资源简介

生物学高考备考教案
第十章 生物与环境
课时7生态系统的物质循环、信息传递和稳定性
教师尊享·命题分析
课标要求 核心考点 五年考情 核心素养对接
1.举例说明利用物质循环规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源； 2.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象; 3.举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用; 4.解释生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定，并维持动态平衡的能力； 5.举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响，如气候变化、自然事件、人类活动或外来物种入侵等； 6.阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时，能够通过自我调节维持稳定； 7.设计并制作生态瓶，观察和比较不同生态瓶中生态系统的稳定性，撰写报告分析其原因 生态系统的物质循环 2022：河北 、辽宁 ； 2021：广东T17； 2020：全国卷Ⅲ ； 2018：浙江4月T29、江苏 1.生命观念——简述物质循环、信息传递的过程、特点，建立生态系统的整体性；分析生态系统的稳定性,建立稳态与平衡观。 2.科学思维——尝试运用结构分析法、模型建构法、定量分析法等，分析生态系统的结构和功能。 3.科学探究——通过“探究土壤微生物的分解作用”“设计制作生态缸,观察其稳定性”的实验,提高实验设计、方案实施及观察、分析能力。 4.社会责任——通过实例分析，理解物质循环、信息传递在农业生产中的应用；针对当地生态系统提出提高其稳定性、使人与自然均受益的改进建议
生态系统的信息传递 2022：湖南 ； 2021：海南 、河北 、江苏 、福建T18； 天津 、全国卷Ⅰ 、江苏 、海南 ； 2018：海南T19、全国卷Ⅲ
生态系统的稳定性 2022：河北 和 、海南 ； 2021：湖南 、河北 、辽宁 ； 2019：天津 、江苏 ； 2018：天津 、海南T21
命题分析预测 1.高考对生态系统功能的考查频率较高,且往往结合一定情境（包括文字背景、图示和表格）等进行考查。多结合种群、群落、生态系统的结构和功能等对生态系统稳定性进行综合考查。题型既有选择题，也有非选择题。 2.预计2024年高考依然会将生态系统的功能与稳定性与生态学的其他知识综合起来进行考查，突出对科学思维和社会责任的考查
知识导图 教材读薄
考点1 生态系统的物质循环
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1.物质循环的概念和碳循环
2.生物富集
3.物质循环和能量流动的关系
项目 能量流动 物质循环
形式 太阳能→化学能→热能 无机物 有机物
过程 沿 食物链（网） 单向流动 在 生物群落 和 非生物环境 之间循环往返
特点 单向流动、逐级递减 循环性、全球性
范围 生态系统 各营养级 生物圈
联系 （1）在生物群落中它们的流动渠道是食物链和食物网，且同时进行，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）物质是能量沿食物链（网）流动的 载体 ，能量是物质在生态系统中循环往返的 动力
4.探究土壤微生物的分解作用
比较项目 参考案例1 参考案例2
实验假设 土壤微生物能分解落叶使之腐烂 土壤微生物能分解淀粉
实验设计 实验组 对土壤进行 灭菌 处理 烧杯中加入土壤浸出液和淀粉糊
对照组 对土壤不做处理 烧杯中加入蒸馏水和淀粉糊
自变量 土壤中是否含 微生物 是否含有土壤浸出液
实验现象 在相同时间内实验组落叶的腐烂程度小于对照组 不变蓝
产生砖红色沉淀
变蓝
无砖红色沉淀
结论分析 土壤微生物对落叶有分解作用 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
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情境应用
氮元素在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的，为什么还要往农田中不断地施加氮肥呢？
提示 农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量，使能量更多地流向人类，满足人类需要为目的的。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。
深度思考
1. 请从物质与能量观的角度解释大气中的碳被固定进入生物群落的过程中的物质变化和能量变化。
提示 物质变化：大气中的碳以 的形式首先被 固定形成 ，然后 在ATP和 的作用下形成 和 等；能量变化：光能转化为ATP和 中活跃的化学能，再转化为有机物中稳定的化学能。
