第46讲 生态系统的物质循环、信息传递和稳定性
复习目标 1.通过比较生态系统物质循环、能量流动与信息传递的区别与联系，建立物质与能量观； 2.通过分析生态系统的稳定性，建立稳态与平衡观； 3.根据碳循环过程建构物质循环模型，形成模型分析与建模的思维习惯； 4.通过分析抵抗力稳定性、恢复力稳定性与总稳定性的关系曲线，培养科学思维能力； 5.通过“设计制作生态缸，观察其稳定性”的实验，提高实验设计、动手操作及观察、分析能力； 6.通过分析信息传递在实践中的应用及提高生态系统稳定性的措施，形成保护生物与环境的责任感。
@考点1 生态系统的物质循环
考点1 生态系统的物质循环
A基础知识重点疑难
1.生态系统物质循环的概述
物质 组成生物体的 化学元素 ，如C、H、O、N、P、S等
范围 非生物环境和 生物群落 之间
特点 全球性、循环往复运动
笔记：例：你呼一口气，呼出的CO2有的可能随大气环流飘向异国他乡
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)碳的存在形式及循环途径
碳的存 在形式 生物群落内部：主要以 含碳有机物 形式存在
非生物环境中：主要以CO2和碳酸盐形式存在
碳的循 环形式 在生物群落和非生物环境之间主要以 CO2 形式循环
碳进入生物 群落的途径 绿色植物的光合作用和某些微生物的化能合成作用
碳返回非生物 环境的途径 生产者和消费者的 呼吸作用 、分解者的分解作用，以及 化石燃料 的燃烧
(3)温室效应
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
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
缓解 措施 植树造林 ，增加绿地面积；减少 化石燃料的燃烧 ，开发 清洁能源 ； 秸秆还田 ，增加农田土壤储碳量
3.生物富集
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
富集 原因 ①化学性质稳定；②能够被生物体吸收；③不易被排出
途径 食物链：随食物链 延长 ，营养级 越高 ，生物体内积累 越多
常见 物质 重金属如Pb、Cd、Hg等，人工合成的有机物如DDT、六六六等
4.能量流动、物质循环和生物富集的关系
项目 能量流动 物质循环 生物富集
范围 生态系统 各营养级 生物圈 生态系统 各营养级
特点 单向流动、逐级递减 全球性、循环往复运动 单向流动、逐级积累、全球性
形式 光能→化学能→热能 无机物 有机物 不易分解或排出的重金属或有机化合物
过程 沿食物链(网) 在生物群落与非生物环境间往复循环 沿食物链(网)
联系 ①在群落中它们的流动渠道都是食物链和食物网，且相互联系，同时进行，相互依存，不可分割；②能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解等；③物质是能量沿食物链(网)流动的载体，能量是物质在生物群落和非生物环境间循环往返的动力；④某些物质在沿食物链(网)流动时会发生生物富集
B拆解真题情境推理
[判断正误]
1.(2024·河北卷)水中投放能降解有机污染物的有益微生物可促进物质循环。( √ )
2.(2024·安徽卷)人类施用磷肥等农业生产活动不会改变磷循环速率。( × )
3.(2024·湖北卷)热带雨林生态系统中分解者丰富多样，其物质循环的速率快。( √ )
4.(2023·湖北卷)水生消费者对有机碳的利用，缓解了碳排放。( × )
5.(2020·全国卷Ⅲ)碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环。( √ )
6.(2023·江苏卷)碳循环中无机碳通过光合作用和化能合成作用进入生物群落。( √ )
7.(2023·湖北卷)在湖泊生态修复过程中，适度提高水生植物的多样性有助于碳的固定。( √，)
8.(2023·湖北卷)通过生物富集作用，镉能沿食物链传递到更高营养级。( √ )
9.(2023·辽宁卷)水中P沿食物链在生物体内聚集，最终积累在食物链顶端。( × )
[情境推理]
1.(2021·河北卷节选)碳循环具有全球性的主要原因： 。
提示：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，大气中的CO2能够随大气环流在全球范围内流动
2.(选择性必修2 P67“拓展应用2”)氮元素在生物群落与非生物环境间 (填“能”或“不能”)循环利用。请解释需不断向农田中施加氮肥的原因： 。
提示：能 农产品源源不断地从农田生态系统输出，其中的氮元素并不能全部归还土壤，所以需要施加氮肥，这与物质循环并不矛盾
3.生态学专家不会以某一单独的生态系统为单位进行物质循环的研究，试从物质循环特点的角度进行解释，其原因是 。
提示：物质循环发生在生物群落与无机环境之间，具有全球性的特点
4.(2020·全国卷Ⅱ)在污水净化过程中，除发挥污水处理厂的作用外，若要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素，请提供一个方案： 。
提示：种植能吸收这些金属元素的水生植物，再从植物中回收这些金属元素
C升华思维实战演练
物质循环
1.(2025·山东济南模拟)双碳，即碳达峰和碳中和的简称。我国力争2030年前实现碳达峰(CO2的排放量不再增长，达到峰值)，2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)。如图为某生态系统的碳循环示意图，图中字母表示生态系统的组成成分，数字表示CO2的排放量或减少量。下列叙述错误的是( C )
A.实现碳达峰后，空气中CO2的浓度仍可能会增加
B.图中C、D能通过食物关系促进生态系统的物质循环和能量流动
C.若用图中的数字构建碳中和数学模型，则该数学模型是①＝②＋③＋④
D.与碳在生物成分和环境之间传递相关的细胞器是线粒体和叶绿体
解析：A项正确：实现碳达峰后，空气中CO2的浓度仍可能会增加。B项正确：消费者在生态系统中通过食物关系促进物质循环和能量流动，题图中C和D表示消费者。C项错误：题图中CO2的排放量包括②③④⑤⑥，CO2的减少量为①，而碳中和指CO2排放量与减少量相等，故用图中的数字构建的碳中和数学模型是①＝②＋③＋④＋⑤＋⑥。D项正确：线粒体是细胞呼吸产生并释放CO2的主要场所，叶绿体是光合作用固定CO2的场所。
解题方法
“箭头分析法”分析常见碳循环模型
2.(2024·新课标卷)采用稻田养蟹的生态农业模式既可提高水稻产量又可收获螃蟹。下列叙述错误的是( B )
A.该模式中水稻属于第一营养级
B.该模式中水稻和螃蟹处于相同生态位
