(寒假班)人教版高中生物选择性必修二同步讲义第03讲 生态系统及其稳定性（解析版）

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第03讲 生态系统及其稳定性
【学习目标】
1．生态系统的组成成分与营养结构。
2．能量流动的过程、特点及生态金字塔。
4. 能量流动和物质循环的特点及关系。
5. 信息传递在生态系统中的作用及应用。
6. 生态系统的稳定性。
【基础知识】
一、生态系统的结构
1. 生态系统
（1）概念：由 生物群落 与它的 无机环境 相互作用而形成的统一整体。
（2）范围：生态系统的空间范围有大有小。 生物圈 是地球上最大的生态系统，它包括地球上的
全部生物 及其 无机环境 。
（3）类型
自然生态系统： 水域 生态系统： 海洋 生态系统、淡水生态系统等
陆地 生态系统： 森林 生态系统、 草原 生态系统、荒漠生态系统、冻原生态系统等
人工生态系统：农田生态系统、人工林生态系统、果园生态系统、 城市 生态系统等
2. 生态系统的结构：包括 生态系统的组成成分 和 食物链和食物网(营养结构) 。
3. 生态系统的组成成分
（1）非生物的物质和能量
①组成：物质：如 水、空气、无机盐 等；能量：如 阳光、热能 。
②作用：是生物群落 物质 和 能量 的最终来源，是 生物群落 赖以生存和发展的基础。
（2）生产者
①营养方式：属于 自养 (自养/异养)生物。
②生物类群：主要是 绿色植物 ，还包括光合细菌(如蓝细菌)、化能合成菌(如 硝化细菌 )。
③作用
a.物质方面： 无机物CO2 含碳有机物 。
b.能量方面： 光能 有机物中的化学能 (主要)
b.能量方面： 无机物氧化放出的化学能 有机物中的化学能 。
④地位：是生态系统的 基石 。(必备成分)
（3）消费者
①营养方式：属于 异养 (自养/异养)生物。
②生物类群：捕食性 动物 、寄生生物(如 菟丝子、蛔虫、肠道中的大肠杆菌、结核杆菌、病毒 )。
③作用：加快生态系统的 物质循环 ，有利于植物的 传粉 和 种子 的传播。
④地位：是生态系统中 最活跃 的成分。(非必备成分)
（4）分解者
①作用：能将 动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解成无机物 ，供生产者重新利用。
②营养方式：属于 异养 (自养/异养)生物。
③生物类群：主要是腐生性 细菌 (如枯草杆菌)、 真菌 (如食用菌)及动物(如 蚯蚓、蜣螂 )。
④地位：是生态系统的 必备 成分，不可缺少。
非生物的物质和能量 、 生产者 、 消费者 和 分解者 四种成分是紧密联系、缺一不可的。正是由于生态系统中各组成成分之间的紧密联系，才使生态系统成为一个统一整体，具有一定的结构和功能。
4. 生态系统中各种组成成分的关系(字母表示生态系统成分，数字表示生理过程)
A表示： 生产者 B表示： 消费者
C表示： 分解者 D表示： 非生物的物质和能量
①表示： 光合作用 或 化能合成作用
②表示： 呼吸作用 ③表示： 呼吸作用
④表示： 分解作用







5. 生态系统的营养结构——食物链和食物网
（1）食物链：生态系统中，各种生物之间因 关系而形成的一种联系。
食物链： 植物——————→蝗虫———————→青蛙————————→蛇————————→鹰
生态系统成分： 生产者 初级 消费者 次级 消费者 三级 消费者 四级 消费者
营养级别： 第一 营养级 第二 营养级 第三 营养级 第四 营养级 第五 营养级
（2）食物网：生态系统中，许多 食物链 彼此相互交错，连接成的复杂 食物网 。
①形成原因：a.一种绿色植物可能是 多种 植食性动物的食物；
b.一种植食性动物可能吃 多种 植物，也可能被 多种 肉食性动物所食。
②功能：食物链和食物网是生态系统的 营养结构 ，是 物质循环 和 能量流动 的渠道，
二、生态系统的能量流动
1. 能量流动的含义：生态系统中能量的 输入 、 传递 、 转化 和 散失 的过程。
2. 能量的输入
（1）能量的源头： 太阳能 。
（2）能量流动的起点： 生产者固定的太阳能 。
0 光合 作用0
绿色植物、光合细菌
（3）相关生理过程： 光能 有机物中化学能 (主要途径)
0 化能合成 作用0
硝化细菌
（3）相关生理过程： 无机物氧化放出的化学能 有机物中的化学能
（4）流入生态系统的总能量： 生产者通过光合作用固定的太阳能总量 。
3. 能量的传递
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
遗体
遗体
遗体
枯枝败叶
(起点)
未固定
……
呼吸作用
呼吸作用
太阳能
生产者
(植物)
初级消费者
(植食动物)
次级消费者
(肉食动物)
三级消费者
(肉食动物)
分解者(细菌、 真菌等微生物)
图5-7 生态系统能量流动示意图（不定时分析）