2. 如果人们不按生态规律办事，乱砍滥伐，对生态系统的碳循环的影响是什么？
提示 打破碳循环平衡，使大气中的 进入生物群落过程受阻，大气中 的含量就会明显增多。
3. 生物富集作用与能量流动的特点相同吗？
提示 不相同。能量在沿食物链流动时逐级递减，而农药或重金属盐则存在“生物富集作用”，即营养级越高，该物质浓度越高。
4. 生物圈是不是一个在物质、能量上自给自足的系统？为什么？
提示 （1）生物圈是一个在物质上自给自足的系统。因为生物圈是指地球上的全部生物与其非生物环境的总和，通过物质循环构成一个在物质上自给自足的系统。（2）生物圈不是一个在能量上自给自足的系统。因为能量在生态系统中单向流动、逐级递减，因此生物圈必须不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。
5. 物质循环和能量流动的起点和终点是否相同
提示 不同。 能量流动的起点是生产者固定的太阳能,终点是散失的热能；而物质循环中物质在非生物环境与生物群落之间循环往返,无起点和终点。
基础自测
1. 生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与非生物环境之间往复循环。( × )
2. 植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环。( √ )
3. 物质循环和能量流动是两个相对独立的过程。( × )
4. 只有在光照的条件下，生态系统的能量流动和物质循环才是同时进行的。( × )
5. 一个完善的生态系统不需要从外界获得任何物质和能量补给，就能长期维持其正常功能。( × )
6. 大气中的 进入生物群落的唯一方式是光合作用。( × )
7. 化石燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因。( √ )
8. 生物富集的物质会沿着食物链、食物网在生物体内聚集，营养级越高，浓度也越高。( √ )
9. [2021河北，T22（4）]碳在池塘生物群落中主要以有机物的形式传递，碳循环具有全球性的主要原因是大气中的二氧化碳可以随着大气环流在全球范围内流动。
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命题点1 碳循环的过程和特点分析
1. [2020全国卷Ⅲ]生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下列有关碳循环的叙述，错误的是( A )
A. 消费者没有参与碳循环的过程
B. 生产者的光合作用是碳循环的重要环节
C. 土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节
D. 碳在无机环境与生物群落之间主要以 形式循环
[解析]消费者的存在能加快生态系统的物质循环，A错误；大气中的二氧化碳库中的碳进入生物群落是通过生产者的光合作用或化能合成作用实现的，生产者的光合作用是碳循环的重要环节，B正确；土壤中的微生物可以通过呼吸作用将含碳有机物中的碳返回大气中，因此土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节，C正确；碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以 的形式进行，在生物群落内部主要以含碳有机物的形式传递，D正确。
2. [2018浙江4月，6分]某生态系统碳循环的部分示意图如图所示。
回答下列问题：
（1） 图中的字母 表示大气中的 ，由于许多因素的影响，其含量夏季低于冬季。
[解析]首先根据双向箭头确定示意图中的 为生产者、 为大气中的 ，然后再依次确定 为消费者、 为分解者、 为化石燃料。由于冬季天气寒冷，人们通过各种方式取暖，且夏季植物光合作用旺盛，一般情况下夏季大气中 含量低于冬季。
（2） 被生产者吸收转变成体内物质进入生物群落，再被图中的 、 的呼吸作用和 的分解作用以及 的燃烧，转变成 后重新循环。若此生态系统中的生物群落处在正常演替过程中，生产者吸收的 量大于整个生物群落排放的 量。
[解析] 通过生产者的光合作用进入生态系统，之后可通过生产者和消费者的呼吸作用等进入大气。正常演替过程中的生物群落，生产者吸收的 量应大于整个生物群落排放的 量，这样有利于演替的正常进行。
（3） 若将本题图修改为该生态系统的能量流动示意图，可将 的含义改为非生物环境，其他字母及文字代表的含义不变，还需要修改之处有：增加“光→” 、取消“ ” 、取消 “→” 。
[解析]若将本题图修改为该生态系统的能量流动示意图，则 为热能，为非生物环境，生产者不能利用热能，要取消 “→” 。
命题拓展
[图形变换型]如图为碳循环局部示意图，下列有关叙述正确的是( D )
A. 图中至少有3条食物链
B. 碳在生物群落内以 的形式进行流动
C. 只能通过绿色植物的光合作用进入生物群落