C.该模式可促进水稻对二氧化碳的吸收
D.该模式中碳循环在无机环境和生物间进行
解析：在稻田养蟹的生态农业模式中，水稻属于生产者，属于第一营养级，A正确；该模式中，水稻和螃蟹处于不同的生态位，B错误；该生态农业模式中，稻田中螃蟹通过细胞呼吸产生的二氧化碳可被水稻利用，提高水稻产量，C正确；该模式中，碳在无机环境中主要以二氧化碳、碳酸盐的形式存在，借助光合作用、水稻吸收利用，进入生物群落，再通过消费者的呼吸作用及分解者的分解作用，主要以二氧化碳的形式再次进入无机环境中，说明碳循环在无机环境和生物间进行，D正确。
溯源教材 找答案：一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的 空间位置 ，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的 生态位 。水稻和螃蟹处于 不同 (相同，不同)的生态位，由以上可以推断B 错误 。
3.(2024·安徽卷)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( B )
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，改变磷循环速率，B错误；植物吸收利用的磷可用于合成ATP、NADPH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。
生物富集作用
4.(2024·甘肃卷)土壤镉污染影响粮食生产和食品安全，是人类面临的重要环境问题。种植富集镉的植物可以修复镉污染的土壤。为了筛选这些植物，某科研小组研究了土壤中添加不同浓度镉后植物A和B的生长情况，以不添加镉为对照(镉含量0.82 mg·kg－1)。一段时间后，测量植物的地上、地下生物量和植物体镉含量，结果如下表。下列叙述错误的是( B )
镉浓度 (mg·kg－1) 地上生物量 (g·m－2) 地下生物量 (g·m－2) 植物体镉含量 (mg·kg－1)
植物A 植物B 植物A 植物B 植物A 植物B
对照 120.7 115.1 23.5 18.0 2.5 2.7
2 101.6 42.5 15.2 7.2 10.1 5.5
5 105.2 35.2 14.3 4.1 12.9 7.4
10 97.4 28.3 12.1 2.3 27.4 11.6
A.在不同浓度的镉处理下，植物A和B都发生了镉的富集
B.与植物A相比，植物B更适合作为土壤镉污染修复植物
C.在被镉污染的土壤中，镉对植物B生长的影响更大
D.若以两种植物作动物饲料，植物A的安全风险更大
解析：由表可知，与对照组相比，不同浓度的镉处理下，植物A和B的植物体镉含量都有所增加，说明植物A和B都发生了镉的富集，A正确；由表可知，在不同浓度的镉处理下，植物A的植物体镉含量、地上生物量和地下生物量都高于植物B，所以与植物B相比，植物A更适合作为土壤镉污染修复植物，B错误；由表可知，在相同的镉浓度处理下，植物A的地上生物量和地下生物量都高于植物B，说明在被镉污染的土壤中，镉对植物B生长的影响更大，C正确；由表可知，在不同浓度的镉处理下，植物A的植物体镉含量高于植物B，说明植物A对镉的富集能力更强，若以植物A作动物饲料，镉会沿着食物链进行富集，安全风险更大，D正确。
5.(2025·贵州贵阳二模)DDT是一种人工合成的有机氯杀虫剂，不易分解，易溶于脂肪并积累在动物脂肪中。如表所示为某一水域DDT在不同水生动物体内的生物富集系数(BCF)，BCF表示生物体中某种物质的浓度与环境中同种物质浓度的比值。下列叙述错误的是( B )
水生 动物 贻贝 海螺 浮游动物 鱼类 牡蛎
BCF 1.71 0.54 2.84 26.95 1.52
A.该水域中的鱼类在食物链中的营养级较高
B.DDT参与的物质循环与碳循环的过程相同
C.BCF的大小与DDT在生物体内分解的难易程度相关
D.减少有机氯类杀虫剂的使用可以降低生物富集系数
解析：有机氯杀虫剂DDT属于难以降解的化学物质，可以随捕食关系在食物链中进行富集，在最高营养级鱼类的含量最高，A正确；DDT会导致生物富集，因此DDT参与的物质循环与碳循环的过程不相同，B错误；BCF表示生物体中某种物质的浓度与环境中同种物质浓度的比值，根据DDT在不同水生动物体内的生物富集系数大小可知BCF的大小与DDT在生物体内分解的难易程度相关，C正确；减少杀虫剂的使用可以降低该生态系统的生物富集现象，D正确。
分步推理 找答案：生物在食物链中的营养级越高，体内重金属含量 越高 ，由以上可以推断A 正确
@考点2 生态系统的信息传递
考点2 生态系统的信息传递
A基础知识重点疑难
1.生态系统中信息的种类
类别 含义 来源 传递 形式 实例
物理 信息 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 非生物环境 (光、温度、湿度、磁场等)和生物个体或群体(声、颜色、形状等) 物理过程 萤火虫的闪光、植物五颜六色的花
化学 信息 生物产生的可以传递信息的 化学物质 植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等 信息素 昆虫的性外激素、狗利用其小便记路
行为 信息 生物通过其特殊行为特征在同种或异种生物之间传递的信息 动物 的特殊行为，主要指各种动作 动物的异 常表现及 其行为 昆虫的舞蹈、某些鸟类的求偶行为如孔雀开屏
笔记：行为信息往往是动物有一定“语言含义”的动作，只能发生在生物与生物之间，不能发生在生物与非生物环境之间
2.生态系统中信息传递的范围、过程及特点
范围 不包括细胞之间的传递，而是指种群内部个体之间、种群之间以及生物与非生物环境之间的传递
过程 信息源 (非生物环境、生物自身)→ 信道 (空气、水、其他介质)→信息受体(动植物的器官；植物细胞中的特殊物质，如光敏色素等)
特点 ①生态系统的信息传递既可以是双向的，也可以是单向的；既可以从低营养级向高营养级传递，也可以从高营养级向低营养级传递，还可以从非生物环境向生物群落传递 ②生物可以通过一种或多种信息类型进行交流，例如孔雀既可以通过开屏等行为信息进行求偶，也可以通过鸣叫等物理信息与同类交流
3.信息传递的作用
作用 实例
个体： 生命活动 的正常进行，离不开信息的作用 ①蝙蝠通过声波进行回声定位 ②某些植物的种子必须接收某种波长的光信息才能萌发生长
种群： 生物种群 的繁衍，也离不开信息的传递 ①当日照时间达到一定长度时，植物才能够开花 ②许多动物能够在特定时期释放用于吸引异性的信息素