4. 能量流动的特点
（1） 单向流动 。原因：能量只能从上一营养级流入下一营养级，不可逆转，也不能循环流动。食物链中各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果。
（2） 逐级递减 。原因：
①各营养级生物 呼吸 作用以 热能 形式散失大部分能量，无法再利用。
②各营养级的生物中有一部分能量未被下一营养级的生物利用，即 未被利用 部分。
③少部分能量被 分解者 分解利用。
5. 能量传递效率：一般来说，能量在相邻两个营养级之间的传递效率大约是 10%～20% 。
公式：相邻两营养级间的能量传递效率＝×100%
某一湖泊的能量金子塔
第二营养级
第三营养级
第四营养级
第一营养级
6. 能量金字塔
（1）概念：将单位时间内各个 营养级 所得到的 能量数值 ，由
低到高 绘制成图，可形成一个能量金字塔。
（2）分析
①金字塔中，每一台阶的大小代表该营养级生物所含的 能量数值 。
储存能量最多的成分是 生产者 ，属于 第一 营养级；储存能量最
少的是金字塔的顶端，属于 最高 营养级。
②在一个生态系统中，营养级越多(食物链越长)，能量流动过程中消耗的能量就 越多 ，最高营养级获得的能量就 越少 。
③生态系统中的能量流动一般不超过 4～5 个营养级。
三、生态系统的物质循环
1. 生态系统的物质循环
（1）概念：组成生物体的 化学元素 ，不断地在 生物群落 和 无机环境 之间循环流动的过程。
（2）范围： 生物圈 。这里所说的生态系统是地球上最大的生态系统—— 生物圈 。
（3）特点： 全球性 、 循环流动、反复利用 。
2. 碳循环
（1）碳的存在形式
①无机环境中：主要以 CO2 和 碳酸盐 的形式存在。
②生物群落中：以 含碳有机物 的形式存在。
（2）循环过程图解（填图）
① 光合作用或化能合成作用
② 呼吸作用
③ 呼吸作用
④ 微生物的分解作用
⑤ 化石燃料的燃烧






3. 温室效应
（1）形成原因：主要是 化石燃料 短时间内大量燃烧，使大气中 CO2 含量迅速增加，打破了生物
圈 碳循环 的平衡。
（2）危害： 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。
（3）减缓温室效应的措施：①开发 清洁能源 ，减少 化石燃料 燃烧；
②大力 植树造林 ，增加绿地面积，从而增加对CO2的吸收。
4. 能量流动和物质循环的关系

能量流动
物质循环
形式
0 光能 → 化学能 → 热能 (散失)0
化学元素( 无机物 → 有机物 → 无机物 )
范围
生态系统各营养级
生物圈(全球性)
过程
沿 食物链(网) 单向流动
在 生物群落 和 无机环境 间往复循环
特点
单向流动、逐级递减
全球性，循环流动、反复利用
联系
①在生物群落中它们的流动渠道都是 食物链(网) ，且二者 同时 进行，相互依存，不可分割
②能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程
③ 物质 作为 能量 的载体，使 能量 沿着 食物链(网) 流动
④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
生态系统中的各种组成成分，正是通过 能量流动 和 物质循环 ，才能够紧密地联系在一起，形成一个统一的整体
5. 富营养化：指水体中 N、P 等植物必需的矿质元素增多，导致 藻类 植物等大量繁殖，并引起水
质恶化和鱼群死亡的现象。
原因分析：工业废水、生活污水等的排放，使水体中 N、P 等矿质元素增多，导致水体中 藻类 植物和浮游动物大量繁殖，通过 有氧 呼吸大量消耗水中溶解氧，它们死后的残渣遗体又被好氧微生物分解，进一步使水体中的 溶解氧 含量降低，导致鱼虾等水生生物死亡，尸体被 厌氧 微生物分解，释放出H2S、CH4等有毒物质，进一步使水质恶化，造成更多水生生物死亡。在淡水中引起的叫 水华 ，海水中引起的叫 赤潮 。
6.生物富集：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，称作生物富集。

