出来，后代中具有抗药性的个体会逐渐增多，种群的抗药性增强，A正确；据题干可知，性信息素迷向技术是通过掩盖雌虫释放的性信息素气味，使雄虫无法找到雌虫，降低成虫交配概率，并没有改变性别比例，B错误；性信息素属于化学信息，利用性信息素迷向技术既可以达到防治害虫的目的，又不会对环境造成污染，属于生物防治，C正确；性信息素迷向技术可以掩盖雌虫释放的性信息素气味，从而导致成虫交配概率降低，说明种群的繁衍离不开性信息素这种信息的传递，D正确。
3.A 能量流动的特点是单向流动、逐级递减，在物质循环过程中，物质是反复利用、循环流动的，信息传递往往是双向的。
考点三
知识梳理夯基
1.（1）结构和功能 结构 自我调节能力 （2）维持或恢复 一定限度
2. 恢复 保持 越小 越大 简单 复杂
3.干扰 自我调节 物质、能量
4.封闭
概念检测
1.√ 2.√ 3.× 4.√
5.× 提示：河流轻度污染后的恢复属于抵抗力稳定性，火灾后草原的恢复属于恢复力稳定性。
6.× 7.×
典题演练应用
1.A 塞罕坝由荒原恢复为林海的过程，是在原有土壤条件基本保留，甚至还保留了一些植物的地方发生的演替，属于次生演替，A错误；恢复中的塞罕坝生态系统的组分逐渐增多，食物网趋于复杂化，其自我调节能力逐渐增大，因此抵抗力稳定性逐渐增强，B正确；经林场建设者的多年努力，创造了荒原变林海的人间奇迹，说明人类活动会影响塞罕坝林场群落演替的速度和方向，C正确；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，恢复并维持塞罕坝林场生态平衡的机制为负反馈调节，D正确。
2.C S1所代表的面积越大，生态系统的抵抗力稳定性越高，不同生态系统b→c的幅度不同，说明不同生态系统抵抗力稳定性大小不同，B正确；不同生态系统c→d的时间不同，说明不同生态系统恢复力稳定性大小不同，C错误；S3所代表的面积越小，生态系统的稳定性越高，生态系统的自我调节能力越高，D正确。
3.B 生态缸②③④应置于散射光下，不能置于直射光下，A错误；生态缸②中的氧气含量应该高于生态缸③，因为前者比后者少一级消费者，耗氧少，B正确；生态缸①中缺少光，生态缸②中成分齐全，且消费者数量较少，生产者、消费者以及分解者之间应保持适宜比例，以维持生态系统的相对稳定，生态缸③成分齐全，消费者数量较多，而生态缸④中缺乏分解者（泥沙），因此，生态缸①的稳定性最弱，生态缸②的稳定性最强，C错误；生态缸②和③中均含有生态系统所必需的全部组成成分，D错误。
【研真题·扣教材】
1.B 细胞中碳元素的含量高于磷元素，故在生物地球化学循环中，磷元素年周转量比碳元素少，A正确；人类施用磷肥等农业生产活动，使部分磷留在无机环境里，会改变磷循环速率，B错误；植物吸收利用的磷可用于合成磷脂、ATP、DNA、RNA等物质，故磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程，C正确；磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环，D正确。
2.B 松树释放植物信息素吸引寄生蜂，植物信息素属于化学信息，A正确；松叶蜂幼虫攻击松树不需要凭借该信息，B错误；寄生蜂将卵产入松叶蜂幼虫体内，寄生蜂卵孵化后以松叶蜂幼虫为食，从而减少松树受到的攻击，松树受到松叶蜂幼虫攻击时，会释放植物信息素，吸引寄生蜂将卵产入松叶蜂幼虫体内，两者相互合作，彼此也能分开，属于原始合作关系，C正确；通过该信息的调节使得松树、松叶蜂、寄生蜂维持相对稳定，有利于维持松林群落的平衡与稳定，D正确。
3.D 自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息，称为物理信息，因此，芦鹀的鸣唱声属于物理信息，A正确。生物都有适应环境的特征，某种芦鹀分布在不同地区的三个种群，因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧，说明求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果，B正确。在生态系统中的信息传递过程中，不仅有信息产生的部位——信息源；也有信息传播的媒介——信道，空气、水以及其他介质均可以传播信息；还需要信息接收的生物或其部位——信息受体。芦鹀之间通过鸣唱形成信息流，芦鹀既是信息源又是信息受体，C正确。某种芦鹀分布在不同地区的三个种群，虽和求偶有关的鸣唱特征有明显分歧，但这三个种群仍属于同一物种，因此这三个芦鹀种群不存在生殖隔离，D错误。
4.（1）分解者 非生物的物质和能量 NP
（2）麦秸还田对微生物的数量几乎没有影响，不能增加土壤中营养成分的含量 实现物质和能量的多级利用，提高能量利用率，减少人类对生态和环境的影响 （3）②③