群落和生态系统：信息还能够调节生物的 种间关系 ，进而维持 生态系统 的平衡与稳定 ①烟草植株受到蛾幼虫攻击后，能够产生一种可挥发的化学物质，白天吸引蛾幼虫的天敌，晚上驱赶夜间活动的雌蛾 ②在草原上，当草原返青时，“绿色”为食草动物提供了可以开始采食的信息 ③在森林中，狼能够根据兔留下的信息去猎捕后者，兔同样可以根据狼的气味或行为特征躲避猎捕
4.信息传递在农业生产中的应用
(1)应用：提高农畜产品的产量；对有害动物进行控制。
(2)实例：吸引传粉动物，提高传粉效率和结实率；延长光照时间提高产蛋率；生物防治。
(3)控制动物危害的技术方法比较
种类 化学防治 机械防治 生物防治
措施 喷施化学药剂等 人工捕捉等 引入天敌、寄生虫或使用信息素等
优点 ①作用迅速；②短期效果明显 ①无污染；②见效快，效果好 ①效果好且持久；②成本低，无污染
缺点 ①使害虫抗药性增强；②杀灭害虫天敌，破坏生态平衡；③污染环境 ①费时费力；②对体型很小的害虫难以实施 天敌数量不确定，甚至可能会引发生态危机
笔记：信息素的使用不属于化学防治，而是属于生物防治
B拆解真题情境推理
[判断正误]
1.(2024·湖北卷)芦鹀的鸣唱声属于物理信息。( √ )
2.(2024·湖北卷)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。( √ )
3.(2023·湖南卷)(题干信息：“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。( √ )
4. (2021·江苏卷)在繁殖季节，白鹭求偶时发出的鸣叫声属于行为信息。( × )
5.(2019·海南卷)某岛上的狼能够依据猎物留下的气味信息追捕猎物。( √ )
6.(2019·江苏卷)两只雄孔雀为吸引异性争相开屏，说明行为信息能够影响种间关系。( × )
[情境推理]
1.(选择性必修2 P72“概念检测2”)“燕燕于飞，差池其羽”“燕燕于飞，下上其音”(《诗经·国风》)，燕子表达的是哪一类信息？ 。
提示：行为信息和物理信息
2.在塑料大棚内，花农每天下午三点对菊花进行遮阴处理，可使其提前至“五一”开花，这说明信息传递具有的作用是 。
提示：影响生物种群的繁衍
3.狼能依据兔留下的气味去捕食后者，兔同样也能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕，这说明信息能 。
提示：调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
C升华思维实战演练
生态系统的信息传递
1.(2025·八省联考云南卷)蜜蜂白天取食花粉花蜜的同时为油菜花传粉。为研究油菜植株结实率，某学校兴趣小组调查了农田蜜蜂传粉情况。下列说法正确的是( D )
A.蜜蜂数量受花粉、气候等密度制约因素的影响
B.通过悬挂黑光灯调查蜜蜂种群密度
C.油菜花散发的气味对蜜蜂是物理信息
D.传粉昆虫不足时，可进行人工授粉提高结实率
解析：气候对种群的作用强度与该种群的密度无关，属于非密度制约因素，A错误；黑光灯诱捕法利用了昆虫趋光性的特点，蜜蜂没有趋光性，不能通过悬挂黑光灯调查蜜蜂种群密度，B错误；油菜花散发的气味对蜜蜂是化学信息，C错误；传粉昆虫不足时，可进行人工授粉增加受粉率，提高结实率，D正确。故选D。
解题方法
判断生态系统信息传递种类的方法
（1）从信息传播的途径判断
①涉及声音、颜色、温度等物理因素，可判断为物理信息。
②涉及的信息载体为化学物质，可判断为化学信息
③涉及特殊行为，可判断为行为信息。
（2）从文字表述的着重点判断
①孔雀开屏，若是通过羽毛的颜色等传递给对方，则属于物理信息。
②孔雀开屏，若是通过行为传递给对方，则属于行为信息。
2.(2024·广东卷)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( B )
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；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，从而使松叶蜂幼虫对松树的攻击减少，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 找答案：信息具有“能够调节生物的 种间关系 ，进而维持生态系统的平衡与 稳定 ”的功能，由以上可以推断D 正确 。
解题方法
巧判生态系统信息的类型
（1）涉及声音、颜色、植物形状、磁场、温度、湿度等信息，通过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼等或植物光敏色素、叶、芽等感知上述信息，则判断为物理信息。
（2）若涉及化学物质挥发性（如性外激素等）这一特点，则判断为化学信息。
（3）凡涉及“肢体语言”者均属于行为信息
（4）在影响视线的环境中（如深山密林），生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。
（5）在噜杂的环境中（如瀑布旁），生物多以“肢体语言”这种行为进行信息交流。
@考点3 生态系统的稳定性
考点3 生态系统的稳定性
A基础知识重点疑难
1.生态平衡
概念 生态系统的 结构 和 功能 处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡
特征 结构平衡 生态系统的 各组分 保持相对稳定
功能平衡 生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新
收支平衡 物质和能量的输入和输出平衡
调节 机制 负反馈 调节
笔记：不是指生态系统一成不变，而是一种动态的平衡
2.生态系统的稳定性
概念 生态系统 维持或恢复 自身结构与功能处于相对平衡状态的能力
原因 生态系统具有一定的 自我调节 能力
特点 生态系统的自我调节能力是 有限 的
3.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 定义 生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能 保持 原状的能力 生态系统在受到外界干扰因素的破坏后 恢复 到原状的能力
区 别 核心 抵抗干扰， 保持 原状 遭到破坏后 恢复 原状
影响 因素 一般来说，生态系统中的组分越多，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越 强 一般情况下生态系统中的组分越少，营养结构越简单，恢复力稳定性越 强
