第32讲 生态系统的物质循环、信息传递及稳定性
第1课时 生态系统的物质循环、信息传递
考点一
● 必备知识
1.碳、氢、氧、氮、磷、硫 生物群落 非生物环境 全球性
2.(1)①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光合作用 化能合成作用 呼吸作用 分解作用 化石燃料 ③二氧化碳 含碳有机物 二氧化碳 (2)全球性 循环往复运动 (3)①呼吸 ②二氧化碳 ③全球性的气候变化 ④二氧化碳
3.(1)难以降解 超过 (2)①食物链
(3)①越高
4.单向 生物群落和非生物环境 各营养级 单向流动 逐级递减 全球性 载体 动力
【考点易错】
(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√
[解析] (1)生态系统的物质循环指的是组成生物体的各种化学元素在生物群落与非生物环境之间循环往返。(2)生态系统的物质循环具有全球性,虽然热带雨林物种组成和结构复杂,但物质循环也不是封闭的。(4)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。(5)缓解温室效应加剧的最有效途径是减少化石燃料的燃烧。
【长句拓展】
(1)农产品输出过程中农田中氮元素会减少
(2)农家肥被土壤微生物分解后产生二氧化碳,用于植物的光合作用 农家肥被土壤微生物分解后产生无机盐,用于植物的各项生命活动
(3)生产者固定的太阳能不足以满足鱼类的需要,且需不断地输出经济鱼类,而其中有些元素无法及时返还该生态系统
● 典型例题
1.B [解析] 碳在生物群落与非生物环境之间即①②过程中以 CO2的形式传递,而在群落内部的④⑤过程中以含碳有机物的形式传递,A错误;C是分解者,生物群落中的其他生物(包括生产者、消费者)的遗体残骸等都会流向分解者,均可为它提供物质和能量,B正确;A 可表示大气中的CO2库,碳循环指的是碳元素在生物群落和非生物环境之间往返的过程,C错误;达到“碳中和”时,吸收的CO2总量应等于排放的CO2总量,而CO2排放总量除⑥+⑦过程释放的CO2外,还包括②过程释放的CO2,人类对煤、石油等能源物质利用过程中排放的CO2,D错误。
2.A [解析] 不是每个生态系统都可以依靠自身结构成分实现“碳中和”,例如,小型的生态系统,尤其人工生态系统的CO2吸收量小于CO2排放量,依靠自身结构成分无法实现“碳中和”,A错误;植树造林可以将大气中更多的二氧化碳固定并储存在森林植被和土壤中,开发清洁能源可以减少碳的排放量,可见植树造林、开发清洁能源等措施将助力“碳中和”目标早日实现,B正确;垃圾分类、回收再利用可以减少碳排放量,C正确;“碳中和”时,CO2的吸收量与排放量相等,CO2的排放量包括生产者、消费者和分解者通过呼吸作用释放的CO2量,化石燃料燃烧释放的CO2量,所以,“碳中和”时生产者吸收的CO2总量大于消费者和分解者释放的CO2总量,D正确。
3.B [解析] 由题表可知,与土壤中的镉浓度相比,不同浓度的镉处理下,植物A和B的植物体镉含量都增加了,说明植物A和B都发生了镉的富集,A正确;由题表可知,土壤中添加不同浓度镉后,植物A的植物体镉含量都大于植物B的,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;由题表可知,与对照组相比,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的下降幅度都小于植物B的,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;由题表可知,在不同浓度的镉处理下,植物A的植物体镉含量均高于植物B的,说明植物A对镉的富集能力更强,故若以两种植物作动物饲料,植物A的安全风险更大,D正确。
4.C [解析] 据题图分析,物质是能量的载体,通过物质循环使能量沿着食物链(网)流动;能量是物质循环的动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返,A、B正确。生产者还有一部分能量未被利用,图中没有表示出来,且②中的能量已经包括了①③④中的部分能量,所以能量①②③④的总和不等于生产者所固定的太阳能总量,C错误。碳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,D正确。
5.B [解析] 分析题图可知,甲是生产者,乙是消费者,丙是分解者,丁是非生物的物质和能量,A正确;乙是消费者,而食物链的起点是生产者,B错误;b代表生产者的呼吸作用,呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸,无氧呼吸没有线粒体的参与,因此b过程可以没有线粒体参与,C正确;由图可知该生态系统中,使CO2进入生物群落的是甲,D正确。
考点二
● 必备知识
1.(1)分解者 (2)有机物 温度 水
2.高温 不做任何 土壤中是否含微生物 砖红色沉淀 砖红色沉淀 分解
● 典型例题
1.A [解析] 探究土壤微生物的分解作用时,对照组的土壤不做处理,实验组的土壤进行高温处理,A正确;热带雨林因温度高、湿度大,有机物形成得快、分解得更快,积累在土壤中的有机物比温带森林中的少,土壤微生物的分解能力强,B错误;生态系统具有一定的自我调节能力,人为干扰导致微生物活性和多样性的变化是可逆的,C错误;土壤的有机物被微生物分解后,为植物提供营养物质(无机盐),但不能提供能量,D错误。
2.A [解析] 由图可知,相同处理时间下土埋方式的秸秆残留量最小,因此,秸秆还田后翻耕土埋是利用秸秆的合理方法,A正确;由图可知,露天堆放曲线高于水泡曲线,但秸秆的分解受温度、微生物种类、数量的影响,因此,不能得出好氧微生物和厌氧微生物分解能力的强弱关系,B错误;温度降低,分解者的分解速率下降,秸秆的分解速度减慢,曲线位置不会呈现下移趋势,C错误;秸秆还田有利于增加土壤中的营养物质, 提高土壤肥力,为土壤微生物的生长、繁殖提供有力条件, 进而增加土壤微生物的数量, 加大分解力度, 减少环境污染,D 错误。
考点三
● 必备知识
1.(1)①—Ⅲ—B ②—Ⅰ—A ③—Ⅱ—C
(2)信息源 信道 光敏色素
2.生命活动 繁衍 生物的种间关系 平衡与稳定
3.(1)农畜产品 ①传粉动物 ②光照 (2)有害动物 昆虫信息素
【考点易错】
(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)×
[解析] (1)心猿意马形容心思不专,心里东想西想,安静不下来,是一种心理状态,不属于生态系统的信息传递。(4)鸣叫声属于物理信息。(5)孔雀为吸引异性开屏,说明生物种群的繁衍离不开信息的传递。(6)利用性外激素诱杀害虫属于生物防治。
● 典型例题
1.D [解析] 判断两个种群是否为同一物种,主要依据是它们是否存在生殖隔离,仅由和求偶有关的鸣唱特征的差异,无法确定这三个芦种群存在生殖隔离,D错误。
2.A [解析] 蜘蛛网的震动频率属于物理信息,蜜蜂跳舞属于行为信息,A错误;幼年蜜蜂需要观察成年蜜蜂舞蹈的动作来学习“舞蹈语言”,该过程需要依赖生态系统中的信息传递,B正确;蜜蜂采食花蜜过程中能量从花蜜进入蜜蜂,因此发生了生态系统的能量流动,C正确;在生态系统中的信息传递过程中,需要信息传播的媒介——信道,空气、水以及其他介质均可以传播信息,D正确。
3.C [解析] 生产者的残枝败叶和消费者的遗体残骸中的能量被分解者利用,属于能量流动,①符合题意;在草→鼠→蛇→猫头鹰这条食物链中,蛇是次级消费者,属于第三营养级,这里分析的是营养结构,不是生态系统的功能,②不符合题意;蜜蜂发现蜜源时,就会通过“跳舞”动作“告诉”同伴去采蜜,利用了行为信息传递食物信息,属于信息传递,③符合题意;植物将大气中的二氧化碳转化成为有机物,然后通过生物及人类活动又以CO2形式重新回到大气中,属于物质循环,④符合题意;综上所述,属于生态系统功能描述的有①③④。
4.B [解析] 碳循环过程中,非生物环境中的碳在生物群落与非生物环境之间循环往复,可以被生物群落反复利用,A错误;生态系统的自我调节能力是有一定限度的,生态系统能量输入长期小于输出时,生态系统的自我调节能力趋于降低,B正确;喷洒农药杀死害虫属于化学防治,不属于生态系统的信息传递的应用,C错误;生态系统的信息传递不是沿着食物链和食物网进行的,D错误。
经典真题·明考向
1.B [解析] 组成细胞的元素中,碳的含量高于磷的含量,推测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。为提高作物产量,人类施用磷肥,施用磷肥增加了土壤中被生产者利用的磷的量,会加快磷循环速率,B错误。磷是ATP、NADPH等的组成成分,ATP、NADPH参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程,C正确。无机环境中的磷主要以磷酸盐的形式被生产者吸收后进入生物群落,同时生物体的遗体残骸中的磷经过分解者的分解也以磷酸盐的形式返回到无机环境中,故磷主要以磷酸盐的形式在生物群落和无机环境之间循环,D正确。
2.B [解析] 植物信息素是化学物质,属于化学信息,A正确;松叶蜂幼虫攻击松树不是由该植物信息素引起的,B错误;寄生蜂为松树减少天敌,松树为寄生蜂提供食物来源的信息,两者为原始合作关系,C正确;该信息有利于减少松树的天敌,维持松林群落的平衡与稳定,D正确。
3.(1)6~10天肉食动物和腐食动物的平均捕获量显著增加,植食动物平均捕获量明显减少 (2)信息(或信号) (3)种间竞争 垂直和水平 (4)排除人工光照以外的无关变量的影响(或用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响) (5)AC
[解析] (1)分析题意可知,本实验中动物的活跃程度是通过动物捕获量进行测定的,结合图示可知,与1~5、11~15天相比,6~10天肉食动物和腐食动物的平均捕获量显著增加,植食动物平均捕获量明显减少,据此推测人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度。(2)生态系统的组成成分中包括非生物的物质和能量,该研究中人工光照最可能作为信息(物理信息)对节肢动物产生影响,从而在生态系统中发挥作用。(3)不同生物生活在一定的空间中,由于环境资源有限会形成种间竞争,故肉食动物在黄昏前活动加强,有限的食物资源导致种间竞争加剧;群落的空间结构包括垂直结构和水平结构,光照的改变可能通过影响生物的分布而影响群落结构。(4)分析题意可知,1~5天无人工光照,6~10天每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间,11~15天无人工光照,该实验中的光照条件改变可形成前后对照,故相比于10天方案,15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外,另一个主要优点是排除人工光照以外的无关变量的影响或用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响(通过观察去除光照因素后的捕获情况进行比较)。(5)进行城市小型绿地生态景观设计时应充分考虑人与自然的协调关系,故不仅要满足市民的审美需求,还需考虑对其他生物的影响,A正确;若设置严密围栏,防止动物进入和植物扩散,可能会影响生态系统正常的物质交换和信息交流,B错误;进行城市小型绿地生态景观设计时应以整体和平衡的观点进行设计,追求生态系统的可持续发展,而不应仅满足短期发展的需求,C正确;选择长时间景观照明光源时,除有利于植物生长外,还应考虑对其他生物的影响等,D错误。第32讲 生态系统的物质循环、信息传递及稳定性
第1课时 生态系统的物质循环、信息传递
课标 要求 1.分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环的规律 2.举例说明利用物质循环规律,人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源 3.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象 4.举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用
考点一生态系统的物质循环(固本·识记类)
1.生态系统的物质循环
2.碳循环
(1)循环过程
①请写出各标号的名称:
a. ;b. ;c. ;d. ;e. 。
②循环途径
③碳的存在形式与循环形式
a.在生物群落和非生物环境之间:主要以 的形式循环。
b.在生物群落内部:以 的形式传递。
c.在非生物环境中:主要以 和碳酸盐的形式存在,此外还有煤、石油燃料等存在形式。
(2)特点: 、 。
(3)温室效应加剧
①大气中二氧化碳库的来源:各种生物的 作用,化石燃料的燃烧。
②形成原因:世界范围内,化石燃料的开采和使用大大增加了 的排放。
③产生危害:引起 。
④解决思路:
a.采取积极措施减少 的排放。
b.大力植树种草,提高森林覆盖率。
3.生物富集
(1)概念:生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或 的化合物,使其在机体内浓度 环境浓度的现象。
(2)过程
①途径: (网)。
②实例——铅的富集过程
(3)
4.物质循环与能量流动的区别与联系
项目 能量流动 物质循环 生物富集
形式 太阳能→化学能→热能 不易分解或排出的重金属化合物或有机化合物
过程 沿食物链(网) 流动 在 间循环 沿食物链(网)
范围 生态系统各营养级 全球 生态系统
