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高中生物高考4 第九单元 第31讲 物质循环、信息传递和生态系统的稳定性
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这是一份高中生物高考4 第九单元 第31讲 物质循环、信息传递和生态系统的稳定性，共19页。试卷主要包含了物质循环，信息传递，下列过程一定存在反馈调节的是等内容，欢迎下载使用。
第31讲 物质循环、信息传递和生态系统的稳定性
考点一 生态系统的物质循环和信息传递
1．物质循环
(1)物质循环的概念
(2)碳循环
①图中各标号的名称
a．生产者；b.消费者；c.呼吸作用；d.光合作用和化能合成作用；e.呼吸作用；f.化石燃料的燃烧。
②碳的存在形式与循环形式
③碳循环途径
(3)温室效应
①形成原因：大量燃烧化石燃料，导致大气中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。
②主要影响：导致气温升高，加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。
(4)能量流动与物质循环之间的关系
①区别
项目
能量流动
物质循环(以碳循环为例)
形式
太阳能→有机物中的化学能→热能
CO2→含碳有机物→CO2
特点
单向流动、逐级递减
全球性、循环性
范围
生态系统各营养级
生物圈(全球性)
②联系
a．两者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。
b．物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。
2．信息传递
(1)判断信息种类的两种方法
(2)信息传递的作用
(3)信息传递在农业生产中的应用
①提高农产品或畜产品的产量。如利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，就可以提高果树的传粉效率和结实率。
②对有害动物进行控制。如利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度。
(必修3 P104拓展题改编)氮元素在生物群落与无机环境间能否循环利用？请解释需不断向农田中施加氮肥的原因。
答案：能。农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量和效益，使能量更多地流向人类，满足人类的需要为目的的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产，加之农产品源源不断地自农田生态系统输出，其中的氮元素并不能都归还土壤，所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。
【真题例证·体验】
(2018·高考海南卷)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( )
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：选D。小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息啄击扑打，上述动作本身是一种行为信息，A、C正确；镜子中的“小鸟”对小鸟来说应是物理信息，不是化学信息，B正确，D错误。
【考法纵览·诊断】
(1)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 [2019·江苏卷，T6D](×)
(2)黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息 [2018·全国卷Ⅲ，T6B](×)
(3)适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复 [2018·海南卷，T21A](√)
(4)化石燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因 [2017·江苏卷，T11B](√)
(5)物质是能量流动的载体，能量流动是物质循环的动力 [2016·上海卷，T20C](√)
【长句特训·规范】
下图为生态系统碳循环的模式图。据图回答下列问题：
(1)图甲中A～D代表的成分依次是____________________________________。
(2)图乙中代表生产者的是________，代表消费者的是________，代表分解者的是________，代表大气中CO2库的是________。
(3)图丙中，代表生产者的是________，代表消费者的是________，代表分解者的是________，代表大气中CO2库的是________。
(4)汽车尾气是产生雾霾的重要原因之一，你认为应采取的治理措施有_________________。
(5)与生态系统的物质循环和能量流动相比，信息传递的方向有何特点？________________________________________________。
答案：(1)生产者、大气中的CO2库、消费者、分解者
(2)A B、D E C
(3)E B、D、F C A
(4)改善燃油的品质；倡导绿色出行，减少尾气排放；大量植树造林等
(5)生态系统的能量是单向流动的，物质是循环利用的，信息传递在生态系统各组分之间是双向进行的
碳循环的过程
生命观念、科学思维
1．(2020·广西南宁高三摸底)下图表示某生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分，①～⑦表示生理过程。下列有关该图的分析，错误的是( )
A．乙是该生态系统的基石
B．⑦过程中碳的传递形式是CO2
C．①过程主要是指绿色植物的光合作用
D．丙中的多种生物之间只存在竞争关系
解析：选D。由题图可知，乙、丙、丁都指向甲，因此甲是大气中的CO2库，根据双向箭头可判断出乙是生产者，生产者是生态系统的基石，A正确；⑦过程表示通过呼吸作用释放出CO2，B正确；①过程将CO2输入生物群落中，主要是指绿色植物的光合作用，C正确；丙中多种生物之间可能存在捕食关系，D错误。
2.右图为生物圈碳循环过程示意图，甲～丁表示生态系统的成分，①～⑦表示过程。下列叙述正确的是( )
A．①⑤⑥表示呼吸作用
B．①和②的速率基本相等
C．甲→丙→丁构成捕食食物链
D．③④⑦过程中碳以有机物的形式传递
解析：选D。①过程是碳元素进入生物群落的光合作用或化能合成作用，⑤⑥过程表示呼吸作用，A项错误；若碳循环能保持平衡，则①和②⑤⑥的速率基本相等，B项错误；丁是分解者，不能和其他生物构成捕食食物链，C项错误；③④⑦过程是群落内部的碳的流动，以有机物的形式传递，D项正确。
“三看法”快速确认碳循环的各环节
信息种类的判断及应用
生命观念、社会责任
3．(2020·四川资阳中学期中)下列有关生态系统信息传递的叙述，不正确的是( )
A．信息传递有利于生物种群的繁衍
B．信息传递有利于沟通生物群落和无机环境的关系
C．生态系统的各成分之间存在多种形式的信息传递
D．生长旺盛的牧草为食草动物提供了采食信息，这对牧草不利
解析：选D。信息传递有利于生物种群的繁衍，A正确；信息传递有利于调节生物群落与无机环境之间、生物与生物之间的关系，B正确；生态系统各成分间有各种形式的信息传递，C正确；生长旺盛的牧草为食草动物提供采食信息，这对食草动物和牧草均有利，D错误。
4．雌蚕蛾能释放一种性引诱剂，可以把3 km以外的雄蚕蛾吸引过来。虽然每只雌蚕蛾所释放的性引诱剂的数量不足0.01 mg，但雄蚕蛾仍能对其作出反应。有趣的是雄蚕蛾对密封在玻璃瓶中的雌蚕蛾虽然看得见，却无动于衷。下列相关叙述错误的是( )
A．使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于化学信息
B．体现了信息的传递有益于种群的繁衍
C．说明生态系统中的信息都是由生物产生的
D．说明性引诱剂具有高效性
解析：选C。生态系统中传递的信息包括物理信息、化学信息、行为信息等，并非都是由生物产生的。微量的性引诱剂就可引起同种雄蚕蛾作出反应，说明性引诱剂具有高效性。
生态系统“三大功能”的比较
科学思维
5．(2020·山东济南开学考试)下图为生态系统信息传递模式图，下列相关叙述不正确的是( )
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和物质循环，还有信息传递
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．生态系统的反馈调节必须依赖于信息传递
