【高考突破方案】专题9 第4讲 生态系统的物质循环 信息传递和稳定性 -（习题课件） 高考生物一轮复习

(共35张PPT)
专题 9
生物与环境
第4讲　生态系统的物质循环、
信息传递和稳定性
1.下列关于生态系统的基本功能的叙述，错误的是(　　)
A.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行
B.日照时间的长短会影响某些植物的开花，属于物理信息
C.生态系统中的物质循环、能量流动和信息传递不都是沿食物链进行
D.生态系统中的能量流动是单向的，而信息传递一定是双向的
一、单项选择题
D
【解析】D　生态系统中的能量流动是单向的，信息传递可以发生在生态系统各种成分之间，而且往往是双向的，但不一定都是双向的，D错误。
2.(2024·山东高考模拟)某草原生态系统的碳循环如图甲所示，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ为生态系统组成成分，A、B、C、D是Ⅱ中的四种生物，该生态系统中部分能量流动如图乙所示(字母表示能量值)，下列说法正确的是(　　)
A.图甲中表示生产者的是Ⅱ，碳元素在生物群落各生物之间以含碳有机物形
式进行循环
B.图乙牛、羊处于同一营养级，可以用图甲生物B、C表示，蜣螂可以用Ⅳ
表示
C.草被牛、羊采食后再生能力增强，缓解种群数量下降，属于生态系统抵抗
力稳定性
D.草原生态系统风景优美，吸引了大量游客前往，体现了生物多样性具有间
接价值
答案：C
【解析】C　图甲中Ⅰ、Ⅱ之间是双箭头，可能是非生物的物质和能量、生产者，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ箭头都能指向Ⅰ，则Ⅰ是非生物的物质和能量，Ⅱ是生产者，碳元素在生物群落各生物之间以含碳有机物形式传递，不能循环，碳循环是在生物群落和无机环境之间，A错误；图甲中Ⅰ是非生物的物质和能量，Ⅱ是生产者，Ⅲ的箭头指向 Ⅳ，因此Ⅲ是消费者， Ⅳ是分解者，图乙牛、羊处于同一营养级，以植物为食，属于初级消费者，可以用图甲生物A表示，蜣螂属于分解者，可以用Ⅳ表示，B错误；抵抗力稳定性是指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，草被牛、羊采食后再生能力增强，缓解种群数量下降，属于生态系统抵抗力稳定性，C正确；草原生态系统风景优美，吸引了大量游客前往，体现了生物多样性具有直接价值，D错误。
3.(2024·山东一模)生物圈中的物质循环主要有碳循环、氮循环、磷循环、钙循环等，对全球生态系统的稳定起着重要的作用。下列有关物质循环的叙述，不正确的是(　　)
A.绿色植物的光合作用和呼吸作用都是碳循环的重要环节
B.大气中的氮气在自然界中只能通过根瘤菌的固氮作用进入生物群落
C.食物链和食物网构成了生态系统的营养结构，其复杂程度与生态系统的稳
定性有关
D.在生物圈中，物质是能量的载体，能量流动为生态系统的物质循环提供
动力
B
4.(2024·山东二模)水生蔬菜生态系统通过使用养鱼池的淤泥和水来构建水生蔬菜的种植床，养鱼池的水经蔬菜根系的吸收、过滤和微生物降解后，再次回流至养鱼池。下列说法错误的是(　　)
A.鱼粪经微生物降解后产生的物质和能量可被蔬菜利用
B.该系统可减少化肥和农药的使用，减轻对环境的污染
C.种植床中的微生物在维持该系统高效的物质循环中起重要作用
D.该系统结构和功能的协调形成了可以自我维持的有序的整体
A
【解析】A　鱼粪中的有机物经微生物降解后产生的无机物可被蔬菜利用，但能量不能被蔬菜利用，A错误。
5.(2024·山东三模)某种榕小蜂进入榕果内产卵繁殖并专一性地帮助传粉，另一种榕小蜂也将卵产在榕果内但不帮助传粉。它们产卵时间存在分化，如果非传粉小蜂先进入榕果产卵，该榕果常常会脱落；如果非传粉榕小蜂在传粉小蜂之后或同期进入榕果产卵，榕果会分泌一些次生代谢物，导致这两种小蜂幼体发育受到影响。下列相关说法正确的是(　　)
A.榕树和传粉榕小蜂的寄生关系是协同进化的结果
B.传粉榕小蜂与非传粉榕小蜂的数量均会周期性波动
C.次生代谢物的气味可作为物理信息调节种间关系
D.传粉榕小蜂与非传粉榕小蜂的竞争将导致该系统崩溃
B