特点 、 、循环往复运动 单向流动、逐级积累、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、释放都离不开物质的合成和分解等过程 ②物质是能量沿食物链(网)流动的 ③能量是物质在生物群落和非生物环境之间循环往返的 ④某些物质在沿食物链(网)流动时会发生生物富集
考点易错·明辨析
(1)生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与非生物环境之间循环往返。()
(2)[2024·甘肃卷]热带雨林物种组成和结构复杂,物质循环相对封闭。()
(3)[2024·河北卷]“六月雨后种绿豆,八月中,犁杀之……十月中种瓜”描述了可用犁将绿豆植株翻埋到土中肥田后种瓜,体现了对资源的循环利用。()
(4)[2023·湖北卷]水生消费者对有机碳的利用,缓解了碳排放。()
(5)植树造林是缓解温室效应加剧的最有效途径。()
(6)生物富集的物质会沿着食物链、食物网在生物体内聚集,营养级越高,浓度也越高。()
长句拓展·练思维
[选择性必修2P67“拓展应用”]氮循环的基本环节如图所示。回答下列问题:
(1)氮在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的,但农田中还要不断地施加氮肥,这样做的原因是 (答出1点)。
(2)在农业生产中,发现在大棚中增施农家肥(人和动物的粪便)可提高光合速率进而增加作物产量,请分析原因是① ;② 。
(3)桑基鱼塘生态系统中有生产者桑树等,但是在管理该鱼塘过程中还要定期往水体中投入饲料,从生态系统的功能分析,其原因是 。
命题角度一碳循环过程的分析
1.[2025·湖北武汉月考]下图为某稻田生态系统的碳循环图解,数字表示碳的流动。下列叙述正确的是()
A.碳在①②④⑤过程中以CO2形式传递
B.C属于分解者,群落中的其他生物均可为它提供物质和能量
C.A可表示大气中的CO2库,碳元素在生物群落中循环利用
D.①过程固定的CO2等于⑥+⑦过程释放的CO2即可实现“碳中和”
碳循环模型中成分判定
(1)“三看法”快速判断
(2)模式图常见形式分析
①图甲中,B为生产者,A为大气中的CO2库,C为消费者,D为分解者。
②图乙中,A为生产者,B为大气中的CO2库,C为初级消费者,D为次级消费者,E为分解者。
③图丙中,E为生产者,A为大气中的CO2库,B、D、F为消费者,C为分解者。
2.[2024·浙江宁波二模]“碳中和”是指排出的二氧化碳被回收,实现正负相抵,最终达到“零排放”。下列叙述错误的是()
A.每个生态系统都可以依靠自身结构成分实现“碳中和”
B.植树造林、开发清洁能源等措施将助力“碳中和”目标早日实现
C.垃圾分类、回收再利用实现了生态系统的物质循环,可减少碳排放
D.“碳中和”时,生产者吸收的CO2总量不等于消费者和分解者释放的CO2总量
命题角度二生物富集
3.[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0.82mg·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()
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
命题角度三能量流动和物质循环的关系及应用
4.分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图,不能得到的结论是()
A.物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动
B.能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返
C.能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量
D.碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
5.[2024·广东广州模拟]下图为某生态系统的结构模型,其中甲、乙、丙、丁为生态系统中的组成成分,a~e表示某些生理过程,乙中的纵坐标表示生物的能量值。下列叙述错误的是()
A.丁表示非生物的物质和能量
B.乙中存在一个的食物网
C.b过程可以没有线粒体参与
D.该生态系统中,使CO2进入生物群落的是甲
考点二探究土壤微生物的分解作用(实验·探究型)
1.实验原理
(1)土壤中存在的细菌、真菌等微生物是 成分。
(2)分解者的作用是将环境中的 分解为无机物,分解速度与环境中的 、 等生态因子相关。
2.实验流程
项目 案例1 案例2
实验假设 微生物能分解落叶使之腐烂 微生物能分解淀粉
实验 设计 实验组 对土壤 处理 A烧杯中加入30mL土壤浸出液
对照组 对土壤 处理 B烧杯中加入30mL蒸馏水
自变量 溶液中是否含有分解淀粉的微生物
因变量 土壤中落叶的分解程度 淀粉的分解程度
实验现象 在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组 A A1 不变蓝
A2 产生
B B1 变蓝
B2 不产生
结论分析 微生物对落叶有 作用 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
注:在A1、B1中加入碘液,在A2、B2中加入斐林试剂并加热。
3.实验结论:土壤中的微生物具有分解作用。
1.[2024·山东青岛二模]人为干扰通过改变地上植被物种组成以及土壤理化性质,对土壤微生物活性和多样性产生影响,进一步影响了土壤生态系统的平衡。下列相关说法正确的是()
A.探究土壤微生物的分解作用时,对照组的土壤不做处理
B.和温带森林相比,热带雨林土壤的有机物较少,土壤微生物分解能力弱
C.人为干扰导致微生物活性和多样性的变化是不可逆的
D.土壤的有机物被微生物分解后,为植物提供营养物质和能量
2.[2024·辽宁大连三模]某地将当年收获的小麦秸秆剪成小段,于7月20日开始分别进行露天堆放、水泡和土埋3种方式的处理,每隔15天检测一次秸秆残留量,结果如图。下列分析合理的是()
A.秸秆还田后翻耕土埋应是利用秸秆的合理方法
B.从露天堆放、水泡2条曲线可以推测好氧微生物分解能力高于厌氧微生物
C.若实验条件的环境温度较低,则3条曲线的位置将呈现下移趋势
D.秸秆还田有利于提高土壤肥力,但会污染环境
考点三生态系统的信息传递(固本·识记类)
1.生态系统中信息的种类
(1)信息的种类、来源及实例(连线)
[说明]①生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流。
②生态系统中的信息传递既存在于同种生物之间,也发生在不同种生物之间。
(2)信息传递过程
2.信息传递在生态系统中的作用
3.信息传递在农业生产中的应用
(1)提高 的产量。
①利用模拟的动物信息吸引大量的 ,就可以提高果树的传粉效率和结实率。
②养鸡时,在增加营养的基础上,延长 时间,会刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌,可以大大提高产蛋率。
(2)对 进行控制。
利用 诱捕或警示有害动物,降低害虫的种群密度。
[拓展]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对体型很小的害虫无法实施 天敌数量不确定,甚至可能会引发生态危机
考点易错·明辨析
(1)心猿意马、花香引蝶和老马识途都属于生态系统的信息传递。()
(2)[2023·河北卷]幼年蜜蜂学习采蜜技巧依赖生态系统中的信息传递。()
(3)[2023·湖南卷]“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)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。()
(6)利用性外激素诱杀害虫属于化学防治。()
命题角度一信息传递的类型及功能分析
1.[2024·湖北卷]研究发现,某种芦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.芦的鸣唱声属于物理信息
B.求偶的鸣唱特征是芦与栖息环境之间协同进化的结果
C.芦之间通过鸣唱形成信息流,芦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,表明这三个芦种群存在生殖隔离
2.[2024·安徽江南十校联考]中科院谭垦团队最新研究表明,与成年蜜蜂的互动能提高幼年蜜蜂“舞蹈语言”表达能力,幼教缺失影响蜜蜂舞蹈信息的准确性。下列说法错误的是()
A.蜘蛛网的震动频率与蜜蜂跳舞均为典型的行为信息
B.幼年蜜蜂学习“舞蹈语言”依赖生态系统中的信息传递
C.蜜蜂采食花蜜过程中发生了生态系统的能量流动
D.生态系统中的信息传递过程中,信息传播的媒介称为信道
生态系统中信息类型的辨析方法
(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、眼睛或植物光敏色素、叶、芽等感觉到的信息,则判断为物理信息。
(2)若涉及化学物质(如性外激素等),则判断为化学信息。
(3)凡涉及“肢体语言”的,则判断为行为信息。
命题角度二生态系统功能的分析与比较
3.[2024·河北衡水一模]生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递。下列属于生态系统功能描述的是()
①生产者的残枝败叶和消费者的遗体残骸中的能量被分解者利用
②在草→鼠→蛇→猫头鹰的食物链中,蛇是次级消费者,属于第三营养级
③蜜蜂发现蜜源时,就会通过跳圆圈舞动作“告诉”同伴去采蜜
④大气中的CO2被植物吸收,然后通过生物及人类活动又以CO2形式返回大气中
A.①②④B.①②③
C.①③④D.②③④
4.[2024·广东广州二模]生态系统功能是生态系统所体现的各种功效或作用,主要表现在能量流动、物质循环和信息传递等方面,它们是通过生态系统的核心——生物群落来实现的。下列有关叙述正确的是()
A.碳循环过程中,非生物环境中的碳不可以被生物群落反复利用
B.生态系统能量输入长期小于输出时,生态系统的自我调节能力趋于减弱
C.喷洒农药可以杀死农田害虫,说明化学信息传递可以调节种间关系
D.生态系统中的物质循环、能量流动和信息传递都沿着食物链和食物网进行
经典真题·明考向
1.[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()
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()
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
3.[2023·北京卷]为了研究城市人工光照对节肢动物群落的影响,研究者在城市森林边缘进行了延长光照时间的实验(此实验中人工光源对植物的影响可以忽略;实验期间,天气等环境因素基本稳定)。实验持续15天:1~5天,无人工光照;6~10天,每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间;11~15天,无人工光照。在此期间,每日黄昏前特定时间段,通过多个调查点的装置捕获节肢动物,按食性将其归入三种生态功能团,即植食动物(如蛾类幼虫)、肉食动物(如蜘蛛)和腐食动物(如蚂蚁),结果如图。
(1)动物捕获量直接反映动物的活跃程度。本研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度,依据是与1~5、11~15天相比, 。
(2)光是生态系统中的非生物成分。在本研究中,人工光照最可能作为 对节肢动物产生影响,从而在生态系统中发挥作用。
(3)增加人工光照会对生物群落结构产生多方面的影响,如:肉食动物在黄昏前活动加强,有限的食物资源导致 加剧;群落空间结构在 两个维度发生改变。
(4)有人认为本实验只需进行10天研究即可,没有必要收集11~15天的数据。相比于10天方案,15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外,另一个主要优点是 。
(5)城市是人类构筑的大型聚集地,在进行城市小型绿地生态景观设计时应 。
A.不仅满足市民的审美需求,还需考虑对其他生物的影响
B.设置严密围栏,防止动物进入和植物扩散
C.以整体和平衡的观点进行设计,追求生态系统的可持续发展
D.选择长时间景观照明光源时,以有利于植物生长作为唯一标准(共143张PPT)
第32讲
生态系统的物质循环、信息
传递及稳定性
第1课时
生态系统的物质循环、信息传递
考点一 生态系统的物质循环（固本·识记类）
考点二 探究土壤微生物的分解作用（实验·探究型）
考点三 生态系统的信息传递（固本·识记类）
经典真题·明考向
作业手册
备用习题
答案速查【听】
答案速查【作】
课标要求 1.分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环的规律
2.举例说明利用物质循环规律,人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源
3.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象
4.举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用
考点一 生态系统的物质循环（固本·识记类）
1.生态系统的物质循环
碳、氢、氧、氮、磷、硫
生物群落
非生物环境
全球性
2.碳循环
（1）循环过程
①请写出各标号的名称:
.________;.________;.__________;.________________________; .