解析：选A。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。
6.(2020·山东菏泽高三期末)某校园生态系统的部分食物网如右图所示。下列分析合理的是( )
A．碳以CO2的形式沿着箭头所示渠道流动
B．消费者的营养级别越高，其可利用的总能量越多
C．若乌鸫被驱出校园，则该生态系统的营养结构复杂程度降低
D．蜗牛和乌鸫之间的能量流动和信息传递都是双向的
解析：选C。碳在群落与无机环境之间以CO2的形式循环，在群落内则以含碳有机物的形式沿着食物链流动，A错误；因为能量流动的特点是单向流动、逐级递减，所以消费者的营养级别越高，损耗的能量就越多，可利用的总能量越少，B错误；若乌鸫被驱出校园，则该生态系统的食物网会变得简单，营养结构复杂程度会降低，C正确；营养级之间的能量流动是单向的，信息传递往往是双向的，D错误。
能量流动、物质循环和信息传递的区别与联系
项目
能量流动
物质循环
信息传递
特点
单向流动、逐级递减
循环流动、反复利用
往往是双向的
途径
食物链和食物网
多种
地位
生态系统的动力
生态系统的基础
决定能量流动和物质循环的方向和状态
联系
同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体
考点二 生态系统的稳定性
1．生态系统稳定性的理解
2．生态系统稳定性的类型
(1)类型
(2)联系：二者一般呈负相关，a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性。
(3)影响因素
3．提高生态系统稳定性的措施
(1)控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应适度，不应超过生态系统的自我调节能力。
(2)对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质和能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
【真题例证·体验】
(2019·高考江苏卷)我国生物多样性较低的西部沙漠地区生长着一种叶退化的药用植物锁阳，该植物依附在另一种植物小果白刺的根部生长，从其根部获取营养物质。下列相关叙述正确的是( )
A．锁阳与小果白刺的种间关系为捕食
B．该地区生态系统的自我调节能力较强，恢复力稳定性较高
C．种植小果白刺等沙生植物固沙体现了生物多样性的间接价值
D．锁阳因长期干旱定向产生了适应环境的突变，并被保留下来
解析：选C。据题意可知，锁阳的叶已经退化，说明其光合作用较弱或不进行光合作用，且其需要依附在小果白刺的根部生长，并从其根部获取营养物质，可推知锁阳与小果白刺的种间关系为寄生，A错误；该地区为沙漠地区，物种多样性较低，生物种类少，生态系统的营养结构简单，所以该地区生态系统的自我调节能力较弱，恢复力稳定性较低，B错误；种植小果白刺等沙生植物固沙体现了小果白刺对生态系统的重要调节功能，即生态功能，这属于生物多样性的间接价值，C正确；突变是不定向的，锁阳在繁殖过程中出现了耐旱突变，干旱的沙漠环境起到了定向选择的作用，D错误。
【考法纵览·诊断】
(1)随着生物多样性的提高，系统的自我调节能力增强 [2018·海南卷，T21B](√)
(2)恢复后的生态系统，其结构和功能可接近受损前的状态 [2018·海南卷，T21C](√)
(3)负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定 [2015·全国卷Ⅱ，T4D](√)
(4)混合树种的天然林比单一树种的人工林更容易被病虫害毁灭 [2015·江苏卷，T14D](×)
【长句特训·规范】
下图表示受到干扰后，生态系统功能的变化图，两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围，请据图回答下列问题：
(1)图中y表示____________________________，偏离的越大，抵抗力稳定性越______，反之，抵抗力稳定性越______；热带雨林的y值________(填“大于”“小于”或“等于”)草原。
(2)x表示________________________，x与稳定性的关系是x越大，表示恢复力稳定性越______，反之，恢复力稳定性越______。
(3)当生态系统的功能处于两条虚线之间时，生态系统的功能在能量流动和碳循环两个方面的具体表现是________________________________________________。
(4)图中实线在下降后能恢复到原状态，原因是_______________________。
答案：(1)受到干扰时偏离正常范围的大小 弱 强 小于
(2)恢复到原状态所需的时间 弱 强 (3)能量流动表现为输入与输出大致相等，碳循环表现为有机物的合成与分解大致相等 (4)生态系统具有自我调节能力
1．生态系统调节中正反馈和负反馈的比较
项目
正反馈调节
负反馈调节
调节方式
加速最初发生变化的那种成分所发生的变化
抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化
结果
常使生态系统远离稳态
有利于生态系统保持相对稳定
实例分析
2.两种稳定性强弱的判断
(1)抵抗力稳定性强弱的判断
(2)恢复力稳定性强弱的判断：一般与抵抗力稳定性呈负相关，但是也有例外：对于极地苔原(冻原)而言，由于物种组成单一、营养结构简单，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。
生态系统的稳定性及调节机制
生命观念
1．下列有关生态系统稳定性的叙述，正确的是( )
A．生态系统的自我调节能力主要是通过反馈调节来实现的
B．同等强度干扰下，草原生态系统比沙漠生态系统恢复的慢
C．外来物种入侵会增加物种多样性，提高生态系统的稳定性
D．河流受到轻度污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物分解来保持原状，属于恢复力稳定性
解析：选A。同等强度干扰下，由于沙漠环境比较恶劣，恢复力比较弱，所以草原生态系统比沙漠生态系统恢复的速度快，B错误；外来物种入侵往往会导致本地物种减少，降低生态系统的稳定性，C错误；河流受到轻度污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物分解来保持原状，属于抵抗力稳定性，D错误。
2．图A为某草原生态系统中某食物链的反馈调节示意图，图B为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动，下列分析不正确的是( )
A．一个完整的生态系统，除了图A中所示的成分外，还应该包括分解者以及非生物的物质和能量
B．甲、乙、丙三者之间的食物联系是乙→甲→丙
C．图B所示调节导致的最终结果是维持该生态系统原有的稳态
D．图A是负反馈调节，图B是正反馈调节
解析：选C。题图A所示为一条食物链，组成是乙→甲→丙，它们表示的是负反馈调节机制。而题图B为正反馈调节，它会使生态系统偏离原有的稳态。
生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较分析
科学思维
3.右图为某一生态系统的稳定性图解，下列对此图的叙述不正确的是( )
A．一般情况下，b可代表恢复力稳定性
B．一般情况下，自我调节能力与a曲线相似
C．抵抗力稳定性与营养结构的复杂程度呈正相关
D．所有生态系统都符合这一数学模型
解析：选D。一般情况下，营养结构越复杂，恢复力稳定性越弱，A项正确；一般情况下，营养结构越复杂，自我调节能力越强，与a曲线相似，B项正确；营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强，二者呈正相关，C项正确；北极苔原生态系统的营养结构简单，抵抗力稳定性弱，恢复力稳定性也弱，不符合这一模型，D项错误。
4.两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰(a)后，其结构和功能的曲线变化情况如右图所示，由图不能得出的结论是( )
A．同等强度的干扰下，乙生态系统的抵抗力稳定性比甲强
B．同等强度的干扰下，若乙生态系统干扰提前，则B点左移
C．若甲生态系统的干扰强度增大，则C点右移
D．乙生态系统B点后一定有新的物种产生
解析：选D。由题图可知，甲、乙两个生态系统受到干扰后，与乙相比，甲生态系统的结构和功能恢复原状所需要的时间长，波动范围大，说明甲的抵抗力稳定性低，乙的抵抗力稳定性高，A项不符合题意。若乙的干扰提前，其结构和功能恢复至正常运行范围的时间也会提前，即B点左移，B项不符合题意。若甲的干扰强度增大，则恢复原状所需要的时间延长，C点右移，C项不符合题意。乙生态系统在恢复原状后不一定有新物种产生，D项符合题意。
