【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 -专题训练（含答案）高考生物一轮复习

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
一、单项选择题
1.如图是自然界中碳循环的简图，下列相关叙述正确的是（　　）
A．甲为消费者，乙为分解者，丙为生产者
B．碳元素以无机物的形式在丙→乙→甲所示的渠道中流动
C．生物群落中的碳都是通过①②③过程进入无机环境中的
D．稳定的自然生态系统中，大气中的CO2通过④过程进入生物群落的量是相对稳定的
【解析】D　分析题图可知，甲为分解者，乙为消费者，丙为生产者，A错误；碳元素以有机物的形式在丙→乙→甲所示的渠道中流动，B错误；生物群落中的碳除了通过①②③过程进入无机环境中，还可通过化石燃料的燃烧进入无机环境，C错误；自然生态系统达到稳定后，生产者所固定的CO2量是相对稳定的，D正确。
2.改造盐碱化草地是利用多种恢复生态学技术治理退化的生态系统，使这一区域生态系统的结构和功能恢复到或接近受干扰前的状态，下图所示为一个简化的技术流程。下列分析错误的是（　　）
A．人为恢复生态系统时需向生态系统输入物质和能量
B．演替过程中食物链逐渐缩短以提高能量的传递效率
C．生态系统功能的恢复有利于提高生态系统的稳定性
D．盐碱化草地的改造使生物群落的空间结构发生变化
【解析】B　盐碱地植被较少，生产者同化量较低，人为恢复生态系统时需向生态系统输入物质和能量，A正确；随着群落的演替，群落的结构趋于复杂化，营养级数目增多，食物链不会缩短，而能量的传递效率为10%～20%，与食物链长短无关，B错误；盐碱化草地的改造过程，随着群落的演替，草地的物种丰富度发生了变化，群落的空间结构也就发生了变化，D正确。
3.科研人员研究发现，茶园中茶树在受到害虫侵害时会释放信号物质顺－3－己烯醇，该物质一方面可吸引害虫天敌前来捕食害虫，另一方面可传达信号给周围的茶树，未受害茶树接收到该信号后，就会提前激发自身的防御响应。下列相关叙述错误的是（　　）
A．茶树释放的顺－3－己烯醇能够调节生物的种间关系
B．该茶园中信息传递的方向是茶树→茶树、茶树→害虫天敌
C．外源喷施一定量的顺－3－己烯醇可提高茶树防御害虫的能力
D．一片茶园可以是一个生态系统，该生态系统中时刻存在着物质循环和能量流动
【解析】B　生物与生物间的信息传递具有双向性，B 错误。
4.下列调节过程不属于反馈调节的是（　　）
A．害虫数量增加会引起食虫鸟类数量增多，进而抑制害虫种群的增长
B．池塘污染后，水蚤死亡进一步加剧污染，导致更多水蚤死亡
C．血液中CO2增多会刺激呼吸中枢，使CO2大量排出，以维持CO2含量正常
D．寒冷时，促甲状腺激素分泌增多，使甲状腺激素分泌增多
【解析】D　害虫数量增加会引起食虫鸟类数量增多，进而抑制害虫种群的增长是负反馈调节，A不符合题意；池塘污染后，水蚤死亡进一步加剧污染，导致更多水蚤死亡是正反馈调节，B不符合题意；血液中CO2增多会刺激呼吸中枢，使CO2大量排出，以维持CO2含量正常是负反馈调节，C不符合题意；寒冷时，促甲状腺激素分泌增多，使甲状腺激素分泌增多不属于反馈调节，D符合题意。
5.我国“嫦娥四号”登月探测器内设计了一个密封的生物科普实验载荷罐，搭载了棉花、油菜、酵母菌和果蝇等六种生物作为样本。实验载荷罐内棉花种子率先发芽、长叶，这是人类有史以来第一片在月球生长的绿叶。下列分析正确的是（　　）
A．该密封载荷罐的正常运行需要输入能量
B．罐内的有机物可在群落与无机环境之间进行物质循环
C．载荷罐中含生态系统的四种成分，其中酵母菌和果蝇属于消费者
D．该系统的稳定性较差，其稳定性主要取决于生物的数量
【解析】A　该密封载荷罐的正常运行需要输入能量，A正确；物质循环是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素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，具有全球性，B错误；酵母菌属于分解者，C错误；该系统的稳定性差，生态系统的稳定性主要取决于营养结构的复杂程度，D错误。
不定项选择题