__________。
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循环途径
光合作用
化能合成作用
呼吸作用
分解作用
化石燃料
③碳的存在形式与循环形式
.在生物群落和非生物环境之间:主要以__________的形式循环。
.在生物群落内部:以____________的形式传递。
.在非生物环境中:主要以__________和碳酸盐的形式存在,此外还有煤、
石油燃料等存在形式。
二氧化碳
含碳有机物
二氧化碳
（2）特点：________、______________。
全球性
循环往复运动
（3）温室效应加剧
①大气中二氧化碳库的来源:各种生物的______作用,化石燃料的燃烧。
②形成原因：世界范围内,化石燃料的开采和使用大大增加了________
__的排放。
③产生危害：引起__________________。
呼吸
二氧化碳
全球性的气候变化
④解决思路：
.采取积极措施减少__________的排放。
.大力植树种草,提高森林覆盖率。
二氧化碳
3.生物富集
（1）概念:生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或__________的化
合物,使其在机体内浓度______环境浓度的现象。
难以降解
超过
（2）过程
①途径：________（网）。
②实例——铅的富集过程
食物链
（3）
越高
4.物质循环与能量流动的区别与联系
项目 能量流动 物质循环 生物富集
形式 不易分解或排出的重
金属化合物或有机化
合物
过程 沿食物链（网） ______流动 在_____________ _________间循环 沿食物链（网）
范围 生态系统各营养级 全球 生态系统__________
特点 __________、_____ _____ ________、循环 往复运动 单向流动、逐级积
累、全球性
单向
生物群落和非生物环境
各营养级
单向流动
逐级递减
全球性
项目 能量流动 物质循环 生物富集
联系 同时进行,相互依存,不可分割 ①能量的固定、储存、转移、释放都离不开物质的合成和分解 等过程 ②物质是能量沿食物链（网）流动的______ ③能量是物质在生物群落和非生物环境之间循环往返的______ ④某些物质在沿食物链（网）流动时会发生生物富集 载体
动力
（续表）
【考点易错】（明辨析）
（1）生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与非生物环
境之间循环往返。 （ ）
×
[解析] 生态系统的物质循环指的是组成生物体的各种化学元素在生
物群落与非生物环境之间循环往返。
（2）[2024·甘肃卷] 热带雨林物种组成和结构复杂，物质循环相对封
闭。（ ）
×
[解析] 生态系统的物质循环具有全球性，虽然热带雨林物种组成和
结构复杂，但物质循环也不是封闭的。
（3）[2024·河北卷] “六月雨后种绿豆，八月中，犁 杀之……十月
中种瓜”描述了可用犁将绿豆植株翻埋到土中肥田后种瓜，体现了对
资源的循环利用。（ ）
√
（4）[2023·湖北卷] 水生消费者对有机碳的利用，缓解了碳排放。
（ ）
×
[解析] 水生消费者通过细胞呼吸消耗有机碳，产生 ，增加了碳
的排放。
（5）植树造林是缓解温室效应加剧的最有效途径。（ ）
×
[解析] 缓解温室效应加剧的最有效途径是减少化石燃料的燃烧。
（6）生物富集的物质会沿着食物链、食物网在生物体内聚集,营养级
越高,浓度也越高。（ ）
√
【长句拓展】（练思维）
［选择性必修 “拓展应用”］ 氮循环的基本环节如图所示。回答
下列问题：
（1）氮在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的，但农田中还
要不断地施加氮肥，这样做的原因是____________________________
_________（答出1点）。
农产品输出过程中农田中氮元素会减少
（2）在农业生产中，发现在大棚中增施农家肥（人和动物的粪便）
可提高光合速率进而增加作物产量，请分析原因是①______________
_____________________________________________；②___________
_________________________________________________。
农家肥被土壤微生物分解后产生二氧化碳，用于植物的光合作用
农家肥被土壤微生物分解后产生无机盐，用于植物的各项生命活动
（3）桑基鱼塘生态系统中有生产者桑树等，但是在管理该鱼塘过程
中还要定期往水体中投入饲料，从生态系统的功能分析，其原因是___
____________________________________________________________
_________________________________________。
生产者固定的太阳能不足以满足鱼类的需要，且需不断地输出经济鱼类，而其中有些元素无法及时返还该生态系统
命题角度一 碳循环过程的分析
1.[2025·湖北武汉月考] 下图为某稻田生态系统的碳循环图解，数字表示碳的流动。下列叙述正确的是（ ）
A.碳在①②④⑤过程中以 形式传递
B.C属于分解者，群落中的其他生物均可为它提供物质和能量
C.A可表示大气中的 库，碳元素在生物群落中循环利用
D.①过程固定的等于过程释放的 即可实现“碳中和”
√
[解析] 碳在生物群落与非生物环境之间即①②过
程中以 的形式传递，而在群落内部的④⑤过
程中以含碳有机物的形式传递，A错误；C是分
解者，生物群落中的其他生物（包括生产者、消费者）的遗体残骸
等都会流向分解者，均可为它提供物质和能量，B正确；A可表示大
气中的 库，碳循环指的是碳元素在生物群落和非生物环境之间往
返的过程，C错误；达到“碳中和”时，吸收的 总量应等于排放的
总量，而排放总量除过程释放的 外，还包括②过
程释放的，人类对煤、石油等能源物质利用过程中排放的 ，
D错误。
碳循环模型中成分判定
（1）“三看法”快速判断
[题后归纳]
（2）模式图常见形式分析
①图甲中,B为生产者,A为大气中的 库,C为消费者,D为分解者。
②图乙中,A为生产者,B为大气中的 库,C为初级消费者,D为次级消
费者, 为分解者。
③图丙中,为生产者,A为大气中的库,B、D、 为消费者,C为分解者。
2.[2024·浙江宁波二模] “碳中和”是指排出的二氧化碳被回收，实现正
负相抵，最终达到“零排放”。下列叙述错误的是（ ）
A.每个生态系统都可以依靠自身结构成分实现“碳中和”
B.植树造林、开发清洁能源等措施将助力“碳中和”目标早日实现
C.垃圾分类、回收再利用实现了生态系统的物质循环，可减少碳排放
D.“碳中和”时，生产者吸收的 总量不等于消费者和分解者释放的
总量
√
[解析] 不是每个生态系统都可以依靠自身结构成分实现“碳中和”，
例如，小型的生态系统，尤其人工生态系统的吸收量小于 排
放量，依靠自身结构成分无法实现“碳中和”，A错误；植树造林可以
将大气中更多的二氧化碳固定并储存在森林植被和土壤中，开发清
洁能源可以减少碳的排放量，可见植树造林、开发清洁能源等措施
将助力“碳中和”目标早日实现，B正确；垃圾分类、回收再利用可以
减少碳排放量，C正确；“碳中和”时， 的吸收量与排放量相等，
的排放量包括生产者、消费者和分解者通过呼吸作用释放的
量，化石燃料燃烧释放的 量，所以，“碳中和”时生产者吸收的
总量大于消费者和分解者释放的 总量，D正确。
命题角度二 生物富集
3.[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 ）。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（ ）
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
√
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
[解析] 由题表可知，与土壤中的镉浓度相比，不同浓度的镉处理下，
植物A和B的植物体镉含量都增加了，说明植物A和B都发生了镉的
富集，A正确；由题表可知，土壤中添加不同浓度镉后，植物A的植
物体镉含量都大于植物B的，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；由题表可知，与对照组相比，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的下降幅度都小
于植物B的，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；由题表可知，在不同浓度的镉处理下，植物A的植物体镉含
量均高于植物B的，说明植物A对镉的富集能力更强，故若以两种植
物作动物饲料，植物A的安全风险更大，D正确。
命题角度三 能量流动和物质循环的关系及应用
4.分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图，不能得到的
结论是（ ）
A.物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动
B.能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循
环往返
C.能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量
D.碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以 的形式进行的
√
[解析] 据题图分析，物质是能量的载体，
通过物质循环使能量沿着食物链（网）流
动；能量是物质循环的动力，使物质能够
不断地在生物群落和无机环境之间循环往
返，A、B正确。生产者还有一部分能量未被利用，图中没有表示出
来，且②中的能量已经包括了①③④中的部分能量，所以能量①②
③④的总和不等于生产者所固定的太阳能总量，C错误。碳在生物群
落和非生物环境之间主要是以 的形式进行循环的，D正确。
5.[2024·广东广州模拟] 下图为某生态系统的结构模型，其中甲、乙、
丙、丁为生态系统中的组成成分， 表示某些生理过程，乙中的纵
坐标表示生物的能量值。下列叙述错误的是（ ）
A.丁表示非生物的物质和能量
B.乙中存在一个 的食物网
C. 过程可以没有线粒体参与
D.该生态系统中，使 进入生物群落的是甲
√
[解析] 分析题图可知，甲是生产者，乙是消费
者，丙是分解者，丁是非生物的物质和能量，A
正确；乙是消费者，而食物链的起点是生产者，
B错误； 代表生产者的呼吸作用，呼吸作用包
括有氧呼吸和无氧呼吸，无氧呼吸没有线粒体的参与，因此 过程可
以没有线粒体参与，C正确；由图可知该生态系统中，使 进入生
物群落的是甲，D正确。
考点二 探究土壤微生物的分解作用（实验·探究型）
1.实验原理
（1）土壤中存在的细菌、真菌等微生物是________成分。
（2）分解者的作用是将环境中的________分解为无机物，分解速度
与环境中的______、____等生态因子相关。
分解者
有机物
温度
水
2.实验流程
项目 案例1 案例2
实验假设 微生物能分解落叶使之 腐烂 微生物能分解淀粉
实 验 设 计 实验组 对土壤______处理
对照组 对土壤__________处理
自变量 ____________________ 溶液中是否含有分解淀粉的微
生物
因变量 土壤中落叶的分解程度 淀粉的分解程度
高温
不做任何
土壤中是否含微生物
项目 案例1 案例2 实验现象 在相同时间内实验组落 叶腐烂程度小于对照组 A 不变蓝
产生_______
________
B 变蓝
不产生_____
_________
砖红色沉淀
砖红色沉淀
（续表）
项目 案例1 案例2
结论分析 微生物对落叶有______ 作用 土壤浸出液中的微生物能分解
淀粉
注：在、中加入碘液，在、 中加入斐林试剂并加热。
分解
3.实验结论：土壤中的微生物具有分解作用。
（续表）