解析：（1）生态系统的组成成分包括生物成分和非生物成分，生物成分包括生产者、消费者和分解者，非生物成分包括非生物的物质和能量。分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，土壤中的微生物的作用主要是将有机物分解为无机物，因此主要属于分解者；施用的肥料属于非生物的物质和能量。根据图a可知，与CK相比，M、NP和S三种施肥方式中对土壤微生物数量影响最大的是NP。（2）已知S组施用的麦秸未经处理，从图a的结果可以看出，与CK组相比，S组对微生物的数量几乎没有影响，不能增加土壤中营养成分的含量，导致小麦产量差异不显著。秸秆可用于生产畜禽饲料和食用菌，畜禽粪便和使用过的食用菌培养基用于还田，这种利用方式实现了物质和能量的多级利用，可提高能量的利用率，从而减少了人类对生态和环境的影响，降低了生存所需的生产资源和吸纳废物的土地与水域的面积，导致生态足迹降低。（3）根据图示信息，合理施肥可以增加土壤中微生物的数量和脲酶的活性，从而提高氮的循环效率，①正确；施肥的方法不同，土壤微生物数量和脲酶活性也存在差异，麦秸还田对土壤微生物的数量几乎没有影响，并可降低脲酶活性，②错误；为提高土壤肥力，短期内施用化肥比有机肥更有效，因为施用化肥后土壤微生物数量增加的速度和脲酶活性增大的幅度都最大，③错误；施用有机肥时，松土可增加土壤中的空气含量，利于土壤中需氧微生物的有氧呼吸，促进有机肥的分解利用，④正确。
真题重组练
（1）× 提示：水生消费者通过细胞呼吸消耗有机碳，产生CO2，增加了碳的排放。
（2）√ （3）√ （4）√ （5）√
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第50讲 生态系统的物质循环、信息传递和稳定性
高中总复习·生物
课程标准
1. 分析生态系统中的物质在生物群落与非生物环境之间不断循环的规律。
2. 阐明某些有害物质会通过食物链不断富集的现象。
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. 阐明生态系统通过自我调节作用抵御和消除一定限度的外来干扰，保持
或恢复自身结构和功能的相对稳定。
1. 破考点·抓必备
2. 研真题·扣教材
3. 验收效·提能力
目录
Contents
01
破考点·抓必备
梳理归纳， 巩固基本知识
考点一 生态系统的物质循环
1. 物质循环的实例——碳循环
（1）请写出图中各标号的含义
a. ；b. ；c. ；d.
；e. 。
生产者
消费者
呼吸作用
光合作用或化能合
成作用
呼吸作用
（2）碳的存在形式及循环途径
提醒 碳循环模式图常见形式分析
（3）温室效应
【教材拾遗】 （选择性必修2 P63与社会的联系）温室效应加剧的原因是
化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放，引起全球性的气候变
化。我国政府采取的措施是一方面采取积极措施减少二氧化碳排放，另一
方面大力植树种草，提高森林覆盖率。
2. 生态系统物质循环的概念
①能够在生物群落和非生物环境之间循环的是各种化学元素，不是化
学物质。
②生态系统的物质循环中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统，而
是指地球上最大的生态系统——生物圈，因此物质循环具有全球性。
提醒 物质循环概念解读
3. 生物富集
提醒 营养级越高的生物，体内富集的重金属或者难分解污染物的积累量越
多，跟能量金字塔正好相反。
4. 物质循环与能量流动的区别与联系
【教材拾遗】 （选择性必修2 P67拓展应用）生物圈是一个在“物质”上
自给自足的系统，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。
1. （选择性必修2 P61～62思考·讨论）碳元素可以在一个相对封闭的群落
内部往复循环。 （ × ）
提示：碳元素在生物群落与非生物环境之间往复循环。
2. （选择性必修2 P62正文）碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要
是以有机物的形式进行的。 （ × ）
3. （选择性必修2 P63与社会的联系）碳循环中生物的呼吸作用和微生物
的分解作用，导致了温室效应现象的出现。 （ × ）
提示：温室效应出现的主要原因是化石燃料的大量燃烧。
×
×
×
4. （选择性必修2 P64正文）铅可沿食物链进入人体，在人体内的浓度可
能超过环境浓度。 （ √ ）
5. （选择性必修2 P65正文）只有在光照下，生态系统的能量流动和物质
循环才是同时进行的。 （ × ）
√
×
1. （2025·河南九师联盟）如图是某生态系统的碳循环示意图，箭头表示
碳流动的方向。下列叙述错误的是（ ）
A. 碳在生物群落内主要以含碳有机物的形式流动
B. 甲固定的能量除呼吸消耗外，其余都流入下一个营养级
C. 丙和乙的种间关系为捕食和种间竞争
D. 若缺少甲和丁，该生态系统将会崩溃
√
解析： 碳在生物群落与非生物环境之间以CO2的形式流动，在生物群落
内主要以含碳有机物的形式流动，A正确；甲（生产者）固定的能量除呼
吸消耗外，还流入下一个营养级和流入分解者，B错误；丙和乙有捕食关
系，同时都捕食甲，故它们的种间关系为捕食和种间竞争，C正确；生产
者和分解者是生态系统中必不可少的成分，缺失它们该生态系统将会崩
溃，D正确。
2. （2025·青岛模拟）热液生态系统是在地质活跃的深海区域，由于火山爆发产生的岩浆热源驱动，形成的以热液口为中心、四周逐渐降低的温度梯度带。该生态系统具有独特的极端条件，常富含H2S、CH4、重金属等物质，其部分能量流动关系如图。下列有关分析错误的是（ ）