D. 增加 的数量和减少化石燃料的燃烧均有利于缓解温室效应
[解析]据图分析可知， 为大气中的二氧化碳库， 为生产者， 为初级消费者， 为次级消费者， 为三级消费者， 为分解者。食物链只包括生产者和消费者，故图中至少有一条食物链, 错误；碳在生物群落内以含碳有机物的形式进行流动，B错误； 除了通过绿色植物的光合作用，还可以通过化能合成作用进入生物群落，C错误；增加 （生产者）的数量可加强对 的吸收，减少化石燃料的燃烧可减少 的排放，这两种方式均有利于缓解温室效应，D正确。
通性通法
“三看法”分析物质循环图
命题点2 生物富集作用
3. 六六六是一种农药，大量使用会直接对农作物造成污染，同时农药残留在水和土壤中，会通过一些途径进入人体，并在人体内积累。以下相关叙述正确的是( B )
A. 生物富集不具有全球性
B. 生物富集是沿着食物链和食物网进行的
C. 有害物质在生物体内积累的浓度不会超过外界环境浓度
D. 有害物质也具有物质循环的特点，与碳、氮等元素的循环过程相同
[解析]生物富集指的是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，物质循环具有全球性，因此生物富集具有全球性，A错误；结合分析可知，生物富集是沿着食物链和食物网进行的，且营养级越高，生物体内积累的该物质浓度越高，B正确；根据生物富集作用分析，某些难以分解的有害物质在生物体内积累的浓度会超过外界环境的浓度，C错误；有害物质作为物质的成分，也具有物质循环的特点，但与碳、氮等元素的循环过程有差别，D错误。
4. [2022哈尔滨检测]某些人工合成的化合物如农药 、六六六等，进入环境后便参与生态系统的物质循环，但这些化合物会因难以被降解而在生物体内蓄积。如表是某水域生态系统在结构和功能处于相对稳定状态时，甲、乙、丙、丁四个种群所含有的总能量和残留 的平均浓度。下列说法错误的是( D )
种群类别 甲 乙 丙 丁
能量
浓度 0.04 0.35 0.39 3.4
A. 该生态系统的水体中 的浓度小于
B. 在代谢中不易分解，具有生物富集作用
C. 丁种群个体死亡后释放的 还可能再进入丁种群
D. 四个种群最简单的能量流动渠道是形成一条食物链
[解析]由题表信息分析可知，甲是生产者，其残留 浓度为 ,故环境中的 浓度应小于 ,A正确；根据题干信息“这些化合物会因难以被降解而在生物体内蓄积”可知， 在代谢中不易分解，具有生物富集作用，B正确；丁种群个体死亡后释放的 难以被降解，可能通过各级生物的富集作用再次进入丁种群，C正确；乙和丙都位于第二营养级，四个种群可以形成甲→乙→丁和甲→丙→丁两条食物链，D错误。
命题点3 探究土壤微生物的分解作用
5. [2023淮安质检，多选]某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤（深 左右）为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，对土壤的处理情况如表所示。下列有关叙述正确的是( ACD )
组别 1组 2组 3组 4组
土壤处理 灭菌 不灭菌 灭菌 不灭菌
土壤湿度 湿润 湿润 较干燥 较干燥
A. 该实验能探究不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用
B. 该实验的自变量为土壤是否灭菌，因变量是土壤的湿度
C. 为了控制实验中的无关变量,作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理
D. 预期结论是1、3组的落叶不被分解， 、4组的落叶被不同程度分解
[解析]根据题表及题干信息可知，该实验有两个自变量:土壤是否灭菌和土壤湿度。该实验能探究不同土壤湿度条件下土壤微生物对落叶的分解作用，因变量为落叶分解程度，A正确、B错误。作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理，防止落叶中的微生物影响实验结果，C正确。 、3组土壤灭菌，没有微生物分解落叶； 、4组没有灭菌，土壤中有微生物分解落叶,只是在湿润和较干燥的环境中分解程度不同，D正确。
6. 为探究土壤微生物能否分解农药，并尽快得出实验结论，某同学用“敌草隆”（一种除草剂）进行实验：取等量砂土分装于两个相同的容器中， 组灭菌， 组不灭菌。下列有关叙述正确的是( D )
A. 再增加 组作为对照，不喷入“敌草隆”，其他处理与 、 组相同
B. 检测“敌草隆”的消失情况，预计 组的“敌草隆”基本消失， 组的“敌草隆”含量基本不变
C. 只用砂土比用几种典型土壤混合后进行实验的效果好
D. 向 、 组中喷入等量的“敌草隆”，再置于同一恒温箱中培养适宜的相同时间