1.[2024·山东青岛二模] 人为干扰通过改变地上植被物种组成以及土壤
理化性质，对土壤微生物活性和多样性产生影响，进一步影响了土壤
生态系统的平衡。下列相关说法正确的是（ ）
A.探究土壤微生物的分解作用时，对照组的土壤不做处理
B.和温带森林相比，热带雨林土壤的有机物较少，土壤微生物分解能
力弱
C.人为干扰导致微生物活性和多样性的变化是不可逆的
D.土壤的有机物被微生物分解后，为植物提供营养物质和能量
√
[解析] 探究土壤微生物的分解作用时，对照组的土壤不做处理，实
验组的土壤进行高温处理，A正确；热带雨林因温度高、湿度大，有
机物形成得快、分解得更快，积累在土壤中的有机物比温带森林中
的少，土壤微生物的分解能力强，B错误；生态系统具有一定的自我
调节能力，人为干扰导致微生物活性和多样性的变化是可逆的，C错
误；土壤的有机物被微生物分解后，为植物提供营养物质
（无机盐），但不能提供能量，D错误。
2.[2024·辽宁大连三模] 某地将当年收获的小麦秸秆剪成小段，于7月
20日开始分别进行露天堆放、水泡和土埋3种方式的处理，每隔15 天
检测一次秸秆残留量，结果如图。下列分析合理的是（ ）
A.秸秆还田后翻耕土埋应是利用秸秆的合理方法
B.从露天堆放、水泡2条曲线可以推测好氧微生物
分解能力高于厌氧微生物
C.若实验条件的环境温度较低，则3条曲线的位置
将呈现下移趋势
D.秸秆还田有利于提高土壤肥力，但会污染环境
√
[解析] 由图可知，相同处理时间下土埋方式的秸
秆残留量最小，因此，秸秆还田后翻耕土埋是利
用秸秆的合理方法，A正确；由图可知，露天堆
放曲线高于水泡曲线，但秸秆的分解受温度、微生物种类、数量的
影响，因此，不能得出好氧微生物和厌氧微生物分解能力的强弱关
系，B错误；温度降低，分解者的分解速率下降，秸秆的分解速度减
慢，曲线位置不会呈现下移趋势，C错误；秸秆还田有利于增加土壤
中的营养物质，提高土壤肥力，为土壤微生物的生长、繁殖提供有
力条件，进而增加土壤微生物的数量，加大分解力度，减少环境污
染，D错误。
考点三 生态系统的信息传递（固本·识记类）
1.生态系统中信息的种类
（1）信息的种类、来源及实例（连线）
[答案] ①—Ⅲ ②—Ⅰ ③—Ⅱ
［说明］①生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流。
②生态系统中的信息传递既存在于同种生物之间,也发生在不同种生物
之间。
（2）信息传递过程
信息源
信道
光敏色素
2.信息传递在生态系统中的作用
生命活动
繁衍
生物的种间关系
平衡与稳定
3.信息传递在农业生产中的应用
（1）提高__________的产量。
①利用模拟的动物信息吸引大量的__________，就可以提高果树的传
粉效率和结实率。
②养鸡时,在增加营养的基础上,延长______时间,会刺激鸡卵巢的发育
和雌激素的分泌,可以大大提高产蛋率。
农畜产品
传粉动物
光照
（2）对__________进行控制。
利用____________诱捕或警示有害动物,降低害虫的种群密度。
有害动物
昆虫信息素
［拓展］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 虫无法实施 天敌数量不确定，
甚至可能会引发生
态危机
【考点易错】（明辨析）
（1）心猿意马、花香引蝶和老马识途都属于生态系统的信息传递。
（ ）
×
[解析] 心猿意马形容心思不专,心里东想西想,安静不下来,是一种心
理状态,不属于生态系统的信息传递。
（2）[2023·河北卷] 幼年蜜蜂学习采蜜技巧依赖生态系统中的信息传
递。（ ）
√
（3）[2023·湖南卷] “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。（ ）
×
[解析] 鸣叫声属于物理信息。
（5）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。（ ）
×
[解析] 孔雀为吸引异性开屏，说明生物种群的繁衍离不开信息的传
递。（6）利用性外激素诱杀害虫属于生物防治。
（6）利用性外激素诱杀害虫属于化学防治。（ ）
×
命题角度一 信息传递的类型及功能分析
1.[2024·湖北卷] 研究发现，某种芦 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 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 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 的鸣唱声属于物理信息
B.求偶的鸣唱特征是芦 与栖息环境之间协同进化的结果
C.芦 之间通过鸣唱形成信息流，芦 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 种群存在生殖隔离
[解析] 判断两个种群是否为同一物种，主要依据是它们是否存在生
殖隔离，仅由和求偶有关的鸣唱特征的差异，无法确定这三个芦
种群存在生殖隔离，D错误。
√
2.[2024·安徽江南十校联考] 中科院谭垦团队最新研究表明，与成年蜜
蜂的互动能提高幼年蜜蜂“舞蹈语言”表达能力，幼教缺失影响蜜蜂舞
蹈信息的准确性。下列说法错误的是（ ）
A.蜘蛛网的震动频率与蜜蜂跳舞均为典型的行为信息
B.幼年蜜蜂学习“舞蹈语言”依赖生态系统中的信息传递
C.蜜蜂采食花蜜过程中发生了生态系统的能量流动
D.生态系统中的信息传递过程中，信息传播的媒介称为信道
√
[解析] 蜘蛛网的震动频率属于物理信息，蜜蜂跳舞属于行为信息，
A错误；幼年蜜蜂需要观察成年蜜蜂舞蹈的动作来学习“舞蹈语言”，
该过程需要依赖生态系统中的信息传递，B正确；蜜蜂采食花蜜过程
中能量从花蜜进入蜜蜂，因此发生了生态系统的能量流动，C正确；
在生态系统中的信息传递过程中，需要信息传播的媒介——信道，
空气、水以及其他介质均可以传播信息，D正确。
生态系统中信息类型的辨析方法
（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、眼睛或植物光敏色素、叶、芽等感觉到的
信息,则判断为物理信息。
（2）若涉及化学物质（如性外激素等）,则判断为化学信息。
（3）凡涉及“肢体语言”的,则判断为行为信息。
[题后归纳]
命题角度二 生态系统功能的分析与比较
3.[2024·河北衡水一模] 生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信
息传递。下列属于生态系统功能描述的是（ ）
①生产者的残枝败叶和消费者的遗体残骸中的能量被分解者利用
②在草 鼠 蛇 猫头鹰的食物链中，蛇是次级消费者，属于第三
营养级
③蜜蜂发现蜜源时，就会通过跳圆圈舞动作“告诉”同伴去采蜜
④大气中的被植物吸收，然后通过生物及人类活动又以 形式返
回大气中
A.①②④ B.①②③ C.①③④ D.②③④
√
[解析] 生产者的残枝败叶和消费者的遗体残骸中的能量被分解者利用，
属于能量流动，①符合题意；在草 鼠 蛇 猫头鹰这条食物链中，
蛇是次级消费者，属于第三营养级，这里分析的是营养结构，不是生
态系统的功能，②不符合题意；蜜蜂发现蜜源时，就会通过“跳舞”动
作“告诉”同伴去采蜜，利用了行为信息传递食物信息，属于信息传递，
③符合题意；植物将大气中的二氧化碳转化成为有机物，然后通过生
物及人类活动又以 形式重新回到大气中，属于物质循环，④符合
题意；综上所述，属于生态系统功能描述的有①③④。
4.[2024·广东广州二模] 生态系统功能是生态系统所体现的各种功效或
作用，主要表现在能量流动、物质循环和信息传递等方面，它们是通
过生态系统的核心——生物群落来实现的。下列有关叙述正确的是
（ ）
A.碳循环过程中，非生物环境中的碳不可以被生物群落反复利用
B.生态系统能量输入长期小于输出时，生态系统的自我调节能力趋于
减弱
C.喷洒农药可以杀死农田害虫，说明化学信息传递可以调节种间关系
D.生态系统中的物质循环、能量流动和信息传递都沿着食物链和食物
网进行
√
[解析] 碳循环过程中，非生物环境中的碳在生物群落与非生物环境
之间循环往复，可以被生物群落反复利用，A错误；生态系统的自我
调节能力是有一定限度的，生态系统能量输入长期小于输出时，生
态系统的自我调节能力趋于降低，B正确；喷洒农药杀死害虫属于化
学防治，不属于生态系统的信息传递的应用，C错误；生态系统的信
息传递不是沿着食物链和食物网进行的，D错误。
经典真题·明考向
1.[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（ ）
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] 组成细胞的元素中，碳的含量高于磷的含量，推测在生物地
球化学循环中,磷元素年周转量比碳元素少,A正确。为提高作物产量，
人类施用磷肥，施用磷肥增加了土壤中被生产者利用的磷的量,会加
快磷循环速率,B错误。磷是、等的组成成分， 、
参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程,C正确。
无机环境中的磷主要以磷酸盐的形式被生产者吸收后进入生物群落,
同时生物体的遗体残骸中的磷经过分解者的分解也以磷酸盐的形式
返回到无机环境中,故磷主要以磷酸盐的形式在生物群落和无机环境
之间循环,D正确。
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（ ）
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] 植物信息素是化学物质，属于化学信息，A正确；松叶蜂幼
虫攻击松树不是由该植物信息素引起的，B错误；寄生蜂为松树减少
天敌，松树为寄生蜂提供食物来源的信息，两者为原始合作关系，C
正确；该信息有利于减少松树的天敌，维持松林群落的平衡与稳定，
D正确。
3.[2023·北京卷] 为了研究城市人工光照对节肢动
物群落的影响，研究者在城市森林边缘进行了延
长光照时间的实验（此实验中人工光源对植物的
影响可以忽略；实验期间，天气等环境因素基本
稳定）。实验持续15天：天，无人工光照； 天，每日黄昏
后和次日太阳升起前人为增加光照时间； 天，无人工光照。在
此期间，每日黄昏前特定时间段，通过多个调查点的装置捕获节肢动
物，按食性将其归入三种生态功能团，即植食动物（如蛾类幼虫）、
肉食动物（如蜘蛛）和腐食动物（如蚂蚁），结果如图。
（1）动物捕获量直接反映动物的活跃程度。本
研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的活
跃程度，依据是与、 天相比，
__________________________________________
__________________________________。
天肉食动物和腐食动物的平均捕获量显著增加，植食动物平均捕获量明显减少
[解析] 分析题意可知，本实验中动物的活跃程度是通过动物捕获量
进行测定的，结合图示可知，与、天相比， 天肉
食动物和腐食动物的平均捕获量显著增加，植食动物平均捕获量明
显减少，据此推测人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度。
（2）光是生态系统中的非生物成分。在本研究
中，人工光照最可能作为________________对节
肢动物产生影响，从而在生态系统中发挥作用。
信息（或信号）
[解析] 生态系统的组成成分中包括非生物的物
质和能量，该研究中人工光照最可能作为信息（物理信息）对节肢
动物产生影响，从而在生态系统中发挥作用。
（3）增加人工光照会对生物群落结构产生多方
面的影响，如：肉食动物在黄昏前活动加强，有
限的食物资源导致__________加剧；群落空间结
构在____________两个维度发生改变。
种间竞争
垂直和水平
[解析] 不同生物生活在一定的空间中，由于环境资源有限会形成种
间竞争，故肉食动物在黄昏前活动加强，有限的食物资源导致种间