A. 硫氧化菌可以利用H2S氧化释放的能量合成
有机物，这也属于化能合成作用的实例之一
B. 甲烷氧化菌可以利用氧化热液中的甲烷释放
的能量合成有机物，属于自养型生物
C. 温度梯度带中不同的生物种群分布仅体现了群落的垂直结构
D. 该热液口多种生物可能因为生物富集而出现重金属超标现象
√
解析： 硫氧化菌是化能合成型细菌，可以利用H2S氧化释放的能量合成有机物，A正确；甲烷氧化菌可以利用氧化热液中的甲烷释放的能量合成有机物，即可以进行化能合成作用，属于自养型生物，B正确；温度梯度带是在水平方向和垂直方向上形成的，其中生物种群分布体现了群落的水平结构和垂直结构，C错误；重金属沿着食物链传递，营养级越高，通过生物富集作用富集的重金属浓度越高，D正确。
考点二 生态系统的信息传递
1. 生态系统中信息的种类
2. 生态系统中信息传递的范围、过程及特点
提醒 ①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并非所有的信息传
递均具有双向性。比如草原上，草的绿色给羊传递了可食用的信息，
羊并不传递信息给草。
3. 信息传递在生态系统中的作用
4. 信息传递在农业生产中的应用
1. （选择性必修2 P69正文）物理信息可来源于非生物环境，也可来自生
物个体或群体。 （ √ ）
2. （选择性必修2 P69正文）昆虫、鱼类以及哺乳动物等生物体中都存在
能传递信息的化学物质——信息素。 （ √ ）
3. （选择性必修2 P69正文）鸟类突然振翅飞起对同伴报警为行为信息，
通过尖锐的鸣叫报警为物理信息。 （ √ ）
4. （选择性必修2 P69正文）在生态系统的信息传递中，需要植物的叶、
芽及细胞中的光敏色素等信息受体参与。 （ √ ）
√
√
√
√
5. （选择性必修2 P71正文）生态系统的信息传递既存在于细胞与细胞之
间、同种生物之内，也发生在不同生物之间。 （ × ）
×
6. （选择性必修2 P71正文）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。 （ √ ）
√
1. （2025·漯河一高质检）信息传递在生态系统中有着广泛的应用，下列
叙述错误的是（ ）
A. 头狼的嚎叫声是一种物理信息
B. “燕燕于飞，差池其羽”表达的是行为信息
C. 神经细胞释放的神经递质是一种化学信息
D. 草原返青时，“绿色”为食草动物提供的信息有调节作用
√
解析： 声音是一种物理信息，A正确；“燕燕于飞，差池其羽”意
思是燕子飞在天上，参差舒展翅膀，体现的是行为信息，B正确；神经
细胞释放神经递质发生在生物体内，不属于生态系统的信息传递，C错
误；草原的绿色（物理信息）为食草动物提供可以采食的信息，有调
节作用，D正确。
2. （2024·江苏徐州模拟）梨小食心虫是果园的主要害虫之一，为控制其
危害，需要多次喷药防治，增加了环境污染的风险。科研人员利用性信息
素迷向技术在田间高剂量、多位点释放梨小食心虫性信息素，掩盖雌虫释
放的性信息素气味，使雄虫无法找到雌虫，降低成虫交配概率，以达到防
治目的。下列叙述错误的是（ ）
A. 多次、大量喷施农药会导致梨小食心虫种群的抗药性增强
B. 性信息素迷向技术通过改变梨小食心虫的性别比例来降低其出生率
C. 梨小食心虫的性信息素属于化学信息，性信息素迷向技术属于生物防治
D. 性信息素影响梨小食心虫的交配，说明种群的繁衍离不开信息的传递
√
解析： 多次、大量喷施农药会将有抗药性的个体筛选出来，后代中具
有抗药性的个体会逐渐增多，种群的抗药性增强，A正确；据题干可知，
性信息素迷向技术是通过掩盖雌虫释放的性信息素气味，使雄虫无法找到
雌虫，降低成虫交配概率，并没有改变性别比例，B错误；性信息素属于
化学信息，利用性信息素迷向技术既可以达到防治害虫的目的，又不会对
环境造成污染，属于生物防治，C正确；性信息素迷向技术可以掩盖雌虫
释放的性信息素气味，从而导致成虫交配概率降低，说明种群的繁衍离不
开性信息素这种信息的传递，D正确。
3. （2025·山东济南高三开学考）如图为生态系统信息传递模式图，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的
B. 生态系统的功能主要是能量流动和物质循环，还有信息传递
C. 物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则
决定着能量流动和物质循环的方向
D. 生态系统的反馈调节必须依赖于信息传递
√
解析： 能量流动的特点是单向流动、逐级递减，在物质循环过程中，
物质是反复利用、循环流动的，信息传递往往是双向的。
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
提醒 ①某一生态系统在彻底破坏之前，受到外界干扰，遭到一定程度
的破坏而恢复的过程，应视为抵抗力稳定性，如河流轻度污染的净
化；若遭到较大程度破坏，则其恢复过程应视为恢复力稳定性，如火
灾后草原的恢复等。
②生态系统的稳定性主要与生物种类有关，还要考虑生物的个体数量。食
物链数量越多越稳定，若食物链数量相同，再看生产者，生产者种类和数
量多的稳定程度更高。
③特例：冻原、荒漠等生态系统两种稳定性都比较低。
3. 提高生态系统的稳定性
4. 设计制作生态缸