[易误警示]
易错点1 误认为在生物群落中碳都是以CO2的形式进行循环的
[点拨] 在生态系统中，碳元素主要以CO2的形式循环，其含义是指碳元素从无机环境进入生物群落以及由生物群落返回无机环境是以CO2的形式进行的，但在生物群落内部碳元素则是以含碳有机物的形式进行传递的。
易错点2 误认为能量伴随着物质循环而循环
[点拨] 物质循环流动，能量单向流动不循环，所以不能说能量伴随着物质循环而循环。
易错点3 误认为生态系统的信息传递包括细胞之间的信息传递
[点拨] 生态系统的信息传递不包括细胞之间的信息传递，而是指种群内部个体之间，种群之间以及生物与无机环境之间的传递。
易错点4 误认为生态系统的物理信息只来源于环境
[点拨] 物理信息既可以来源于环境，如光、电、波等；也可以来源于生物，如花的颜色、鸟的鸣叫。
易错点5 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的判断
[点拨] 某一生态系统在彻底破坏之前，受到外界干扰，遭到一定程度的破坏而恢复的过程，应视为抵抗力稳定性，如河流轻度污染的净化；若遭到彻底破坏，则其恢复过程应视为恢复力稳定性，如火灾过后草原的恢复等。
[纠错体验]
1．下列叙述正确的是( )
A．生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网，所以物质和能量都是循环往复的
B．鸟类突然振翅飞起对同伴报警为行为信息，通过尖锐鸣叫的报警为物理信息
C．心猿意马、飞蛾扑火、花香引蝶、老马识途都属于生态系统的信息传递
D．信息可来源于无机环境或生物，传递方向均是双向的
答案：B
2．下列关于信息传递的叙述，正确的是( )
A．生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然有利
B．生态系统中的负反馈由生物种类间的数量变化引起，与信息传递无关
C．鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者，田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕，可见，信息能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定
D．细胞内遗传信息的传递属于生态系统中的信息传递
答案：C
3．下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是( )
A．自我调节能力越强的生态系统，其恢复力稳定性也就越高
B．河流轻度污染后的净化恢复及火灾后草原的恢复均属于恢复力稳定性
C．落叶阔叶林遭到严重破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来的状态，原因是其抵抗力稳定性较低
D．某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量的变化是一种负反馈调节
答案：D
1．(2020·湖南常德期末)下列有关生态系统信息传递及其应用的叙述，错误的是( )
A．动物的特殊行为信息可在同种或异种生物之间传递
B．生态系统中信息是由生物发出并相互传递而发挥其作用的
C．利用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度属于生态系统中信息传递的应用
D．短日照作物黄麻，南种北移可延长生长期，提高麻的产量，是对物理信息的合理利用
解析：选B。动物的特殊行为，对同种或异种生物能够传递某种信息，这种特殊行为特征可以体现为行为信息，A正确；生态系统中的信息可由生物发出，也可由无机环境发出，如光周期，B错误；利用黑光灯诱捕昆虫来调查昆虫的种群密度，是物理信息在生产生活中的应用，C正确；短日照作物黄麻，南种北移可延长生长期，提高麻的产量，是对物理信息的合理利用，D正确。
2．(2020·陕西西安模拟)下图是某城市人工湿地示意图，需要补充完善的碳循环过程包括( )
A．植物大气中CO2
B．动物大气中CO2
C．植物大气中CO2和动物大气中CO2
D．以上均错误
解析：选C。题图中只有生物成分之间及微生物与大气中CO2的碳流动过程，缺乏植物和动物与大气间CO2的交换过程，大气中的CO2进入生物群落主要依赖于植物的光合作用，生物群落中的碳进入大气主要通过植物、动物和微生物的呼吸作用，题图中已有微生物的分解作用。
3.(2020·安徽合肥高三调研)右图表示某生态系统中4种成分之间的关系。下列相关叙述正确的是( )
A．由1和2中所有种群构成了群落
B．2中消费者是异养型生物
C．②可代表光合作用，③可代表呼吸作用
D．物质循环是指元素在1和4之间的往复循环
解析：选B。根据题图中单、双向箭头可判断出4是大气中的CO2库，1是生产者，2是消费者，3是分解者。群落应包括生产者、消费者和分解者等所有生物，A错误；消费者不能自己制造有机物，只能获取现成的有机物，为异养型生物，B正确；②可代表呼吸作用，③可代表光合作用，C错误；物质循环是指组成生物体的元素在生物群落与无机环境之间的往复循环，即元素在1、2、3和4之间的往复循环，D错误。
4．环境问题是全世界人民密切关注的问题，以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济模式越来越成为促进国家经济持续增长和可持续发展的重要经济模式。下列说法正确的是( )
A．煤、石油和天然气的大量燃烧，致使大气中的CO2急剧增加
B．大气中CO2进入生物群落的方式只能是植物的光合作用
C．生物群落中的碳元素进入大气的方式只能是微生物的分解作用
D．大力植树造林是缓解温室效应的唯一方法
解析：选A。近代工业的迅速发展，导致化石燃料大量燃烧，打破了生物圈中碳循环的平衡，因此减缓温室效应的重要措施是减少化石燃料的燃烧。光合作用和化能合成作用都能够固定大气中的CO2。动、植物的呼吸作用和微生物的分解作用都能释放CO2。
5．(2020·湖南常德期末)下列关于生态系统的叙述，错误的是( )
A．热带雨林营养结构复杂，其恢复力稳定性强
B．生态系统一旦被破坏，可能引起严重后果
C．生态系统“抵抗干扰，保持原状”属于抵抗力稳定性
D．农田灭虫除草能调整能量流动的方向，使能量更多地流向对人类有益的部分
解析：选A。热带雨林营养结构复杂，其恢复力稳定性弱，抵抗力稳定性强，A错误；当人为或自然因素的干扰超过了生态系统的自我调节能力，生态系统会遭到破坏从而引起严重后果，B正确；生态系统“抵抗干扰，保持原状”属于抵抗力稳定性，“受到破坏，恢复原状”属于恢复力稳定性，C正确；农田灭虫除草能使能量更多地流向庄稼，即流向对人类有益的部分，D正确。
6．下列过程一定存在反馈调节的是( )
①胰岛素分泌量对血糖浓度的影响
②运动强度对汗腺分泌的影响
③降雨量对土壤动物存活率的影响
④害虫数量对其天敌鸟类数量的影响
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
解析：选D。反馈调节是指在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作的调节方式。血糖浓度的变化会作为信息调节胰岛素的分泌；汗腺分泌的变化不能作为信息调节运动强度；土壤动物存活率的变化不能作为信息调节降雨量；害虫增多，其天敌鸟类数量增多，而鸟类的增多又可使害虫减少，即天敌鸟类数量的变化能作为信息调节害虫的数量。故①④存在反馈调节，D正确。
7．(2020·广东仲元中学、中山一中等七校高三联考)下列关于生态系统稳定性的叙述，不正确的是( )
A．负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础
B．自我调节能力越强的生态系统其恢复力稳定性往往就越弱
C．恶劣环境条件下的生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性基本相同
D．提高生态系统稳定性，就是要禁止对生态系统的干扰和利用
解析：选D。负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础，A正确。一般情况下，抵抗力稳定性和恢复力稳定性呈负相关，自我调节能力越强的生态系统，其结构就越复杂，抵抗力稳定性就越强，恢复力稳定性相对较弱，B正确。恶劣环境条件下的生态系统中生物种类少，群落结构简单，抵抗力稳定性弱；一旦被破坏，也不容易恢复，恢复力稳定性也弱，C正确。提高生态系统稳定性，要控制对生态系统干扰的程度，不应超过生态系统的自我调节能力，D错误。
8．(2020·山师大附中模拟)下列食物网中，其营养结构最不易被破坏的是( )
解析：选D。生产者的种类越多，食物链的条数越多，食物网越复杂，越不易被破坏。