竞争加剧；群落的空间结构包括垂直结构和水平结构，光照的改变
可能通过影响生物的分布而影响群落结构。
（4）有人认为本实验只需进行10天研究即可，没有必要收集 天
的数据。相比于10天方案，15天方案除了增加对照组数量以降低随机因
素影响外，另一个主要优点是____________________________________
_______________________________________________________。
排除人工光照以外的无关变量的影响（或用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响）
[解析] 分析题意可知， 天无人工光照，
天每日黄昏后和次日太阳升起前人为增
加光照时间， 天无人工光照，该实验中
的光照条件改变可形成前后对照，故相比于10
天方案，15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外，另
一个主要优点是排除人工光照以外的无关变量的影响或用于分析人
工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响（通过观察去除光照
因素后的捕获情况进行比较）。
（5）城市是人类构筑的大型聚集地，在进行城市小型绿地生态景观设计时应_____。
A.不仅满足市民的审美需求，还需考虑对其他生
物的影响
B.设置严密围栏，防止动物进入和植物扩散
C.以整体和平衡的观点进行设计，追求生态系统
的可持续发展
D.选择长时间景观照明光源时，以有利于植物生长作为唯一标准
√
√
[解析] 进行城市小型绿地生态景观设计时应充分考虑人与自然的协调关系，故不仅要满足市民的审美需求，还需考虑对其他生物的影响，A正确；若设置严密围栏，防止动物进入和植物扩散，可能会影响生态系统正常的物质交换和信息交流，B错误；进行城市小型绿地生态景观设计时应以整体和平衡的观点进行设计，追求生态系统的可持续发展，而不应仅满足短期发展的需求，C正确；选择长时间景观照明光源时，除有利于植物生长外，还应考虑对其他生物的影响等,D错误。
备用习题
A.图中生产者、乙、丙、甲构成了两条食物链
B.①②⑥⑦为二氧化碳形式,③④⑤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流向乙的碳全部储存于乙体内的有机物中
1. 下图为生态系统碳循环示意图,图中甲、乙、丙代表生态系统的成分,数字表示碳的流动。下列有关叙述正确的是 ( )
√
[解析]题图中甲为大气中的CO2库,乙为消费者,
丙为分解者。食物链不包括分解者和非生物成
分,A错误;图中的②⑥⑦分别表示生产者、分解
者和消费者呼吸作用产生的二氧化碳,①表示生产者固定的二氧化碳,③④⑤表示生物之间的有机物传递,B正确;①表示生产者固定的二氧化碳,等于②③④之和,C错误;生产者流向消费者的碳部分储存在乙体内的有机物中,还有部分因呼吸作用而散失,D错误。
2.过去的圭塘河因工业污水排入等产生了生态退化的问题。经治理后,该地区生态环境已有明显改善,一些居民在河岸边种植了蔬菜。研究人员对河边蔬菜中重金属污染情况进行了调查,结果如下表所示:
蔬菜种类 重金属平均含量/(mg·kg-2) Pb Hg As Cd
叶菜类 0.43 0.02 0.13 0.06
瓜果类 0.04 0.04 0.02 0.03
根菜类 0.12 0.03 0.05 —
下列相关叙述中不正确的是 ( )
A.圭塘河边土壤环境中重金属Hg、Cd含量可能很低
B.重金属Pb、As和Cd更容易在叶菜类蔬菜中富集
C.蔬菜中的重金属沿食物链富集到人体中,可能造成人体重金属中毒
D.蔬菜中的重金属元素沿食物链传递,能较快地回归到非生物环境
蔬菜种类 重金属平均含量/(mg·kg-2) Pb Hg As Cd
叶菜类 0.43 0.02 0.13 0.06
瓜果类 0.04 0.04 0.02 0.03
根菜类 0.12 0.03 0.05 —
√
[解析]据表可知,重金属Hg、Cd在蔬菜中的含量较低,故推测圭塘河边土壤环境中重金属Hg、Cd含量可能很低;据表可知,重金属Pb、As和Cd在叶菜类中的平均含量最高,说明重金属Pb、As和Cd更容易在叶菜类蔬菜中富集;蔬菜中的重金属元素沿食物链传递,可以通过分解者的分解作用回归到非生物环境,但速度较慢。故选D。
蔬菜种类 重金属平均含量/(mg·kg-2) Pb Hg As Cd
叶菜类 0.43 0.02 0.13 0.06
瓜果类 0.04 0.04 0.02 0.03
根菜类 0.12 0.03 0.05 —
A.该生态系统有四个营养级,其中D处于最高营养级
B.第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量可用a2-c2表示
C.a、b、c、d中的碳元素不都以CO2的形式进行循环流动
D.b中的能量不可再利用,d中的能量可被生产者重新利用
3.如图表示某生态系统的碳循环和能量流动关系,其中A~D表示该生态系统的组成成分,a~d表示不同生理过程中的能量数值或碳元素存在的形式。下列说法正确的是 ( )
√
[解析] 该生态系统有三个营养级(A→B→C),D属于分解者,A错误;第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量可用a2-b2表示,B错误;a、c中的碳元素以含碳有机物的形式流动,b、d中的碳元素以CO2的形式进行流动,C正确;b、d中的能量均为热能,不可被生物再利用,D错误。
4. 狗是许多家庭喜欢饲养的宠物,狗叫声的轻快与强烈、摇尾巴和尾巴蜷缩在两腿之间、尿标记等均可传递信息;雄蛾通过雌蛾释放的性外激素完成交尾;蝗虫通过释放信息素完成聚集。下列关于信息传递的叙述错误的是 ( )
A.叫声、摇尾巴均属于物理信息,可在同种和不同种动物间传递信息
B.狗尿中存在的化学物质属于化学信息,可调节生物的种间关系
C.利用人工合成的昆虫信息素诱捕雄蛾可改变性别比例,降低出生率
D.通过定点放置蝗虫信息素对蝗虫进行集体诱杀的措施属于生物防治
√
[解析]叫声属于物理信息,摇尾巴属于行为信息,可在同种和不同种动物间传递信息,A错误。
5.下图为某生态系统中碳循环的部分示意图,图中甲~戊代表不同组成成分,①~③表示过程,A、B、C代表能量流经丙所处营养级的去向,其中数字代表能量值,单位为J/(cm2·a)。下列叙述正确的是 ( )
A.①过程为光合作用,是碳元素进入生物群落的唯一途径
B.由图中数据可计算出丙到丁的能量传递效率为15%
C.乙、丙、丁三种成分的数量关系为依次递减
D.甲~戊各成分之间存在信息传递,通常为双向进行
√
[解析]碳元素进入生物群落的途径还包
括化能合成作用,A错误;丙由乙摄入的能
量为100 J/(cm2·a),其中20 J/(cm2·a)为粪便
中能量,丙同化的能量为80 J/(cm2·a),由丙
到丁的能量为15 J/(cm2·a),若为同化量,则丙到丁的能量传递效率为18.75%,若15 J/(cm2·a)为丁的摄入量,则丁的同化量未知,无法计算,B错误;能量随营养级升高逐渐递减,但数量不一定随营养级升高而递减,C错误。
作业手册
（限时：30分钟）
题组一 物质循环的概念、碳循环
1.[2024·辽宁锦州三模] 我国宣布在2030年前实现“碳达峰”
（排放量达到峰值）、2060年前实现“碳中和”（ 排放量与减少
量相等）的目标，体现了全球“碳共同体”中的中国担当。下列相关叙
述正确的是（ ）
A.用天然气取代煤和石油可有效阻止全球变暖
B.碳元素在生产者和分解者之间可以双向传递
C.实现碳中和时，生产者固定的 量等于所有生物呼吸作用释放的
量
D.生态系统物质循环的范围是地球上最大的生态系统——生物圈
√
[解析] 天然气的主要成分是甲烷，也属于温室气体，可见用天然气
取代煤和石油不可有效阻止全球变暖，A错误；碳元素在非生物环境
与生物群落之间传递时，只有生产者与非生物环境之间的传递是双
向的，其他成分间是单向的，B错误；实现碳中和时，生产者固定的
量等于所有生物呼吸作用释放的量 化石燃料燃烧释放的
量，C错误。
2.[2024·湖北武汉模拟] 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，图中数字表示生理过程或化学反应
过程。下列叙述错误的是（ ）
A.该生态系统结构由图中A、B、C、D四种成分组成
B.碳元素以含碳有机物形式在A、B、C之间传递
C.①②③分别表示的是生产者、消费者和分解者的呼吸作用
D.与碳在生物成分和环境之间传递相关的细胞器有线粒体和叶绿体
√
[解析] 分析题图可知，A表示生产者，D
表示非生物的能量和物质，C表示分解者，
B表示消费者。生态系统结构包括生态系
统的组成成分（生产者、消费者、分解者、
非生物的物质和能量）、营养结构（食物链和食物网），A错误。碳
元素以含碳有机物的形式在A、B、C之间传递，B正确。①②③分别
表示的是生产者、消费者和分解者的呼吸作用，C正确。线粒体是细
胞呼吸的主要场所，叶绿体是光合作用的主要场所，因此与碳在生
物成分和环境之间传递相关的细胞器是线粒体和叶绿体，D正确。
3.[2024·湖南益阳一模] 磷循环是生物圈物质循环的重要组成部分。下
列叙述错误的是（ ）
A.施用磷肥等农业生产活动会改变磷循环速率
B.磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程
C.植物吸收利用的磷可用于合成磷脂、、 等物质
D.在生物地球化学循环中，磷元素年周转量比碳元素多
√
[解析] 人类使用磷肥，人为增加了循环中的磷元素含量，促进了生
产者对土壤磷元素的利用，加快了磷循环，A正确；磷元素是 的
组成元素， 是能量通货，与能量输入、传递、转化、散失有关，
B正确；植物细胞中含有磷脂、、 ，这些化合物都含有磷元
素，故植物吸收利用的磷可用于合成磷脂、、 等物质，C正
确； 生物地球化学循环的元素含量与生物体元素含量分布有关，生
物体中碳元素多于磷元素，推测生物地球化学循环中，磷元素年周
转量比碳元素少，D错误。
4.[2024·山东青岛三模] 海草床生态系统中的有机碳大部分存储于沉积
物中。海草固碳有两大途径：光合作用固碳和截获海水中的有机悬浮
颗粒物。近年来，海草床急剧衰退，其沉积物有机碳储存潜力下降，
下图是海草床退化导致碳损失示意图。下列说法错误的是（ ）
A.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以 的形式进行
B.当海草床退化后，大气中的 的浓度有可能会升高
C.海草床通过截获海水中的有机悬浮颗粒物，使有机碳中的能量流入
海草体内
D.藻类暴发后水中的光照强度减弱，使海草固碳能力下降
√
[解析] 碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要以 的形式进
行，A正确；当海草床退化后，固定的减少，故大气中 的浓
度可能会升高，B正确；有机碳中的能量不能流入海草体内，C错误；
水体富营养化会使藻类暴发，使水体中的光照强度减弱，从而导致
海草床光合作用减弱，使海草固碳能力下降， 正确。
题组二 生物富集
5.[2025·河北衡水模拟] 铅、镉、汞等重金属和六六六等有机化合物存
在生物富集现象，即这些物质在生物体内的浓度超过环境浓度的现象。
下列关于这类现象的叙述，错误的是（ ）
A.生物富集主要是因为这些物质在生物体内难以排出、难以降解
B.这类化合物从非生物环境到生物群落，再从生物群落回到非生物环
境的过程就是物质循环
C.生物富集也具有全球性，因为这些物质可通过大气、水和生物迁移
等途径扩散到世界各地
D.一般来说，食物链中营养级越高的生物，体内富集的这些物质或元
素就越多
[解析] 物质循环指的是组成生物体的元素都在不断进行着从非生物
环境到生物群落，又从生物群落回到非生物环境的循环过程，化合
物不符合物质循环的概念，B错误。
√
6.[2024·江西上饶二模] 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。下表所示为某一水域 在不