[解析]分析题干信息可知，本实验是探究土壤微生物能否分解农药， 组灭菌处理后，没有土壤微生物； 组不灭菌，存在土壤微生物，所以 组为实验组， 组为对照组，无需增加不喷入“敌草隆”的对照实验组，A错误。 组经过灭菌处理，不含土壤微生物，不能将“敌草隆”分解，预计 组的“敌草隆”含量基本不变； 组不灭菌，存在土壤微生物，可能将“敌草隆”分解，预计 组的“敌草隆”可能基本消失，B错误。不同土壤中微生物的种类和数量不同，只用砂土可能会比用几种典型土壤混合后进行实验的效果差，C错误。本实验的自变量为有无土壤微生物，“敌草隆”的使用量和培养条件等是无关变量，应保持相同且适宜，所以应向 、 组中喷入等量的“敌草隆”，再置于同一恒温箱中培养适宜的相同时间，D正确。
命题点4 物质循环和能量流动的关系分析
7. 下列关于生态系统物质循环和能量流动的叙述，错误的是( A )
A. 使用粪便作肥料，其能量可以流向植物，实现了对能量的多级利用
B. 碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以 的形式进行的
C. 非生物环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用
D. 能量流动和物质循环是同时进行的，彼此相互依存，不可分割
[解析]粪便中的能量流向分解者，植物不能利用，A错误。
8. [2023咸阳质检]如图为生态系统能量流动和物质循环的关系图，下列叙述错误的是( B )
A. 能量流动和物质循环可借助生物之间的取食过程相依相伴进行
B. 图中②可表示热能，③④只能表示能量流动,不能表示物质循环
C. 不易被分解的有害物质沿③④传递会表现出生物富集
D. 若图中物质循环表示碳循环，则碳在③④过程的传递形式主要为含碳有机物
[解析]能量流动和物质循环可借助生物之间的取食过程（即捕食关系）相依相伴进行，能量流动是物质循环的动力，物质循环是能量流动的载体，A正确；图中②表示各种生物通过呼吸作用以热能形式散失的能量，③④可以表示能量流动或者物质循环的部分环节，B错误；不易被分解的有害物质沿③④传递会表现出生物富集，营养级越高，有害物质积累越多，C正确。
考点2 生态系统的信息传递
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1.信息传递
2.生态系统功能之间的关系
项目 能量流动 物质循环 信息传递
特点 单向流动、逐级递减 反复利用 往往是双向的
范围 生态系统中各营养级 生物圈 生物之间，生物与非生物 环境之间
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，形成一个统一整体
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深度思考
1. 生态系统中的信息传递包括细胞之间的信息传递吗 为什么
提示 不包括。因为生态系统的信息传递是指种群内部个体之间、种群之间以及生物与非生物环境之间的信息传递。
2. 信息传递在种群的繁衍过程中起什么作用？
提示 通过信息传递，雌雄个体间能相互识别、交配，保证种群的繁衍。
3. 黑光灯诱杀害虫和施用信息素都能控制害虫数量,它们的原理相同吗
提示 不相同。黑光灯诱杀害虫靠的是物理信息,直接降低害虫种群密度。施用信息素靠的是化学信息,以降低害虫的出生率,进而降低害虫种群密度。
基础自测
1. 生物可以通过一种或多种信息类型进行交流。( √ )
2. 昆虫通过特殊的腺体分泌的信息素可以通过空气传播。( √ )
3. 生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然有利。( × )
4. 利用性外激素诱杀害虫属于化学防治。( × )
5. 信息可来源于非生物环境或生物，传递方向往往是双向的。( √ )
6. 生态系统中的物理信息只来自非生物环境。( × )
7. [2019江苏，T6D]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。( × )
8. [2018全国卷Ⅲ，T6B]黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息。( × )
9. [2019全国卷Ⅰ，T31（3）节选][题干信息：某果园中存在 、 两种果树害虫，果园中的鸟（C）可以捕食这两种害虫；使用人工合成的性引诱剂 诱杀 可减轻 的危害]性引诱剂 传递给害虫 的信息属于化学信息。
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命题点1 信息传递的类型和作用分析
1. [2018海南]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]小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息，A正确；小鸟的眼睛能够感受镜子发出的光，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；由B选项可知，激怒小鸟的信息是直接来自非生物的物理信息，而非化学信息，D错误。
2. 下列关于生态系统信息传递的叙述，正确的是( A )
