新高考适用2024版高考生物一轮总复习练案32选择性必修2生物与环境第九单元生物与环境第4讲生态系统的物质循环信息传递及其稳定性

练案[32]　选择性必修2　第九单元　生物与环境

　第4讲　生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性

A组

一、选择题

1．(2023·南京高三调研)如图为碳循环的部分示意图，其中Ⅰ～Ⅴ代表不同生物类群，①、②代表相关的生理过程，下列叙述错误的是( D )

A．图中可以看出碳可以在非生物环境和生物群落中循环流动

B．缺少Ⅰ和Ⅴ，生态系统会崩溃

C．经过②过程释放的CO2可以重新经过①过程进入生物群落

D．碳元素在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ之间以CO2的形式传递

解析：根据题图可判断，Ⅰ是生产者，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是消费者，Ⅴ是分解者，①是生产者的光合作用或化能合成作用，②是呼吸作用，碳元素在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ之间以含碳有机物的形式进行传递，D错误。

2．(2018·海南高考)某同学将一面镜子竖立在一棵树旁，该树上的一只小鸟飞到镜前，对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打。下列关于该事件中信息传递的叙述，错误的是( D )

A．小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息

B．小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息

C．小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息

D．激怒小鸟的信息是直接来自非生物的化学信息

解析：镜子发出的光属于物理信息，B正确；小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息，因此会对其进行愤怒地啄击扑打，C正确；激怒小鸟的信息来自镜子，是直接来自非生物的物理信息，D错误。

3．图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小；x表示恢复到原状态所需的时间；曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标(TS)。下列说法正确的是( D )

A．y值大小可作为生态系统恢复力稳定性的定量指标

B．在遭到干扰时，x、y值的大小与生物种类无关

C．由图可知受到干扰后，生态系统的功能最终都会恢复原状

D．TS值越小，这个生态系统的总稳定性越大

解析：由题干信息可知，y值表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，y值大小可作为生态系统抵抗力稳定性的定量指标，x值大小可作为生态系统恢复力稳定性的定量指标，x、y值的大小与生物种类和数量有关，A、B错误；当干扰程度超过一定限度后，生态系统的结构和功能不能再恢复原状，C错误；TS值表示生态系统遭到破坏后偏离正常水平的程度，该值越小，则表示生态系统总稳定性越大，D正确。

4．棉铃虫是一种常见的棉田害虫。某地农业部门提出，通过放养棉铃虫的天敌——赤眼蜂将棉铃虫的种群数量控制在较低的水平。下列相关叙述错误的是( A )

A．放养赤眼蜂能够实现对能量的多级利用，从而提高棉田中的能量利用率

B．放养赤眼蜂既改变了该群落的物种组成，又提高了该生态系统的稳定性

C．若棉田中生产者固定的能量过多地流入棉铃虫，则该生态系统可能不能处于稳态

D．与喷洒高效农药相比，放养赤眼蜂的优点之一是不会造成环境污染

解析：放养赤眼蜂可以帮助人们合理地调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，A错误；放养赤眼蜂增加该群落的物种组成，且有利该生态系统的稳定性，B正确；若棉田中生产者固定的能量过多地流入棉铃虫，则可能使该生态系统的稳定性遭到破坏，C正确；放养赤眼蜂防治棉铃虫属于生物防治，生物防治与化学防治相比优点之一是不会污染环境，D正确。

5．(2023·武汉部分学校高三起点质量检测)某地盛产大桃，但果园大量废弃枝条和落叶乱堆乱放占用土地，被焚烧后污染环境。为解决此问题，当地政府建设了“生态桥”工程，将废弃枝条和落叶加工成有机肥后施加到果园土壤中，减轻污染的同时提高了桃的产量。下列叙述正确的是( A )