四、生态系统的信息传递
1. 生态系统信息的种类：物理信息、化学信息、行为信息
2. 信息传递在生态系统中的作用
层次
作用
举例
个体
生命活动 的正常进行，离不开信息的作用
蝙蝠的“ 回声定位 ”；莴苣、茄、烟草种子的必须接受某种波长的光信息才能萌发生长
种群
生物种群的 繁衍 ，离不开信息的传递
自然界中，植物开花需要光信息刺激，当日照时间达到一定长度时，植物才能够开花(进行生殖生长)；昆虫分泌性外激素，引诱同种异性个体前来交尾
生物群落
调节 生物的种间关系 ，以维持 生态系统的稳定
食物链中 “食”与“被食” 的关系；草原返青时的“绿色”为食草动物提供可采食的信息；狼根据兔留下的气味去猎捕，兔根据狼的气味或行为特征去躲避
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率和 结实率 。
（2）对 有害动物 进行控制。如利用音响设备发出 结群信号 吸引鸟类，使其结群捕食害虫；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 ；利用特殊的 化学物质 扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物种群的 繁殖力 下降，从而减少有害动物对农作物的破坏。
目前控制动物危害的技术大致有 化学防治 、 生物防治 和 机械防治 等。这些方法各有优点，但是目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的 生物防治 。
4. 生态系统的三大功能： 能量流动 、 物质循环 和 信息传递 。
五、生态系统的稳定性
1. 生态系统的稳定性
（1）概念：生态系统所具有的 保持 或 恢复 自身 结构 和 功能 相对稳定的能力。
对生态系统稳定性的理解：
①稳定是 相对 的，总处于 动态 变化中。
②结构的相对稳定：生产者、消费者和分解者的 种类 和 数量 相对稳定。
③功能的相对稳定： 物质 与 能量 的输入和输出相对平衡。从能量流动角度分析，若能量的输入 大于 输出，则生态系统处于发展阶段；若能量的输入 等于 输出，则生态系统处于平衡状态；若能量的输入 小于 能量的输出，说生态平衡已被破坏。
（2）原因：生态系统具有一定的 自我调节 能力。
2. 生态系统的自我调节能力
（1）调节基础： 负反馈 调节。负反馈调节在生态系统中普遍存在，不仅存在于 生物群落 内部，还存在于生物群落与 无机环境 之间。
（2）特点：生态系统的自我调节能力不是 无限的 。当外界干扰强度超过 一定限度 时，生态系统的 自我调节 能力会迅速丧失。例如，我国西北的黄土高原，就是原有森林生态系统崩溃的鲜明例子。
3. 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
（1）抵抗力稳定性
①概念：生态系统 抵抗外界干扰 并使自身的结构和功能 保持原状 (不受损害)的能力。
②特点：一般来说，生态系统的 组分 越多，食物网越 复杂 ，其 自我调节 能力就越强，抵抗力稳定性就 越高 ，反之则 越低 。
（2）恢复力稳定性：生态系统受到外界干扰因素的 破坏 后 恢复到原状 的能力。如“离离原上草，一岁一枯荣。野火烧不尽，春风吹又生。”的原因是生态系统具有 恢复力 稳定性。
（3）两者关系：一般呈 相反 关系。（在右图中绘出关系曲线）生物种类越多→食物网 越复杂 (即营养结构 越复杂 )→自我调节能力 越强 →抵抗力稳定性 越高 ，而恢复力稳定性 越低 。
4. 提高生态系统的稳定性
（1）一方面，要控制对生态系统 干扰 的程度，对生态系统的利用应该 适度 ，不应超过生态系统的 自我调节 能力。
（2）另一方面，对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的 物质 、 能量 投入，保证生态系统内部 结构与功能 的协调。
（3）提高生态系统(抵抗力)稳定性的主要措施是 增加该生态系统内各营养级生物的种类 。在生物种类相同的情况下，生物的 数量 也会影响生态系统的稳定性。避免盲目引入 外来物种 ，使原有物种的生存受到威胁。