6.生态缸是以水生植物造景为主的相对封闭的微型生态系统。下列关于生态缸的说法，正确的是（　　）
A．制作生态缸，要遵循生态系统的基本原理，能够实现短期内的相对稳定
B．生态缸密封后，要能和外界进行能量交换，要置于散射光下
C．人工生态缸只能够实现能量流动和物质循环的功能
D．人工制作的生态缸生产者的种类和数量越多，其稳定性越高
【解析】AB　在有限的空间内依据生态系统的原理，将生态系统具有的基本成分进行组织，构建一种人工生态系统，这种生态系统的稳定性是短暂的，A正确；制作的生态缸应密闭，放置在室内通风、避免阳光直射的地方，B正确；人工生态缸还具有信息传递的功能，C错误；制作生态缸时，放置的动物、生产者的种类和数量要适宜，并不是越多生态缸越稳定，D错误。
7.为积极应对全球气候变化，我国政府在2020年的联合国大会上宣布，中国于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），这是中国向全世界的郑重承诺，彰显了大国责任。下列说法不正确的是（　　）
A．植物从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致相等，即可维持大气中的碳平衡
B．从全球碳循环的主要途径来看，减少碳释放和增加碳存储（如植树造林）是实现碳达峰和碳中和的重要举措
C．碳在无机环境和生物群落之间是以二氧化碳的形式进行循环的，所以物质循环的形式是化合物
D．黑暗条件下，植物和动物产生二氧化碳的场所相同，都是细胞质基质和线粒体
【解析】ACD　因为人类活动会产生大量的二氧化碳，所以植物从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致相等，不能维持大气中的碳平衡，A错误；物质循环的形式是元素，C错误；有氧呼吸过程中细胞质基质不产生二氧化碳，D错误。
8.如图为生态系统信息传递模式图，下列相关叙述正确的是（　　）
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、物质循环和信息传递
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．生态系统各成分间都有各种形式的信息传递
【解析】BCD　能量流动的特点是单向流动、逐级递减，而物质循环是反复利用、循环流动的，信息传递往往是双向的。
非选择题
9.五缘湾湿地公园是厦门最大的湿地生态园区，被称为厦门的“绿肺”，是人工修复城市湿地生态系统的成功范例。五缘湾湿地修复前存在的主要问题如下：
问题一：现场保留一些单一的木麻黄、果林和朴树林，生态系统整体脆弱。
问题二：五缘湾湿地存在一些砖厂、电镀厂、村庄和农田，很多工厂废水、居民生活污水以及农药化肥残留物直接排放到湿地中，“水华”频繁发生，水体污染严重。
问题三：由于受海水影响，涨潮的时候海水倒灌，导致湿地内的水含盐量偏高。
修复目标：通过水体的整治和植物的补充种植，改善水环境和增加植物的密度，从而改善湿地公园的生态环境，吸引更多的鸟类及其他生物，修复湿地生态的多样性，使该生态系统更加完善，为人们提供一个认识湿地、了解湿地、宣传湿地，热爱自然、亲近自然、回归自然的场所。
根据材料回答下列问题：
（1）五缘湾湿地修复前，该地区生态系统的抵抗力稳定性　　　　（填“高”或“低”），判断理由是________________________________________________________________________。
（2）“水华”的频繁发生与水体中　　　　元素的增多直接有关。“水华”的频繁发生会导致水体污染进一步加剧，这一过程属于　　　调节。
（3）在湿地的不同地段分布着不同种类的植物，构成了群落的　　　　 　结构。
（4）人们对五缘湾湿地的修复是否属于演替？　　　　（填“是”或“否”），理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】（1）低　生态系统树种单一，营养结构简单　（2）氮和磷　正反馈　（3）水平　（4）是　通过修复，使一个群落代替了另一个群落