联 系 ①一般呈 负 相关，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生态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：
提醒 (1)特例：冻原、荒漠等生态系统两种稳定性都比较低。
(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。通常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一般稳定程度更高。
4.提高生态系统稳定性的措施
控制 干扰 应控制对生态系统的 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
物质、 能量 输入 对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的 物质和能量 投入，保证生态系统内部结构与功能的协调
5.设计并制作生态缸
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较强的生活力，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
笔记：制作原理：(1)将生态系统的基本成分进行组织，构建人工微生态系统；(2)系统内成分及营养级之间的比例适宜，使人工微生态系统正常运转
提醒 (1)观察稳定性，可通过观察生态缸内生物种类及数量的变化、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。
(2)由于生态缸中的生态系统极为简单，自我调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。
6.抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系
B拆解真题情境推理
[判断正误]
1.(2024·河北卷)种植水生植物使淀区(白洋淀湿地)食物网复杂化后，生态系统抵抗力稳定性增强。( √ )
2.(2022·河北卷)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。( √ )
3.(2022·辽宁卷)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。( √ )
4.(2021·河北卷)湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础。( × )
5.(2019·江苏卷)我国生物多样性较低的西部沙漠地区的自我调节能力较强，恢复力稳定性较高。( × )
[情境推理]
1.(2023·全国乙卷节选)负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。请从负反馈调节的角度分析，森林中害虫种群数量没有不断增加的原因是 。
提示：在森林中，当害虫数量增加时，食虫鸟类由于食物丰富，数量也会增多，这样，害虫种群的增长就会受到抑制
2.(2023·全国乙卷节选)从生态系统稳定性的角度来看，一般来说，森林生态系统的抵抗力稳定性高于农田生态系统，原因是 。
提示：与农田生态系统相比，森林生态系统中生物种类更多，营养结构更复杂，自我调节能力更强
3.(2020·全国卷Ⅱ节选)抵抗力稳定性的含义是 。
提示：生态系统抵抗外界干扰使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力
4.(选择性必修2 P75“正文”)判断某生态系统稳定性高的依据是 。
提示：生态系统的组分多，食物网复杂程度高
C升华思维实战演练
生态系统的稳定性
1.(2022·海南卷)珊瑚生态系统主要由珊瑚礁及生物群落组成，生物多样性丰富。下列有关叙述错误的是( B )
A.珊瑚虫为体内虫黄藻提供含氮物质，后者为前者提供有机物质，两者存在互利共生关系
B.珊瑚生态系统具有抵抗不良环境并保持原状的能力，这是恢复力稳定性的表现
C.对珊瑚礁的掠夺式开采会导致珊瑚生态系统遭到破坏
D.珊瑚生态系统生物多样性的形成是协同进化的结果
解析：“珊瑚虫为体内虫黄藻提供含氮物质，后者为前者提供有机物质”，珊瑚虫和体内虫黄藻互惠互利，属于互利共生关系，A正确；珊瑚生态系统具有抵抗不良环境并保持原状的能力，这是抵抗力稳定性的表现，B错误；对珊瑚礁的掠夺式开采属于人类过度使用生态系统的资源，会导致珊瑚生态系统遭到破坏，C正确；协同进化有利于生物多样性的增加，因此珊瑚生态系统生物多样性的形成是协同进化的结果，D正确。
溯源教材 找答案：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力，叫作 抵抗力 稳定性。生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力，叫作 恢复力 稳定性，由以上可以推断B 错误 。
2.(2025·福建漳州质检)河流生态系统受到养猪场排出的污水轻度污染后可以随水流逐渐净化。在沿河的甲、乙、丙、丁四处采集了水样进行分析，其结果如图所示。据图分析正确的是( D )
A.样品1、样品2、样品3的取样地点分别为乙、丙、丁
B.样品1中藻类植物大量增加的主要原因是水体中CO2浓度增加
C.样品2中细菌数量增大的主要原因是水体中无机盐离子浓度增加
D.样品3的数据说明该河流生态系统具有一定的自我调节能力
解析：污水进入河流后，近污染源的水域藻类减少，需氧细菌大量繁殖，分解污水中的无机盐等，溶解氧被大量消耗；远离污染源的水域藻类大量繁殖，通过光合作用释放氧气，无机盐等减少，需氧细菌的数量下降，因而溶解氧的消耗量减少，水中溶解氧含量逐渐恢复，因此比较水中溶解氧浓度可得出，样品1、样品2、样品3的取样地点分别为丙、乙、丁，A错误；样品1中藻类植物大量增加的主要原因是水体中N和P浓度增加，B错误；样品2的水样中细菌大量繁殖的原因是有机物浓度增加，C错误；样品3中的生物种类和数量以及物质种类和浓度与甲地水样中的相差不大，说明该河流生态系统具有一定的自我调节能力，D正确。
3.(2025·河北冀州中学月考)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( C )
不同生态系统中环境变化对生物群落的影响
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弱，则其恢复力稳定性一定强
解析：由图可知，在相同环境条件的影响下，甲生物群落的变化明显，说明其生物多样性较低，A错误；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，D错误。
