資源簡介

生物學高考備考教案
第十章 生物與環境
課時7生態系統的物質循環、信息傳遞和穩定性
教師尊享·命題分析
課標要求 核心考點 五年考情 核心素養對接
1.舉例說明利用物質循環規律，人們能夠更加科學、有效地利用生態系統中的資源； 2.闡明某些有害物質會通過食物鏈不斷地富集的現象; 3.舉例說出生態系統中物理、化學和行為信息的傳遞對生命活動的正常進行、生物種群的繁衍和種間關系的調節起著重要作用; 4.解釋生態系統具有保持或恢復自身結構和功能相對穩定，并維持動態平衡的能力； 5.舉例說明生態系統的穩定性會受到自然或人為因素的影響，如氣候變化、自然事件、人類活動或外來物種入侵等； 6.闡明生態系統在受到一定限度的外來干擾時，能夠通過自我調節維持穩定； 7.設計并制作生態瓶，觀察和比較不同生態瓶中生態系統的穩定性，撰寫報告分析其原因 生態系統的物質循環 2022：河北 、遼寧 ； 2021：廣東T17； 2020：全國卷Ⅲ ； 2018：浙江4月T29、江蘇 1.生命觀念——簡述物質循環、信息傳遞的過程、特點，建立生態系統的整體性；分析生態系統的穩定性,建立穩態與平衡觀。 2.科學思維——嘗試運用結構分析法、模型建構法、定量分析法等，分析生態系統的結構和功能。 3.科學探究——通過“探究土壤微生物的分解作用”“設計制作生態缸,觀察其穩定性”的實驗,提高實驗設計、方案實施及觀察、分析能力。 4.社會責任——通過實例分析，理解物質循環、信息傳遞在農業生產中的應用；針對當地生態系統提出提高其穩定性、使人與自然均受益的改進建議
生態系統的信息傳遞 2022：湖南 ； 2021：海南 、河北 、江蘇 、福建T18； 天津 、全國卷Ⅰ 、江蘇 、海南 ； 2018：海南T19、全國卷Ⅲ
生態系統的穩定性 2022：河北 和 、海南 ； 2021：湖南 、河北 、遼寧 ； 2019：天津 、江蘇 ； 2018：天津 、海南T21
命題分析預測 1.高考對生態系統功能的考查頻率較高,且往往結合一定情境（包括文字背景、圖示和表格）等進行考查。多結合種群、群落、生態系統的結構和功能等對生態系統穩定性進行綜合考查。題型既有選擇題，也有非選擇題。 2.預計2024年高考依然會將生態系統的功能與穩定性與生態學的其他知識綜合起來進行考查，突出對科學思維和社會責任的考查
知識導圖 教材讀薄
考點1 生態系統的物質循環
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1.物質循環的概念和碳循環
2.生物富集
3.物質循環和能量流動的關系
項目 能量流動 物質循環
形式 太陽能→化學能→熱能 無機物 有機物
過程 沿 食物鏈（網） 單向流動 在 生物群落 和 非生物環境 之間循環往返
特點 單向流動、逐級遞減 循環性、全球性
范圍 生態系統 各營養級 生物圈
聯系 （1）在生物群落中它們的流動渠道是食物鏈和食物網，且同時進行，相互依存，不可分割； （2）能量的固定、儲存、轉移和釋放，都離不開物質的合成和分解等過程； （3）物質是能量沿食物鏈（網）流動的 載體 ，能量是物質在生態系統中循環往返的 動力
4.探究土壤微生物的分解作用
比較項目 參考案例1 參考案例2
實驗假設 土壤微生物能分解落葉使之腐爛 土壤微生物能分解淀粉
實驗設計 實驗組 對土壤進行 滅菌 處理 燒杯中加入土壤浸出液和淀粉糊
對照組 對土壤不做處理 燒杯中加入蒸餾水和淀粉糊
自變量 土壤中是否含 微生物 是否含有土壤浸出液
實驗現象 在相同時間內實驗組落葉的腐爛程度小于對照組 不變藍
產生磚紅色沉淀
變藍
無磚紅色沉淀
結論分析 土壤微生物對落葉有分解作用 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
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情境應用
氮元素在生物群落和非生物環境之間也是不斷循環的，為什么還要往農田中不斷地施加氮肥呢？
提示 農田是人工生態系統，是以提高農作物的產量，使能量更多地流向人類，滿足人類需要為目的的。農田土壤中氮的含量往往不足以使作物高產，加之農產品源源不斷地自農田生態系統輸出，其中的氮元素并不能都歸還土壤，所以需要施加氮肥，這與物質循環并不矛盾。
深度思考
1. 請從物質與能量觀的角度解釋大氣中的碳被固定進入生物群落的過程中的物質變化和能量變化。
提示 物質變化：大氣中的碳以 的形式首先被 固定形成 ，然后 在ATP和 的作用下形成 和 等；能量變化：光能轉化為ATP和 中活躍的化學能，再轉化為有機物中穩定的化學能。
2. 如果人們不按生態規律辦事，亂砍濫伐，對生態系統的碳循環的影響是什么？
提示 打破碳循環平衡，使大氣中的 進入生物群落過程受阻，大氣中 的含量就會明顯增多。
3. 生物富集作用與能量流動的特點相同嗎？
提示 不相同。能量在沿食物鏈流動時逐級遞減，而農藥或重金屬鹽則存在“生物富集作用”，即營養級越高，該物質濃度越高。
4. 生物圈是不是一個在物質、能量上自給自足的系統？為什么？
提示 （1）生物圈是一個在物質上自給自足的系統。因為生物圈是指地球上的全部生物與其非生物環境的總和，通過物質循環構成一個在物質上自給自足的系統。（2）生物圈不是一個在能量上自給自足的系統。因為能量在生態系統中單向流動、逐級遞減，因此生物圈必須不斷得到來自系統外的能量補充，以便維持生態系統的正常功能。
5. 物質循環和能量流動的起點和終點是否相同
提示 不同。 能量流動的起點是生產者固定的太陽能,終點是散失的熱能；而物質循環中物質在非生物環境與生物群落之間循環往返,無起點和終點。
基礎自測
1. 生態系統的物質循環指的是各種化合物在生物群落與非生物環境之間往復循環。( × )
2. 植物可通過呼吸作用和光合作用參與生態系統的碳循環。( √ )
3. 物質循環和能量流動是兩個相對獨立的過程。( × )
4. 只有在光照的條件下，生態系統的能量流動和物質循環才是同時進行的。( × )
5. 一個完善的生態系統不需要從外界獲得任何物質和能量補給，就能長期維持其正常功能。( × )
6. 大氣中的 進入生物群落的唯一方式是光合作用。( × )
7. 化石燃料的大量燃燒是造成溫室效應的主要原因。( √ )
8. 生物富集的物質會沿著食物鏈、食物網在生物體內聚集，營養級越高，濃度也越高。( √ )
9. [2021河北，T22（4）]碳在池塘生物群落中主要以有機物的形式傳遞，碳循環具有全球性的主要原因是大氣中的二氧化碳可以隨著大氣環流在全球范圍內流動。
高考幫 研透高考 明確方向