9．“稻鱼共生系统”中，鲤鱼的存在能抑制稻瘟病发生和杂草生长；水稻在给鲤鱼提供食物(水稻叶片)的同时，还能够抵挡烈日照射，降低表层水温；水稻能够利用氮素，降低水中铵盐浓度，为鲤鱼生长创造良好环境。请回答下列问题：
(1)材料中鲤鱼和水稻之间是________的关系，它们之间的信息传递是________(填“双向”或“单向”)的。
(2)通过“稻鱼共生系统”反映了信息传递的功能之一是
________________________________________________________________________。
(3)“稻鱼共生系统”相对单一的水稻田来说________稳定性高，原因是________________________________________________________________________。
答案：(1)互利共生 双向
(2)调节种间关系，维持生态系统的稳定
(3)抵抗力 生物种类多，营养结构复杂
10．(2020·重庆高三第二次诊断)2017年10月，习近平同志在十九大报告中指出，坚持人与自然和谐共生。必须树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念。目前我国的生态环境越来越好。以下是某草原生态系统的部分食物链和食物网示意图和碳循环示意图，据图回答下列问题：
(1)甲图中，蛇与鹰的关系是________________。如果鸟的食物60%来自草，那么鸟增重100 g，最多需要草________g。
(2)甲图中，由于除草剂、化肥、农药的大量使用，导致蛙的数量急剧减少，则一段时间内蝗虫数量的变化趋势是________________________________________。
(3)乙图中，若D是分解者，则过程5是_______________________________________。
(4)乙图中，物质循环同时伴随着能量流动，那么能量流动的特点是________________________________________________________________________。
(5)生态系统的功能除物质循环和能量流动外，还有信息传递。信息传递在生态系统的作用：________________________________________________。
解析：(1)分析甲图可知，蛇与鹰都捕食鸟，属于竞争关系，同时鹰又捕食蛇，所以蛇与鹰之间具有捕食和竞争关系；已知鸟的食物中60%来自草，则鸟的食物中40%来自蝗虫，要求使鸟体重增加100 g，最多需要生产者量，则能量传递效率应该取最小值10%，据此可以列式：最多需要草的量＝100×40%÷10%÷10%＋100×60%÷10%＝4 600(g)。(2)如果青蛙的数量减少，则被捕食者蝗虫将因天敌的数量减少而先增加，达一定数值后由于种内斗争加剧等因素种群数量会减少，最后稳定在一定范围内。(3)乙图表示碳循环，图中的A为大气中CO2库，B为生产者，C为消费者，D为分解者，E为煤、石油等化石燃料，故过程5表示化石燃料的燃烧。(4)能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。(5)信息传递在生态系统的作用：有利于生物的生命活动；有利于生物的种群繁衍；调节种间关系，以维持生态系统的稳定。
答案：(1)捕食与竞争 4 600 (2)先增加后减少，最后趋于稳定 (3)化石燃料的燃烧 (4)单向流动、逐级递减
(5)有利于生物的生命活动；有利于生物的种群繁衍；调节种间关系，以维持生态系统的稳定
11．(2020·黑龙江牡丹江一中期末)下图为部分碳循环示意图，下列叙述正确的是( )
A．图中由生产者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ构成的食物链中，能量流动是单向的、逐级递减的
B．生产者为第一营养级，①②⑥⑧之和为生产者固定的总能量
C．生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与无机环境之间往复循环
D．途径①主要是通过光合作用实现的，途径⑦⑧是通过呼吸作用实现的
解析：选D。题图中Ⅰ是大气中的CO2库，Ⅱ是初级消费者，Ⅲ是次级消费者，Ⅳ是分解者，分解者不参与构成食物链，A错误；生产者为第一营养级，①为生产者固定的总能量，B错误；生态系统的物质循环指的是组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素在生物群落与无机环境之间往复循环的过程，C错误；题图中①主要是光合作用，⑧是生产者的呼吸作用，②③是消费者摄食，④⑤⑥表示残枝败叶、尸体、粪便等中的碳以有机物的形式流向分解者，⑦是分解者的分解作用(呼吸作用)，D正确。
12.(2020·湖北部分重点中学高三模拟)右图表示某农业生态系统的碳循环模式图，下列说法正确的是( )
A．图中全部生物可构成2条食物链
B．碳以有机物的形式由e传递到a
C．若将c、d的排泄物用于肥田，有利于提高能量的传递效率
D．若杀灭c中的农业害虫，有利于能量流向对人类最有益的部分
解析：选D。由题图可知，a为大气中的二氧化碳库，b为生产者，c、d为消费者，e为分解者，由于分解者e不在食物链中，所以题图中生物只可构成一条食物链，A错误；碳以二氧化碳的形式由e传递到a，B错误；若将c、d的排泄物用于肥田，有利于提高能量的利用率，但不能提高能量的传递效率，C错误；若杀灭c中的农业害虫，有利于能量流向对人类最有益的部分，D正确。
13．(2020·江西南昌一模)某水库存在一条由甲、乙、丙三种生物组成的食物链，下图表示三种生物在水库中不同深度的分布状况。下列说法正确的是( )
A．甲、乙、丙可以构成一个生物群落
B．甲的光合作用能推动物质和能量的循环
C．影响甲分布的物理信息主要来源于无机环境
D．丙与乙之间的个体数量比值就是能量传递效率
解析：选C。群落是一定时间内聚集在一定的自然区域中所有生物的集合，该水库中的甲、乙、丙不能构成一个生物群落，A错误；物质可以循环利用，而能量不能循环利用，B错误；甲是生产者，影响其分布的最主要因素是光照，C正确；能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值，并不是个体数量的比值，D错误。
14．下图是我国南方开始尝试的农业生态系统的结构模式图，利用雏鸭旺盛的杂食性，吃掉稻田里的杂草和害虫，用作物养猪、养鸭，用秸秆培育蘑菇、生产沼气，猪鸭粪、沼渣肥田。下列说法错误的是( )
A．该生态系统的能量最终来源是太阳光能
B．调查该生态系统中某种双子叶杂草的种群密度常用的方法是样方法
C．在该生态系统中，物质和能量都实现了循环利用，不需要向田间施用化肥
D．该生态系统抵抗力稳定性较差
解析：选C。该生态系统的能量最终来源是太阳光能，A项正确；调查该生态系统中某种双子叶杂草的种群密度常用的方法是样方法，B项正确；在该生态系统中，氮元素不断通过产品输出该生态系统，所以还要往农田中不断施加氮肥，且能量不能循环利用，C项错误；该生态系统生物种类少、营养结构简单，抵抗力稳定性较差，D项正确。
15．(2020·河南六市联考)下表表示某森林生态系统在一年中的能量流动情况(C为分解者)。请回答下列问题：
同化总量(×106 J)
现存个体中的能量(×106 J)
呼吸消耗量(×106 J)
A
900
200
590
B
100
15
64
C
15
2
13
D
18
6
10
(1)分析上表可知，流入该生态系统的总能量为______×106 J，从第二营养级到第三营养级的能量传递效率为________。从能量输入和输出来看，该生态系统中生物体内的总能量是________(填“增加”“减少”或“不变”)的。
(2)与森林生态系统相比，冻原生态系统抵抗力稳定性较低，因为冻原生态系统________________________________________________________________________。
(3)森林中的动物在不同季节一般都有换羽(毛)的习性，这是它们受到________(填“物理”“化学”或“行为”)信息的影响而产生的适应性生理特征，是长期________的结果。
解析：(1)根据题表可知，C是分解者，A含有的能量最多，是生产者，则B是初级消费者，D是次级消费者。流入该生态系统的总能量为生产者A固定的能量900×106 J，从第二营养级到第三营养级的能量传递效率为18×106÷(100×106)×100%＝18%。从能量输入和输出来看，该生态系统中生产者固定的总能量大于所有生物呼吸消耗的能量总和，因此该生态系统中生物体内的总能量是增加的。(2)与森林生态系统相比，冻原生态系统动、植物种类少，营养结构简单，自我调节能力弱，故冻原生态系统抵抗力稳定性较低。(3)森林中的动物在不同季节一般都有换羽(毛)的习性，这是它们受到光照等物理信息的影响而产生的适应性生理特征，是长期自然选择的结果。