1. （选择性必修2 P73正文）生态系统的结构和功能处于相对稳定状态，
就是生态平衡。 （ √ ）
2. （选择性必修2 P74正文）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. （选择性必修2 P74正文）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. （选择性必修2 P75正文）自我调节能力越强的生态系统，其抵抗力稳
定性也就越高。 （ √ ）
√
√
×
√
5. （选择性必修2 P77拓展应用）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。 （ × ）
提示：河流轻度污染后的恢复属于抵抗力稳定性，火灾后草原的恢复属于
恢复力稳定性。
6. （选择性必修2 P75正文）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. （选择性必修2 P78探究·实践）就生态系统结构而言，生态缸的稳定性
取决于物种数。 （ × ）
×
×
×
1. （2025·江西南昌开学考）塞罕坝在辽金时期被称作“千里松林”，由于过度采伐成为草木稀疏的荒原，经林场建设者的多年努力，创造了荒原变林海的人间奇迹，并获得联合国环保最高荣誉——“地球卫士奖”荣誉称号。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 塞罕坝由荒原恢复为林海的过程中发生了初生演替
B. 恢复中的塞罕坝生态系统的抵抗力稳定性逐渐增强
C. 人类活动会影响塞罕坝林场群落演替的速度和方向
D. 恢复并维持塞罕坝林场生态平衡的机制为负反馈调节
√
解析： 塞罕坝由荒原恢复为林海的过程，是在原有土壤条件基本保留，甚至还保留了一些植物的地方发生的演替，属于次生演替，A错误；恢复中的塞罕坝生态系统的组分逐渐增多，食物网趋于复杂化，其自我调节能力逐渐增大，因此抵抗力稳定性逐渐增强，B正确；经林场建设者的多年努力，创造了荒原变林海的人间奇迹，说明人类活动会影响塞罕坝林场群落演替的速度和方向，C正确；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，恢复并维持塞罕坝林场生态平衡的机制为负反馈调节，D正确。
2. 如图表示正常生态系统受到一定程度的干扰后，生态系统抵抗力稳定性与恢复力稳定性关系示意图。下列说法不正确的是（ ）
A. 一般情况下，生态系统的抵抗力稳定性与生态
系统营养结构的复杂程度呈正相关
B. 不同生态系统b→c的幅度不同，说明不同生态系统抵抗力稳定性大小不同
C. 不同生态系统c→d的时间不同，说明不同生态系统抵抗力稳定性大小不同
D. S3所代表的面积越小，生态系统的自我调节能力越高
√
解析： S1所代表的面积越大，生态系统的抵抗力稳定性越高，不同生
态系统b→c的幅度不同，说明不同生态系统抵抗力稳定性大小不同，B正
确；不同生态系统c→d的时间不同，说明不同生态系统恢复力稳定性大小
不同，C错误；S3所代表的面积越小，生态系统的稳定性越高，生态系统
的自我调节能力越高，D正确。
题后归纳
抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系
3. 为观察生态系统的稳定性，某兴趣小组设计了4个密闭、透明的生态
缸，各缸内的组成和条件见下表。下列叙述正确的是（ ）
生态系统组成 光 水草 藻类 浮游动物 小鱼 泥沙
生态 缸编 号 ① － ＋ ＋ ＋ － ＋
② ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋
③ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
④ ＋ ＋ ＋ ＋ － －
注：“＋”表示有；“－”表示无。
A. 生态缸②③④应置于太阳光直射的地方
B. 生态缸②中的氧气含量应该高于生态缸③
C. 生态缸①的稳定性最弱，生态缸④的稳定性最强
D. 只有生态缸③中含有生态系统所必需的全部组成成分
√
解析： 生态缸②③④应置于散射光下，不能置于直射光下，A错
误；生态缸②中的氧气含量应该高于生态缸③，因为前者比后者少一
级消费者，耗氧少，B正确；生态缸①中缺少光，生态缸②中成分齐
全，且消费者数量较少，生产者、消费者以及分解者之间应保持适宜
比例，以维持生态系统的相对稳定，生态缸③成分齐全，消费者数量
较多，而生态缸④中缺乏分解者（泥沙），因此，生态缸①的稳定性
最弱，生态缸②的稳定性最强，C错误；生态缸②和③中均含有生态系
统所必需的全部组成成分，D错误。
02
研真题·扣教材
探究分析， 培养核心技能
1. （2024·安徽高考6题）磷循环是生物圈物质循环的重要组成部分。磷经
岩石风化、溶解、生物吸收利用、微生物分解，进入环境后少量返回生物
群落，大部分沉积并进一步形成岩石。岩石风化后磷再次参与循环。下列
叙述错误的是（ ）
A. 在生物地球化学循环中，磷元素年周转量比碳元素少
B. 人类施用磷肥等农业生产活动不会改变磷循环速率
C. 磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程