解题方法
生态系统抵抗力稳定性强弱的一般判断方法
4.(2024·黑吉辽卷)为协调渔业资源的开发和保护，实现可持续发展，研究者在近海渔业生态系统的管控区中划分出甲(捕捞)、乙(非捕捞)两区域，探究捕捞产生的生态效应，部分食物链如图1。回答下列问题。
海藻海胆岩龙
(1)甲区域岩龙虾的捕捞使海胆密度上升，海藻生物量下降。捕捞压力加剧了海胆的种内竞争，引起海胆的迁出率和 死亡率 上升。乙区域禁捕后，捕食者的恢复 缓解 (填“缓解”或“加剧”)了海胆的种内竞争，海藻生物量增加。以上研究说明捕捞能 间接 (填“直接”或“间接”)降低海洋生态系统中海藻的生物量。
解析：(1)甲区域岩龙虾的捕捞使海胆密度上升，加剧了海胆的种内竞争，引起海胆的迁出率和死亡率上升，乙区域禁捕后，捕食者数量恢复，大量捕食海胆，导致海胆数目下降，缓解了海胆的种内竞争，以上研究说明捕捞能通过影响海胆的数目间接降低海洋生态系统中海藻的生物量。
(2)根据乙区域的研究结果推测，甲区域可通过 负反馈 调节机制恢复到乙区域的状态。当甲区域达到生态平衡，其具有的特征是结构平衡、功能平衡和 收支平衡 。
解析：(2)负反馈调节是生态系统具备自我调节能力的基础，因此根据乙区域的研究结果推测，甲区域可通过负反馈调节机制恢复到乙区域的状态。处于生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡和收支平衡的特征。
(3)为了合理开发渔业资源，构建生态学模型，探究岩龙虾种群出生率和死亡率与其数量的动态关系。仅基于模型(图2)分析，对处于B状态的岩龙虾种群进行捕捞时，为持续获得较大的岩龙虾产量，当年捕捞量应为 9 只；若当年最大捕捞量不能超过 29 只，否则需要采取有效保护措施保证岩龙虾种群的延续，原因是 若当年最大捕捞量超过29只，种群数量降到A点以下，死亡率大于出生率，种群会衰退 。
解析：(3)分析图2可知，B状态的岩龙虾种群数量为34只，岩龙虾种群数量为25只时，该种群的增长速率最快，因此为持续获得较大的岩龙虾产量，当年捕捞量应为34－25＝9只；若当年最大捕捞量超过34－5＝29只，种群数量会降到A点以下，死亡率大于出生率，种群会衰退，需要采取有效保护措施保证岩龙虾种群的延续。
解题方法
生态系统中正反馈调节和负反馈调节的比较
提醒 完成限时跟踪检测(四十六)
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第八单元 生物与环境
第46讲 生态系统的物质循环、信息传递和稳定性
复习目标 1.通过比较生态系统物质循环、能量流动与信息传递的区别与联系，建立物质与能量观； 2.通过分析生态系统的稳定性，建立稳态与平衡观； 3.根据碳循环过程建构物质循环模型，形成模型分析与建模的思维习惯； 4.通过分析抵抗力稳定性、恢复力稳定性与总稳定性的关系曲线，培养科学思维能力； 5.通过“设计制作生态缸，观察其稳定性”的实验，提高实验设计、动手操作及观察、分析能力； 6.通过分析信息传递在实践中的应用及提高生态系统稳定性的措施，形成保护生物与环境的责任感。
考点1 生态系统的物质循环
A基础知识重点疑难
1. 生态系统物质循环的概述
物质 组成生物体的 ，如C、H、O、N、P、S等
范围 非生物环境和 之间
特点 全球性、循环往复运动
笔记：例：你呼一口气，呼出的CO2有的可能随大气环流飘向异国他乡
化学元素
生物群落
2. 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
光合作用和化能合成作用
呼吸作用
(2)碳的存在形式及循环途径
碳的存
在形式 生物群落内部：主要以 形式存在
非生物环境中：主要以CO2和碳酸盐形式存在
碳的循
环形式 在生物群落和非生物环境之间主要以 形式循环
碳进入 生物
群落的 途径 绿色植物的光合作用和某些微生物的化能合成作用
含碳有机物
CO2
碳返回 非生物
环境的 途径 生产者和消费者的 、分解者的分解作用，以及 的 燃烧
呼吸作用
化石燃料
(3)温室效应
形成
原因 大量化石燃料的燃烧，导致大气中的 含量迅速增加，打破了生物圈中 碳循环的平衡
影响 使 ，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
缓解
措施 ，增加绿地面积；减少 ，开发 ； ，增加农田土壤储碳量
CO2
气温升高
植树造林
化石燃料的燃烧
清洁能
源
秸秆还田
3. 生物富集
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
富集
原因 ①化学性质稳定；②能够被生物体吸收；③不易被排出
途径 食物链：随食物链 ，营养级 ，生物体内积累
常见
物质 重金属如Pb、Cd、Hg等，人工合成的有机物如DDT、六六六等
延长
越高
越多
4. 能量流动、物质循环和生物富集的关系
项 目 能量流动 物质循环 生物富集
范 围 生态系统
生物圈 生态系统
特 点
形 式 不易分解或排出的重金属或有 机化合物
过 程 沿食物链(网) 沿食物链(网)
各营养级
各营养级
单向流动、逐级
递减
全球性、循环往复运动
单向流动、逐级积累、全球性
光能→化学能→
热能
无机物 有机物
在生物群落与非生物环境间
往复循环
项 目 能量流动 物质循环 生物富集
联 系 ①在群落中它们的流动渠道都是食物链和食物网，且相互联系，同时进行，相 互依存，不可分割；②能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和 分解等；③物质是能量沿食物链(网)流动的载体，能量是物质在生物群落和非生 物环境间循环往返的动力；④某些物质在沿食物链(网)流动时会发生生物富集
B拆解真题情境推理
[判断正误]
√
×
√
×
√
√
√
√
×
[情境推理]
1. (2021·河北卷节选)碳循环具有全球性的主要原因： 。
提示：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，大气中的 CO2能够随大气环流在全球范围内流动
2. (选择性必修2 P67“拓展应用2”)氮元素在生物群落与非生物环境间 (填“能” 或“不能”)循环利用。请解释需不断向农田中施加氮肥的原因： 。
提示：能 农产品源源不断地从农田生态系统输出，其中的氮元素并不能全部归还土 壤，所以需要施加氮肥，这与物质循环并不矛盾
3. 生态学专家不会以某一单独的生态系统为单位进行物质循环的研究，试从物质循环 特点的角度进行解释，其原因是 。
提示：物质循环发生在生物群落与无机环境之间，具有全球性的特点