A. 利用生长素类似物杀死单子叶农作物周围的双子叶杂草，属于化学信息的应用
B. 利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田，不属于生物防治
C. 生态系统中信息沿食物链从低营养级向高营养级传递
D. 某种鸟类通过点头或鞠躬追求异性，这一现象说明生态系统中的信息传递可以调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定
[解析]生长素类似物属于化学物质，利用生长素类似物杀死单子叶农作物周围的双子叶杂草属于化学信息的应用，A正确；在生物防治中，有些就是利用信息来发挥作用的，利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，属于生物防治，B错误；生态系统中信息传递往往是双向的，C错误；某种鸟类通过点头或鞠躬追求异性，这种行为发生在同一个物种内，不能体现种间关系，D错误。
命题点2 能量流动、物质循环和信息传递的综合分析
3. [2022湖南]稻-蟹共作是以水稻为主体、适量放养蟹的生态种养模式，常使用灯光诱虫杀虫。水稻为蟹提供遮蔽场所和氧气，蟹能摄食害虫、虫卵和杂草，其粪便可作为水稻的肥料。下列叙述正确的是( B )
A. 该种养模式提高了营养级间的能量传递效率
B. 采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递
C. 硬壳蟹（非蜕壳）摄食软壳蟹（蜕壳）为捕食关系
D. 该种养模式可实现物质和能量的循环利用
[解析]该种养模式通过能量的多级利用提高了能量利用率，但不能提高营养级间的能量传递效率，A错误。自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息，称为物理信息，采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递，B正确。捕食为种间关系，硬壳蟹（非蜕壳）和软壳蟹（蜕壳）为同一物种，硬壳蟹（非蜕壳）摄食软壳蟹（蜕壳）不是捕食关系，C错误。生态系统中的物质可以循环利用，能量不能循环利用，D错误。
4. [2022南京调研,11分]湿地生物多样性丰富，具有很高的保护价值，可调节水质和小气候，滞留沉积物、有毒物等，被称为“地球之肾”。建立人工湿地公园是解决城市水污染的一种有效途径。图1是人工湿地处理城市污水的示意图，其中甲、乙、丙代表湿地生态系统中的三种成分；图2是该人工湿地能量输入、传递和散失的模式图[单位是 ]，其中 、 、 、 表示不同的生物。据图回答下列问题：
图1
图2
（1） 湿地中芦苇、绿藻和黑藻等植物的分层配置，体现了群落的垂直结构。群落中物种数目的多少称为物种丰富度。影响鸟类种群密度变化的直接因素包括迁入率和迁出率、出生率和死亡率。
[解析]湿地中芦苇、绿藻和黑藻等植物分布在不同的水层，体现了群落的垂直结构。一个群落中的物种数目称为物种丰富度。出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接影响鸟类种群密度变化。
（2） 繁殖季节，湿地中的雌雄鸟在天空中上下翻飞，互相追逐，通过飞翔来了解对方，这就是鸟类中的“戏飞”求偶现象，“戏飞”属于生态系统中的行为信息，该现象表明信息传递有利于种群繁衍。湿地中的鱼类在觅食过程中的游动引来了鸟类，鸟类捕食行为逼迫鱼类躲避捕食，这说明生态系统中的信息传递还可以调节种间关系，以维持生态系统的稳定。
[解析]据题意可知，鸟类中的“戏飞”属于生态系统中的行为信息，“戏飞”求偶现象表明信息传递有利于种群的繁衍。鱼类在觅食过程中的游动引来了鸟类，鸟类捕食行为逼迫鱼类躲避捕食，说明生态系统中的信息传递能调节种间关系，以维持生态系统的稳定。
（3） 图1中，碳元素是以含碳有机物的形式从丙进入甲的，图2中的 属于图1甲、乙、丙中的乙。流经图1人工湿地生态系统的总能量大于（填“大于”“小于”或“等于”）该生态系统中生产者固定的太阳能。
[解析]碳元素在丙、甲间通过含碳有机物的形式传递，图2中的 属于生产者，即图1中的乙。据图1分析，流经人工湿地生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和城市污水中有机物中的能量，故流经图1人工湿地生态系统的总能量大于该生态系统中生产者固定的太阳能。
（4） 据图2分析可知，能量逐级递减的原因是同化的能量除了流向下一营养级，还有很多能量用于自身呼吸作用和流向分解者。按照图中所示的数据计算，若要让 的同化量增加 ，需要 固定的能量为 。
[解析]某营养级生物同化的能量除了流向下一营养级，还有很多能量用于自身呼吸作用和流向分解者。按照图中所示的数据， 同化的能量为 , 同化的能量为 ,则 与 之间的能量传递效率为 ， 同化的能量为 ，则 与 之间的能量传递效率为 ，因此若要让 的同化量增加 ，需要 固定的能量为 。
考点3 生态系统的稳定性