【考点剖析】
考点一：生态系统的概念及成分
例1．某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．人与兔的种间关系是捕食和竞争
B．若除去鼬，则鹰的数量会增加
C．大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争增强
D．植物中的能量能通过5条食物链传递给鹰
解析：选D　兔和人有共同的食物来源，二者存在竞争关系，同时兔也能被人捕食，二者存在捕食关系；鼬和鹰都能捕食兔和鼠，若除去鼬，鹰缺乏竞争，数量会增多；大量捕杀鼬时，鼠的数量会增多，种内斗争会增强；从植物到鹰的食物链有4条。
考点二：生态系统的能量流动
例2．下列关于生态系统的能量流动的叙述中，错误的是(　　)
A．由于生态系统的能量流动是逐级递减的，所以营养级越高所同化的能量就越少
B．由于散失的热能都不能被生产者重新固定，所以生态系统的能量流动是单向不可循环的
C．充分利用作物秸秆等可以提高能量传递的效率
D．能量流动和物质循环的渠道都是食物链和食物网
解析：选C　由于生态系统的能量流动是逐级递减的，所以营养级越高所同化的能量就越少，A正确；由于散失的热能都不能被生产者重新固定，所以生态系统的能量流动是单向不可循环的，B正确；充分利用作物秸秆等可以提高能量的利用率，C错误；能量流动和物质循环的渠道都是食物链和食物网，D正确。
考点三：生态系统的物质循环
例3．现在所倡导的低碳生活获得普遍认同。根据如图所示碳循环的部分过程进行的有关分析，正确的是(　　)
A．生物群落内部进行碳循环的物质形式是CO2
B．参与②过程的生物只有生产者、消费者
C．③过程增强后②过程随之增强，不能通过增强③减少大气中CO2
D．开发太阳能、水能、核能等新能源，可减少人类对①过程的依赖
解析：选D　生物群落内部进行碳循环的物质形式是含碳有机物；②过程是生物群落通过生产者、消费者的呼吸作用和分解者的分解作用以CO2的形式向大气中释放碳元素；可以通过植树造林、退耕还林(草)等来增加植物光合作用固定CO2的量，减少生物群落排放到大气中的CO2；开发太阳能、水能、核能等新能源，可以减少化石燃料的使用。

考点四：生态系统的信息传递
例4．雄孔雀的尾羽鲜艳醒目，可吸引雌孔雀前来交配，同时也容易吸引天敌，招来杀身之祸。下列说法正确的是（）
A. 天敌与孔雀之间、雌雄孔雀之间的信息传递往往是双向的
B. 孔雀种群的性别比例是决定其种群密度的直接因素
C. 雄孔雀为了争取到更多的繁殖机会而生长出漂亮尾羽
D. 孔雀与其天敌之间的能量传递效率为10%～20%
解析：选A 天敌与孔雀之间雌雄孔雀之间的信息传递往往是双向的，A正确；B.孔雀种群的性别比例通过影响出生率来影响其种群密度出生率和死亡率。迁人和迁出是决定种群密度的直接因素，B错误；C.雄孔雀有各种变异类型,具有漂亮尾羽的雄孔雀有更大的机会被雌孔雀选择进行交配。从而产生后代。使得漂亮尾羽的基因得以遗传，C错误；D.在生态系统中孔雀所处营养级与其天敌所处营养级的能量传递效率为10%~20%，D错误。  
考点五：生态系统的营养结构
例5下列有关生态系统中食物链和食物网的描述，正确的是(　　)
A．生产者和消费者是食物链中必不可少的两种成分
B．食物网中生物的种间关系都为捕食
C．食物链中每一营养级生物同化的能量去向相同
D．营养级种类越多的食物网，所含的食物链条数就越多
解析：选A　生产者和消费者是食物链中必不可少的两种成分，且食物链的起点都是生产者，A正确；生物的种间关系有互利共生、寄生、竞争和捕食，其中竞争和捕食是食物网中常见的种间关系，B错误；食物链中的最高营养级生物所同化的能量不会再提供给其他消费者，C错误；营养级种类越多的食物网中食物链越长，但不能确定食物链的条数就越多，D错误。
考点六：生态系统的自我调节能力
例6．生态系统的稳定性不仅与群落有关，还与无机环境密切相关。适宜的气候和土壤条件不仅有利于抵抗各种外来干扰，也有利于灾后恢复。下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是（）
A. 生态系统的稳定性依赖于以负反馈为基础的自我调节
B. 生态系统的抵抗力稳定性越强，则恢复力稳定性一定越弱
C. 雨季的非洲草原，抵抗力稳定性和恢复力稳定性都高于旱季
D. 其他因素相同时，营养结构越复杂，生态系统抵抗力稳定性越强
解析：选B A.生态系统的稳定性依赖于以负反馈为基础的自我调节，A正确；B.一般情况下，生态系统的抵抗力稳定性越强，恢复力稳定性越弱；有些生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定都比较弱，比如北极苔原，B错误；C.雨季的非洲草原，抵抗力稳定性和恢复力稳定性都高于旱季，C正确；D.其他因素相同时，物种越多，营养结构越复杂，生态系统抵抗力稳定性越强，D正确。  
【真题演练】