【解析】B　榕树依靠传粉榕小蜂为之传粉，榕小蜂在榕果中产卵，以榕果为其幼体唯一栖息场所和食物来源，说明它们之间互惠互利，是互利共生关系，A错误；生物周期现象又称生物节律，即生物的生命活动呈周期性变化的规律，传粉榕小蜂与非传粉榕小蜂的数量均会周期性波动，B正确；次生代谢物的气味可作为化学信息调节种间关系，C错误；传粉榕小蜂与非传粉榕小蜂存在竞争关系，使得两者之间处于动态平衡，D错误。
6.(2024·湖南三模)大兴安岭森林和呼伦贝尔草原，生物种类的组成稳定，生态系统的外貌、结构保持相对稳定，都是处于生态平衡的系统。下列关于生态平衡和生态系统稳定性的叙述，正确的是(　　)
A.大兴安岭森林的恢复力稳定性大于呼伦贝尔草原的
B.大兴安岭森林生产者的有机物积累量与消费者的摄食量基本相等
C.呼伦贝尔草原通过负反馈调节使草和食草动物的数量维持相对稳定
D.砍伐树木或放牧不利于提高大兴安岭森林和呼伦贝尔草原的自我调节能力
C
【解析】C　大兴安岭森林中组分多、营养结构复杂，抵抗力稳定性强，恢复力稳定性小于呼伦贝尔草原的，A错误；大兴安岭森林生产者的有机物积累量与消费者摄食量、分解者的分解作用有关，B错误；呼伦贝尔草原通过负反馈调节使草和食草动物的数量维持相对稳定，C正确；合理利用就是最好的保护，适当砍伐树木或合理放牧利于提高大兴安岭森林和呼伦贝尔草原的自我调节能力，D错误。
7.(2024·山东月考)当烟草植株受到蛾幼虫攻击后，能够产生和释放可挥发的物质。这些化学物质，白天可以吸引蛾幼虫的天敌，夜间又能驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能在植物叶片上停留产卵。下列叙述错误的是(　　)
A.蛾幼虫的天敌和烟草之间是互利共生关系
B.烟草释放的物质在白天和夜间都使它本身受益
C.利用烟草释放的可挥发物质防治害虫属于生物防治
D.该现象体现了信息能够调节种间关系，进而维持生态系统的平衡
A
【解析】A　互利共生的两种生物生活在一起，相互依存，彼此有利，蛾幼虫的天敌和烟草之间不是互利共生关系，A错误；烟草释放的物质在白天可以吸引蛾幼虫的天敌，夜间又能驱除夜间活动的雌蛾，都使它本身受益，B正确；烟草释放的可挥发物质属于化学信息，利用它防治害虫属于生物防治，C正确；根据题意，烟草释放的化学物质属于化学信息，可以调节烟草、蛾类和蛾幼虫的天敌之间的关系，因此体现了信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定，D正确。
二、不定项选择题
8.(2024·山东二模)针对人类活动导致生态足迹值越来越大、碳循环中的碳排放量远大于碳吸收量的现状，我国提出要坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理，协同推进降碳、扩绿，树立生态优先、绿色低碳发展的理念，并采取了多种保护生物多样性的措施。下列说法错误的是(　　)
A.碳足迹是指吸收化石燃料燃烧排放的CO2等所需的森林面积
B.研究碳循环就是研究CO2在非生物环境与生物群落之间的往返循环
C.山水林田湖草沙一体化保护和系统治理有利于提高生态系统的抵抗力稳定性
D.通过建立自然保护区和国家公园进行就地保护是对生物多样性最有效的保护
AB
【解析】AB　碳足迹表示扣除海洋对碳的吸收量之后，吸收化石燃料燃烧排放的CO2等所需的森林面积，A错误。物质循环是指组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。研究碳循环就是研究C元素在非生物环境与生物群落之间的往返循环，B错误。山水林田湖草沙一体化保护和系统治理能改善生态环境，提高物种的丰富度，增强生态系统的自我调节能力，有利于提高生态系统的抵抗力稳定性，C正确。就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等，这是对生物多样性最有效的保护，D正确。
9.(2024·辽宁一模)苹果蠹蛾是一类严重影响苹果生产和销售的蛀果害虫，其幼虫钻入果实内，造成大量虫害果，并导致果实成熟前脱落和腐烂。下列有关防治措施的叙述，正确的是(　　)
① 卵开始孵化期和成虫羽化盛期喷施杀虫剂
② 苹果蠹蛾成虫期，将装有性引诱剂(信息素)的小纸袋挂于果树枝头，以混淆和干扰雌雄蛾交配，从而减少产卵数