答案：(1)900 18% 增加 (2)动、植物种类少，营养结构简单 (3)物理 自然选择
第31讲 物质循环、信息传递和生态系统的稳定性
考点一 生态系统的物质循环和信息传递
1．物质循环
(1)物质循环的概念
(2)碳循环
①图中各标号的名称
a．生产者；b.消费者；c.呼吸作用；d.光合作用和化能合成作用；e.呼吸作用；f.化石燃料的燃烧。
②碳的存在形式与循环形式
③碳循环途径
(3)温室效应
①形成原因：大量燃烧化石燃料，导致大气中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。
②主要影响：导致气温升高，加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。
(4)能量流动与物质循环之间的关系
①区别
项目
能量流动
物质循环(以碳循环为例)
形式
太阳能→有机物中的化学能→热能
CO2→含碳有机物→CO2
特点
单向流动、逐级递减
全球性、循环性
范围
生态系统各营养级
生物圈(全球性)
②联系
a．两者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。
b．物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。
2．信息传递
(1)判断信息种类的两种方法
(2)信息传递的作用
(3)信息传递在农业生产中的应用
①提高农产品或畜产品的产量。如利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，就可以提高果树的传粉效率和结实率。
②对有害动物进行控制。如利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度。
(必修3 P104拓展题改编)氮元素在生物群落与无机环境间能否循环利用？请解释需不断向农田中施加氮肥的原因。
答案：能。农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量和效益，使能量更多地流向人类，满足人类的需要为目的的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产，加之农产品源源不断地自农田生态系统输出，其中的氮元素并不能都归还土壤，所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。
【真题例证·体验】
(2018·高考海南卷)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( )
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：选D。小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息啄击扑打，上述动作本身是一种行为信息，A、C正确；镜子中的“小鸟”对小鸟来说应是物理信息，不是化学信息，B正确，D错误。
【考法纵览·诊断】
(1)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 [2019·江苏卷，T6D](×)
(2)黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息 [2018·全国卷Ⅲ，T6B](×)
(3)适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复 [2018·海南卷，T21A](√)
(4)化石燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因 [2017·江苏卷，T11B](√)
(5)物质是能量流动的载体，能量流动是物质循环的动力 [2016·上海卷，T20C](√)
【长句特训·规范】
下图为生态系统碳循环的模式图。据图回答下列问题：
(1)图甲中A～D代表的成分依次是____________________________________。
(2)图乙中代表生产者的是________，代表消费者的是________，代表分解者的是________，代表大气中CO2库的是________。
(3)图丙中，代表生产者的是________，代表消费者的是________，代表分解者的是________，代表大气中CO2库的是________。
(4)汽车尾气是产生雾霾的重要原因之一，你认为应采取的治理措施有_________________。
(5)与生态系统的物质循环和能量流动相比，信息传递的方向有何特点？________________________________________________。
答案：(1)生产者、大气中的CO2库、消费者、分解者
(2)A B、D E C
(3)E B、D、F C A
(4)改善燃油的品质；倡导绿色出行，减少尾气排放；大量植树造林等
(5)生态系统的能量是单向流动的，物质是循环利用的，信息传递在生态系统各组分之间是双向进行的
碳循环的过程
生命观念、科学思维
1．(2020·广西南宁高三摸底)下图表示某生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分，①～⑦表示生理过程。下列有关该图的分析，错误的是( )
A．乙是该生态系统的基石
B．⑦过程中碳的传递形式是CO2
C．①过程主要是指绿色植物的光合作用
D．丙中的多种生物之间只存在竞争关系
解析：选D。由题图可知，乙、丙、丁都指向甲，因此甲是大气中的CO2库，根据双向箭头可判断出乙是生产者，生产者是生态系统的基石，A正确；⑦过程表示通过呼吸作用释放出CO2，B正确；①过程将CO2输入生物群落中，主要是指绿色植物的光合作用，C正确；丙中多种生物之间可能存在捕食关系，D错误。
2.右图为生物圈碳循环过程示意图，甲～丁表示生态系统的成分，①～⑦表示过程。下列叙述正确的是( )
A．①⑤⑥表示呼吸作用
B．①和②的速率基本相等
C．甲→丙→丁构成捕食食物链
D．③④⑦过程中碳以有机物的形式传递
解析：选D。①过程是碳元素进入生物群落的光合作用或化能合成作用，⑤⑥过程表示呼吸作用，A项错误；若碳循环能保持平衡，则①和②⑤⑥的速率基本相等，B项错误；丁是分解者，不能和其他生物构成捕食食物链，C项错误；③④⑦过程是群落内部的碳的流动，以有机物的形式传递，D项正确。
“三看法”快速确认碳循环的各环节
信息种类的判断及应用
生命观念、社会责任
3．(2020·四川资阳中学期中)下列有关生态系统信息传递的叙述，不正确的是( )
A．信息传递有利于生物种群的繁衍
B．信息传递有利于沟通生物群落和无机环境的关系
C．生态系统的各成分之间存在多种形式的信息传递
D．生长旺盛的牧草为食草动物提供了采食信息，这对牧草不利
解析：选D。信息传递有利于生物种群的繁衍，A正确；信息传递有利于调节生物群落与无机环境之间、生物与生物之间的关系，B正确；生态系统各成分间有各种形式的信息传递，C正确；生长旺盛的牧草为食草动物提供采食信息，这对食草动物和牧草均有利，D错误。
4．雌蚕蛾能释放一种性引诱剂，可以把3 km以外的雄蚕蛾吸引过来。虽然每只雌蚕蛾所释放的性引诱剂的数量不足0.01 mg，但雄蚕蛾仍能对其作出反应。有趣的是雄蚕蛾对密封在玻璃瓶中的雌蚕蛾虽然看得见，却无动于衷。下列相关叙述错误的是( )
A．使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于化学信息
B．体现了信息的传递有益于种群的繁衍
C．说明生态系统中的信息都是由生物产生的
D．说明性引诱剂具有高效性
解析：选C。生态系统中传递的信息包括物理信息、化学信息、行为信息等，并非都是由生物产生的。微量的性引诱剂就可引起同种雄蚕蛾作出反应，说明性引诱剂具有高效性。
生态系统“三大功能”的比较
科学思维
5．(2020·山东济南开学考试)下图为生态系统信息传递模式图，下列相关叙述不正确的是( )
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和物质循环，还有信息传递
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．生态系统的反馈调节必须依赖于信息传递
解析：选A。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。
6.(2020·山东菏泽高三期末)某校园生态系统的部分食物网如右图所示。下列分析合理的是( )
A．碳以CO2的形式沿着箭头所示渠道流动
B．消费者的营养级别越高，其可利用的总能量越多