命題點1 碳循環的過程和特點分析
1. [2020全國卷Ⅲ]生態系統的物質循環包括碳循環和氮循環等過程。下列有關碳循環的敘述，錯誤的是( A )
A. 消費者沒有參與碳循環的過程
B. 生產者的光合作用是碳循環的重要環節
C. 土壤中微生物的呼吸作用是碳循環的重要環節
D. 碳在無機環境與生物群落之間主要以 形式循環
[解析]消費者的存在能加快生態系統的物質循環，A錯誤；大氣中的二氧化碳庫中的碳進入生物群落是通過生產者的光合作用或化能合成作用實現的，生產者的光合作用是碳循環的重要環節，B正確；土壤中的微生物可以通過呼吸作用將含碳有機物中的碳返回大氣中，因此土壤中微生物的呼吸作用是碳循環的重要環節，C正確；碳在生物群落和無機環境之間的循環主要以 的形式進行，在生物群落內部主要以含碳有機物的形式傳遞，D正確。
2. [2018浙江4月，6分]某生態系統碳循環的部分示意圖如圖所示。
回答下列問題：
（1） 圖中的字母 表示大氣中的 ，由于許多因素的影響，其含量夏季低于冬季。
[解析]首先根據雙向箭頭確定示意圖中的 為生產者、 為大氣中的 ，然后再依次確定 為消費者、 為分解者、 為化石燃料。由于冬季天氣寒冷，人們通過各種方式取暖，且夏季植物光合作用旺盛，一般情況下夏季大氣中 含量低于冬季。
（2） 被生產者吸收轉變成體內物質進入生物群落，再被圖中的 、 的呼吸作用和 的分解作用以及 的燃燒，轉變成 后重新循環。若此生態系統中的生物群落處在正常演替過程中，生產者吸收的 量大于整個生物群落排放的 量。
[解析] 通過生產者的光合作用進入生態系統，之后可通過生產者和消費者的呼吸作用等進入大氣。正常演替過程中的生物群落，生產者吸收的 量應大于整個生物群落排放的 量，這樣有利于演替的正常進行。
（3） 若將本題圖修改為該生態系統的能量流動示意圖，可將 的含義改為非生物環境，其他字母及文字代表的含義不變，還需要修改之處有：增加“光→” 、取消“ ” 、取消 “→” 。
[解析]若將本題圖修改為該生態系統的能量流動示意圖，則 為熱能，為非生物環境，生產者不能利用熱能，要取消 “→” 。
命題拓展
[圖形變換型]如圖為碳循環局部示意圖，下列有關敘述正確的是( D )
A. 圖中至少有3條食物鏈
B. 碳在生物群落內以 的形式進行流動
C. 只能通過綠色植物的光合作用進入生物群落
D. 增加 的數量和減少化石燃料的燃燒均有利于緩解溫室效應
[解析]據圖分析可知， 為大氣中的二氧化碳庫， 為生產者， 為初級消費者， 為次級消費者， 為三級消費者， 為分解者。食物鏈只包括生產者和消費者，故圖中至少有一條食物鏈, 錯誤；碳在生物群落內以含碳有機物的形式進行流動，B錯誤； 除了通過綠色植物的光合作用，還可以通過化能合成作用進入生物群落，C錯誤；增加 （生產者）的數量可加強對 的吸收，減少化石燃料的燃燒可減少 的排放，這兩種方式均有利于緩解溫室效應，D正確。
通性通法
“三看法”分析物質循環圖
命題點2 生物富集作用
3. 六六六是一種農藥，大量使用會直接對農作物造成污染，同時農藥殘留在水和土壤中，會通過一些途徑進入人體，并在人體內積累。以下相關敘述正確的是( B )
A. 生物富集不具有全球性
B. 生物富集是沿著食物鏈和食物網進行的
C. 有害物質在生物體內積累的濃度不會超過外界環境濃度
D. 有害物質也具有物質循環的特點，與碳、氮等元素的循環過程相同
[解析]生物富集指的是生物體從周圍環境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在機體內濃度超過環境濃度的現象，物質循環具有全球性，因此生物富集具有全球性，A錯誤；結合分析可知，生物富集是沿著食物鏈和食物網進行的，且營養級越高，生物體內積累的該物質濃度越高，B正確；根據生物富集作用分析，某些難以分解的有害物質在生物體內積累的濃度會超過外界環境的濃度，C錯誤；有害物質作為物質的成分，也具有物質循環的特點，但與碳、氮等元素的循環過程有差別，D錯誤。
4. [2022哈爾濱檢測]某些人工合成的化合物如農藥 、六六六等，進入環境后便參與生態系統的物質循環，但這些化合物會因難以被降解而在生物體內蓄積。如表是某水域生態系統在結構和功能處于相對穩定狀態時，甲、乙、丙、丁四個種群所含有的總能量和殘留 的平均濃度。下列說法錯誤的是( D )
種群類別 甲 乙 丙 丁
能量
濃度 0.04 0.35 0.39 3.4
A. 該生態系統的水體中 的濃度小于
B. 在代謝中不易分解，具有生物富集作用
C. 丁種群個體死亡后釋放的 還可能再進入丁種群
D. 四個種群最簡單的能量流動渠道是形成一條食物鏈
[解析]由題表信息分析可知，甲是生產者，其殘留 濃度為 ,故環境中的 濃度應小于 ,A正確；根據題干信息“這些化合物會因難以被降解而在生物體內蓄積”可知， 在代謝中不易分解，具有生物富集作用，B正確；丁種群個體死亡后釋放的 難以被降解，可能通過各級生物的富集作用再次進入丁種群，C正確；乙和丙都位于第二營養級，四個種群可以形成甲→乙→丁和甲→丙→丁兩條食物鏈，D錯誤。
命題點3 探究土壤微生物的分解作用
5. [2023淮安質檢，多選]某生物興趣小組以帶有落葉的表層土壤（深 左右）為實驗材料，研究土壤微生物在適宜溫度下的分解作用，對土壤的處理情況如表所示。下列有關敘述正確的是( ACD )
組別 1組 2組 3組 4組
土壤處理 滅菌 不滅菌 滅菌 不滅菌
土壤濕度 濕潤 濕潤 較干燥 較干燥
A. 該實驗能探究不同土壤濕度條件下，土壤微生物對落葉的分解作用
B. 該實驗的自變量為土壤是否滅菌，因變量是土壤的濕度
C. 為了控制實驗中的無關變量,作為實驗材料的落葉也應進行滅菌處理
D. 預期結論是1、3組的落葉不被分解， 、4組的落葉被不同程度分解
[解析]根據題表及題干信息可知，該實驗有兩個自變量:土壤是否滅菌和土壤濕度。該實驗能探究不同土壤濕度條件下土壤微生物對落葉的分解作用，因變量為落葉分解程度，A正確、B錯誤。作為實驗材料的落葉也應進行滅菌處理，防止落葉中的微生物影響實驗結果，C正確。 、3組土壤滅菌，沒有微生物分解落葉； 、4組沒有滅菌，土壤中有微生物分解落葉,只是在濕潤和較干燥的環境中分解程度不同，D正確。
6. 為探究土壤微生物能否分解農藥，并盡快得出實驗結論，某同學用“敵草隆”（一種除草劑）進行實驗：取等量砂土分裝于兩個相同的容器中， 組滅菌， 組不滅菌。下列有關敘述正確的是( D )
A. 再增加 組作為對照，不噴入“敵草隆”，其他處理與 、 組相同
B. 檢測“敵草隆”的消失情況，預計 組的“敵草隆”基本消失， 組的“敵草隆”含量基本不變