D. 磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环
√
解析： 细胞中碳元素的含量高于磷元素，故在生物地球化学循环中，
磷元素年周转量比碳元素少，A正确；人类施用磷肥等农业生产活动，使
部分磷留在无机环境里，会改变磷循环速率，B错误；植物吸收利用的磷
可用于合成磷脂、ATP、DNA、RNA等物质，故磷参与生态系统中能量的
输入、传递、转化和散失过程，C正确；磷主要以磷酸盐的形式在生物群
落与无机环境之间循环，D正确。
2. （2024·广东高考8题）松树受到松叶蜂幼虫攻击时，会释放植物信息
素，吸引寄生蜂将卵产入松叶蜂幼虫体内，寄生蜂卵孵化后以松叶蜂幼虫
为食。下列分析错误的是（ ）
A. 该过程中松树释放的信息应是化学信息
B. 3种生物凭借该信息相互联系形成食物链
C. 松树和寄生蜂的种间关系属于原始合作
D. 该信息有利于维持松林群落的平衡与稳定
√
解析： 松树释放植物信息素吸引寄生蜂，植物信息素属于化学信息，A
正确；松叶蜂幼虫攻击松树不需要凭借该信息，B错误；寄生蜂将卵产入
松叶蜂幼虫体内，寄生蜂卵孵化后以松叶蜂幼虫为食，从而减少松树受到
的攻击，松树受到松叶蜂幼虫攻击时，会释放植物信息素，吸引寄生蜂将
卵产入松叶蜂幼虫体内，两者相互合作，彼此也能分开，属于原始合作关
系，C正确；通过该信息的调节使得松树、松叶蜂、寄生蜂维持相对稳
定，有利于维持松林群落的平衡与稳定，D正确。
溯源教材
（1）植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等是化学
信息。 （见选择性必修2 P69正文）
（2）信息传递影响生物的生长、发育、繁殖，以及取食、居住、社会行
为等。 （见选择性必修2 P71正文）
（3）原始合作：两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，
各自也能独立生活。 （见选择性必修2 P24正文）
（4）信息传递能调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳
定。 （见选择性必修2 P71正文）
3. （2024·湖北高考7题）研究发现，某种芦鹀分布在不同地区的三个种
群，因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧。不同芦鹀种群的两个和
求偶有关的鸣唱特征，相较于其他鸣唱特征有明显分歧。因此推测和求偶
有关的鸣唱特征，在芦鹀的早期物种形成过程中有重要作用。下列叙述错
误的是（ ）
A. 芦鹀的鸣唱声属于物理信息
B. 求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果
C. 芦鹀之间通过鸣唱形成信息流，芦鹀既是信息源又是信息受体
D. 和求偶有关的鸣唱特征的差异，表明这三个芦鹀种群存在生殖隔离
√
解析： 自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递
的信息，称为物理信息，因此，芦鹀的鸣唱声属于物理信息，A正确。生
物都有适应环境的特征，某种芦鹀分布在不同地区的三个种群，因栖息地
环境的差异导致声音信号发生分歧，说明求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环
境之间协同进化的结果，B正确。在生态系统中的信息传递过程中，不仅
有信息产生的部位——信息源；也有信息传播的媒介——信道，空气、水
以及其他介质均可以传播信息；还需要信息接收的生物或其部位——信息
受体。芦鹀之间通过鸣唱形成信息流，芦鹀既是信息源又是信息受体，C
正确。某种芦鹀分布在不同地区的三个种群，虽和求偶有关的鸣唱特征有
明显分歧，但这三个种群仍属于同一物种，因此这三个芦鹀种群不存在生
殖隔离，D错误。
4. （2024·湖南高考20题）土壤中的微生物数量与脲酶活性可反映土
壤的肥力状况。为研究不同施肥方式对土壤微生物数量和脲酶活性的
影响，试验分组如下：不施肥（CK）、有机肥（M）、化肥（NP）、
麦秸还田（S）、有机肥＋化肥（M＋NP）、麦秸还田＋化肥（S＋
NP），其中，NP中氮肥为尿素，麦秸未经处理直接还田，结果如图所
示。回答下列问题：
（1）从生态系统组成成分分析，土壤中的微生物主要属于 ，
施用的肥料属于 。M、NP和S三种施肥方式中，
对土壤微生物数量影响最大的是 。
解析： 生态系统的组成成分包括生物成分和非生物成分，生物成分
包括生产者、消费者和分解者，非生物成分包括非生物的物质和能量。分
解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，土壤中的微生物的作
用主要是将有机物分解为无机物，因此主要属于分解者；施用的肥料属于
非生物的物质和能量。根据图a可知，与CK相比，M、NP和S三种施肥方
式中对土壤微生物数量影响最大的是NP。
分解者
非生物的物质和能量
NP
（2）研究还表明，与CK组相比，S组小麦产量差异不显著。据图a分析，
其原因是
；
秸秆可用于生产畜禽饲料和食用菌，畜禽粪便和使用过的食用菌培养基用
于还田，该利用方式能降低生态足迹的原因是
。
麦秸还田对微生物的数量几乎没有影响，不能增加土壤中营养
成分的含量