1.（2021年湖南卷）某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如图所示。下列叙述错误的是（ ）

A．食草动物进入早期，其种群数量增长大致呈“J”型曲线
B．图中点a的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量
C．该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负反馈调节有关
D．过度放牧会降低草原生态系统的抵抗力稳定性
【答案】B
【解析】A、早期食草动物进入草原生态系统，由于空间、资源充足，又不受其他生物的制约，所以食草动物的种群数量的增长大致呈“J”型曲线增长，A正确；B、环境容纳量是指在相当长一段时间内，环境所能维持的种群最大数量，即该种群在该环境中的稳定平衡密度。而图中a点的纵坐标对应的数量为该食草动物的最大数量，所以环境容纳量应小于a，B错误；C、从图中可以看出，食草动物过多会导致植物数量的下降，食草动物数量的下降又会导致植物数量的增多，属于典型的负反馈调节， C正确；D、生态系统有自我调节能力，但有一定的限度，过度放牧使得草原生物的种类和数量减少，降低了草原生态系统的自动调节能力，致使草原退化，D正确。故选B。
2.（2021年广东卷）“葛（葛藤）之覃兮，施与中谷（山谷），维叶萋萋。黄鸟于飞，集于灌木，其鸣喈喈”（节选自《诗经·葛覃》）。诗句中描写的美丽景象构成了一个（ ）
A．黄鸟种群 B．生物群落
C．自然生态系统 D．农业生态系统
【答案】C
【解析】分析题意可知，诗中描写的有葛藤、黄鸟、灌木等生物，同时山谷包括了生活在其中的所有生物及无机环境，故它们共同构成一个自然生态系统，C正确。故选C。
3.（2021年全国甲卷）捕食是一种生物以另一种生物为食的现象，能量在生态系统中是沿食物链流动的。回答下列问题：
（1）在自然界中，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，这一现象对捕食者的意义是__________（答出1点即可）。
（2）青草→羊→狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成果分析，这条食物链上能量流动的特点是__________。
（3）森林、草原、湖泊、海洋等生态系统是常见的生态系统，林德曼关于生态系统能量流动特点的研究成果是以__________生态系统为研究对象得出的。
【答案】（1）避免自己没有食物，无法生存下去 （2）单向流动，逐级递减 （3）（赛达伯格湖）湖泊
【解析】（1）在自然界中，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用，对捕食者而言，不会导致没有猎物可以捕食而饿死，无法生存下去；（2）能量在生态系统中是沿食物链流动的，能量流动是单向的，不可逆转，也不能循环流动，在流动过程中逐级递减，能量传递效率一般在10%-20%；（3）林德曼关于生态系统能量流动特点的研究成果是对一个结构相对简单的天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，最终得出能量流动特点。