C. 只用砂土比用幾種典型土壤混合后進行實驗的效果好
D. 向 、 組中噴入等量的“敵草隆”，再置于同一恒溫箱中培養適宜的相同時間
[解析]分析題干信息可知，本實驗是探究土壤微生物能否分解農藥， 組滅菌處理后，沒有土壤微生物； 組不滅菌，存在土壤微生物，所以 組為實驗組， 組為對照組，無需增加不噴入“敵草隆”的對照實驗組，A錯誤。 組經過滅菌處理，不含土壤微生物，不能將“敵草隆”分解，預計 組的“敵草隆”含量基本不變； 組不滅菌，存在土壤微生物，可能將“敵草隆”分解，預計 組的“敵草隆”可能基本消失，B錯誤。不同土壤中微生物的種類和數量不同，只用砂土可能會比用幾種典型土壤混合后進行實驗的效果差，C錯誤。本實驗的自變量為有無土壤微生物，“敵草隆”的使用量和培養條件等是無關變量，應保持相同且適宜，所以應向 、 組中噴入等量的“敵草隆”，再置于同一恒溫箱中培養適宜的相同時間，D正確。
命題點4 物質循環和能量流動的關系分析
7. 下列關于生態系統物質循環和能量流動的敘述，錯誤的是( A )
A. 使用糞便作肥料，其能量可以流向植物，實現了對能量的多級利用
B. 碳在生物群落與非生物環境之間的循環主要是以 的形式進行的
C. 非生物環境中的物質可以通過多種途徑被生物群落反復利用
D. 能量流動和物質循環是同時進行的，彼此相互依存，不可分割
[解析]糞便中的能量流向分解者，植物不能利用，A錯誤。
8. [2023咸陽質檢]如圖為生態系統能量流動和物質循環的關系圖，下列敘述錯誤的是( B )
A. 能量流動和物質循環可借助生物之間的取食過程相依相伴進行
B. 圖中②可表示熱能，③④只能表示能量流動,不能表示物質循環
C. 不易被分解的有害物質沿③④傳遞會表現出生物富集
D. 若圖中物質循環表示碳循環，則碳在③④過程的傳遞形式主要為含碳有機物
[解析]能量流動和物質循環可借助生物之間的取食過程（即捕食關系）相依相伴進行，能量流動是物質循環的動力，物質循環是能量流動的載體，A正確；圖中②表示各種生物通過呼吸作用以熱能形式散失的能量，③④可以表示能量流動或者物質循環的部分環節，B錯誤；不易被分解的有害物質沿③④傳遞會表現出生物富集，營養級越高，有害物質積累越多，C正確。
考點2 生態系統的信息傳遞
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1.信息傳遞
2.生態系統功能之間的關系
項目 能量流動 物質循環 信息傳遞
特點 單向流動、逐級遞減 反復利用 往往是雙向的
范圍 生態系統中各營養級 生物圈 生物之間，生物與非生物 環境之間
途徑 食物鏈和食物網 多種
地位 生態系統的動力 生態系統的基礎 決定能量流動和物質 循環的方向和狀態
聯系 同時進行，相互依存，不可分割，形成一個統一整體
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深度思考
1. 生態系統中的信息傳遞包括細胞之間的信息傳遞嗎 為什么
提示 不包括。因為生態系統的信息傳遞是指種群內部個體之間、種群之間以及生物與非生物環境之間的信息傳遞。
2. 信息傳遞在種群的繁衍過程中起什么作用？
提示 通過信息傳遞，雌雄個體間能相互識別、交配，保證種群的繁衍。
3. 黑光燈誘殺害蟲和施用信息素都能控制害蟲數量,它們的原理相同嗎
提示 不相同。黑光燈誘殺害蟲靠的是物理信息,直接降低害蟲種群密度。施用信息素靠的是化學信息,以降低害蟲的出生率,進而降低害蟲種群密度。
基礎自測
1. 生物可以通過一種或多種信息類型進行交流。( √ )
2. 昆蟲通過特殊的腺體分泌的信息素可以通過空氣傳播。( √ )
3. 生態系統中的信息傳遞對所有捕食者都必然有利。( × )
4. 利用性外激素誘殺害蟲屬于化學防治。( × )
5. 信息可來源于非生物環境或生物，傳遞方向往往是雙向的。( √ )
6. 生態系統中的物理信息只來自非生物環境。( × )
7. [2019江蘇，T6D]兩只雄孔雀為吸引異性爭相開屏，說明行為信息能夠影響種間關系。( × )
8. [2018全國卷Ⅲ，T6B]黑光燈傳遞給趨光性昆蟲的信息屬于化學信息。( × )
9. [2019全國卷Ⅰ，T31（3）節選][題干信息：某果園中存在 、 兩種果樹害蟲，果園中的鳥（C）可以捕食這兩種害蟲；使用人工合成的性引誘劑 誘殺 可減輕 的危害]性引誘劑 傳遞給害蟲 的信息屬于化學信息。
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命題點1 信息傳遞的類型和作用分析
1. [2018海南]某同學將一面鏡子豎立在一棵樹旁，該樹上的一只小鳥飛到鏡前，對著鏡子中的“小鳥”憤怒地啄擊撲打。下列關于該事件中信息傳遞的敘述，錯誤的是( D )
A. 小鳥啄擊撲打的動作本身是一種行為信息
B. 小鳥的眼睛能夠感受鏡子發出的物理信息
C. 小鳥把鏡子傳遞的信息當作來自入侵者的信息
D. 激怒小鳥的信息是直接來自非生物的化學信息
[解析]小鳥啄擊撲打的動作本身是一種行為信息，A正確；小鳥的眼睛能夠感受鏡子發出的光，光屬于物理信息，B正確；小鳥把鏡子傳遞的信息當作來自入侵者的信息，因此會對其進行憤怒地啄擊撲打，C正確；由B選項可知，激怒小鳥的信息是直接來自非生物的物理信息，而非化學信息，D錯誤。
2. 下列關于生態系統信息傳遞的敘述，正確的是( A )
A. 利用生長素類似物殺死單子葉農作物周圍的雙子葉雜草，屬于化學信息的應用
B. 利用光照、聲音信號誘捕或驅趕某些動物，使其遠離農田，不屬于生物防治
C. 生態系統中信息沿食物鏈從低營養級向高營養級傳遞
D. 某種鳥類通過點頭或鞠躬追求異性，這一現象說明生態系統中的信息傳遞可以調節生物的種間關系，維持生態系統的平衡與穩定
[解析]生長素類似物屬于化學物質，利用生長素類似物殺死單子葉農作物周圍的雙子葉雜草屬于化學信息的應用，A正確；在生物防治中，有些就是利用信息來發揮作用的，利用光照、聲音信號誘捕或驅趕某些動物，屬于生物防治，B錯誤；生態系統中信息傳遞往往是雙向的，C錯誤；某種鳥類通過點頭或鞠躬追求異性，這種行為發生在同一個物種內，不能體現種間關系，D錯誤。
命題點2 能量流動、物質循環和信息傳遞的綜合分析
3. [2022湖南]稻-蟹共作是以水稻為主體、適量放養蟹的生態種養模式，常使用燈光誘蟲殺蟲。水稻為蟹提供遮蔽場所和氧氣，蟹能攝食害蟲、蟲卵和雜草，其糞便可作為水稻的肥料。下列敘述正確的是( B )
A. 該種養模式提高了營養級間的能量傳遞效率
B. 采用燈光誘蟲殺蟲利用了物理信息的傳遞
C. 硬殼蟹（非蛻殼）攝食軟殼蟹（蛻殼）為捕食關系