C．若乌鸫被驱出校园，则该生态系统的营养结构复杂程度降低
D．蜗牛和乌鸫之间的能量流动和信息传递都是双向的
解析：选C。碳在群落与无机环境之间以CO2的形式循环，在群落内则以含碳有机物的形式沿着食物链流动，A错误；因为能量流动的特点是单向流动、逐级递减，所以消费者的营养级别越高，损耗的能量就越多，可利用的总能量越少，B错误；若乌鸫被驱出校园，则该生态系统的食物网会变得简单，营养结构复杂程度会降低，C正确；营养级之间的能量流动是单向的，信息传递往往是双向的，D错误。
能量流动、物质循环和信息传递的区别与联系
项目
能量流动
物质循环
信息传递
特点
单向流动、逐级递减
循环流动、反复利用
往往是双向的
途径
食物链和食物网
多种
地位
生态系统的动力
生态系统的基础
决定能量流动和物质循环的方向和状态
联系
同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体
考点二 生态系统的稳定性
1．生态系统稳定性的理解
2．生态系统稳定性的类型
(1)类型
(2)联系：二者一般呈负相关，a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性。
(3)影响因素
3．提高生态系统稳定性的措施
(1)控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应适度，不应超过生态系统的自我调节能力。
(2)对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质和能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
【真题例证·体验】
(2019·高考江苏卷)我国生物多样性较低的西部沙漠地区生长着一种叶退化的药用植物锁阳，该植物依附在另一种植物小果白刺的根部生长，从其根部获取营养物质。下列相关叙述正确的是( )
A．锁阳与小果白刺的种间关系为捕食
B．该地区生态系统的自我调节能力较强，恢复力稳定性较高
C．种植小果白刺等沙生植物固沙体现了生物多样性的间接价值
D．锁阳因长期干旱定向产生了适应环境的突变，并被保留下来
解析：选C。据题意可知，锁阳的叶已经退化，说明其光合作用较弱或不进行光合作用，且其需要依附在小果白刺的根部生长，并从其根部获取营养物质，可推知锁阳与小果白刺的种间关系为寄生，A错误；该地区为沙漠地区，物种多样性较低，生物种类少，生态系统的营养结构简单，所以该地区生态系统的自我调节能力较弱，恢复力稳定性较低，B错误；种植小果白刺等沙生植物固沙体现了小果白刺对生态系统的重要调节功能，即生态功能，这属于生物多样性的间接价值，C正确；突变是不定向的，锁阳在繁殖过程中出现了耐旱突变，干旱的沙漠环境起到了定向选择的作用，D错误。
【考法纵览·诊断】
(1)随着生物多样性的提高，系统的自我调节能力增强 [2018·海南卷，T21B](√)
(2)恢复后的生态系统，其结构和功能可接近受损前的状态 [2018·海南卷，T21C](√)
(3)负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定 [2015·全国卷Ⅱ，T4D](√)
(4)混合树种的天然林比单一树种的人工林更容易被病虫害毁灭 [2015·江苏卷，T14D](×)
【长句特训·规范】
下图表示受到干扰后，生态系统功能的变化图，两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围，请据图回答下列问题：
(1)图中y表示____________________________，偏离的越大，抵抗力稳定性越______，反之，抵抗力稳定性越______；热带雨林的y值________(填“大于”“小于”或“等于”)草原。
(2)x表示________________________，x与稳定性的关系是x越大，表示恢复力稳定性越______，反之，恢复力稳定性越______。
(3)当生态系统的功能处于两条虚线之间时，生态系统的功能在能量流动和碳循环两个方面的具体表现是________________________________________________。
(4)图中实线在下降后能恢复到原状态，原因是_______________________。
答案：(1)受到干扰时偏离正常范围的大小 弱 强 小于
(2)恢复到原状态所需的时间 弱 强 (3)能量流动表现为输入与输出大致相等，碳循环表现为有机物的合成与分解大致相等 (4)生态系统具有自我调节能力
1．生态系统调节中正反馈和负反馈的比较
项目
正反馈调节
负反馈调节
调节方式
加速最初发生变化的那种成分所发生的变化
抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化
结果
常使生态系统远离稳态
有利于生态系统保持相对稳定
实例分析
2.两种稳定性强弱的判断
(1)抵抗力稳定性强弱的判断
(2)恢复力稳定性强弱的判断：一般与抵抗力稳定性呈负相关，但是也有例外：对于极地苔原(冻原)而言，由于物种组成单一、营养结构简单，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。
生态系统的稳定性及调节机制
生命观念
1．下列有关生态系统稳定性的叙述，正确的是( )
A．生态系统的自我调节能力主要是通过反馈调节来实现的
B．同等强度干扰下，草原生态系统比沙漠生态系统恢复的慢
C．外来物种入侵会增加物种多样性，提高生态系统的稳定性
D．河流受到轻度污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物分解来保持原状，属于恢复力稳定性
解析：选A。同等强度干扰下，由于沙漠环境比较恶劣，恢复力比较弱，所以草原生态系统比沙漠生态系统恢复的速度快，B错误；外来物种入侵往往会导致本地物种减少，降低生态系统的稳定性，C错误；河流受到轻度污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物分解来保持原状，属于抵抗力稳定性，D错误。
2．图A为某草原生态系统中某食物链的反馈调节示意图，图B为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动，下列分析不正确的是( )
A．一个完整的生态系统，除了图A中所示的成分外，还应该包括分解者以及非生物的物质和能量
B．甲、乙、丙三者之间的食物联系是乙→甲→丙
C．图B所示调节导致的最终结果是维持该生态系统原有的稳态
D．图A是负反馈调节，图B是正反馈调节
解析：选C。题图A所示为一条食物链，组成是乙→甲→丙，它们表示的是负反馈调节机制。而题图B为正反馈调节，它会使生态系统偏离原有的稳态。
生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较分析
科学思维
3.右图为某一生态系统的稳定性图解，下列对此图的叙述不正确的是( )
A．一般情况下，b可代表恢复力稳定性
B．一般情况下，自我调节能力与a曲线相似
C．抵抗力稳定性与营养结构的复杂程度呈正相关
D．所有生态系统都符合这一数学模型
解析：选D。一般情况下，营养结构越复杂，恢复力稳定性越弱，A项正确；一般情况下，营养结构越复杂，自我调节能力越强，与a曲线相似，B项正确；营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强，二者呈正相关，C项正确；北极苔原生态系统的营养结构简单，抵抗力稳定性弱，恢复力稳定性也弱，不符合这一模型，D项错误。
4.两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰(a)后，其结构和功能的曲线变化情况如右图所示，由图不能得出的结论是( )
A．同等强度的干扰下，乙生态系统的抵抗力稳定性比甲强
B．同等强度的干扰下，若乙生态系统干扰提前，则B点左移
C．若甲生态系统的干扰强度增大，则C点右移
D．乙生态系统B点后一定有新的物种产生
解析：选D。由题图可知，甲、乙两个生态系统受到干扰后，与乙相比，甲生态系统的结构和功能恢复原状所需要的时间长，波动范围大，说明甲的抵抗力稳定性低，乙的抵抗力稳定性高，A项不符合题意。若乙的干扰提前，其结构和功能恢复至正常运行范围的时间也会提前，即B点左移，B项不符合题意。若甲的干扰强度增大，则恢复原状所需要的时间延长，C点右移，C项不符合题意。乙生态系统在恢复原状后不一定有新物种产生，D项符合题意。
[易误警示]
易错点1 误认为在生物群落中碳都是以CO2的形式进行循环的
[点拨] 在生态系统中，碳元素主要以CO2的形式循环，其含义是指碳元素从无机环境进入生物群落以及由生物群落返回无机环境是以CO2的形式进行的，但在生物群落内部碳元素则是以含碳有机物的形式进行传递的。