同水生动物体内的生物富集系数（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（ ）
水生动物 贻贝 海螺 浮游动物 鱼类 牡蛎
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. 参与的物质循环与碳循环的过程相同
C.的大小与 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] 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，在营养级较高的物种中含量最高，故分析题表可知，该
水域中的鱼类在食物链中的营养级较高，A正确； 会在生物体内
富集，因此 参与的物质循环与碳循环的过程不相同，B错误；生
物富集系数数值越大，说明该物质越难在生物体内分解，故 的大
小与 在生物体内分解的难易程度相关，C正确；减少有机氯杀虫
剂的使用可以降低该生态系统的生物富集现象，D正确。
题组三 探究土壤微生物的分解作用
7.某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤（深 左右）为实验材料，
研究土壤微生物在适宜温度下对落叶的分解作用，对土壤的处理情况
如表所示。下列有关叙述不正确的是（ ）
组别 1 组 2组 3 组 4组
土壤处理 灭菌 不灭菌 灭菌 不灭菌
湿润 湿润 较干燥 较干燥
A.该实验能探究土壤微生物对落叶的分解作用与土壤湿度的关系
B.1、2组进行对照实验时，无关变量为土壤湿度等
C.若该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理，实验中的对照组是1组
和3组
D.预期结论是1、3组中的落叶不被分解，2、4组中的落叶被不同程度
地分解
√
组别 1 组 2组 3 组 4组
土壤处理 灭菌 不灭菌 灭菌 不灭菌
湿润 湿润 较干燥 较干燥
[解析] 由题表信息可知，该实验中2组的土壤湿润，4组的土壤较干
燥，且2组和4组的土壤均不灭菌，2、4组对照可用于探究不同土壤
湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用，A正确。1、2组进行对
照实验时，自变量为土壤是否进行灭菌处理，无关变量为土壤湿度
等，B正确。若该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理，则1、2组
相互对照可探究湿润土壤中微生物对落叶的分解作用，3、4组相互
对照可探究较干燥土壤中微生物对落叶的分解作用，其中2组和4组
的土壤均未进行灭菌处理，属于对照组，1组和3组为实验组，C错误。
1、3组的土壤经灭菌后，其中的微生物会被杀死，因此预测这两组
中的落叶不被分解，而2、4组的土壤不灭菌，含有微生物，但是土
壤湿度不同，所以落叶被分解的程度不同，D正确。
题组三 生态系统的信息传递
8.[2024·陕西安康模拟] “明月别枝惊鹊，清风半夜鸣蝉。稻花香里说
丰年，听取蛙声一片”是辛弃疾《西江月·夜行黄沙道中》中吟咏田园
风光的词句，这些词句不仅精彩绝伦，还蕴含着生态系统的信息传递
过程。下列说法错误的是（ ）
A.“明月”给“鹊”传递了物理信息
B.“稻花香”来自稻产生的化学物质
C.水稻从土壤中吸水时，水为根传递了行为信息
D.雄蝉和雄蛙的“叫声”是在同种个体间传递繁衍信息
√
[解析] “明月”是光，因此传递给“鹊”的是物理信息，A正确；“稻花
香”来自稻产生的化学物质，属于化学信息，B正确；水稻细胞通过
渗透作用吸水，不能体现生态系统的信息传递过程，C错误；雄蝉和
雄蛙的“叫声”是为了吸引雌性个体进行繁衍，因此是在同种个体间
传递繁衍信息，D正确。
9.[2024·广东湛江一模] 在森林中的戴胜和斑鸫鹛栖
息在同一区域，戴胜和斑鸫鹛对另一方发出警报声
作出的反应如图所示，有关分析错误的是（ ）
A.戴胜和斑鸫鹛的警报声属于物理信息
B.戴胜和斑鸫鹛主要通过对方的警报信息作出逃避反应
C.通过警报声传递信息过程中涉及信息源—信道—信息
受体
D.该实例体现了信息传递可调节种间关系和影响动物
生命活动
√
[解析] 自然界中的光、声、温度、磁场等，
通过物理过程传递的信息，称为物理信息，
A正确；据题图分析可知，戴胜主要通过
对方的警报信息作出逃避反应，斑鸫鹛主
要通过对方的警报信息变得警惕，B错误；
生态系统中的信息传递过程涉及信息源（信息产生的部位）、信道
（信息传播的媒介）、信息受体（信息接收的生物或其部位），C正
确；结合戴胜和斑鸫鹛对另一方发出警报声作出的反应分析可知，
信息传递可调节生物的种间关系和影响动物生命活动，D正确。
10.[2024·江苏海安模拟] 交配迷向技术是指人为在茶园中放置性信息
素味源，使得茶小卷叶蛾在求偶通讯中获得错误信号，进而延迟、减
少或者阻止其顺利找到异性完成交配，从而减少下一代害虫数量。下
列叙述正确的是（ ）
A.茶园生态系统中的信息传递只发生在生物与生物之间
B.性信息素属于化学信息，交配迷向技术属于生物防治技术
C.交配迷向技术通过破坏茶小卷叶蛾种群的性别比例达到防治的目的
D.性信息素影响茶小卷叶蛾的交配说明生物的生命活动离不开信息的
传递
√
[解析] 生态系统中的信息传递可发生在生物与生物个体之间，也可发
生在生物与非生物环境之间，A错误；性信息素属于化学信息，交配
迷向技术属于生物防治技术，B正确；交配迷向技术通过破坏茶小卷
叶蛾种群的正常交配过程（可降低出生率）达到防治的目的，该过程
中并未杀死茶小卷叶蛾，其种群的性别比例不变，C错误；性信息素
影响茶小卷叶蛾的交配，说明种群的繁衍离不开信息的传递，D错误。
题组四 能量流动、物质循环、信息传递的关系与应用
11.[2024·河北邯郸一模] 诗经《大田》中有“去其螟螣，及其蟊贼，无
害我田稚”，其中螟、螣、蟊、贼分别表示蛀食稻心、稻叶、稻根、稻
茎的四种害虫。下列相关叙述正确的是（ ）
A.螟、螣、蟊、贼取食水稻的不同部位，可降低其种间竞争的强度
B.去除害虫可调整能量流动关系，提高生态系统能量传递效率
C.害虫粪便中的物质和能量经分解者的作用仍可被水稻再利用
D.通过特殊化学物质影响螟成虫的交尾，可彻底消灭该种害虫
√
[解析] 螟、螣、蟊、贼分别取食水稻的不同部位，占据不同的生态
位，可降低其种间竞争的强度，A正确；去除害虫可调整能量流动关
系，使能量更多地流向对人类最有益的部分，提高能量的利用率，
但不能提高能量传递效率，B错误；害虫粪便中的物质经分解者的作
用仍可被水稻再利用，但是粪便中的能量不能被水稻再利用，C错误；
通过特殊化学物质影响螟成虫的交尾，可通过降低螟的出生率，降
低其种群数量，但不能彻底消灭该种害虫，D错误。
12.[2024·辽宁沈阳模拟] 如图为某玉米田中
碳循环和能量流动的部分示意图，图中甲～
戊表示生态系统中不同组成成分，Ⅰ～Ⅲ表示
过程，虚线箭头表示流经丙的能量流动情况，
A、B、C代表能量流经丙所处营养级的去向，其中数字代表能量值，
单位为 。以下相关说法错误的是（ ）
A.若乙表示绿色植物，则 Ⅰ 过程为光合作用
和化能合成作用
B.图中丙所处营养级生物的同化量为
C.丙、丁、戊的存在能促进生态系统的物质循环和能量流动的过程
D.若该农田遭到重金属污染，则丙营养级生物体内该重金属的浓度大于
乙营养级生物体内该重金属的浓度
√
[解析] 分析题图可知，乙是生产者，若乙表示绿
色植物，则 Ⅰ 过程为光合作用，A错误；A、B、
C代表能量流经丙所处营养级的去向，由图可知，
A代表丙摄入的能量，为 ，其粪便中的能量为
，因此丙所处的第二营养级同化的能量为
，B正确；图中丙、丁为消费者，戊为分
解者，能促进生态系统的物质循环和能量流动的过程，C正确； 若
该农田遭到重金属污染，则该重金属就会沿着食物链逐渐在生物体
内富集，最终积累在食物链的顶端，因此丙营养级生物体内该重金
属的浓度大于乙营养级生物体内该重金属的浓度，D正确。
综合应用练
13.[2024·湖北黄石一模] “碳中和”是我国应对全球气候变暖的国家战
略，下图是某地区利用海洋资源发展的“藻-贝”共生养殖模式在这方面
作出的积极探索。
（1）该共生养殖模式中有一种肉质鲜美的经济贝类——牡蛎，以水
体中的颗粒有机物、浮游植物、底栖微藻为食。牡蛎属于生态系统成
分中的________________。牡蛎还被广泛用于监测持久性环境污染物
（如微塑料和重金属物质），因为这些污染物可通过__________作用
在牡蛎体内聚集。
消费者和分解者
生物富集
[解析] 分析题意，牡蛎可以以水体中的颗粒有机物为食，说明其属
于分解者，也可以以浮游植物、底栖微藻为食，说明其也属于消费
者；微塑料和重金属物质属于不易被降解的物质，这些污染物可通
过生物富集作用在牡蛎体内聚集。
（2）因工厂和生活污水的排放会导致该地区海洋中______等元素含
量升高，引起藻类大量繁殖，其死亡后被微生物分解，引起水体溶氧
量下降，造成鱼类等死亡，进一步破坏生态系统的稳定，这种调节方
式称为____________。
、
正反馈调节
[解析] 工厂和生活污水中含有、 等元素，工厂和生活污水的排放
会导致该地区海洋中相关元素含量升高；藻类大量繁殖，其死亡后
被微生物分解，引起水体溶氧量下降，造成鱼类等死亡，进一步破
坏生态系统的稳定，该过程属于正反馈调节。
（3）通过检测养殖区与非养殖区海水的相关指标，结合图甲和图乙
分析，养殖区可降低表层 相对含量的原因主要是___________
______________________________________________。此外，贝类食
性广泛，通过滤食浮游生物和海带碎屑促进了有机物沿____________
_______传递，增加了有机碳的储存。
由浮游植物和海带等构成的生产者可以通过光合作用吸收
食物链（食物网）
[解析] 由浮游植物和海带等构成的生产者可以通过光合作用吸收
，故养殖区可降低表层 相对含量；食物链和食物网是能
量流动和物质循环的渠道，故贝类通过滤食浮游生物和海带碎屑促
进了有机物沿食物链（食物网）传递，增加了有机碳的储存。
（4）综合以上原因并结合图甲进行分析，“藻-贝”共生的养殖模式在
获得经济效益的同时，通过海洋生物对海洋 的吸收，从而促进
_____________________，进而降低大气中的 含量，助力“碳中和”。
从大气向海洋扩散
[解析] 分析题意，“藻-贝”共生的养殖模式在获得经济效益的同时，
通过海洋生物对海洋的吸收，从而促进 从大气向海洋扩散，
进而降低大气中的 含量，助力“碳中和”。
14.[2024·广东佛山三模] 桃蚜是农田生态系统中常见的植食性害虫。
草蛉从幼虫开始就专以桃蚜等各种小型昆虫为食。科研人员发现，当
桃蚜数量爆发时，桃蚜分泌的信息素能吸引草蛉的成虫，使其迅速定
位猎物。为探究合适的桃蚜防治方法，科研人员进行了如下实验：选
取健康、长势一致的同种作物若干，随机均分为、、 三组，每
组接入桃蚜成虫100只，组不采取任何防治措施， 组每隔7天投放
一定量的草蛉， 组每隔7天喷洒相同浓度的吡虫啉悬浮剂
（杀虫剂），定期调查各组作物上桃蚜的种群数量（ 组后期桃蚜数
量爆发不再记录）。实验结果如下表。回答下列问题：
组别 初始值 第2天 第8天 第15天 第22天
100 184.33 287.55 - -
100 106.86 75.65 53.22 37.12
100 7.58 14.11 21.78 38.36
（1）在草蛉定位桃蚜的过程中，桃蚜分泌的信息素起到了关键作用，
这一过程体现了信息传递在生态系统中的作用是__________________
_________________________________。
调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
[解析] 草蛉与桃蚜是不同的物种，在草蛉定位桃蚜的过程中，桃蚜分
泌的信息素起到了关键作用，这一过程体现了信息传递在生态系统中
的作用是调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
（2） 组第2天种群数量增多，请从种群数量特征的角度分析其原因