D. 該種養模式可實現物質和能量的循環利用
[解析]該種養模式通過能量的多級利用提高了能量利用率，但不能提高營養級間的能量傳遞效率，A錯誤。自然界中的光、聲、溫度、濕度、磁場等，通過物理過程傳遞的信息，稱為物理信息，采用燈光誘蟲殺蟲利用了物理信息的傳遞，B正確。捕食為種間關系，硬殼蟹（非蛻殼）和軟殼蟹（蛻殼）為同一物種，硬殼蟹（非蛻殼）攝食軟殼蟹（蛻殼）不是捕食關系，C錯誤。生態系統中的物質可以循環利用，能量不能循環利用，D錯誤。
4. [2022南京調研,11分]濕地生物多樣性豐富，具有很高的保護價值，可調節水質和小氣候，滯留沉積物、有毒物等，被稱為“地球之腎”。建立人工濕地公園是解決城市水污染的一種有效途徑。圖1是人工濕地處理城市污水的示意圖，其中甲、乙、丙代表濕地生態系統中的三種成分；圖2是該人工濕地能量輸入、傳遞和散失的模式圖[單位是 ]，其中 、 、 、 表示不同的生物。據圖回答下列問題：
圖1
圖2
（1） 濕地中蘆葦、綠藻和黑藻等植物的分層配置，體現了群落的垂直結構。群落中物種數目的多少稱為物種豐富度。影響鳥類種群密度變化的直接因素包括遷入率和遷出率、出生率和死亡率。
[解析]濕地中蘆葦、綠藻和黑藻等植物分布在不同的水層，體現了群落的垂直結構。一個群落中的物種數目稱為物種豐富度。出生率和死亡率、遷入率和遷出率直接影響鳥類種群密度變化。
（2） 繁殖季節，濕地中的雌雄鳥在天空中上下翻飛，互相追逐，通過飛翔來了解對方，這就是鳥類中的“戲飛”求偶現象，“戲飛”屬于生態系統中的行為信息，該現象表明信息傳遞有利于種群繁衍。濕地中的魚類在覓食過程中的游動引來了鳥類，鳥類捕食行為逼迫魚類躲避捕食，這說明生態系統中的信息傳遞還可以調節種間關系，以維持生態系統的穩定。
[解析]據題意可知，鳥類中的“戲飛”屬于生態系統中的行為信息，“戲飛”求偶現象表明信息傳遞有利于種群的繁衍。魚類在覓食過程中的游動引來了鳥類，鳥類捕食行為逼迫魚類躲避捕食，說明生態系統中的信息傳遞能調節種間關系，以維持生態系統的穩定。
（3） 圖1中，碳元素是以含碳有機物的形式從丙進入甲的，圖2中的 屬于圖1甲、乙、丙中的乙。流經圖1人工濕地生態系統的總能量大于（填“大于”“小于”或“等于”）該生態系統中生產者固定的太陽能。
[解析]碳元素在丙、甲間通過含碳有機物的形式傳遞，圖2中的 屬于生產者，即圖1中的乙。據圖1分析，流經人工濕地生態系統的總能量包括生產者固定的太陽能和城市污水中有機物中的能量，故流經圖1人工濕地生態系統的總能量大于該生態系統中生產者固定的太陽能。
（4） 據圖2分析可知，能量逐級遞減的原因是同化的能量除了流向下一營養級，還有很多能量用于自身呼吸作用和流向分解者。按照圖中所示的數據計算，若要讓 的同化量增加 ，需要 固定的能量為 。
[解析]某營養級生物同化的能量除了流向下一營養級，還有很多能量用于自身呼吸作用和流向分解者。按照圖中所示的數據， 同化的能量為 , 同化的能量為 ,則 與 之間的能量傳遞效率為 ， 同化的能量為 ，則 與 之間的能量傳遞效率為 ，因此若要讓 的同化量增加 ，需要 固定的能量為 。
考點3 生態系統的穩定性
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1.生態平衡
2.生態系統的穩定性
（1）對生態系統穩定性的理解
（2）生態系統穩定性的類型
項目 抵抗力穩定性 恢復力穩定性
區別 實質 保持 自身結構與功能相對穩定 恢復 自身結構與功能相對穩定
核心 抵抗干擾，保持原狀 遭到破壞后恢復原狀
影響因素 生態系統中物種豐富度越大，營養結構越 復雜 ，抵抗力穩定性 越強 /
二者聯系 兩者是同時存在于同一系統中體現生態系統穩定性的兩個方面，它們相互作用，共同維持生態系統的穩定
（3）提高生態系統穩定性的措施
3.設計和制作生態缸
（1）實驗設計要求
設計要求 相關分析
生態缸必須是 封閉 的 防止外界生物或非生物因素的干擾
生態缸中投放的幾種生物必須具有很強的生活力，種類齊全（具有生產者、消費者和分解者） 使生態缸中的生態系統能夠進行 物質循環 和 能量流動 ，在一定時期內保持穩定
生態缸的材料必須 透明 為光合作用提供光能，保持生態缸內溫度，便于觀察
生態缸宜小不宜大，缸中的水量應適宜，要留出一定的 空間 便于操作，且使缸內儲備一定量的空氣
生態缸的采光應用較強的散射光 防止水溫過高導致生物死亡
選擇的動物不宜過多，個體不宜太大 減少對氧氣的消耗，防止氧氣的產生量小于消耗量
（2）結果分析
生態缸內的生物只能存活一段時間。生態缸中的營養結構極為簡單，自我調節能力極差，所以抵抗力穩定性極低，生態系統的穩定性極易被破壞。
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深度思考
1. 除了生態系統中存在負反饋調節，還有哪些生命活動過程中存在負反饋調節？
提示 絕大多數激素分泌的調節、體溫調節、血糖平衡調節和水鹽平衡調節等都存在負反饋調節。
2. 負反饋調節是生態系統自我調節能力的基礎，那么生態系統中是否存在正反饋調節？正反饋調節與負反饋調節的區別是什么？
提示 生態系統中存在正反饋調節。正反饋調節與負反饋調節的區別如表所示：
調節機制 正反饋 負反饋
調節方式 加速最初發生變化的那種成分所發生的變化 抑制和減弱最初發生變化的那種成分所發生的變化
結果 常使生態系統偏離穩態 有利于生態系統保持相對穩定
實例分析 若一個湖泊受到的污染超過其自我調節能力，則污染會越來越嚴重 草原上植食性動物和植物的數量變化
3. 抵抗力穩定性和恢復力穩定性的關系一定是相反的嗎？
提示 抵抗力穩定性和恢復力穩定性的關系并不一定都是相反的，如苔原生態系統，由于物種組成成分單一、結構簡單，它的抵抗力穩定性和恢復力穩定性都較弱。
4. 如果某生態系統引入一個新物種，可能對該生態系統產生什么影響？
提示 引入后有可能破壞當地的生態系統，也有可能增加該地的生物多樣性，提高該生態系統的抵抗力穩定性。
基礎自測
1. 生態平衡并不是指生態系統一成不變,而是一種動態的平衡。( √ )
2. 生態系統中的組成成分越多,食物網越復雜,生態系統的自我調節能力就越強。( √ )
3. 某相對穩定的生態系統中旅鼠的天敵、植物、旅鼠之間數量的變化是一種正反饋調節。( × )
4. 生態系統的自我調節能力表現在自身凈化作用、群落內部的負反饋調節和生物群落與非生物環境之間的負反饋調節等方面。( √ )
5. 在一塊牧草地上栽種喬木樹林后,其恢復力穩定性上升。( × )
6. 可通過觀察動植物的生活情況、水質變化、基質變化等判斷生態系統的穩定性。( √ )