【过关检测】

一、单选题
1．呼伦贝尔草原四季分明，被世人誉为“世界美丽的花园”，那里动植物资源丰富。下列有关叙述不正确的是（ ）
A．草原上狼数量的变化与野生黄羊数量的变化之间存在负反馈调节
B．该草原上的野生黄羊体内的碳元素能以有机物的形式传递给绿色植物
C．该草原生态系统的恢复力稳定性高于热带雨林生态系统的恢复力稳定性
D．草原上野兔同化的能量用于自身呼吸作用消耗和生长发育繁殖
【答案】B
【分析】1、生态系统的稳定性含义：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。原因：生态系统具有一定的自我调节能力。调节基础：负反馈调节。种类：抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
2、可以认为，一个营养级所同化的能量=呼吸散失的能量+被下一营养级同化的能量十分解者释放的能量。但对于最高营养级的情况有所不同，它所同化的能量=呼吸散失的能量+分解者分解释放的能量。
3、碳在生物群落和无机环境之间的主要以二氧化碳的形式循环；碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动。
【详解】
A、草原上狼与野生黄羊是捕食关系，它们数量的变化之间存在负反馈调节，A正确；
B、该草原上的野生黄羊体内的碳元素通过呼吸作用能以二氧化碳的形式传递给绿色植物进行光合作用，B错误；
C、该草原生态系统中生物种类比热带雨林少，因此其抵抗力稳定性低于热带雨林生态系统的抵抗力稳定性，但恢复力稳定性高于热带雨林生态系统的恢复力稳定性，C正确；
D、草原上野兔同化的能量有两个去路，用于自身呼吸作用消耗和生长发育繁殖，D正确。故选B。
2．2020年9月22日，中国政府在第七十五届联合国大会上向世界郑重承诺：中国将努力争取2060年前实现碳中和。“碳中和”是指国家、企业或个人等通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”，下列叙述错误的是（ ）
A．碳在群落和无机环境之间主要以CO2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．实现碳中和的有效措施是增加生产者的数量
D．过度的人工碳排放可能会导致海平面上升
【答案】B
【分析】碳循环指的是组成生物体的碳元素，不断进行着从无机环境（非生物环境）到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。碳从无机环境进入生物群落的途径有光合作用、化能合成作用；进入生物群落中的碳返回到无机环境的途径有动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧。碳在生物群落和无机环境之间主要以CO2的形式循环，在生物群落内部以含碳有机物的形式流动。
【详解】
A、碳在生物群落与无机环境之间主要的循环形式是CO2，A正确；
B、碳循环的范围是生物圈，具有全球性，“碳中和”是全球性的，不是单独的生态系统，B错误；
C、实现“碳中和”，可以通过增加生产者的数量，提高生产者对二氧化碳的消耗，C正确；
D、过度的人工碳排放可能会造成大气中CO2浓度增加，产生温室效应，温室效应会导致海平面的上升，D正确。故选B。
3．下列关于生态系统信息传递的叙述，错误的是（ ）
A．蜘蛛网的振动频率是一种物理信息
B．蜜蜂跳舞是一种化学信息
C．信息传递能够调节生物的种间关系
D．利用昆虫信息素诱捕害虫属于生物防治
【答案】B
【分析】1、生态系统中信息的种类：物理信息、化学信息和行为信息。
2、信息传递在生态系统中的作用：
（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。
（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息传递。
（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。
【详解】
A、通过物理过程传递的信息为物理信息，如蜘蛛网的振动频率，A正确；
B、动物的特殊行为，对同种或异种生物也能够传递某种信息属于行为信息，蜜蜂跳舞是一种行为信息，B错误；
C、信息传递能调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定，C正确；
D、昆虫信息素是化学信息，可以利用昆虫信息素诱捕雄虫或警示有害昆虫，可降低害虫的种群密度，属于生物防治，D正确。
故选B。
4．某大麦田中存在下图所示的食物网。据图判断，下列叙述错误的是（ ）