是__________________________________________________________
_____________________________________________。与 组的防治
方法相比， 组防治方法的优点有______________________________
___________________________________________________________
（至少答出2条）。
初始投放的草蛉种群数量较少，捕食的桃蚜较少，桃蚜种群中出生率 死亡率，造成处理后1天桃蚜种群数量增加
对环境无污染、对人畜安全（防治持续时间长、长时间防治效果好、不会导致桃蚜耐药性提高等）
[解析] 组出现第2天桃蚜种群数量增多的原因可能是初始投放的草
蛉种群数量较少，捕食的桃蚜较少，桃蚜种群中出生率 死亡率，
造成处理后1天桃蚜种群数量增加。 组防治方法（生物防治）的优
点有对环境无污染、对人畜安全、防治持续时间长、长时间防治效
果好、不会导致桃蚜耐药性提高等。
（3）由实验结果可知，随着处理时间延长， 组的防治效果_______
___，从现代生物进化理论的角度分析，其原因是 ________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________ 。
连续降低
杀虫剂起到了定
向选择作用，不耐药的桃蚜生存和繁殖的机会减少，耐药的桃蚜生存
和繁殖的机会增加，使种群中耐药基因频率不断提高，从而导致桃蚜
种群的耐药性逐渐提高
[解析] 由实验结果可知，随着处理时间的增长， 组的防治效果连
续降低（处理8、15、22天的作物上桃蚜的种群逐渐增加），从现代
生物进化理论的角度分析，其原因是杀虫剂起到了定向选择作用，
不耐药的桃蚜生存和繁殖的机会减少，耐药的桃蚜生存和繁殖的机
会增加，使种群中耐药基因频率不断提高，从而导致桃蚜种群的耐
药性逐渐提高。
（4）用草蛉可以有效防治农田中桃蚜，提出下一步需要研究的问题：
______________________________________________________。
探究草蛉的最适投放量；探究定期投放草蛉的最适时间间隔
[解析] 用草蛉防治农田中桃蚜还需要探究草蛉的最适投放量或探究
定期投放草蛉的最适时间间隔等问题。
快速核答案
考点一 生态系统的物质循环（固本·识记类）
必备知识 精梳理
1.碳、氢、氧、氮、磷、硫 生物群落 非生物环境 全球性
（1）①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光合作用 化能合成作用 呼吸作用 分解作用 化石燃料 ③二氧化碳 含碳有机物 二氧化碳 （2）全球性 循环往复运动（3）①呼吸 ②二氧化碳 ③全球性的气候变化 ④二氧化碳
3.（1）难以降解 超过 （2）食物链 （3）越高
4.单向 生物群落和非生物环境 各营养级 单向流动 逐级递减 全球性 载体 动力
考点易错·明辨析
（1）× （2）× （3）√ （4）× （5）× （6）√
长句拓展·练思维
（1）农产品输出过程中农田中氮元素会减少 （2）农家肥被土壤微
生物分解后产生二氧化碳，用于植物的光合作用 农家肥被土壤微生物分解后产生无机盐，用于植物的各项生命活动
（3）生产者固定的太阳能不足以满足鱼类的需要，且需不断地输出经济鱼类，而其中有些元素无法及时返还该生态系统
典型例题 提能力
命题角度一 碳循环过程的分析
1.B 2.A
命题角度二 生物富集
3.B
命题角度三 能量流动和物质循环的关系及应用
4.C 5.B
考点二 探究土壤微生物的分解作用（实验·探究型）
必备知识 精梳理
1.（1）分解者 （2）有机物,温度,水
2.高温 不做任何 土壤中是否含微生物 砖红色沉淀 砖红色沉淀 分解
典型例题 提能力
1.A 2.A
考点三 生态系统的信息传递（固本·识记类）
必备知识 精梳理
1.（1）①—Ⅲ ②—Ⅰ ③—Ⅱ （2）信息源 信道 光
敏色素
2.生命活动 繁衍 生物的种间关系 平衡与稳定
3.（1）农畜产品 传粉动物 光照 （2）有害动物 昆虫信息素
考点易错·明辨析
（1）× （2）√ （3）√ （4）× （5）× （6）×
典型例题 提能力
命题角度一 信息传递的类型及功能分析
1.D 2.A
命题角度二 生态系统功能的分析与比较
3.C 4.B
经典真题·明考向
1.B 2.B
3.（1）天肉食动物和腐食动物的平均捕获量显著增加，植食动
物平均捕获量明显减少 （2）信息（或信号） （3）种间竞争,垂直
和水平 （4）排除人工光照以外的无关变量的影响（或用于分析人
工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响） （5）AC
题组一 物质循环的概念、碳循环
1.D 2.A 3.D 4.C
题组二 生物富集
5.B 6.B
题组三 探究土壤微生物的分解作用
7.C
题组三 生态系统的信息传递
8.C 9.B 10.B
题组四 能量流动、物质循环、信息传递的关系与应用
11.A 12.A
综合应用练
13.（1）消费者和分解者 生物富集 （2）、 正反馈调节
（3）由浮游植物和海带等构成的生产者可以通过光合作用吸收,食物链（食物网） （4）从大气向海洋扩散
14.（1）调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
（2）初始投放的草蛉种群数量较少，捕食的桃蚜较少，桃蚜种群中
出生率 死亡率，造成处理后1天桃蚜种群数量增加 对环境无污染、
对人畜安全（防治持续时间长、长时间防治效果好、不会导致桃蚜耐
药性提高等）（3）连续降低 杀虫剂起到了定向选择作用，不耐药的桃蚜生存和繁殖的机会减少，耐药的桃蚜生存和繁殖的机会增加，
使种群中耐药基因频率不断提高，从而导致桃蚜种群的耐药性逐渐提
高（4）探究草蛉的最适投放量；探究定期投放草蛉的最适时间间隔课时作业(四十六) 生态系统的物质循环、信息传递
1.D [解析] 天然气的主要成分是甲烷,也属于温室气体,可见用天然气取代煤和石油不可有效阻止全球变暖,A错误;碳元素在非生物环境与生物群落之间传递时,只有生产者与非生物环境之间的传递是双向的,其他成分间是单向的,B错误;实现碳中和时,生产者固定的CO2量等于所有生物呼吸作用释放的CO2量+化石燃料燃烧释放的CO2量,C错误。
2.A [解析] 分析题图可知,A表示生产者,D表示非生物的能量和物质,C表示分解者,B表示消费者。生态系统结构包括生态系统的组成成分(生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量)、营养结构(食物链和食物网),A错误。碳元素以含碳有机物的形式在A、B、C之间传递,B正确。①②③分别表示的是生产者、消费者和分解者的呼吸作用,C正确。线粒体是细胞呼吸的主要场所,叶绿体是光合作用的主要场所,因此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,D正确。
3.D [解析] 人类使用磷肥,人为增加了循环中的磷元素含量,促进了生产者对土壤磷元素的利用,加快了磷循环,A正确;磷元素是ATP的组成元素,ATP是能量通货,与能量输入、传递、转化、散失有关,B正确;植物细胞中含有磷脂、DNA、RNA,这些化合物都含有磷元素,故植物吸收利用的磷可用于合成磷脂、DNA、RNA等物质,C正确; 生物地球化学循环的元素含量与生物体元素含量分布有关,生物体中碳元素多于磷元素,推测生物地球化学循环中,磷元素年周转量比碳元素少,D错误。
4.C [解析] 碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行,A正确;当海草床退化后,固定的CO2减少,故大气中CO2的浓度可能会升高,B正确;有机碳中的能量不能流入海草体内,C错误;水体富营养化会使藻类暴发,使水体中的光照强度减弱,从而导致海草床光合作用减弱,使海草固碳能力下降, D正确。
5.B [解析] 物质循环指的是组成生物体的元素都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落回到非生物环境的循环过程,化合物不符合物质循环的概念,B错误。
6.B [解析] 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,在营养级较高的物种中含量最高,故分析题表可知,该水域中的鱼类在食物链中的营养级较高,A正确;DDT会在生物体内富集,因此DDT参与的物质循环与碳循环的过程不相同,B错误;生物富集系数数值越大,说明该物质越难在生物体内分解,故BCF的大小与DDT在生物体内分解的难易程度相关,C正确;减少有机氯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。
7.C [解析] 由题表信息可知,该实验中2组的土壤湿润,4组的土壤较干燥,且2组和4组的土壤均不灭菌,2、4组对照可用于探究不同土壤湿度条件下,土壤微生物对落叶的分解作用,A正确。1、2组进行对照实验时,自变量为土壤是否进行灭菌处理,无关变量为土壤湿度等,B正确。若该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理,则1、2组相互对照可探究湿润土壤中微生物对落叶的分解作用,3、4组相互对照可探究较干燥土壤中微生物对落叶的分解作用,其中2组和4组的土壤均未进行灭菌处理,属于对照组,1组和3组为实验组,C错误。1、3组的土壤经灭菌后,其中的微生物会被杀死,因此预测这两组中的落叶不被分解,而2、4组的土壤不灭菌,含有微生物,但是土壤湿度不同,所以落叶被分解的程度不同,D正确。
8.C [解析] “明月”是光,因此传递给“鹊”的是物理信息,A正确;“稻花香”来自稻产生的化学物质,属于化学信息,B正确;水稻细胞通过渗透作用吸水,不能体现生态系统的信息传递过程,C错误;雄蝉和雄蛙的“叫声”是为了吸引雌性个体进行繁衍,因此是在同种个体间传递繁衍信息,D正确。
9.B [解析] 自然界中的光、声、温度、磁场等,通过物理过程传递的信息,称为物理信息,A正确;据题图分析可知,戴胜主要通过对方的警报信息作出逃避反应,斑鸫鹛主要通过对方的警报信息变得警惕,B错误;生态系统中的信息传递过程涉及信息源(信息产生的部位)、信道(信息传播的媒介)、信息受体(信息接收的生物或其部位),C正确;结合戴胜和斑鸫鹛对另一方发出警报声作出的反应分析可知,信息传递可调节生物的种间关系和影响动物生命活动,D正确。
10.B [解析] 生态系统中的信息传递可发生在生物与生物个体之间,也可发生在生物与非生物环境之间,A错误;性信息素属于化学信息,交配迷向技术属于生物防治技术,B正确;交配迷向技术通过破坏茶小卷叶蛾种群的正常交配过程(可降低出生率)达到防治的目的,该过程中并未杀死茶小卷叶蛾,其种群的性别比例不变,C错误;性信息素影响茶小卷叶蛾的交配,说明种群的繁衍离不开信息的传递,D错误。
11.A [解析] 螟、螣、蟊、贼分别取食水稻的不同部位,占据不同的生态位,可降低其种间竞争的强度,A正确;去除害虫可调整能量流动关系,使能量更多地流向对人类最有益的部分,提高能量的利用率,但不能提高能量传递效率,B错误;害虫粪便中的物质经分解者的作用仍可被水稻再利用,但是粪便中的能量不能被水稻再利用,C错误;通过特殊化学物质影响螟成虫的交尾,可通过降低螟的出生率,降低其种群数量,但不能彻底消灭该种害虫,D错误。
12.A [解析] 分析题图可知,乙是生产者,若乙表示绿色植物,则 Ⅰ 过程为光合作用,A错误;A、B、C代表能量流经丙所处营养级的去向,由图可知,A代表丙摄入的能量,为100 J/(cm2·a),其粪便中的能量为20 J/(cm2·a),因此丙所处的第二营养级同化的能量为100-20=80 J/(cm2·a),B正确;图中丙、丁为消费者,戊为分解者,能促进生态系统的物质循环和能量流动的过程,C正确; 若该农田遭到重金属污染,则该重金属就会沿着食物链逐渐在生物体内富集,最终积累在食物链的顶端,因此丙营养级生物体内该重金属的浓度大于乙营养级生物体内该重金属的浓度,D正确。
13.(1)消费者和分解者 生物富集