A．将有机肥施加到果园中，土壤微生物的种类和数量会发生改变

B．“生态桥”工程的实施，使果园生态系统的营养结构变得更简单

C．果园属于人工生态系统，其自我调节能力高于当地自然生态系统

D．流入果园生态系统的能量包括该生态系统生产者光合作用固定的能量和有机肥中的化学能

解析：有机物能被微生物利用，将有机肥施加到果园中，有利于微生物的生长和繁殖，因此土壤微生物的种类和数量会发生改变，A正确；据题干信息可知“生态桥”工程的实施能够减轻污染、提高桃的产量，从题中信息不能得知“生态桥”工程的实施能使果园生态系统的营养结构变简单，B错误；果园中生物种类比较单一，营养结构简单，故果园生态系统的自我调节能力低于当地自然生态系统，C错误；流入果园生态系统的能量是果园中的生产者通过光合作用固定的太阳能，D错误。

6．(2022·北京西城二模改编)延庆区的野鸭湖是生物多样性和稳定性较高的湿地生态系统，是华北地区重要的鸟类栖息地之一。下列相关叙述正确的是( B )

A．稳态是指生态系统各成分的种类及数量恒定不变

B．负反馈调节是生态系统维持稳态的主要机制

C．减少鸟类天敌的数量有利于增强其稳定性

D．营养结构复杂程度与抗干扰能力呈负相关

解析：稳态是指生态系统各成分的种类及数量保持相对稳定，而不是恒定不变的，A错误；负反馈调节是生态系统具备自我调节能力的基础，是生态系统维持稳态的主要机制，B正确；该湿地生态系统现在处于相对稳定状态，即鸟类和它的天敌以及其他相关生物之间处于相对稳定的状态，若减少鸟类天敌的数量，则会打破原有的平衡，不利于增强其稳定性，C错误；生态系统中生物种类越多，其营养结构(即食物链和食物网)越复杂，抵抗力稳定性(抗干扰能力)越强，故营养结构复杂程度与抗干扰能力呈正相关，D错误。

二、非选择题

7．(2022·福建漳州二模)农田生态系统营养结构简单，抵抗力稳定性差，需要人类进行精细管理。农田一旦弃耕，将演替成新的生物群落。请回答下列问题：

(1)氮元素在生物群落和非生物环境之间是不断循环的，但农田土壤中的氮元素的含量往往不足以使作物高产，需不断施加氮肥，其原因是农产品不断输出，使部分氮元素不能返回农田生态系统，农作物同化的能量，一部分通过呼吸作用以热能形式散失，另一部分用于自身生长、发育和繁殖等生命活动。

(2)农田生态系统营养结构简单，常遭遇蚜虫危害。生产中若采用农药防治蚜虫，常采用不同种类的杀虫剂交替使用，根据现代生物进化理论分析其目的是减缓蚜虫抗药性基因频率升高的速度。蚜虫的数量下降迫使其天敌迁至其他农田觅食，这体现了生态系统的信息传递能调节种间关系，以维持生态系统的平衡与稳定。

(3)若弃耕的农田最终演替成森林，则演替过程中体型较大的乔木逐渐取代草本和灌木成为优势种的原因主要是乔木在种间竞争阳光等环境资源的过程中处于优势。

(4)负反馈调节是生态系统具备自我调节能力的基础，请用文字和箭头构建农田生态系统中昆虫种群和青蛙种群之间负反馈调节的概念模型：昆虫种群数量增加→青蛙种群数量增加→昆虫种群数量减少(答案合理即可，出现符号“＋”“－”不可)。

解析：(1)略。(2)使用单一农药往往对害虫抗药性的变异进行定向选择，使害虫的抗药性增强，交替使用农药可以减缓害虫抗药性基因频率升高的速度。(4)当昆虫数量增加时，以昆虫为食的青蛙数量增加，数量增加的青蛙会捕食更多的昆虫，最终使昆虫数量减少，这符合负反馈调节的概念，即在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。

B组

一、选择题

1．为实现人与自然和谐共生，习近平总书记提出，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。从实现碳达峰到实现碳中和，欧美发达国家基本都经历了50年到70年。我国从碳达峰到碳中和的目标期限仅为30年。也就是说，我们或将用不到欧美发达国家一半的时间，完成他们2倍多的减排任务，体现了大国担当。下列相关叙述正确的是( C )