7. 就生態系統結構而言，生態缸的穩定性取決于物種數。( × )
8. [2021河北，T12C]濕地生態系統穩定性是其自我調節能力的基礎。( × )
9. [2019天津，T7（4）]在中溫帶半干旱區,草原生態系統比農田生態系統的自我調節能力更強。
高考幫 研透高考 明確方向
命題點1 生態系統的穩定性和調節機制分析
1. [2023西安聯考]陜西丹江源國家濕地公園是生物多樣性和穩定性較高的濕地生態系統，擁有眾多野生動植物資源，具有重要的生態功能，下列說法錯誤的是( D )
A. 減少人類對濕地的干擾能提高其抵抗力穩定性
B. 濕地營養結構復雜程度與抗干擾能力呈正相關
C. 負反饋調節是生態系統維持穩態的主要機制
D. 生態系統的穩態是指其成分的種類及數量穩定不變
[解析]減少人類對濕地的干擾能增加物種的多樣性，提高其抵抗力穩定性，A正確；濕地營養結構越復雜，其抗干擾能力就越強，二者呈正相關，B正確；負反饋調節是生態系統維持穩態的主要機制，C正確；生態系統的穩態是生態系統的結構與功能保持相對穩定的狀態，包括各種成分的種類及數量保持相對穩定，而不是穩定不變，D錯誤。
2. 兩個不同的生態系統在同時受到同等強度的干擾 后，其結構和功能的曲線變化情況如圖所示，由圖不能得出的結論是( D )
A. 在題述干擾下，乙生態系統的抵抗力穩定性比甲高
B. 在題述干擾下，若乙生態系統受到的干擾提前，則 點左移
C. 若甲生態系統受到的干擾強度增大，則 點右移
D. 乙生態系統在 點后有新物種產生
[解析]由題圖可知,甲、乙兩個生態系統受到干擾后,與乙生態系統相比,甲生態系統的結構和功能超出正常作用范圍的幅度大，恢復原狀所需要的時間長,波動范圍大,說明甲生態系統的抵抗力穩定性較低,乙生態系統的抵抗力穩定性較高,A正確。若乙生態系統的干擾提前,其結構和功能恢復至正常運行范圍的時間也會提前,即 點左移,B正確。若甲生態系統受到的干擾強度增大,則其恢復原狀所需要的時間延長, 點右移,C正確。乙生態系統在恢復原狀后不一定有新物種產生,D錯誤。
命題點2 生態缸的制作和分析
3. [2023泉州三校聯考]為觀察生態系統的穩定性，某興趣小組設計了4個密閉、透明的生態缸，各缸內的組成和條件見表。下列敘述正確的是( B )
生態系統組成 光 水草 藻類 浮游動物 小魚 泥沙
生態缸編號 ① - + + - +
② + + + - +
③ + + + + +
④ + + + - -
注：“+”表示有；“-”表示無。
A. 生態缸②③④應置于太陽光直射的地方
B. 生態缸②中的氧氣含量應該高于生態缸③的
C. 生態缸①的穩定性最弱，生態缸④的穩定性最強
D. 只有生態缸③中含有生態系統必需的全部組成成分
[解析]生態缸②③④應置于散射光下，防止水溫過高導致生物死亡，A錯誤。生態缸②中的氧氣含量應該高于生態缸③的，因為③比②中多了小魚，小魚會消耗氧氣，因此其中的溶解氧含量低，B正確。生態缸①沒有光，缺乏能量來源，生態系統的穩定性最弱；生態缸②中成分齊全，且消費者數量較少，生產者、消費者以及分解者之間應保持適宜比例，以維持生態系統的相對穩定，因此，生態缸②的穩定性最強，C錯誤。生態系統應該具有生產者、消費者和分解者以及非生物的物質和能量，生態缸②③中含有生態系統必需的全部組成成分，D錯誤。
4. [2023江淮十校聯考]某同學用苔蘚、金魚藻、鐵線蕨、蚯蚓、鼠婦、蝸牛等生物和一些石塊、泥土設計制作一個較為穩定的生態缸，以下敘述正確的是( B )
A. 加入該生態缸的成分按生態系統的組成成分可概括為生產者、消費者和分解者
B. 雖然該生態缸處于密閉狀態，但維持缸內生態系統能量流動和信息傳遞的穩定仍需依賴外界環境
C. 為了維持生態缸的穩定，應當設計保證缸中植物同化的能量與小動物和分解者同化的總能量相當
D. 隨著缸中苔蘚、金魚藻、鐵線蕨等植物的生長繁殖，該生態缸中物質總量先增加后逐漸維持穩定
[解析]加入該生態缸的成分按生態系統的組成成分可概括為生產者、消費者、分解者、非生物的物質和能量，A錯誤；為了維持生態缸的穩定，應當設計保證缸中植物同化的能量多于小動物和分解者同化的總能量，C錯誤；密閉的生態缸內物質雖然存在形式上的變化，但是總量是固定的，D錯誤。
教師尊享·備課題組
1. [2022海南]珊瑚生態系統主要由珊瑚礁及生物群落組成，生物多樣性豐富。下列有關敘述錯誤的是( B )
A. 珊瑚蟲為體內蟲黃藻提供含氮物質，后者為前者提供有機物質，兩者存在互利共生關系
B. 珊瑚生態系統具有抵抗不良環境并保持原狀的能力，這是恢復力穩定性的表現
C. 對珊瑚礁的掠奪式開采會導致珊瑚生態系統遭到破壞
D. 珊瑚生態系統生物多樣性的形成是協同進化的結果
[解析]抵抗力穩定性是指生態系統抵抗外界干擾并使自身的結構與功能保持原狀的能力，珊瑚生態系統能抵抗不良環境并保持原狀，這是抵抗力穩定性的表現，B錯誤。
2. [2021湖南]某草原生態系統中植物和食草動物兩個種群數量的動態模型如圖所示。下列敘述錯誤的是( B )
A. 食草動物進入早期，其種群數量增長大致呈“ ”形曲線
B. 圖中 點的縱坐標值代表食草動物的環境容納量
C. 該生態系統的相對穩定與植物和食草動物之間的負反饋調節有關
D. 過度放牧會降低草原生態系統的抵抗力穩定性
[解析]食草動物進入早期，食物充足，其種群數量增長大致呈“ ”形曲線，A正確；環境容納量指的是在環境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數量，而圖中 點的縱坐標值為食草動物短時間內出現的最大數量，不能代表食草動物的環境容納量，B錯誤；在植物與食草動物之間存在負反饋調節，負反饋調節使生態系統中的植物和食草動物數量保持動態平衡，從而維持了生態系統的相對穩定，C正確；過度放牧會導致植物種類和數量大量減少，進而使食草動物因缺少食物而大量死亡，最終造成草原生態系統的抵抗力穩定性降低，D正確。
3. [2021福建，10分]一般情況下，植物開花時間與傳粉動物的活躍期會相互重疊和匹配。全球氣候變化可能對植物開花時間或傳粉動物活躍期產生影響，導致原本時間上的匹配關系發生改變，稱為物候錯配。物候錯配會影響植物的傳粉和結實，可引起糧食減產，甚至發生生態安全問題。生產上，為了減輕物候錯配造成的影響，常通過人工授粉提高產量。回答下列問題:
（1） 光和溫度屬于生態系統信息傳遞中的物理信息。
（2） 延胡索是一種依靠熊蜂傳粉的早春短命藥用植物。全球氣溫升高會使延胡索提前開花。科研人員監測了延胡索開花起始時間并統計結實率（如圖），監測數據表明開花起始時間越早，結實率越低。從物候錯配的角度分析延胡索結實率降低的原因是延胡索提前開花，導致開花時間與熊蜂活躍期重疊時間減少，傳粉受影響，結實率降低。