(2)N、P 正反馈调节
(3)由浮游植物和海带等构成的生产者可以通过光合作用吸收CO2 食物链(食物网)
(4)CO2从大气向海洋扩散
[解析] (1)分析题意,牡蛎可以以水体中的颗粒有机物为食,说明其属于分解者,也可以以浮游植物、底栖微藻为食,说明其也属于消费者;微塑料和重金属物质属于不易被降解的物质,这些污染物可通过生物富集作用在牡蛎体内聚集。(2)工厂和生活污水中含有N、P等元素,工厂和生活污水的排放会导致该地区海洋中相关元素含量升高;藻类大量繁殖,其死亡后被微生物分解,引起水体溶氧量下降,造成鱼类等死亡,进一步破坏生态系统的稳定,该过程属于正反馈调节。(3)由浮游植物和海带等构成的生产者可以通过光合作用吸收CO2,故养殖区可降低表层海水CO2相对含量;食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道,故贝类通过滤食浮游生物和海带碎屑促进了有机物沿食物链(食物网)传递,增加了有机碳的储存。(4)分析题意,“藻-贝”共生的养殖模式在获得经济效益的同时,通过海洋生物对海洋CO2的吸收,从而促进CO2从大气向海洋扩散,进而降低大气中的CO2含量,助力“碳中和”。
14.(1)调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
(2)初始投放的草蛉种群数量较少,捕食的桃蚜较少,桃蚜种群中出生率>死亡率,造成处理后1天桃蚜种群数量增加 对环境无污染、对人畜安全(防治持续时间长、长时间防治效果好、不会导致桃蚜耐药性提高等)
(3)连续降低 杀虫剂起到了定向选择作用,不耐药的桃蚜生存和繁殖的机会减少,耐药的桃蚜生存和繁殖的机会增加,使种群中耐药基因频率不断提高,从而导致桃蚜种群的耐药性逐渐提高
(4) 探究草蛉的最适投放量;探究定期投放草蛉的最适时间间隔
[解析] (1)草蛉与桃蚜是不同的物种,在草蛉定位桃蚜的过程中,桃蚜分泌的信息素起到了关键作用,这一过程体现了信息传递在生态系统中的作用是调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。(2)T1组出现第2天桃蚜种群数量增多的原因可能是初始投放的草蛉种群数量较少,捕食的桃蚜较少,桃蚜种群中出生率>死亡率,造成处理后1天桃蚜种群数量增加。T1组防治方法(生物防治)的优点有对环境无污染、对人畜安全、防治持续时间长、长时间防治效果好、不会导致桃蚜耐药性提高等。(3)由实验结果可知,随着处理时间的增长,T2组的防治效果连续降低(处理8、15、22天的作物上桃蚜的种群逐渐增加),从现代生物进化理论的角度分析,其原因是杀虫剂起到了定向选择作用,不耐药的桃蚜生存和繁殖的机会减少,耐药的桃蚜生存和繁殖的机会增加,使种群中耐药基因频率不断提高,从而导致桃蚜种群的耐药性逐渐提高。(4)用草蛉防治农田中桃蚜还需要探究草蛉的最适投放量或探究定期投放草蛉的最适时间间隔等问题。课时作业(四十六) 生态系统的物质循环、信息传递
题组一 物质循环的概念、碳循环
1.[2024·辽宁锦州三模] 我国宣布在2030年前实现“碳达峰”(CO2排放量达到峰值)、2060年前实现“碳中和”(CO2排放量与减少量相等)的目标,体现了全球“碳共同体”中的中国担当。下列相关叙述正确的是 ( )
A.用天然气取代煤和石油可有效阻止全球变暖
B.碳元素在生产者和分解者之间可以双向传递
C.实现碳中和时,生产者固定的CO2量等于所有生物呼吸作用释放的CO2量
D.生态系统物质循环的范围是地球上最大的生态系统——生物圈
2.[2024·湖北武汉模拟] 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,图中数字表示生理过程或化学反应过程。下列叙述错误的是 ( )
A.该生态系统结构由图中A、B、C、D四种成分组成
B.碳元素以含碳有机物形式在A、B、C之间传递
C.①②③分别表示的是生产者、消费者和分解者的呼吸作用
D.与碳在生物成分和环境之间传递相关的细胞器有线粒体和叶绿体
3.[2024·湖南益阳一模] 磷循环是生物圈物质循环的重要组成部分。下列叙述错误的是 ( )
A.施用磷肥等农业生产活动会改变磷循环速率
B.磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程
C.植物吸收利用的磷可用于合成磷脂、DNA、RNA等物质
D.在生物地球化学循环中,磷元素年周转量比碳元素多
4.[2024·山东青岛三模] 海草床生态系统中的有机碳大部分存储于沉积物中。海草固碳有两大途径:光合作用固碳和截获海水中的有机悬浮颗粒物。近年来,海草床急剧衰退,其沉积物有机碳储存潜力下降,下图是海草床退化导致碳损失示意图。下列说法错误的是 ( )
A.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行
B.当海草床退化后,大气中的CO2的浓度有可能会升高
C.海草床通过截获海水中的有机悬浮颗粒物,使有机碳中的能量流入海草体内
D.藻类暴发后水中的光照强度减弱,使海草固碳能力下降
题组二 生物富集
5.[2025·河北衡水模拟] 铅、镉、汞等重金属和六六六等有机化合物存在生物富集现象,即这些物质在生物体内的浓度超过环境浓度的现象。下列关于这类现象的叙述,错误的是 ( )
A.生物富集主要是因为这些物质在生物体内难以排出、难以降解
B.这类化合物从非生物环境到生物群落,再从生物群落回到非生物环境的过程就是物质循环
C.生物富集也具有全球性,因为这些物质可通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地
D.一般来说,食物链中营养级越高的生物,体内富集的这些物质或元素就越多
6.[2024·江西上饶二模] 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。下表所示为某一水域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 ( )
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
题组三 探究土壤微生物的分解作用
7.某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5cm左右)为实验材料,研究土壤微生物在适宜温度下对落叶的分解作用,对土壤的处理情况如表所示。下列有关叙述不正确的是 ( )
组别 1 组 2组 3 组 4组
土壤处理 灭菌 不灭菌 灭菌 不灭菌
湿润 湿润 较干燥 较干燥
A.该实验能探究土壤微生物对落叶的分解作用与土壤湿度的关系
B.1、2组进行对照实验时,无关变量为土壤湿度等
C.若该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理,实验中的对照组是1组和3组
D.预期结论是1、3组中的落叶不被分解,2、4组中的落叶被不同程度地分解
题组三 生态系统的信息传递
8.[2024·陕西安康模拟] “明月别枝惊鹊,清风半夜鸣蝉。稻花香里说丰年,听取蛙声一片”是辛弃疾《西江月·夜行黄沙道中》中吟咏田园风光的词句,这些词句不仅精彩绝伦,还蕴含着生态系统的信息传递过程。下列说法错误的是 ( )
A.“明月”给“鹊”传递了物理信息
B.“稻花香”来自稻产生的化学物质
C.水稻从土壤中吸水时,水为根传递了行为信息
D.雄蝉和雄蛙的“叫声”是在同种个体间传递繁衍信息
9.[2024·广东湛江一模] 在森林中的戴胜和斑鸫鹛栖息在同一区域,戴胜和斑鸫鹛对另一方发出警报声作出的反应如图所示,有关分析错误的是 ( )
A.戴胜和斑鸫鹛的警报声属于物理信息
B.戴胜和斑鸫鹛主要通过对方的警报信息作出逃避反应
C.通过警报声传递信息过程中涉及信息源—信道—信息受体
D.该实例体现了信息传递可调节种间关系和影响动物生命活动
10.[2024·江苏海安模拟] 交配迷向技术是指人为在茶园中放置性信息素味源,使得茶小卷叶蛾在求偶通讯中获得错误信号,进而延迟、减少或者阻止其顺利找到异性完成交配,从而减少下一代害虫数量。下列叙述正确的是 ( )
A.茶园生态系统中的信息传递只发生在生物与生物之间
B.性信息素属于化学信息,交配迷向技术属于生物防治技术
C.交配迷向技术通过破坏茶小卷叶蛾种群的性别比例达到防治的目的
D.性信息素影响茶小卷叶蛾的交配说明生物的生命活动离不开信息的传递
题组四 能量流动、物质循环、信息传递的关系
与应用
11.[2024·河北邯郸一模] 诗经《大田》中有“去其螟螣,及其蟊贼,无害我田稚”,其中螟、螣、蟊、贼分别表示蛀食稻心、稻叶、稻根、稻茎的四种害虫。下列相关叙述正确的是 ( )
A.螟、螣、蟊、贼取食水稻的不同部位,可降低其种间竞争的强度
B.去除害虫可调整能量流动关系,提高生态系统能量传递效率
C.害虫粪便中的物质和能量经分解者的作用仍可被水稻再利用
D.通过特殊化学物质影响螟成虫的交尾,可彻底消灭该种害虫
12.[2024·辽宁沈阳模拟] 如图为某玉米田中碳循环和能量流动的部分示意图,图中甲~戊表示生态系统中不同组成成分,Ⅰ~Ⅲ表示过程,虚线箭头表示流经丙的能量流动情况,A、B、C代表能量流经丙所处营养级的去向,其中数字代表能量值,单位为J/(cm2·a)。以下相关说法错误的是 ( )
A.若乙表示绿色植物,则 Ⅰ 过程为光合作用和化能合成作用
B.图中丙所处营养级生物的同化量为80 J/(cm2·a)
C.丙、丁、戊的存在能促进生态系统的物质循环和能量流动的过程
D.若该农田遭到重金属污染,则丙营养级生物体内该重金属的浓度大于乙营养级生物体内该重金属的浓度
综合应用练
13.[2024·湖北黄石一模] “碳中和”是我国应对全球气候变暖的国家战略,下图是某地区利用海洋资源发展的“藻-贝”共生养殖模式在这方面作出的积极探索。
(1)该共生养殖模式中有一种肉质鲜美的经济贝类——牡蛎,以水体中的颗粒有机物、浮游植物、底栖微藻为食。牡蛎属于生态系统成分中的 。牡蛎还被广泛用于监测持久性环境污染物(如微塑料和重金属物质),因为这些污染物可通过 作用在牡蛎体内聚集。
(2)因工厂和生活污水的排放会导致该地区海洋中 等元素含量升高,引起藻类大量繁殖,其死亡后被微生物分解,引起水体溶氧量下降,造成鱼类等死亡,进一步破坏生态系统的稳定,这种调节方式称为 。
(3)通过检测养殖区与非养殖区海水的相关指标,结合图甲和图乙分析,养殖区可降低表层海水CO2相对含量的原因主要是 。此外,贝类食性广泛,通过滤食浮游生物和海带碎屑促进了有机物沿 传递,增加了有机碳的储存。
(4)综合以上原因并结合图甲进行分析,“藻-贝”共生的养殖模式在获得经济效益的同时,通过海洋生物对海洋CO2的吸收,从而促进 ,进而降低大气中的CO2含量,助力“碳中和”。
14.[2024·广东佛山三模] 桃蚜是农田生态系统中常见的植食性害虫。草蛉从幼虫开始就专以桃蚜等各种小型昆虫为食。科研人员发现,当桃蚜数量爆发时,桃蚜分泌的信息素能吸引草蛉的成虫,使其迅速定位猎物。为探究合适的桃蚜防治方法,科研人员进行了如下实验:选取健康、长势一致的同种作物若干,随机均分为CK、T1、T2三组,每组接入桃蚜成虫100只,CK组不采取任何防治措施,T1组每隔7天投放一定量的草蛉,T2组每隔7天喷洒相同浓度的吡虫啉悬浮剂(杀虫剂),定期调查各组作物上桃蚜的种群数量(CK组后期桃蚜数量爆发不再记录)。实验结果如下表。回答下列问题:
组别 初始值 第2天 第8天 第15天 第22天
CK 100 184.33 287.55 - -
T1 100 106.86 75.65 53.22 37.12
T2 100 7.58 14.11 21.78 38.36
(1)在草蛉定位桃蚜的过程中,桃蚜分泌的信息素起到了关键作用,这一过程体现了信息传递在生态系统中的作用是 。
(2)T1组第2天种群数量增多,请从种群数量特征的角度分析其原因是 。与T2组的防治方法相比,T1组防治方法的优点有 (至少答出2条)。
(3)由实验结果可知,随着处理时间延长,T2组的防治效果 ,从现代生物进化理论的角度分析,其原因是
。
(4)用草蛉可以有效防治农田中桃蚜,提出下一步需要研究的问题: 。