实现物质和能量的多级利
用，提高能量利用率，减少人类对生态和环境的影响
解析： 已知S组施用的麦秸未经处理，从图a的结果可以看出，与CK
组相比，S组对微生物的数量几乎没有影响，不能增加土壤中营养成分的
含量，导致小麦产量差异不显著。秸秆可用于生产畜禽饲料和食用菌，畜
禽粪便和使用过的食用菌培养基用于还田，这种利用方式实现了物质和能
量的多级利用，可提高能量的利用率，从而减少了人类对生态和环境的影
响，降低了生存所需的生产资源和吸纳废物的土地与水域的面积，导致生
态足迹降低。
①合理施肥可以提高氮的循环效率
②施肥可增加土壤微生物数量和脲酶活性
③为提高土壤肥力，短期内施用有机肥比化肥更有效
④施用有机肥时，松土可促进有氧呼吸
（3）下列说法错误的是 （填序号）。
②③
解析： 根据图示信息，合理施肥可以增加土壤中微生物的数量和脲
酶的活性，从而提高氮的循环效率，①正确；施肥的方法不同，土壤微生
物数量和脲酶活性也存在差异，麦秸还田对土壤微生物的数量几乎没有影
响，并可降低脲酶活性，②错误；为提高土壤肥力，短期内施用化肥比有
机肥更有效，因为施用化肥后土壤微生物数量增加的速度和脲酶活性增大
的幅度都最大，③错误；施用有机肥时，松土可增加土壤中的空气含量，
利于土壤中需氧微生物的有氧呼吸，促进有机肥的分解利用，④正确。
（1）水生消费者对有机碳的利用，缓解了碳排放。 （2023·湖北高考）
（ × ）
提示：水生消费者通过细胞呼吸消耗有机碳，产生CO2，增加了碳的排
放。
（2）“油菜花开陌野黄，清香扑鼻蜂蝶舞”。油菜花通过物理、化学信
息吸引蜂蝶。 （2023·湖南高考） （ √ ）
（3）采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递。 （2022·湖南高考）
（ √ ）
×
√
√
（4）相对稳定的能量流动、物质循环和信息传递是生态系统平衡的特
征。 （2022·河北高考） （ √ ）
（5）与自然草地相比，物种比较单一的人工草坪自我维持结构和功能相
对稳定的能力较低。 （2022·辽宁高考） （ √ ）
√
√
03
验收效·提能力
跟踪训练，检验学习效果
一、选择题
1. （2025·江西南昌开学考试）2023年4月，我国自然资源部、国家发展改
革委、财政部、国家林草局联合印发了《生态系统碳汇能力巩固提升实施
方案》，碳循环是实现“固碳增汇”的重要基础。下列相关叙述错误的是
（ ）
A. 碳循环是指碳元素在生物群落与非生物环境之间的循环过程
B. 根据生物富集效应，食物链中最高营养级含碳有机物的浓度最高
C. 碳循环过程中，物质作为能量的载体，能量作为物质循环的动力
D. 化石燃料的使用、水泥的生产等是二氧化碳浓度升高的主要原因
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√
解析： 富集效应是指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，镉、汞等金属、
DDT等有机化合物以及一些放射性物质通常会存在这样的生物富集现象，
而含碳有机物不一定属于以上的物质范畴，故不一定存在生物富集现象，
B错误。
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2. （2025·湖北十一校高三联考）莹蚊的幼虫生活在水中。为了防治莹
蚊，人们在某湖泊长期喷洒杀虫剂DDT。该杀虫剂在生物体内很难降解，
使用初期效果显著，后期效果下降，停用后检测该湖泊水体和几种生物体
内的DDT浓度，结果如下表所示。下列有关说法正确的是（ ）
检测对象 水 A B C D
DDT浓度/ （μg/kg） 0.02 15.5 16.1 0.1 0.53
A. 该湖泊生态系统的结构是指群落和非生物环境
B. DDT的使用导致莹蚊幼虫产生抗药性突变
C. 分析表中数据可推测生物B处于最低营养级
D. DDT存在生物富集现象且该现象具有全球性
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解析： 该湖泊生态系统的结构是指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）和营养结构（食物链和食物
网），A错误；莹蚊幼虫本身就存在抗药性突变，DDT只是对抗药性突变
起选择作用，B错误；由于DDT很难被分解，因此会随着食物链的延长而
逐渐在生物体内积累，生物B含有DDT的量最多，可能处于最高营养级，C
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，且这种有害
物质会随着生物迁移而出现在世界各地，因此DDT存在生物富集现象且该
现象具有全球性，D正确。
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3. （2025·广东茂名一模）下列关于生态系统信息传递的自然现象中，叙
述错误的是（ ）
A. “关关雎鸠，在河之洲”中的“关关”是属于物理信息
B. “落红不是无情物，化作春泥更护花”中的“落红”是护花的“信息
源”
C. 捕虫草产生香甜的分泌液诱捕昆虫，空气是“信道”
D. 唐莒蒲在每天的日照长度大于12小时才能开花，其细胞中的光敏色素