易错点2 误认为能量伴随着物质循环而循环
[点拨] 物质循环流动，能量单向流动不循环，所以不能说能量伴随着物质循环而循环。
易错点3 误认为生态系统的信息传递包括细胞之间的信息传递
[点拨] 生态系统的信息传递不包括细胞之间的信息传递，而是指种群内部个体之间，种群之间以及生物与无机环境之间的传递。
易错点4 误认为生态系统的物理信息只来源于环境
[点拨] 物理信息既可以来源于环境，如光、电、波等；也可以来源于生物，如花的颜色、鸟的鸣叫。
易错点5 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的判断
[点拨] 某一生态系统在彻底破坏之前，受到外界干扰，遭到一定程度的破坏而恢复的过程，应视为抵抗力稳定性，如河流轻度污染的净化；若遭到彻底破坏，则其恢复过程应视为恢复力稳定性，如火灾过后草原的恢复等。
[纠错体验]
1．下列叙述正确的是( )
A．生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网，所以物质和能量都是循环往复的
B．鸟类突然振翅飞起对同伴报警为行为信息，通过尖锐鸣叫的报警为物理信息
C．心猿意马、飞蛾扑火、花香引蝶、老马识途都属于生态系统的信息传递
D．信息可来源于无机环境或生物，传递方向均是双向的
答案：B
2．下列关于信息传递的叙述，正确的是( )
A．生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然有利
B．生态系统中的负反馈由生物种类间的数量变化引起，与信息传递无关
C．鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者，田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕，可见，信息能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定
D．细胞内遗传信息的传递属于生态系统中的信息传递
答案：C
3．下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是( )
A．自我调节能力越强的生态系统，其恢复力稳定性也就越高
B．河流轻度污染后的净化恢复及火灾后草原的恢复均属于恢复力稳定性
C．落叶阔叶林遭到严重破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来的状态，原因是其抵抗力稳定性较低
D．某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量的变化是一种负反馈调节
答案：D
1．(2020·湖南常德期末)下列有关生态系统信息传递及其应用的叙述，错误的是( )
A．动物的特殊行为信息可在同种或异种生物之间传递
B．生态系统中信息是由生物发出并相互传递而发挥其作用的
C．利用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度属于生态系统中信息传递的应用
D．短日照作物黄麻，南种北移可延长生长期，提高麻的产量，是对物理信息的合理利用
解析：选B。动物的特殊行为，对同种或异种生物能够传递某种信息，这种特殊行为特征可以体现为行为信息，A正确；生态系统中的信息可由生物发出，也可由无机环境发出，如光周期，B错误；利用黑光灯诱捕昆虫来调查昆虫的种群密度，是物理信息在生产生活中的应用，C正确；短日照作物黄麻，南种北移可延长生长期，提高麻的产量，是对物理信息的合理利用，D正确。
2．(2020·陕西西安模拟)下图是某城市人工湿地示意图，需要补充完善的碳循环过程包括( )
A．植物大气中CO2
B．动物大气中CO2
C．植物大气中CO2和动物大气中CO2
D．以上均错误
解析：选C。题图中只有生物成分之间及微生物与大气中CO2的碳流动过程，缺乏植物和动物与大气间CO2的交换过程，大气中的CO2进入生物群落主要依赖于植物的光合作用，生物群落中的碳进入大气主要通过植物、动物和微生物的呼吸作用，题图中已有微生物的分解作用。
3.(2020·安徽合肥高三调研)右图表示某生态系统中4种成分之间的关系。下列相关叙述正确的是( )
A．由1和2中所有种群构成了群落
B．2中消费者是异养型生物
C．②可代表光合作用，③可代表呼吸作用
D．物质循环是指元素在1和4之间的往复循环
解析：选B。根据题图中单、双向箭头可判断出4是大气中的CO2库，1是生产者，2是消费者，3是分解者。群落应包括生产者、消费者和分解者等所有生物，A错误；消费者不能自己制造有机物，只能获取现成的有机物，为异养型生物，B正确；②可代表呼吸作用，③可代表光合作用，C错误；物质循环是指组成生物体的元素在生物群落与无机环境之间的往复循环，即元素在1、2、3和4之间的往复循环，D错误。
4．环境问题是全世界人民密切关注的问题，以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济模式越来越成为促进国家经济持续增长和可持续发展的重要经济模式。下列说法正确的是( )
A．煤、石油和天然气的大量燃烧，致使大气中的CO2急剧增加
B．大气中CO2进入生物群落的方式只能是植物的光合作用
C．生物群落中的碳元素进入大气的方式只能是微生物的分解作用
D．大力植树造林是缓解温室效应的唯一方法
解析：选A。近代工业的迅速发展，导致化石燃料大量燃烧，打破了生物圈中碳循环的平衡，因此减缓温室效应的重要措施是减少化石燃料的燃烧。光合作用和化能合成作用都能够固定大气中的CO2。动、植物的呼吸作用和微生物的分解作用都能释放CO2。
5．(2020·湖南常德期末)下列关于生态系统的叙述，错误的是( )
A．热带雨林营养结构复杂，其恢复力稳定性强
B．生态系统一旦被破坏，可能引起严重后果
C．生态系统“抵抗干扰，保持原状”属于抵抗力稳定性
D．农田灭虫除草能调整能量流动的方向，使能量更多地流向对人类有益的部分
解析：选A。热带雨林营养结构复杂，其恢复力稳定性弱，抵抗力稳定性强，A错误；当人为或自然因素的干扰超过了生态系统的自我调节能力，生态系统会遭到破坏从而引起严重后果，B正确；生态系统“抵抗干扰，保持原状”属于抵抗力稳定性，“受到破坏，恢复原状”属于恢复力稳定性，C正确；农田灭虫除草能使能量更多地流向庄稼，即流向对人类有益的部分，D正确。
6．下列过程一定存在反馈调节的是( )
①胰岛素分泌量对血糖浓度的影响
②运动强度对汗腺分泌的影响
③降雨量对土壤动物存活率的影响
④害虫数量对其天敌鸟类数量的影响
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
解析：选D。反馈调节是指在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作的调节方式。血糖浓度的变化会作为信息调节胰岛素的分泌；汗腺分泌的变化不能作为信息调节运动强度；土壤动物存活率的变化不能作为信息调节降雨量；害虫增多，其天敌鸟类数量增多，而鸟类的增多又可使害虫减少，即天敌鸟类数量的变化能作为信息调节害虫的数量。故①④存在反馈调节，D正确。
7．(2020·广东仲元中学、中山一中等七校高三联考)下列关于生态系统稳定性的叙述，不正确的是( )
A．负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础
B．自我调节能力越强的生态系统其恢复力稳定性往往就越弱
C．恶劣环境条件下的生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性基本相同
D．提高生态系统稳定性，就是要禁止对生态系统的干扰和利用
解析：选D。负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础，A正确。一般情况下，抵抗力稳定性和恢复力稳定性呈负相关，自我调节能力越强的生态系统，其结构就越复杂，抵抗力稳定性就越强，恢复力稳定性相对较弱，B正确。恶劣环境条件下的生态系统中生物种类少，群落结构简单，抵抗力稳定性弱；一旦被破坏，也不容易恢复，恢复力稳定性也弱，C正确。提高生态系统稳定性，要控制对生态系统干扰的程度，不应超过生态系统的自我调节能力，D错误。
8．(2020·山师大附中模拟)下列食物网中，其营养结构最不易被破坏的是( )
解析：选D。生产者的种类越多，食物链的条数越多，食物网越复杂，越不易被破坏。
9．“稻鱼共生系统”中，鲤鱼的存在能抑制稻瘟病发生和杂草生长；水稻在给鲤鱼提供食物(水稻叶片)的同时，还能够抵挡烈日照射，降低表层水温；水稻能够利用氮素，降低水中铵盐浓度，为鲤鱼生长创造良好环境。请回答下列问题：
(1)材料中鲤鱼和水稻之间是________的关系，它们之间的信息传递是________(填“双向”或“单向”)的。