A．碳在群落和无机环境之间主要以有机物的形式循环

B．每个自然生态系统都可依靠自身实现碳中和

C．发展低碳经济、植树造林是实现碳平衡的有效手段

D．二氧化碳排放增多导致气温升高属于生态系统的信息传递

解析：碳在群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环，A错误；受人类活动影响，有些自然生态系统依靠自身不能实现碳中和，B错误；发展低碳经济减少二氧化碳释放，植树造林可增加二氧化碳的吸收量，二者是实现碳平衡的有效手段，C正确；二氧化碳排放增多导致气温升高，不属于生态系统的信息传递，D错误。

2．(2023·福建三校联考)为更好地建设雄安新区，科研人员调查白洋淀水域生态系统各成分中难降解的有机氯农药DDT污染的状况，得到下表所示检测结果。下列叙述错误的是( A )

注：鲫鱼主要以植物为食，乌鳢为肉食鱼。

A．表格中各成分共同构成了该生态系统的营养结构

B．DDT几乎污染了白洋淀生态系统所有成分

C．营养级越高，生物体内的DDT含量越高

D．水生植物同化的太阳能只有少部分传递给乌鳢

解析：营养结构是指食物链和食物网，表格中的水和底泥并不参与构成食物链和食物网，A错误；根据表格数据可知，该生态系统的所有成分中都含有一定浓度的DDT，说明DDT几乎污染了白洋淀生态系统所有成分，B正确；食物链中营养级越高的生物，体内富集的DDT越多，C正确；鲫鱼主要以植物为食，乌鳢为肉食鱼，根据能量的单向传递、逐级递减的特点可知，水生植物同化的太阳能只有少部分传递给乌鳢，D正确。

3．(2023·重庆诊断考试)生态系统的功能主要表现在能量流动、物质循环等方面，它们是通过生态系统的核心——生物群落来实现的。下列有关叙述错误的是( B )

A．无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用

B．处于平衡状态的封闭生态系统不需要外来物质和能量的输入

C．土壤微生物可将有机物分解成无机物后，被植物利用

D．农田生态系统需要不断施肥，是因为农田土壤中的矿质元素随着农产品的输出而流失

解析：物质循环具有反复性，无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用，A正确；处于平衡状态的封闭生态系统内，物质可以循环利用，但能量流动是单向的、逐级递减的，因此需要不断输入能量，B错误；土壤微生物主要是腐生的细菌和真菌等，是生态系统中的分解者，能将动植物遗体中的有机物分解成无机物，无机物可被植物再利用，C正确；农田土壤中的矿质元素随着农产品的输出而流失，而植物的生长需要矿质元素，故农田生态系统需要不断施肥，补充矿质元素，D正确。

4．(2023·宁夏石嘴山三中月考)下列现象中，不属于化学信息的是( A )

A．“我最闪亮”——孔雀开屏：鸟类的求偶炫耀

B．“我的地盘”——美洲猎豹：撒尿标记自己的领地

C．“臭名昭著”——野生海芋：海芋释放臭味吸引蚊子前来，帮助传粉

D．“温柔陷阱”——捕虫草“绝技”：捕虫草产生香甜的分泌液，引诱昆虫前来并将其捕食

解析：“我最闪亮”——孔雀开屏：鸟类的求偶炫耀，属于行为信息，A符合题意；“我的地盘”——美洲猎豹：撒尿标记自己的领地，属于化学信息，B不符合题意；“臭名昭著”——野生海芋：海芋释放臭味吸引蚊子前来，帮助传粉，属于化学信息，C不符合题意；“温柔陷阱”——捕虫草“绝技”：捕虫草产生香甜的分泌液，引诱昆虫前来并将其捕食，属于化学信息，D不符合题意。