③ 苹果蠹蛾成虫期，在果园架设黑光灯，每天天黑以后打开，天亮以后关闭，及时清理收虫袋
④ 在果树的主干及主要分枝处束草、布环，人工营造苹果蠹蛾化蛹越冬的场所，诱集幼虫，集中销毁
A.①和②利用化学防治的方法降低苹果蠹蛾的种群数量
B.②通过影响苹果蠹蛾正常的性别比例来降低种群密度
C.③中苹果蠹蛾接收的是物理信息，来自非生物环境
D.与①相比较，措施②③④对苹果园环境污染少
答案：CD
【解析】CD　喷施杀虫剂防治害虫，属于化学防治，②利用性引诱剂干扰雌雄蛾正常交尾进而降低出生率起到了防治苹果蠹蛾危害的作用，属于生物防治，A错误；②利用信息素干扰成虫交尾，通过影响苹果蠹蛾的出生率来降低种群密度，但没有改变性别比例，B错误；③中利用黑光灯诱捕苹果蠹蛾，该过程中接收的是物理信息，来自非生物环境，C正确；①属于化学防治，化学防治会污染环境，措施②③属于生物防治，而④属于机械防治，即措施②③④对苹果园环境污染少，D正确。
10.科学家对某一时间范围内苔草、旅鼠及北极狐的数量变化进行了调查，结果如图所示，调查中还发现旅鼠种群密度过大时，雌鼠会出现排卵功能减退、泌乳受抑制、对仔鼠照顾不良等生理变化。据此分析，下列说法错误的是 (　　)
注：图中阴影面积代表不同比例尺下的种群数量。
A.旅鼠、苔草、北极狐这三种生物组成一个生物群落
B.旅鼠、苔草、北极狐之间存在负反馈调节
C.数量激增后，旅鼠出现的“自杀”行为，反映了生态系统的信息传递功能
D.通过引进旅鼠的新天敌，一定能提高生态系统的稳定性
答案：AD
【解析】AD　群落是指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，旅鼠、苔草、北极狐这三种生物不能组成一个生物群落，A错误；引进新物种有可能造成生物入侵，降低物种丰富度，故通过引进旅鼠的新天敌，不一定能提高生态系统的稳定性，D错误。
三、非选择题
11.(2024·长沙三模)生态平衡是一种动态平衡，包括结构和功能上的稳定。下图中“置位点”为生态系统所具有的某个理想状态，其中P、A、B、C、D、E表示该生态系统中的生物，箭头表示物质的传递方向。请分析回答下列问题：
(1)P、A、B、C、D构成了生态系统的营养结构，生态系统的______________________就是沿着这种渠道进行的。任何生态系统都具有一定的抵抗外界使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力，这是由于生态系统具有_______________________。
(2)图中碳元素在B与E之间以_________________的形式传递。氮元素在生物群落和非生物环境之间不断循环，但农田生态系统中仍需不断施加氮肥，其主要原因是_________________________________________________________________。
(含碳)有机物
农田土壤中的氮元素随农产品不断输出，这些氮元素不能都归还土壤
物质循环和能量流动
　 (一定的)自我调节能力
(3)假设A摄入的能量为a，其粪便中的能量为b，通过呼吸作用消耗的能量为c，用于生长、发育和繁殖的能量为d，则由A流入B的能量________________________________。
(a－b)×20%或(c＋d)×20%
(4)一个位于“置位点”的湖泊中处于食物链最高营养级的某鱼种群的年龄结构如下表所示。
该鱼在3＋时达到性成熟(进入成年)，9＋时丧失繁殖能力(进入老年)。根据表中数据判断，该鱼种群的年龄结构为___________。如果引入该湖泊中本来没有的鲇鱼并大量繁殖，将导致原鱼种减少，从而改变了此湖泊群落演替的_____________。
年龄 0＋ 1＋ 2＋ 3＋ 4＋ 5＋ 6＋
个体数/条 92 187 121 70 69 62 63
年龄 7＋ 8＋ 9＋ 10＋ 11＋ ≥12 －
个体数/条 72 64 55 42 39 264 －
注：表中“1＋”表示“1≤鱼的年龄＜2”，其他以此类推。
稳定型
速度和方向