A．图中有2条食物链 B．大麦属于生产者
C．蝗虫是初级消费者 D．青蛙属于第二营养级
【答案】D
【分析】分析题图：图中大麦、狗尾草属于生产者，其余动物均属于消费者，还缺少分解者、非生物的物质和能量。该食物网含有2条食物链，即大麦→蝗虫→青蛙→蛇、狗尾草→蝗虫→青蛙→蛇。
【详解】
A、通过分析可知，图中有2条食物链，A正确；
B、大麦、狗尾草都属于生产者，B正确；
C、蝗虫属于第二营养级，是初级消费者，C正确；
D、青蛙属于第三营养级，D错误。故选D。
5．下列有关生态系统结构的叙述，错误的是（ ）
A．某种生物减少或消失，它在食物链上的位置可能会由其他生物来取代
B．以植食性动物为食的动物位于第二营养级
C．错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件
D．食物链和食物网是生态系统的营养结构
【答案】B
【分析】食物链是因食物关系而建立的一种链条，是生态系统中物质循环和能量流动渠道；食物链只有生产者和消费者两种成分。
【详解】
A、如果一条食物链上某种生物减少或消失，它在食物链上的位置可能会由其他生物取代，A正确；
B、以植食性动物为食的动物属于次级消费者，位于第三营养级，B错误；
C、错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件，C正确；
D、食物链和食物网是生态系统的营养结构，D正确；
故选B。
二、综合题
6．某湿地由近水边到陆地可分为光滩区、近水缓冲区、核心区等区域，其中近水缓冲区与核心区可进行科学考察、鸟类研究等。图甲是该湿地生态系统的碳循环图，图乙为其中部分营养结构。图丙表示该湿地中某鸟类种群一段时间内出生率和死亡率的关系（①表示出生率，②表示死亡率），请回答下列问题。

（1）湿地中核心区和近水缓冲区物种组成的不同体现了湿地群落具有____________结构。
（2）图甲中，参与构成食物链（网）的是_________（填图中字母），①所示的生理作用是_________。
（3）图乙中，除列出的生物成分外，该湿地生态系统中的生物成分还有_____________;若蛇取食鼠的比例为1/2，取食蟾蜍的比例为1/2则，蛇每增重1kg，最少消耗草_______________kg。
（4）不考虑迁入和迁出的影响，图丙中，该鸟类的种群密度将会_______________（填“增大”“不变”或“减小”）;该鸟类的种群在图中所示时间内，其种群数量增长模型为_______________。
（5）在调查中发现，斑鸠通过“婚飞”追求配偶，这属于信息传递中的_______________信息，该事实说明信息传递在生态系统中的作用是______________________________。
【答案】
（1）水平
（2） A、D 呼吸作用
（3） 分解者 75

（4） 增大 “J”型
（5） 行为 影响种群繁衍
【分析】
分析图甲：图甲该湿地生态系统的碳循环图，分析可知，A为生产者、D为消费者，B为分解者，C为大气中的CO2。
分析图乙：该图为部分营养结构，其中共有3条食物链，包含了生态系统中生产者和消费者。
分析图丙：①为出生率，②为死亡率，①曲线比②更高，即出生率高于死亡率，且整个过程中，出生率和死亡率都是固定值。
（1）湿地中核心区和近水缓冲区属于湿地的不同地段，不同地段的物种组成的不同体现了湿地群落具有水平结构。
（2）据分析可知，A为生产者、D为消费者，B为分解者，C为大气中的CO2。食物链和食物网中包含生产者和消费者，故图甲中参与构成食物链（网）的是A、D，①所示的生理作用是消费者的呼吸作用。
（3）图乙表示部分的营养关系，食物网中包含生产者和消费者，故图乙除列出的生物成分外，该湿地生态系统中的生物成分还有分解者；蛇以蟾蜍和鼠为食，两个营养级间的传递效率在10%-20%之间，若蛇取食鼠的比例为1/2，取食蟾蜍的比例为1/2则，蛇每增重1kg，最少消耗草的重量为1/2×5×5+1/2×5×5×5=75kg。
（4）若不考虑迁入和迁出的影响，据图丙分析可知，图丙中鸟类的出生率高于死亡率，故该鸟类的种群密度将会增大，且出生率与死亡率一直不变，故该种群增长率为一个固定值，可分析该种群数量增长为“J”型。
（5）斑鸠通过“婚飞”追求配偶，这属于信息传递中的行为信息，该事实说明信息传递在生态系统中影响生物种群的繁衍。
7．图甲为人为改造后的一个农业生态系统中物质和能量流动部分图解，人和鸡以玉米种子为食，牛以玉米秸秆为食。图乙为牛到人的能量流动示意图。回答下列问题：