4. (2020·全国卷Ⅱ)在污水净化过程中，除发挥污水处理厂的作用外，若要利用生物来 回收污水中的铜、镉等金属元素，请提供一个方案： 。
提示：种植能吸收这些金属元素的水生植物，再从植物中回收这些金属元素
C升华思维实战演练
物质循环
A. 实现碳达峰后，空气中CO2的浓度仍可能会增加
B. 图中C、D能通过食物关系促进生态系统的物质循环和能量流动
C. 若用图中的数字构建碳中和数学模型，则该数学模型是①＝②＋③＋④
D. 与碳在生物成分和环境之间传递相关的细胞器是线粒体和叶绿体
C
解析：A项正确：实现碳达峰后，空气中CO2的浓度仍可能会增加。B项正确：消费者 在生态系统中通过食物关系促进物质循环和能量流动，题图中C和D表示消费者。C项 错误：题图中CO2的排放量包括②③④⑤⑥，CO2的减少量为①，而碳中和指CO2排放 量与减少量相等，故用图中的数字构建的碳中和数学模型是①＝②＋③＋④＋⑤＋ ⑥。D项正确：线粒体是细胞呼吸产生并释放CO2的主要场所，叶绿体是光合作用固定 CO2的场所。
解题方法
“箭头分析法”分析常见碳循环模型
（1）“三看法”快速判断
( 2）常见模式图分析
A. 该模式中水稻属于第一营养级
B. 该模式中水稻和螃蟹处于相同生态位
C. 该模式可促进水稻对二氧化碳的吸收
D. 该模式中碳循环在无机环境和生物间进行
B
解析：在稻田养蟹的生态农业模式中，水稻属于生产者，属于第一营养级，A正确； 该模式中，水稻和螃蟹处于不同的生态位，B错误；该生态农业模式中，稻田中螃蟹 通过细胞呼吸产生的二氧化碳可被水稻利用，提高水稻产量，C正确；该模式中，碳 在无机环境中主要以二氧化碳、碳酸盐的形式存在，借助光合作用、水稻吸收利用， 进入生物群落，再通过消费者的呼吸作用及分解者的分解作用，主要以二氧化碳的形 式再次进入无机环境中，说明碳循环在无机环境和生物间进行，D正确。
溯源教材 找答案：一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的 ，占用 资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的 。水稻和螃蟹处 于 (相同，不同)的生态位，由以上可以推断B 。
空间位置
生态位
不同
错误
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
B
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，改 变磷循环速率，B错误；植物吸收利用的磷可用于合成ATP、NADPH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。
B
镉浓度
(mg·kg－1) 地上生物量
(g·m－2) 地下生物量
(g·m－2) 植物体镉含量
(mg·kg－1)
植物A 植物B 植物A 植物B 植物A 植物B
对照 120.7 115.1 23.5 18.0 2.5 2.7
2 101.6 42.5 15.2 7.2 10.1 5.5
5 105.2 35.2 14.3 4.1 12.9 7.4
10 97.4 28.3 12.1 2.3 27.4 11.6
A. 在不同浓度的镉处理下，植物A和B都发生了镉的富集
B. 与植物A相比，植物B更适合作为土壤镉污染修复植物
C. 在被镉污染的土壤中，镉对植物B生长的影响更大
D. 若以两种植物作动物饲料，植物A的安全风险更大
解析：由表可知，与对照组相比，不同浓度的镉处理下，植物A和B的植物体镉含量都 有所增加，说明植物A和B都发生了镉的富集，A正确；由表可知，在不同浓度的镉处 理下，植物A的植物体镉含量、地上生物量和地下生物量都高于植物B，所以与植物B 相比，植物A更适合作为土壤镉污染修复植物，B错误；由表可知，在相同的镉浓度处 理下，植物A的地上生物量和地下生物量都高于植物B，说明在被镉污染的土壤中，镉 对植物B生长的影响更大，C正确；由表可知，在不同浓度的镉处理下，植物A的植物 体镉含量高于植物B，说明植物A对镉的富集能力更强，若以植物A作动物饲料，镉会 沿着食物链进行富集，安全风险更大，D正确。
水生
动物 贻贝 海螺 浮游动物 鱼类 牡蛎
BCF 1.71 0.54 2.84 26.95 1.52
A. 该水域中的鱼类在食物链中的营养级较高
B. DDT参与的物质循环与碳循环的过程相同
C. BCF的大小与DDT在生物体内分解的难易程度相关
D. 减少有机氯类杀虫剂的使用可以降低生物富集系数
B
解析：有机氯杀虫剂DDT属于难以降解的化学物质，可以随捕食关系在食物链中进行 富集，在最高营养级鱼类的含量最高，A正确；DDT会导致生物富集，因此DDT参与 的物质循环与碳循环的过程不相同，B错误；BCF表示生物体中某种物质的浓度与环 境中同种物质浓度的比值，根据DDT在不同水生动物体内的生物富集系数大小可知 BCF的大小与DDT在生物体内分解的难易程度相关，C正确；减少杀虫剂的使用可以 降低该生态系统的生物富集现象，D正确。
越高
正确
。
考点2 生态系统的信息传递
A基础知识重点疑难
1. 生态系统中信息的种类
类 别 含义 来源 传递
形式 实例
物 理
信 息 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 (光、温 度、湿度、磁场等)和生 物个体或群体(声、颜 色、形状等) 物理过程 萤火虫的闪 光、植物五颜 六色的花
化 学
信 息 生物产生的可以传 递信息的 植物的生物碱、有机酸 等代谢产物，以及动物 的性外激素等 信息素 昆虫的性外激 素、狗利用其 小便记路
非生物环境
化学物
质
类 别 含义 来源 传递
形式 实例
行 为
信 息 生物通过其特殊行 为特征在同种或异 种生物之间传递的 信息 的特殊行为， 主要指各种动作 动物的异
常表现及
其行为 昆虫的舞蹈、 某些鸟类的求 偶行为如孔雀 开屏
笔记：行为信息往往是动物有一定“语言含义”的动作，只能发生在生物与生物之 间，不能发生在生物与非生物环境之间
动物
2. 生态系统中信息传递的范围、过程及特点
范围 不包括细胞之间的传递，而是指种群内部个体之间、种群之间以及生物与非生 物环境之间的传递
过程 (非生物环境、生物自身)→ (空气、水、其他介质)→信息受 体(动植物的器官；植物细胞中的特殊物质，如光敏色素等)
特点 ①生态系统的信息传递既可以是双向的，也可以是单向的；既可以从低营养级 向高营养级传递，也可以从高营养级向低营养级传递，还可以从非生物环境向 生物群落传递
②生物可以通过一种或多种信息类型进行交流，例如孔雀既可以通过开屏等行 为信息进行求偶，也可以通过鸣叫等物理信息与同类交流
信息源
信道
3. 信息传递的作用