[解析]由題圖可知，延胡索開花起始時間越早，結實率越低。從物候錯配的角度來看，延胡索提前開花，導致開花時間與熊蜂活躍期重疊時間減少，傳粉受影響，因此，延胡索結實率降低。
（3） 為進一步驗證物候錯配會影響延胡索的傳粉和結實。科研人員在物候錯配的區域設置同等條件的 和 兩個樣地。其中， 樣地中的延胡索保持自然狀態生長； 樣地中的延胡索則進行人工授粉，分別統計兩樣地延胡索的結實率。支持“物候錯配會造成延胡索自然結實率降低”觀點的實驗結果為 樣地結實率低于 樣地。
[解析]為進一步驗證物候錯配會影響延胡索的傳粉和結實，可在物候錯配的區域設置同等條件的 和 兩個樣地。 樣地中的延胡索保持自然狀態生長； 樣地中的延胡索則進行人工授粉，分別統計兩樣地延胡索的結實率。如果 樣地結實率低于 樣地，則支持“物候錯配會造成延胡索自然結實率降低”的觀點。
作業幫 練透好題 精準分層
基礎過關
一、選擇題
1. 下列有關生態系統物質循環的說法錯誤的是( C )
A. 在物質循環過程中，非生物環境中的物質可以被生物群落反復利用
B. 溫室效應形成的主要原因是生物圈中的碳循環平衡被打破
C. 碳在生物群落和非生物環境之間的循環主要是以含碳有機物的形式進行的
D. 組成生物體的元素，不斷進行著從生物群落到非生物環境，又從非生物環境到生物群落的循環過程
[解析]在物質循環過程中，非生物環境中的物質可以通過多種途徑被生物群落反復利用，A正確；煤、石油和天然氣的大量燃燒等導致大氣中二氧化碳濃度升高，生物圈中的碳循環平衡被打破，從而導致了溫室效應的形成，B正確；碳在生物群落和非生物環境之間的循環主要是以二氧化碳的形式進行的，二氧化碳是無機物，C錯誤；組成生物體的元素，不斷進行著從生物群落到非生物環境，又從非生物環境到生物群落的循環過程，D正確。
2. [2023渭南模擬]下列關于生態系統穩定性的敘述，錯誤的是( C )
A. 輕度污染的河流很快恢復，體現了生態系統的自我調節能力
B. 與森林生態系統相比，沙漠生態系統抵抗力穩定性、恢復力穩定性均較低
C. 生態系統的自我調節能力是無限的
D. 一般某生態系統中的食物網越復雜，該生態系統抵抗外界干擾的能力就越強
[解析]河流受到輕度污染后能夠自我凈化，很快恢復，體現了生態系統的自我調節能力，A正確；沙漠生態系統的物種少，結構簡單，其抵抗力穩定性和恢復力穩定性均較低，B正確；生態系統的自我調節能力是有限的，當外界干擾的強度超過一定限度時，生態系統的穩定性急劇下降，生態平衡就會遭到嚴重破壞，C錯誤；一般來說，生態系統的食物網越復雜，其抵抗外界干擾的能力就越強，即抵抗力穩定性越強，D正確。
3. [2023武漢一中適應性考試]如圖是生態系統中碳循環示意圖，箭頭表示碳的流動方向，下列說法正確的是( C )
A. 該生態系統的結構包括 、 、 、 、
B. 該生態系統中的食物鏈可表示為
C. 碳循環進行的同時一定伴隨著能量流動
D. 碳是以二氧化碳的形式在生物群落與非生物環境之間及生物群落內部循環往復，這種循環帶有全球性
[解析]由題圖分析可知， 為生產者， 為初級消費者， 為次級消費者， 為分解者， 為大氣中的二氧化碳庫，生態系統的結構包括組成成分和營養結構，組成成分包括 、 、 、 、非生物的物質（如 ）和能量，A錯誤；該生態系統中的一條食物鏈可表示為 ，不包括 （分解者），B錯誤；碳循環進行的同時一定伴隨著能量流動，C正確；碳以二氧化碳的形式在生物群落與非生物環境之間循環往復，以含碳有機物的形式在生物群落內部循環往復，D錯誤。
4. [2023哈爾濱質監]生物富集效率可以用生物富集系數 進行量化，計算公式為 生物體中某種物質的濃度/環境中同種物質的濃度，以下有關敘述錯誤的是( C )
A. 生物富集的過程一般是沿著食物鏈和食物網進行的
B. 生物富集效率會受生物特性、有害物質性質及環境因素的影響
C. 越大，說明該物質越容易在生物體內分解
D. 在污染物沿著營養級傳遞過程中，其濃度在較高營養級中不一定增大
[解析]生物富集的過程一般是沿著食物鏈和食物網進行的，A正確；根據生物富集的特點可知，生物富集效率會受到生物特性、有害物質性質及環境因素的影響，B正確； 生物體中某種物質的濃度/環境中同種物質的濃度， 越大，說明該物質越難在生物體內分解，C錯誤；污染物沿著營養級傳遞過程中，其濃度在較高營養級中不一定增大，D正確。
5. [2023雙鴨山檢測]生態系統的結構和功能處于相對穩定的一種狀態就是生態平衡，呼倫貝爾草原是一個處于生態平衡的系統。下列說法錯誤的是( D )
A. 該草原的生產→消費→分解的生態過程正常進行
B. 對抗破壞或干擾使該草原恢復平衡的調節機制是負反饋調節機制
C. 該草原處于生態平衡時表現為結構平衡、功能平衡和收支平衡
D. 呼倫貝爾草原的四季中，物質和能量的輸入與輸出都基本相同
[解析]呼倫貝爾草原是一個處于生態平衡的系統，故該草原的生產→消費→分解的生態過程正常進行，A正確；負反饋調節是生態系統自我調節能力的基礎，對抗破壞或干擾使該草原恢復平衡的調節機制是負反饋調節機制，B正確；該草原處于生態平衡時表現為結構平衡、功能平衡和收支平衡，C正確；呼倫貝爾草原的四季中，物質和能量的輸入與輸出并不相同，例如夏季輸入大于冬季輸入，D錯誤。
6. [2022淄博二模，多選]生態系統具有的某個理想狀態稱為置位點，在置位點的范圍內，生態系統處于動態平衡。輸入太高時發生正偏離，反之發生負偏離。下列說法錯誤的是( CD )
A. 生態系統的輸入和輸出包含物質、能量和信息
B. 反饋是指系統的輸出結果影響和調節系統的輸入
C. 生態系統的置位點發生負偏離時，可通過正反饋回到置位點
D. 生態系統的結構越復雜，偏離越大
[解析]生態系統的正常運轉需要物質、能量和信息共同作用，據此可推測生態系統的輸入和輸出包含物質、能量和信息，A正確。系統的輸出結果反過來對系統的輸入影響和調節的過程為反饋，B正確。生態系統的置位點發生負偏離時，可通過生態系統的負反饋調節回到置位點，C錯誤。生態系統的結構越復雜，自我調節能力越強，偏離越小，D錯誤。
7. [2022運城檢測]為探究影響生態系統穩定性的因素，四個生物小組制作了如圖所示的四組生態瓶。下列相關敘述錯誤的是( D )
A. 相較于丙、丁兩組生態瓶，甲組中各種生物成分更齊全，生物存活的時間最長
B. 甲、乙兩組生態瓶相比較說明光照是保持生態系統穩定的前提
C. 甲、丙兩組生態瓶相比較說明生產者是聯系群落與非生物環境的關鍵因素