5．(2023·安徽联盟摸底)为提高长江流域生态系统的稳定性，2020年1月起，实施10年禁渔期，且每年投放大量不同鱼苗。下列有关叙述错误的是( B )

A．生态系统稳定性是指生态系统的结构和功能保持相对稳定

B．实施禁渔并投放不同鱼苗，能提高生态系统的恢复力稳定性

C．每年投放大量不同鱼苗丰富了生物的物种多样性和基因多样性

D．10年禁渔期有利于长江流域中生物的种类和数量最终处于动态平衡中

解析：生态系统的稳定性是指生态系统的结构和功能保持相对稳定，A正确；实施禁渔能增加鱼类的种类和数量，从而提高抵抗力稳定性，B错误；不同鱼苗属于不同的物种，因此丰富了生物的物种多样性，从而增加了基因多样性，C正确；10年禁渔期有利于长江流域中生物的种类和数量最终处于动态平衡中，D正确。

6．(2023·辽宁阜新调研)下列关于生态系统稳定性的叙述，不正确的是( D )

A．戈壁荒漠生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较低

B．“桑基鱼塘”农业生态系统可实现对能量的多级利用，提高了能量利用率

C．生态系统中各种消费者的存在促进了生态系统的物质循环并使其更加稳定

D．引入外来物种可以增加生态系统的组分，是提高生态系统稳定性的最好措施

解析：戈壁荒漠生态系统的环境条件恶劣，其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都低，A正确；“桑基鱼塘”农业生态系统可实现对能量的多级利用，大大提高了能量利用率，而不能提高能量传递效率，B正确；生态系统中各种消费者的存在促进了生态系统的物质循环并使其更加稳定，C正确；引入外来物种有可能成为入侵物种，导致生态系统稳定性受到破坏，D错误。

二、非选择题

7．(2023·四川德阳二诊)为探寻高寒草甸放牧的合理强度，尝试解决高寒草甸的可持续利用与生态保护问题，某研究小组测定了某高寒草甸上不同放牧强度下的物种多样性和生物量(结果如下图)。回答下列问题：

(1)牧民所放的羊在该高寒草甸生态系统的成分中属于消费者，该成分在生态系统中的作用有加快生态系统的物质循环，对植物的传粉和种子的传播具有重要作用(答出1点即可)。

(2)高寒草甸生态系统物种较为单一，其抵抗力稳定性较低，但受到破坏后却不易恢复，主要原因是高寒草甸海拔高温度低、环境较为恶劣，不利于生态系统的恢复。

(3)中度干扰假说认为，一个生态系统处在中等程度干扰时，能够维持最高的物种多样性。据图分析，该项研究结果能(填“能”或“不能”)支持中度干扰假说，理由是据图分析可知，该生态系统在中等放牧强度(4.35羊单位·hm－2)时，物种多样性最高。

(4)综合考虑高寒草甸的可持续利用与生态保护，据图分析该高寒草甸合理放牧强度范围应为3.63～4.78羊单位·hm－2，依据是在该放牧强度范围内，物种多样性和生物量都较高。

解析：(1)羊在该高寒草甸生态系统的成分中属于消费者，消费者能加快生态系统的物质循环，对植物的传粉和种子的传播具有重要作用。(2)高寒草甸生态系统物种较为单一，其抵抗力稳定性较低，但由于高寒草甸海拔高温度低、环境较为恶劣，不利于生态系统的恢复，故其恢复力稳定性也低，受到破坏后不易恢复。(3)中度干扰假说认为，一个生态系统处在中等程度干扰时，能够维持最高的物种多样性。据图可知，该生态系统在中等放牧强度(4.35羊单位·hm－2)时，物种多样性最高，故该项研究结果能支持中度干扰假说。(4)据图分析可知，当放牧强度在3.63～4.78羊单位·hm－2范围内时，该生态系统的物种多样性和生物量都较高，故综合考虑高寒草甸的可持续利用与生态保护，该高寒草甸合理放牧强度范围应为3.63～4.78羊单位·hm－2。