是“信息受体”
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解析： “关关雎鸠”指关关鸣叫的水鸟，声音属于生态系统的物理信
息，有利于种群的繁衍，A正确；“落红”指的是落花，落地后其中的有
机物被分解者分解为无机物后可以再次被植物吸收，体现的是生态系统的
物质循环，B错误；捕虫草产生香甜的分泌液，引诱昆虫前来并将其捕
食，通过空气传播，所以空气是“信道”，C正确；日照长度的变化是物
理信息，光照被光敏色素所识别，细胞中的光敏色素是“信息受体”，D
正确。
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4. （2025·河南郑州开学考）蝙蝠能发出超声波，并感知返回来的回声测出猎物的位置，敏捷地捕捉猎物；有些猎物（如飞蛾）也能感知蝙蝠发出的超声波而飞离蝙蝠。下列关于生态系统信息传递的叙述中，错误的是（ ）
A. 生态系统中的信息传递既存在于同种生物之内，也发生在不同生物之间
B. 相对于能量的单向流动，生态系统中的信息传递一定是双向的
C. 蝙蝠通过超声波捕食猎物，体现了生命活动的正常进行离不开信息的作用
D. 飞蛾通过超声波飞离蝙蝠，体现信息还能调节生物的种间关系
√
解析： 生态系统中的信息传递通常是双向的，但非生物环境和生物之
间的信息传递是单向的，B错误。
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5. （2025·山东潍坊高三期末）下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的
是（ ）
A. 河流受到轻微的污染依然清澈，属于恢复力稳定性
B. 恢复力稳定性弱的生态系统抵抗力稳定性一定强
C. “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. 引入新物种到一个生态系统使生物种类增加从而提高抵抗力稳定性
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解析： 河流受到轻微的污染依然清澈体现了抵抗干扰、保持原状的能
力，属于抵抗力稳定性，A错误；有些生态系统（如冻原）抵抗力稳定性
与恢复力稳定性都较弱，B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，C正确；向生态系统引入适当的物种可使生物种
类增加，从而提高抵抗力稳定性，若引入不当可能导致生物入侵，使生物
种类减少，从而降低抵抗力稳定性，D错误。
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6. （2025·安徽江淮十校联考）某同学用苔藓、金鱼藻、铁线蕨、蚯蚓、
鼠妇、蜗牛等生物和一些石块、泥土设计制作一个较为稳定的生态缸，以
下对其叙述正确的是（ ）
A. 虽然加入该生态缸的成分较丰富，但按生态系统成分概括为生产者、
消费者和分解者
B. 虽然该生态缸处于密封状态，但维持缸内生态系统能量流动和信息传递
的稳定仍需依赖外界环境
C. 维持生态缸的稳定性，应当设计保证缸中植物同化的能量与小动物和分
解者所同化的能量相当
D. 随着缸中苔藓、金鱼藻、铁线蕨等植物的生长繁殖，该生态缸的质量
先增加后逐渐维持稳定
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解析： 生态系统成分包含生产者、消费者、分解者、非生物的物质和
能量，A错误；为了维持生态缸的稳定性，应当设计保证缸中植物同化的
能量多于小动物和分解者所同化的能量，C错误；虽然密封的生态缸内物
质存在形式在变化，但是总质量是固定的，D错误。
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7. （2025·河北张家口调研）某稻田生态系统一年期间碳元素转移示意图如下，箭头和字母分别表示碳元素传递方向和转移量。下列分析不正确的是（ ）
A. c、e、f均可以表示有机物中碳元素的转移量
B. 在生产者的生长期内，该生态系统碳元素转移量为a＞（b＋c＋e）
C. 图中从水稻到昆虫之间的能量传递效率为10％～20％
D. （b＋d＋g）代表该生态系统中所有生物呼吸作用的碳转移量
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解析： 图中a、b、d、g可表示CO2中碳元素的转移量，c、e、f可表示
有机物中碳元素的转移量，A正确；在生产者的生长期内，光合产物有积
累，因此通过光合作用同化的碳元素多于消耗的碳元素，即a＞（b＋c＋
e），B正确；生态系统中相邻两个营养级间的能量传递效率为10％～20
％，而非两个生物类群之间的传递效率，C错误；由图可知，（b＋d＋g）
代表该生态系统中所有生物呼吸作用的碳转移量，D正确。
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8. （2025·北京东城区高三检测）如图所示为不同生态系统在相同的环境
条件变化下，甲和乙两个生物群落所表现出来的反应。据图分析，下列说
法正确的是（ ）