（1）流入图甲生态系统的总能量为_________，人和牛的关系是_________。
（2）图甲中沼气池和食用菌能提高生态系统中能量的_________。
（3）图乙中过程①的能量属于图甲中的_________，图乙中②、③代表的生理过程是__________。其中A表示_________________。
（4）图甲中若人的食物有80%来自于玉米，7%来自于鸡，13%来自于牛，则人每获得1kJ能量，至少需要玉米固定______kJ太阳能。
【答案】
（1） 玉米（生产者）所固定的太阳能 捕食和竞争
（2）利用率
（3） 玉米 细胞呼吸 牛的同化量
（4）9
【分析】
1、分析图甲：食物链中只有生产者和消费者，没有分解者、非生物的物质和能量。该图的食物链有3条：玉米→牛→人，玉米→鸡→人，玉米→人；
2、分析图乙：图乙为牛到人的能量流动示意图，其中②③为呼吸作用散失的能量，①是牛粪便中的能量，该部分能量应该是玉米流向分解者的能量。
（1）根据试题分析，流入图甲生态系统的总能量为玉米（生产者）所固定的太阳能；人和牛都要吃玉米，说明人和牛是竞争关系；牛被人吃，说明人和牛是捕食关系；故人和牛的关系是捕食和竞争。
（2）甲中沼气池和食用菌的存在，实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率。
（3）根据试题分析，图乙中过程①（牛粪便）的能量属于图甲中的玉米；图乙中②、③代表的生理过程是呼吸作用；其中A表示牛的同化量。
（4）图甲中若人的食物有80%来自于玉米，7%来自于鸡，13%来自于牛，则人每获得1kJ能量，由玉米→人这条食物链来算至少需要玉米固定能量为：1×80%÷20%=4，由玉米→牛→人，这条食物链来算至少需要玉米固定能量为：1×13%÷20%÷20%=3.25，由玉米→鸡→人，这条食物链来算需要玉米固定能量为：1×7%÷20%÷20%=1.75，总计至少需要玉米固定的能量为4+3.25+1.75=9kJ。
8．某地推广“猪—沼—果”生态果园模式，将果树种植与生猪养殖、沼气建设结合起来以果带牧、以牧促沼、以沼促果、果牧结合，形成良性循环，模式如下图所示。请回答下列问题：

（1）流入该生态果园生物群落的总能量是______________________________，沼气池中微生物分解粪便中的有机物，形成的产物供____________利用，释放的能量供____________利用。
（2）调查生态果园土壤中小动物类群丰富度时，不宜采用样方法或标志重捕法，理由是_____________，土壤小动物在生态系统中属于__________________。
（3）实践表明，果园种草后七星瓢虫、小花椿等害虫的天敌增多，同时一些传粉昆虫增多，果园产量提高，这体现了生态系统的信息传递能_________________。
（4）若某生态果园疏于管理，杂草丛生，长期下去，将会发生____________演替，在此过程中灌木将会取代杂草，理由是________________________。从能量流动的角度分析，果农经常除草的目的是________________________________。
【答案】
（1） 果树固定的太阳能和饲料中含有的能量 果树 微生物等分解者
（2） 土壤小动物身体微小且活动能力强 消费者、分解者
（3）调节生态系统的种间关系，维持生态系统的稳定性
（4） 次生 灌木较草本植物更高大，在竞争阳光和土壤养分中更有优势 调节能量流动方向，使能量持续高效流向对人类最有益的部分
【分析】生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。食物链和食物网是能量流动的渠道。研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量；可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用；还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
在生态系统中，生命活动的正常进行，离不开信息的作用；生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。生态系统的信息传递还能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
（1）分析题图可知，流入该生态果园的总能量是果树固定的太阳能和饲料含有的能量。沼气池中微生物分解粪便中有机物形成无机盐和CO2，供果树等生产者再次利用，释放的能量供微生物等分解者利用。
（2）调查生态果园土壤中小动物类群丰富度时，由于土壤小动物身体微小且活动能力强，调查其丰富度时，不宜采用样方法或标记重捕法。土壤小动物在生态系统中可作为消费者、分解者。
（3）七星瓢虫、小花椿与害虫之间存在捕食关系，故该现象体现了生态系统的信息传递能调节生态系统的种间关系，维持生态系统的稳定性。
（4）若果园疏于管理，杂草丛生，长期下去发生的演替类型属于次生演替。在演替过程中，由于灌木较草本植物更高大，在竞争阳光和土壤养分中更有优势，所以灌木将会取代杂草。果农经常除草，可调节能量流动方向，使能量持续、高效地流向对人类最有益的部分。