【解析】(3)能量传递效率的相关计算：已知低营养级的能量，求高营养级能量时：获得能量最多，选最短食物链，按×20%计算；获得能量最少，选最长食物链，按×10%计算。同化量等于摄入量减去粪便量，同化量包括呼吸作用消耗的能量和用于生长、发育和繁殖的能量，因此由A流入B的能量最多为(a－b)×20%或者(c＋d)×20%。(4)该鱼在3＋时达到性成熟(进入成年)，处于幼年时期的个体数为92＋187＋121＝400，处于成年期的个体数为70＋69＋62＋63＋72＋64＝400，9＋时丧失繁殖能力(进入老年)，处于老年期的个体数为55＋42＋39＋264＝400，各年龄期个体数相等，表明该种群的年龄组成为稳定型；引入该湖泊本没有的鲇鱼并大量繁殖后，导致原鱼种减少，从而改变了此湖泊群落演替的方向和速度。
12.(2024·山东一模)某淡水湖泊由于长期受到人类活动及自然因素的影响，面临着严重的水体恶化、水华频频爆发和生态环境恶化等问题。为改善该湖泊的生态环境，人们采取了许多措施进行综合治理，部分治理措施如下：
措施一：采取限磷措施，提倡使用无磷洗涤用品，大力兴建污水处理系统，对污水处理后再排入湖内。
措施二：在特定的区域种植水葫芦和芦苇等植物，定期收割和清除水葫芦和芦苇。
措施三：放养白鲢、鳙鱼及挂养贝类等滤食藻类的水生动物，控制藻类的疯长。
经过多年治理，该湖的水质得到明显改善，水生生物的种类和数量有所增加。回答下列问题：
(1)P元素在生物群落内部是以__________________的形式流动的。从物质循环角度分析，限磷及对污水去除N、P后排放的目的是_____________________________________________________________。
(2)芦苇等挺水植物能够显著降低藻类等沉水植物的数量，原因是___________________________________________________________________________。种植水葫芦需要采取严格的围网防逃措施，若水葫芦大量扩散，逃逸到整个湖区并大量繁殖，有可能产生_______________________________________等危害。
(含磷)有机物
防止水体N、P等过多引起水体富营养化，以免水质恶化和爆发水华
挺水植物在与沉水植物竞争阳光等环境资源中处于优势，从而抑制沉水植物的生长
降低生物多样性，破坏生态系统的稳定性
(3)对治理后的湖泊生态系统的能量流动进行定量分析，数据如下表所示(X表示能量流动的去向之一，Y、Z为能量值，能量单位为J·cm-2·a-1，肉食性动物作为一个营养级研究)。据表分析，X是指______________的能量，流入该生态系统的总能量值为________J·cm-2·a-1。能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率是__________(保留一位小数)。
生物类型 呼吸作用散失的能量 X 未利用 流向下一营养级的能量 外来有机物输入的能量
生产者 44.0 5.0 95.0 Y 0
植食性动物 9.5 1.5 11.0 Z 6.0
肉食性动物 6.8 0.5 7.2 0 10.5
分解者利用
180.5
15.4%
(4)水域污染、过度捕捞等人类活动使水体生物多样性持续下降，如今人们还实施禁渔等措施修复生态环境，使生态系统________稳定性增强。从上述实例可以发现，人类活动往往会使群落演替___________________________________。
抵抗力
按照不同于自然演替的速度和方向进行
【解析】(3)流入某营养级的能量有4个去向：呼吸作用散失、流入分解者、流向下一营养级和未利用部分，故X是指分解者利用的能量；植食性动物的能量流入肉食性动物的能量＝肉食性动物的总能量－外界投入的能量，即：6.8＋7.2＋0.5－10.5＝4.0，即Z＝4.0。生产者流入植食性动物的能量＝植食性动物的总能量－外界投入的能量，即：9.5＋1.5＋11＋Z(4.0)－6.0＝20.0，即Y＝20.0。该生态系统有外部能量的输入，因此流入该生态系统的总能量值为生产者固定的能量和外部输入能量的总和，呼吸作用消耗＋流向分解者＋未利用的＋流向下一营养级＋外界输入的，即44.0＋5.0＋95.0＋20.0＋6.0＋10.5＝180.5 J·cm-2·a-1。能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率是Z÷(Y＋6.0)×100%＝4.0÷26.0×100%≈15.4%。