【解析】 （1）五缘湾湿地修复前，只有一些单一的木麻黄、果林和朴树林，生态系统整体脆弱，营养结构简单，所以抵抗力稳定性低。（2）“水华”是水体中氮、磷等元素增多，造成水体富营养化引起的。“水华”的频繁发生会导致水体污染进一步加剧，这一过程属于正反馈调节。（3）群落的结构包括水平结构和垂直结构，湿地的不同地段分布着不同种类的植物，构成了群落的水平结构。（4）根据题干信息“改善水环境和增加植物的密度，从而改善湿地公园的生态环境，吸引更多的鸟类及其他生物，修复湿地生态的多样性，使该生态系统更加完善”可知该过程中一个群落代替了另一个群落，这属于演替。
10.重新设计改造后的天津水西公园，充分利用原有的水体、植物、地形地貌等景观元素，通过对沉水、浮水、挺水、湿生等不同类型植物的配置，注重湿地和林地的结合，增强湿生植物向水生植物的逐渐过渡，营造出种类丰富、自然协调、垂直层次明显、涵养水源和净化水质能力强的湿地植物景观。科技人员突破性尝试天津本土顶级植物群落的应用，选用天津乡土树种作为基调树，以复层异龄混交林形成公园林木覆盖的主要形式，开创了天津市新建公园种植规格之最。阅读上述材料，请分析：
（1）水西公园湿地生态系统是由非生物环境和　　　　　　组成的　　　　　　（填“开放”或“封闭”）的生命系统。其生态系统的结构包括________________________________________________________________________。
（2）改造前，从生态系统稳定性的角度分析，其劣势是动植物的种类少、多样性低，改造后的公园垂直结构层次明显，有利于增加生物多样性，提高了生态系统的________________________________________________________________________。
（3）科技人员突破性尝试天津本土顶级植物群落的应用，选用天津乡土树种作为基调树的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）公园中有一种萤火虫雄萤飞来飞去，但严格地每隔5.8 s发光一次，雌萤则停歇在草叶上以发光来应答，每次发光间隔时间与雄萤相同，但总是在雄萤发光2 s后才发光。据研究，每一种萤火虫的发光频率都不相同。下列相关叙述正确的是　　　　　　（多选）。
A．萤火虫在夜晚是依据发光器官所发出的闪光来寻找配偶的
B．萤火虫的发光传递的是一种行为信息
C．生态系统中信息的传递是双向的
D．不同萤火虫的发光频率可避免种间信号混淆和种间杂交
（5）科技人员计划在湿地水体中将种植、养殖与旅游相结合，种植水生植物与养殖鱼、虾、蟹等，使旅游者体验种植与收获的过程。从生态系统的功能角度分析，其好处是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________（答出2点）。
【答案】（1）生物群落　开放　生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网）
（2）抵抗力稳定性（或自我调节能力）
（3）本地物种更适应本地的环境，也不会有生态入侵问题
（4）ACD
（5）①调整能量流动关系，提高能量利用率；②加快生态系统的物质循环；③调节种间关系，维持生态系统的平衡与稳定
【解析】（1）生态系统是由非生物环境和生物群落构成的；水西公园湿地生态系统是一个开放的生命系统；生态系统的结构包括生态系统的组成成分（包括非生物的物质和能量及生产者、消费者、分解者）和营养结构（食物链和食物网）。（2）改造后的公园垂直结构层次明显，生物多样性增加，营养结构更加复杂，提高了生态系统的抵抗力稳定性（或自我调节能力）。（3）由于本地物种更适应本地的环境，也不会有生态入侵问题，故选用天津乡土树种作为基调树。（4）萤火虫在夜晚是依据发光器官所发出的闪光来寻找配偶的，有利于生物种群的繁衍，A正确；萤火虫的发光属于物理信息，B错误；雌雄萤火虫均可发光传递信息，信息传递具有双向性，C正确；不同萤火虫的发光频率可避免种间信号混淆和种间杂交，D正确。（5）在湿地水体中将种植、养殖与旅游相结合，种植水生植物与养殖鱼、虾、蟹等，能调整能量流动关系，提高能量利用率；加快生态系统的物质循环；调节种间关系，维持生态系统的稳定。