A. 甲生物群落的生物多样性高于乙生物群落的
B. 甲和乙群落所在生态系统稳定性不同，生物种类完全不同
C. 不同群落内部的负反馈调节维持着不同生态系统的稳定性
D. 甲所在的生态系统抵抗力稳定性低，则其恢复力稳定性一定强
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解析： 由题图可知，在相同环境条件的影响下，甲生物群落的变化明
显，说明其生态系统的抵抗力稳定性较低，生物多样性较低，A错误；甲
生物群落和乙生物群落对外界环境变化表现出的反应不同，说明它们所在
的生态系统稳定性不同，但有些生物种类可能会相同，B错误；负反馈调
节是生态系统自我调节能力的基础，C正确；并非所有生态系统的抵抗力
稳定性和恢复力稳定性都呈负相关，如北极冻原生态系统和荒漠生态系统
的抵抗力稳定性低，其恢复力稳定性也低，D错误。
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9. （2025·沈阳二中检测）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，错误的是（ ）
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
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解析： 北极苔原气候条件差，生态系统的生产力较弱，营养结构简单，抵抗力稳定性较低，A正确；北极苔原气候条件差，生态系统的生产力较弱，无论是物质的积累还是能量的周转都受环境条件的限制，恢复力稳定性较低，B正确；生态系统的每个结构，包括营养结构、非生物的物质和能量等均与生态系统的稳定性息息相关，没有任何一种结构要素与稳定性没有关联，只有关联性强与弱的区别，C错误；无机环境的变迁时刻影响着生态系统的稳定性，冰川融化影响北极的气候以及生态系统的边界范围、温度变化等，从而影响生态系统的稳定性，D正确。
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10. （2025·山东泰安模拟）我国政府在2020年的联合国大会上宣布，中国
将于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）。如图是生物圈碳循环示意图（图中生态系统的组成成分完整，但缺少部分途径）。下列相关分析错误的是（ ）
A. 增加E对CO2的吸收量是实现碳中和的重要举措
B. 若增加途径“A→E”，则成分C表示分解者
C. 碳在E、D、B间主要以有机物的形式沿食物链单向流动
D. 增加途径“C→A”和“A→E”后即可表示完整的碳循环
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解析： E表示生产者，能吸收CO2，增加生产者对CO2的吸收量，是有效实现碳中和的途径之一，D表示初级消费者，B表示次级消费者，碳在E、D、B间主要以含碳有机物的形式沿食物链单向流动，A、C正确；若增加途径“A→E”，即生产者通过光合作用或化能合成作用利用CO2形成有机物进入生物群落，则成分C表示分解者，B正确；增加途径“C→A”和“A→E”后，还需要增加化石燃料等的燃烧途径才能表示完整的碳循环，D错误。
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二、非选择题
11. （2025·江苏南京学情调研）图1为生态系统碳循环示意图，图2为某湖
泊生态系统主要生物类群示意图（浮游动物以浮游植物为食，食浮游生物
的鱼以浮游植物和浮游动物为食）。请据图回答下列问题：
（1）图1中有 条食物链，图2中食浮游生物的鱼属于
营养级。
一
第二、三
解析：图1中只有一条食物链，即植物→灰兔→猎豹。图2中食浮游生物的鱼捕食浮游植物时为第二营养级，捕食浮游动物时为第三营养级。
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（2）碳元素在生态系统中主要以 的形式在生物群落和非生物环境
之间循环。补充图1中缺少的箭头： （用图1中
文字和箭头表示）。
CO2
微生物→大气中的CO2
解析：碳元素在生物群落和非生物环境之间主要是以CO2的形式进行循环的，在生物群落内部主要是以含碳有机物的形式进行传递的。
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（3）图2所示某湖泊生态系统能量流动的起点是
。浮游动物同化的能量，除一部分流向食浮游生物的鱼外，其
余能量的去向是 （至少答出两点）。
浮游植物等生产者固定
的太阳能
分解者分解和自身呼吸作用消耗
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（4）如图2所示的某些浮游植物会产生有毒物质，与浮游动物相比，食浮
游生物的鱼体内有毒物质的浓度 （填“高”或“低”），其原因
是
。
高
由于生物富集作用，有毒物质通过食物链在生物体内不断积累，使其
浓度随消费者级别的升高而逐步增加
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谢谢观看！