D. 由于生態瓶密閉，所以生態瓶不用置于通風良好處，但要避免陽光直射
[解析]甲組有光照，有植物等生產者，能進行光合作用釋放氧氣，供其他生物（消費者等）呼吸作用利用，也有泥沙等非生物物質和分解者，利于植物的生活；丙組缺少植物等生產者，不能進行光合作用釋放氧氣，不利于其他生物的生存；丁組無光照，缺少植物等生產者，也不利于其他生物的生存，因此相較于丙、丁兩組生態瓶，甲組中各種生物成分更齊全，生物存活的時間最長，A正確。甲、乙兩組互為對照，甲組有光照，乙組無光照，植物不能進行光合作用釋放氧氣，不利于其他生物的存活，而甲組中生物存活的時間更長，從而能說明光照是保持生態系統穩定的前提，B正確。甲、丙兩組的區別在于甲組有生產者，而丙組無生產者，甲組能通過光合作用將無機物合成有機物，生物群落存活時間更長，說明生產者是聯系群落與非生物環境的關鍵因素，C正確。生態瓶應放置在通風、光線良好的地方，但要避免陽光直射，以免溫度過高殺死生態瓶內的生物，D錯誤。
8. [2023哈爾濱質監]“無廢棄物農業”體現了我國古代勞動人民的勤勞和智慧。“無廢棄物農業”的眾多類型之一就是把人畜糞便、枯枝落葉以及農產品加工過程中的廢棄物等，采用堆肥和漚肥等多種方式轉變為有機肥料，以下敘述錯誤的是( D )
A. 堆肥和漚肥過程中，微生物將一部分有機物分解為無機物
B. 若農田生態系統的結構和功能處于相對穩定的狀態，則該生態系統達到了生態平衡
C. 農田生態系統具備自我調節能力的基礎是負反饋調節
D. 與秸稈直接還田相比，堆肥和漚肥有效提高了能量傳遞效率
[解析]堆肥和漚肥過程中，微生物具有分解作用，將有機物分解為無機物，A正確；該農田生態系統的結構和功能處于相對穩定的狀態，即物質和能量的輸入輸出均衡，生物的種類組成穩定，即達到了生態平衡，B正確；負反饋調節在生態系統中普遍存在，它是生態系統具備自我調節能力的基礎，C正確；堆肥和漚肥不能提高能量傳遞效率，D錯誤。
9. [2022丹東模擬]分析生態系統的能量流動和物質循環的關系簡圖，下列結論正確的是( D )
A. 分解者分解動植物遺體產生的物質和能量可以被植物再利用
B. 能量可驅動物質不斷地在生物群落循環往返
C. 能量①②③④的總和便是生產者所固定的太陽能總量
D. 能量流動和物質循環是兩個相互依存、不可分割的過程
[解析]分解者分解動植物遺體產生的物質可以被植物再利用，但能量不可以被植物再利用，A錯誤；能量作為動力，使物質能夠不斷地在生物群落和非生物環境之間循環往返，B錯誤；生產者所固定的太陽能總量是指生產者總的同化量，能量③屬于能量②，并且能量②③中的部分能量通過能量①散失，因此無法比較能量①②③④的總和與生產者固定的太陽能總量，C錯誤；能量流動和物質循環是兩個相互依存、不可分割的過程，D正確。
10. 下列關于生態系統中信息傳遞的說法正確的是( C )
A. “插茱萸，可驅秋蚊、滅蟲害”中的茱萸傳遞的是行為信息
B. “人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開”中，山寺桃花盛開的原因是接收到了化學信息
C. 萵苣種子必須接受某種波長的光信息才能萌發，說明生命活動的正常進行離不開信息傳遞
D. 利用昆蟲的信息素誘捕或警示有害動物，降低害蟲的種群密度，屬于化學防治
[解析]茱萸通過分泌化學物質來驅秋蚊、滅蟲害，傳遞的是化學信息，A錯誤；“人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開”中，由于溫度因素，山上與山下的開花時間不同，屬于物理信息的傳遞，B錯誤；光作為物理信號，刺激萵苣種子萌發，說明生命活動的正常進行離不開信息傳遞，C正確；利用昆蟲的信息素誘捕或警示有害動物屬于生物防治，D錯誤。
11. [2022湖南七校聯考]使用催腐劑（含腐生細菌、真菌）有助于解決由焚燒秸稈等帶來的環境污染、土地肥力下降等問題。為探究催腐劑對植物落葉的分解作用，某研究小組將帶有落葉的表層土壤均分為甲、乙、丙三組，其中甲組不進行處理，澆上等量的蒸餾水。三組均放在無菌且其他條件適宜的環境中，每隔一段時間測定未腐爛的落葉量，結果如圖。下列相關分析正確的是( A )
A. 乙組可能是對帶有落葉的表層土壤進行了滅菌處理
B. 甲組中參與落葉中有機物分解的生物都是細菌或真菌
C. 丙組是一段時間后在滅菌的帶有落葉的表層土壤中加入了催腐劑
D. 催腐劑降解落葉產生的能量和 可被植物重新吸收利用
[解析]乙組的實驗結果顯示，落葉幾乎未被分解，應該是缺乏分解者，推測乙組可能是對帶有落葉的表層土壤進行了滅菌處理，A正確；土壤中參與有機物分解的生物除了細菌、真菌，還有土壤小動物等，B錯誤；由題圖分析可知，丙組的實驗結果在開始一段時間內與甲組的一致，一段時間后，丙組未腐爛的落葉量明顯少于甲組，可推測丙組是一段時間后在帶有落葉的表層土壤中加入了催腐劑，C錯誤；催腐劑降解落葉產生的 可釋放到空氣中，被植物葉片吸收，用于光合作用，但能量不能被植物重新利用，D錯誤。
二、非選擇題
12. [2021廣東，10分]為積極應對全球氣候變化，我國政府在2020年的聯合國大會上宣布，中國于2030年前確保碳達峰（ 排放量達到峰值），力爭在2060年前實現碳中和（ 排放量與減少量相等）。這是中國向全世界的鄭重承諾，彰顯了大國責任。回答下列問題：
（1） 在自然生態系統中，植物等從大氣中攝取碳的速率與生物的呼吸作用和分解作用釋放碳的速率大致相等，可以自我維持碳循環的平衡（碳中和）。自西方工業革命以來，大氣中 的濃度持續增加，引起全球氣候變暖，導致的生態后果主要是形成溫室效應，加快極地和高山冰川的融化，導致海平面上升，對人類和其他許多生物的生存構成威脅（使生物多樣性銳減）。
[解析]在自然生態系統中，植物通過光合作用從大氣中攝取碳的速率與通過生物的呼吸作用和分解作用釋放碳的速率大致相等，可以自我維持碳循環的平衡。隨著工業革命的發展，大氣中 的濃度持續增加，引起全球氣候變暖，形成溫室效應，加快極地和高山冰川的融化，導致海平面上升，對人類和其他許多生物的生存構成威脅（使生物多樣性銳減）。
（2） 生態系統中的生產者、消費者和分解者獲取碳元素的方式分別是生產者通過光合作用或化能合成作用將 固定為含碳有機物，消費者通過食物網（鏈）取食利用，分解者通過分解動植物遺體和動物的排泄物等獲取碳元素。
[解析]生產者通過光合作用或化能合成作用將 固定為含碳有機物，消費者通過食物網（鏈）取食利用有機碳，而分解者通過分解動植物遺體和動物的排泄物等獲取碳元素。
（3） 全球變暖是當今國際社會共同面臨的重大問題，從全球碳循環的主要途徑來看，減少煤炭等化石燃料的燃燒和增加綠色植物的光合作用是實現碳達峰和碳中和的重要舉措。