作用 实例
个体： 的正常进行，离不开 信息的作用 ①蝙蝠通过声波进行回声定位
②某些植物的种子必须接收某种波长的光信息才能萌发生长
种群： 的繁衍，也离不开信 息的传递 ①当日照时间达到一定长度时，植物才能够开花
②许多动物能够在特定时期释放用于吸引异性的信息素
生命活动
生物种群
作用 实例
群落和生态系统：信 息还能够调节生物 的 ，进 而维持 的平衡与稳定 ①烟草植株受到蛾幼虫攻击后，能够产生一种可挥发的化学 物质，白天吸引蛾幼虫的天敌，晚上驱赶夜间活动的雌蛾
②在草原上，当草原返青时，“绿色”为食草动物提供了可 以开始采食的信息
③在森林中，狼能够根据兔留下的信息去猎捕后者，兔同样 可以根据狼的气味或行为特征躲避猎捕
种间关系
生态系统
4. 信息传递在农业生产中的应用
(1)应用：提高农畜产品的产量；对有害动物进行控制。
(2)实例：吸引传粉动物，提高传粉效率和结实率；延长光照时间提高产蛋率；生 物防治。
(3)控制动物危害的技术方法比较
种类 化学防治 机械防治 生物防治
措施 喷施化学药剂等 人工捕捉等 引入天敌、寄生虫或使用信息素等
优点 ①作用迅速；②短期效 果明显 ①无污染；②见效快， 效果好 ①效果好且持久；②成本 低，无污染
缺点 ①使害虫抗药性增强； ②杀灭害虫天敌，破坏 生态平衡；③污染环境 ①费时费力；②对体型 很小的害虫难以实施 天敌数量不确定，甚至可能 会引发生态危机
笔记：信息素的使用不属于化学防治，而是属于生物防治
√
√
√
×
√
×
[情境推理]
1. (选择性必修2 P72“概念检测2”)“燕燕于飞，差池其羽”“燕燕于飞，下上其 音”(《诗经·国风》)，燕子表达的是哪一类信息？ 。
提示：行为信息和物理信息
2. 在塑料大棚内，花农每天下午三点对菊花进行遮阴处理，可使其提前至“五一”开 花，这说明信息传递具有的作用是 。
提示：影响生物种群的繁衍
3. 狼能依据兔留下的气味去捕食后者，兔同样也能依据狼的气味或行为特征躲避猎 捕，这说明信息能 。
提示：调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
A. 蜜蜂数量受花粉、气候等密度制约因素的影响
B. 通过悬挂黑光灯调查蜜蜂种群密度
C. 油菜花散发的气味对蜜蜂是物理信息
D. 传粉昆虫不足时，可进行人工授粉提高结实率
D
解析：气候对种群的作用强度与该种群的密度无关，属于非密度制约因素，A错误； 黑光灯诱捕法利用了昆虫趋光性的特点，蜜蜂没有趋光性，不能通过悬挂黑光灯调查 蜜蜂种群密度，B错误；油菜花散发的气味对蜜蜂是化学信息，C错误；传粉昆虫不足 时，可进行人工授粉增加受粉率，提高结实率，D正确。故选D。
解题方法
判断生态系统信息传递种类的方法
（1）从信息传播的途径判断
①涉及声音、颜色、温度等物理因素，可判断为物理信息。
②涉及的信息载体为化学物质，可判断为化学信息
③涉及特殊行为，可判断为行为信息。
（2）从文字表述的着重点判断
①孔雀开屏，若是通过羽毛的颜色等传递给对方，则属于物理信息。
②孔雀开屏，若是通过行为传递给对方，则属于行为信息。
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
B
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；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， 从而使松叶蜂幼虫对松树的攻击减少，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 找答案：信息具有“能够调节生物的 ，进而维持生态系统的平 衡与 ”的功能，由以上可以推断D 。
种间关系
稳定
正确
解题方法
巧判生态系统信息的类型
（1）涉及声音、颜色、植物形状、磁场、温度、湿度等信息，通过动物感觉器官皮 肤、耳朵、眼等或植物光敏色素、叶、芽等感知上述信息，则判断为物理信息。
（2）若涉及化学物质挥发性（如性外激素等）这一特点，则判断为化学信息。
（3）凡涉及“肢体语言”者均属于行为信息
（4）在影响视线的环境中（如深山密林），生物间多依靠“声音”这种物理形式传递 信息。
（5）在噜杂的环境中（如瀑布旁），生物多以“肢体语言”这种行为进行信息交流。
考点3 生态系统的稳定性
1. 生态平衡
概念 生态系统的 和 处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡
特征 结构 平衡 生态系统的 保持相对稳定
功能 平衡 生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不 断流动，生物个体持续发展和更新
收支 平衡 物质和能量的输入和输出平衡
调节
机制 调节
笔记：不是指生态系统一成不变，而是一种动态的平衡
结构
功能
各组分
负反馈
A基础知识重点疑难
2. 生态系统的稳定性
概念 生态系统 自身结构与功能处于相对平衡状态的能力
原因 生态系统具有一定的 能力
特点 生态系统的自我调节能力是 的
维持或恢复
自我调节
有限
3. 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 定义 生态系统抵抗外界干扰并使自身的 结构与功能 原状的能力 生态系统在受到外界干扰因素的破坏 后 到原状的能力
区
别 核心 抵抗干扰， 原状 遭到破坏后 原状
影响
因素 一般来说，生态系统中的组分越 多，营养结构越复杂，抵抗力稳定 性越 一般情况下生态系统中的组分越少， 营养结构越简单，恢复力稳定性 越
保持
恢复
保持
恢复
强
强
联
系 ①一般呈 相关，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生态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：
负
提醒 (1)特例：冻原、荒漠等生态系统两种稳定性都比较低。
(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。通常食物链数 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一般稳定程 度更高。
4. 提高生态系统稳定性的措施
控制干扰 应控制对生态系统的 强度，在不超过生态系统 能力的范 围内，合理适度地利用生态系统
物质、能 量输入 对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的 投入，保证生态系统内部结构与功能的协调
干扰