(2)通过“稻鱼共生系统”反映了信息传递的功能之一是
________________________________________________________________________。
(3)“稻鱼共生系统”相对单一的水稻田来说________稳定性高，原因是________________________________________________________________________。
答案：(1)互利共生 双向
(2)调节种间关系，维持生态系统的稳定
(3)抵抗力 生物种类多，营养结构复杂
10．(2020·重庆高三第二次诊断)2017年10月，习近平同志在十九大报告中指出，坚持人与自然和谐共生。必须树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念。目前我国的生态环境越来越好。以下是某草原生态系统的部分食物链和食物网示意图和碳循环示意图，据图回答下列问题：
(1)甲图中，蛇与鹰的关系是________________。如果鸟的食物60%来自草，那么鸟增重100 g，最多需要草________g。
(2)甲图中，由于除草剂、化肥、农药的大量使用，导致蛙的数量急剧减少，则一段时间内蝗虫数量的变化趋势是________________________________________。
(3)乙图中，若D是分解者，则过程5是_______________________________________。
(4)乙图中，物质循环同时伴随着能量流动，那么能量流动的特点是________________________________________________________________________。
(5)生态系统的功能除物质循环和能量流动外，还有信息传递。信息传递在生态系统的作用：________________________________________________。
解析：(1)分析甲图可知，蛇与鹰都捕食鸟，属于竞争关系，同时鹰又捕食蛇，所以蛇与鹰之间具有捕食和竞争关系；已知鸟的食物中60%来自草，则鸟的食物中40%来自蝗虫，要求使鸟体重增加100 g，最多需要生产者量，则能量传递效率应该取最小值10%，据此可以列式：最多需要草的量＝100×40%÷10%÷10%＋100×60%÷10%＝4 600(g)。(2)如果青蛙的数量减少，则被捕食者蝗虫将因天敌的数量减少而先增加，达一定数值后由于种内斗争加剧等因素种群数量会减少，最后稳定在一定范围内。(3)乙图表示碳循环，图中的A为大气中CO2库，B为生产者，C为消费者，D为分解者，E为煤、石油等化石燃料，故过程5表示化石燃料的燃烧。(4)能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。(5)信息传递在生态系统的作用：有利于生物的生命活动；有利于生物的种群繁衍；调节种间关系，以维持生态系统的稳定。
答案：(1)捕食与竞争 4 600 (2)先增加后减少，最后趋于稳定 (3)化石燃料的燃烧 (4)单向流动、逐级递减
(5)有利于生物的生命活动；有利于生物的种群繁衍；调节种间关系，以维持生态系统的稳定
11．(2020·黑龙江牡丹江一中期末)下图为部分碳循环示意图，下列叙述正确的是( )
A．图中由生产者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ构成的食物链中，能量流动是单向的、逐级递减的
B．生产者为第一营养级，①②⑥⑧之和为生产者固定的总能量
C．生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与无机环境之间往复循环
D．途径①主要是通过光合作用实现的，途径⑦⑧是通过呼吸作用实现的
解析：选D。题图中Ⅰ是大气中的CO2库，Ⅱ是初级消费者，Ⅲ是次级消费者，Ⅳ是分解者，分解者不参与构成食物链，A错误；生产者为第一营养级，①为生产者固定的总能量，B错误；生态系统的物质循环指的是组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素在生物群落与无机环境之间往复循环的过程，C错误；题图中①主要是光合作用，⑧是生产者的呼吸作用，②③是消费者摄食，④⑤⑥表示残枝败叶、尸体、粪便等中的碳以有机物的形式流向分解者，⑦是分解者的分解作用(呼吸作用)，D正确。
12.(2020·湖北部分重点中学高三模拟)右图表示某农业生态系统的碳循环模式图，下列说法正确的是( )
A．图中全部生物可构成2条食物链
B．碳以有机物的形式由e传递到a
C．若将c、d的排泄物用于肥田，有利于提高能量的传递效率
D．若杀灭c中的农业害虫，有利于能量流向对人类最有益的部分
解析：选D。由题图可知，a为大气中的二氧化碳库，b为生产者，c、d为消费者，e为分解者，由于分解者e不在食物链中，所以题图中生物只可构成一条食物链，A错误；碳以二氧化碳的形式由e传递到a，B错误；若将c、d的排泄物用于肥田，有利于提高能量的利用率，但不能提高能量的传递效率，C错误；若杀灭c中的农业害虫，有利于能量流向对人类最有益的部分，D正确。
13．(2020·江西南昌一模)某水库存在一条由甲、乙、丙三种生物组成的食物链，下图表示三种生物在水库中不同深度的分布状况。下列说法正确的是( )
A．甲、乙、丙可以构成一个生物群落
B．甲的光合作用能推动物质和能量的循环
C．影响甲分布的物理信息主要来源于无机环境
D．丙与乙之间的个体数量比值就是能量传递效率
解析：选C。群落是一定时间内聚集在一定的自然区域中所有生物的集合，该水库中的甲、乙、丙不能构成一个生物群落，A错误；物质可以循环利用，而能量不能循环利用，B错误；甲是生产者，影响其分布的最主要因素是光照，C正确；能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值，并不是个体数量的比值，D错误。
14．下图是我国南方开始尝试的农业生态系统的结构模式图，利用雏鸭旺盛的杂食性，吃掉稻田里的杂草和害虫，用作物养猪、养鸭，用秸秆培育蘑菇、生产沼气，猪鸭粪、沼渣肥田。下列说法错误的是( )
A．该生态系统的能量最终来源是太阳光能
B．调查该生态系统中某种双子叶杂草的种群密度常用的方法是样方法
C．在该生态系统中，物质和能量都实现了循环利用，不需要向田间施用化肥
D．该生态系统抵抗力稳定性较差
解析：选C。该生态系统的能量最终来源是太阳光能，A项正确；调查该生态系统中某种双子叶杂草的种群密度常用的方法是样方法，B项正确；在该生态系统中，氮元素不断通过产品输出该生态系统，所以还要往农田中不断施加氮肥，且能量不能循环利用，C项错误；该生态系统生物种类少、营养结构简单，抵抗力稳定性较差，D项正确。
15．(2020·河南六市联考)下表表示某森林生态系统在一年中的能量流动情况(C为分解者)。请回答下列问题：
同化总量(×106 J)
现存个体中的能量(×106 J)
呼吸消耗量(×106 J)
A
900
200
590
B
100
15
64
C
15
2
13
D
18
6
10
(1)分析上表可知，流入该生态系统的总能量为______×106 J，从第二营养级到第三营养级的能量传递效率为________。从能量输入和输出来看，该生态系统中生物体内的总能量是________(填“增加”“减少”或“不变”)的。
(2)与森林生态系统相比，冻原生态系统抵抗力稳定性较低，因为冻原生态系统________________________________________________________________________。
(3)森林中的动物在不同季节一般都有换羽(毛)的习性，这是它们受到________(填“物理”“化学”或“行为”)信息的影响而产生的适应性生理特征，是长期________的结果。
解析：(1)根据题表可知，C是分解者，A含有的能量最多，是生产者，则B是初级消费者，D是次级消费者。流入该生态系统的总能量为生产者A固定的能量900×106 J，从第二营养级到第三营养级的能量传递效率为18×106÷(100×106)×100%＝18%。从能量输入和输出来看，该生态系统中生产者固定的总能量大于所有生物呼吸消耗的能量总和，因此该生态系统中生物体内的总能量是增加的。(2)与森林生态系统相比，冻原生态系统动、植物种类少，营养结构简单，自我调节能力弱，故冻原生态系统抵抗力稳定性较低。(3)森林中的动物在不同季节一般都有换羽(毛)的习性，这是它们受到光照等物理信息的影响而产生的适应性生理特征，是长期自然选择的结果。
答案：(1)900 18% 增加 (2)动、植物种类少，营养结构简单 (3)物理 自然选择
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