[解析]從全球碳循環的主要途徑來看，減少煤炭等化石燃料的燃燒（減少碳排放）和增加綠色植物的光合作用（增加碳吸收）是實現碳達峰和碳中和的重要舉措。
能力提升
一、選擇題
13. 如圖為部分碳循環示意圖，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ代表不同生物類群，①、②代表相關的生理過程，相關敘述錯誤的是( C )
A. 圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ共同構成生物群落
B. 該生態系統通過捕食關系構成的聯系是Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ
C. 經過②過程釋放的能量會重新經過①過程進入生物群落
D. 碳元素在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ之間主要以含碳有機物的形式進行傳遞
[解析]分析題圖可知，圖中Ⅰ是生產者，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是消費者，Ⅴ是分解者，生產者、消費者、分解者共同構成生物群落，該生態系統通過捕食關系構成的聯系是Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ，A、B正確；能量是單向流動的，不能循環利用，C錯誤；碳元素在生物群落內部主要以含碳有機物的形式進行傳遞，D正確。
14. [2022漢中模擬]在煤燃燒、有色金屬冶煉過程中鉛會以微小顆粒形式被排放到大氣中，然后沉降在土壤和植物表面，而鉛進入植物和動物體內后將不易被排出。下列敘述錯誤的是( D )
A. 鉛能沿食物鏈在生物體內聚集，營養級越高的生物體內鉛含量越高
B. 鉛隨大氣、生物遷移等途徑擴散
C. 減少對化石燃料的燃燒、加大清潔能源的開發利用，是未來能源領域的發展趨勢
D. 鉛通過動植物呼吸作用、分解者分解作用和化石燃料的燃燒等方式返回非生物環境
[解析]鉛進入植物和動物體內后不易被排出，能沿食物鏈在生物體內聚集，營養級越高的生物體內鉛含量越高，A正確；根據題干信息可推知，鉛隨大氣、生物遷移等途徑擴散，大氣中鉛的來源之一是化石燃料的燃燒，減少化石燃料的燃燒、加大清潔能源的開發利用是未來能源領域的發展趨勢，B、C正確；鉛進入生物體內形成的化合物化學性質穩定，不易分解，不能通過動植物呼吸作用、分解者分解作用返回非生物環境，D錯誤。
15. [2023河南名校聯考]如圖為某生態系統中碳循環的部分示意圖，圖中甲～戊代表不同組成成分，①～③表示相關過程， 、 、 代表能量流經丙所處營養級的去向，其中數字代表能量值，單位為 。
下列敘述正確的是( D )
A. ①過程為光合作用，是碳元素進入生物群落的唯一途徑
B. 由圖中數據可計算出丙到丁的能量傳遞效率為
C. 乙、丙、丁三種成分的數量關系為依次遞減
D. 甲～戊各成分之間存在的信息傳遞通常為雙向進行
[解析]①過程可為光合作用，是碳元素進入生物群落的途徑之一，碳還可以通過化能合成作用進入生物群落，A錯誤； 代表丙（第二營養級）攝入的能量、 代表丙同化的能量， 代表丙用于生長、發育和繁殖的能量。圖中 屬于乙同化的能量，故丙的同化量為 ，由圖中數據無法得出丁的同化量，故不能計算丙到丁的能量傳遞效率，B錯誤；若乙是樹木，丙是昆蟲，丁是食蟲鳥，則三種成分的數量關系不是依次遞減的，C錯誤；甲～戊各成分之間存在反饋調節，故信息傳遞通常為雙向進行，D正確。
二、非選擇題
16. [2023南京調研，11分]森林及其產品的固碳功能對減緩氣候變化具有重要作用，木質林產品 是緩解溫室效應的重要碳庫。圖1為 在森林階段的部分碳循環示意圖；圖2中的曲線 表示40年間人類燃燒化石燃料所產生的二氧化碳相對量，曲線 表示40年間環境中二氧化碳的實際增加相對量。請回答下列問題：
（1） 森林生態系統中的碳元素主要以有機物的形式儲存在植物體內成為森林碳庫。當遭遇人為干擾或自然干擾后，原本儲存在植物體中的碳就會釋放回大氣中，其回歸途徑除了圖1中所示外，還有微生物的分解作用。
[解析]森林生態系統中的碳元素主要以有機物的形式儲存在植物體內成為森林碳庫。當遭遇人為干擾或自然干擾后，原本儲存在植物體中的碳就會釋放回大氣中，其回歸途徑除了圖1中所示外，還有微生物的分解作用。
（2） 圖2中 、 兩條曲線變化趨勢出現差異的主要原因可能是不同時間生產者的光合作用消耗的二氧化碳的量不同。
[解析]圖2中的曲線 表示40年間人類燃燒化石燃料所產生的二氧化碳相對量，曲線 表示40年間環境中二氧化碳的實際增加相對量，二者之間的變化趨勢不同的主要原因可能是不同時間生產者的光合作用消耗的二氧化碳的量不同。
（3） 濕地在上億年的形成過程中，泥炭不斷堆積，形成巨大的“碳庫”。
① 濕地的水域中有處于挺水層、浮水層和沉水層的不同生物，形成了群落的垂直結構。食物鏈和食物網是生態系統的營養結構，生態系統的物質循環和能量流動就是沿著這種渠道進行的。
[解析]濕地的水域中有處于挺水層、浮水層和沉水層的不同生物，形成了群落的垂直結構。生態系統的物質循環和能量流動是沿著食物鏈和食物網渠道進行的。
② 濕地中有很多水鳥，多以魚等水中生物為食。圖3表示能量流經某水鳥所處的營養級示意圖[單位： ]，其中C表示該營養級用于生長、發育和繁殖的能量，若魚所處的營養級的同化量為 ，則魚所處的營養級與其下一營養級（水鳥所處的營養級）之間的能量傳遞效率為 。若研究一個月內水鳥所處營養級的能量情況，圖中未顯示出來的能量是未被利用的能量。
圖3
[解析]圖3中的C表示水鳥所處的營養級用于生長、發育和繁殖的能量，該營養級的同化量為 ，魚所處的營養級的同化量為
，則兩營養級之間的能量傳遞效率為 。若研究一個月內水鳥所處營養級的能量情況，圖中未顯示出來的能量是未被利用的能量。
（4） 中國二氧化碳排放力爭于2030年前實現碳達峰，爭取2060年前實現碳中和。下列相關理解正確的是abc（多選）。
a. 非生物環境中的碳可在碳循環中被生物群落反復利用
b. 不是每個生態系統都可依靠自身實現碳中和
c. 發展低碳經濟、植樹造林是實現碳平衡的有效手段
[解析]碳循環過程中，非生物環境中的碳可以被生物群落反復利用， 正確；受人類活動影響，有些自然生態系統依靠自身不能實現碳中和， 正確；發展低碳經濟、植樹造林是實現碳平衡的有效手段， 正確。

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