自我调节
物质和能量
5. 设计并制作生态缸
设计要求 相关分析
生态缸必须是 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 较强的生活力，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 和 ，在一定时期内保持稳定
生态缸的材料必须 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
封闭
物质循环
能量流动
透明
设计要求 相关分析
生态缸的采光应用较强的 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
散射
笔记：制作原理：(1)将生态系统的基本成分进行组织，构建人工微生态系统；(2)系统 内成分及营养级之间的比例适宜，使人工微生态系统正常运转
提醒 (1)观察稳定性，可通过观察生态缸内生物种类及数量的变化、水质变化、基质 变化等判断生态系统的稳定性。
(2)由于生态缸中的生态系统极为简单，自我调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低， 生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。
6. 抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系
√
√
√
×
×
[情境推理]
1. (2023·全国乙卷节选)负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。请从负反馈调节 的角度分析，森林中害虫种群数量没有不断增加的原因是 。
提示：在森林中，当害虫数量增加时，食虫鸟类由于食物丰富，数量也会增多，这 样，害虫种群的增长就会受到抑制
2. (2023·全国乙卷节选)从生态系统稳定性的角度来看，一般来说，森林生态系统的抵 抗力稳定性高于农田生态系统，原因是 。
提示：与农田生态系统相比，森林生态系统中生物种类更多，营养结构更复杂，自我 调节能力更强
3. (2020·全国卷Ⅱ节选)抵抗力稳定性的含义是 。
提示：生态系统抵抗外界干扰使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力
4. (选择性必修2 P75“正文”)判断某生态系统稳定性高的依据是 。
提示：生态系统的组分多，食物网复杂程度高
A. 珊瑚虫为体内虫黄藻提供含氮物质，后者为前者提供有机物质，两者存在互利共生 关系
B. 珊瑚生态系统具有抵抗不良环境并保持原状的能力，这是恢复力稳定性的表现
C. 对珊瑚礁的掠夺式开采会导致珊瑚生态系统遭到破坏
D. 珊瑚生态系统生物多样性的形成是协同进化的结果
B
解析：“珊瑚虫为体内虫黄藻提供含氮物质，后者为前者提供有机物质”，珊瑚虫和 体内虫黄藻互惠互利，属于互利共生关系，A正确；珊瑚生态系统具有抵抗不良环境 并保持原状的能力，这是抵抗力稳定性的表现，B错误；对珊瑚礁的掠夺式开采属于 人类过度使用生态系统的资源，会导致珊瑚生态系统遭到破坏，C正确；协同进化有 利于生物多样性的增加，因此珊瑚生态系统生物多样性的形成是协同进化的结果，D 正确。
溯源教材 找答案：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害) 的能力，叫作 稳定性。生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状 的能力，叫作 稳定性，由以上可以推断B 。
抵抗力
恢复力
错误
A. 样品1、样品2、样品3的取样地点分别为乙、丙、丁
B. 样品1中藻类植物大量增加的主要原因是水体中CO2浓度增加
C. 样品2中细菌数量增大的主要原因是水体中无机盐离子浓度增加
D. 样品3的数据说明该河流生态系统具有一定的自我调节能力
D
解析：污水进入河流后，近污染源的水域藻类减少，需氧细菌大量繁殖，分解污水中 的无机盐等，溶解氧被大量消耗；远离污染源的水域藻类大量繁殖，通过光合作用释 放氧气，无机盐等减少，需氧细菌的数量下降，因而溶解氧的消耗量减少，水中溶解 氧含量逐渐恢复，因此比较水中溶解氧浓度可得出，样品1、样品2、样品3的取样地点 分别为丙、乙、丁，A错误；样品1中藻类植物大量增加的主要原因是水体中N和P浓度 增加，B错误；样品2的水样中细菌大量繁殖的原因是有机物浓度增加，C错误；样品3 中的生物种类和数量以及物质种类和浓度与甲地水样中的相差不大，说明该河流生态 系统具有一定的自我调节能力，D正确。
不同生态系统中环境变化对生物群落的影响
C
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弱，则其恢复力稳定性一定强
解析：由图可知，在相同环境条件的影响下，甲生物群落的变化明显，说明其生物多 样性较低，A错误；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，D 错误。
解题方法
生态系统抵抗力稳定性强弱的一般判断方法
4. (2024·黑吉辽卷)为协调渔业资源的开发和保护，实现可持续发展，研究者在近海渔 业生态系统的管控区中划分出甲(捕捞)、乙(非捕捞)两区域，探究捕捞产生的生态效 应，部分食物链如图1。回答下列问题。
图1
解析：(1)甲区域岩龙虾的捕捞使海胆密度上升，加剧了海胆的种内竞争，引起海胆的 迁出率和死亡率上升，乙区域禁捕后，捕食者数量恢复，大量捕食海胆，导致海胆数 目下降，缓解了海胆的种内竞争，以上研究说明捕捞能通过影响海胆的数目间接降低 海洋生态系统中海藻的生物量。
死亡率
缓
解
间接
(2)根据乙区域的研究结果推测，甲区域可通过 调节机制恢复到乙区域的状 态。当甲区域达到生态平衡，其具有的特征是结构平衡、功能平衡和 。
负反馈
收支平衡
解析：(2)负反馈调节是生态系统具备自我调节能力的基础，因此根据乙区域的研究结 果推测，甲区域可通过负反馈调节机制恢复到乙区域的状态。处于生态平衡的生态系 统具有结构平衡、功能平衡和收支平衡的特征。
解析：(3)分析图2可知，B状态的岩龙虾种群数量为34只，岩龙虾种群数量为25只时， 该种群的增长速率最快，因此为持续获得较大的岩龙虾产量，当年捕捞量应为34－25 ＝9只；若当年最大捕捞量超过34－5＝29只，种群数量会降到A点以下，死亡率大于 出生率，种群会衰退，需要采取有效保护措施保证岩龙虾种群的延续。
9
29
若当年最
大捕捞量超过29只，种群数量降到A点以下，死亡率大于出生率，种群会衰退
解题方法
生态系统中正反馈调节和负反馈调节的比较