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1.生态平衡
2.生态系统的稳定性
（1）对生态系统稳定性的理解
（2）生态系统稳定性的类型
项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
区别 实质 保持 自身结构与功能相对稳定 恢复 自身结构与功能相对稳定
核心 抵抗干扰，保持原状 遭到破坏后恢复原状
影响因素 生态系统中物种丰富度越大，营养结构越 复杂 ，抵抗力稳定性 越强 /
二者联系 两者是同时存在于同一系统中体现生态系统稳定性的两个方面，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定
（3）提高生态系统稳定性的措施
3.设计和制作生态缸
（1）实验设计要求
设计要求 相关分析
生态缸必须是 封闭 的 防止外界生物或非生物因素的干扰
生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力，种类齐全（具有生产者、消费者和分解者） 使生态缸中的生态系统能够进行 物质循环 和 能量流动 ，在一定时期内保持稳定
生态缸的材料必须 透明 为光合作用提供光能，保持生态缸内温度，便于观察
生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的 空间 便于操作，且使缸内储备一定量的空气
生态缸的采光应用较强的散射光 防止水温过高导致生物死亡
选择的动物不宜过多，个体不宜太大 减少对氧气的消耗，防止氧气的产生量小于消耗量
（2）结果分析
生态缸内的生物只能存活一段时间。生态缸中的营养结构极为简单，自我调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性极易被破坏。
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深度思考
1. 除了生态系统中存在负反馈调节，还有哪些生命活动过程中存在负反馈调节？
提示 绝大多数激素分泌的调节、体温调节、血糖平衡调节和水盐平衡调节等都存在负反馈调节。
2. 负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，那么生态系统中是否存在正反馈调节？正反馈调节与负反馈调节的区别是什么？
提示 生态系统中存在正反馈调节。正反馈调节与负反馈调节的区别如表所示：
调节机制 正反馈 负反馈
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 常使生态系统偏离稳态 有利于生态系统保持相对稳定
实例分析 若一个湖泊受到的污染超过其自我调节能力，则污染会越来越严重 草原上植食性动物和植物的数量变化
3. 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系一定是相反的吗？
提示 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系并不一定都是相反的，如苔原生态系统，由于物种组成成分单一、结构简单，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较弱。
4. 如果某生态系统引入一个新物种，可能对该生态系统产生什么影响？
提示 引入后有可能破坏当地的生态系统，也有可能增加该地的生物多样性，提高该生态系统的抵抗力稳定性。
基础自测
1. 生态平衡并不是指生态系统一成不变,而是一种动态的平衡。( √ )
2. 生态系统中的组成成分越多,食物网越复杂,生态系统的自我调节能力就越强。( √ )
3. 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正反馈调节。( × )
4. 生态系统的自我调节能力表现在自身净化作用、群落内部的负反馈调节和生物群落与非生物环境之间的负反馈调节等方面。( √ )
5. 在一块牧草地上栽种乔木树林后,其恢复力稳定性上升。( × )
6. 可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。( √ )
7. 就生态系统结构而言，生态缸的稳定性取决于物种数。( × )
8. [2021河北，T12C]湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础。( × )
9. [2019天津，T7（4）]在中温带半干旱区,草原生态系统比农田生态系统的自我调节能力更强。
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命题点1 生态系统的稳定性和调节机制分析
1. [2023西安联考]陕西丹江源国家湿地公园是生物多样性和稳定性较高的湿地生态系统，拥有众多野生动植物资源，具有重要的生态功能，下列说法错误的是( D )
A. 减少人类对湿地的干扰能提高其抵抗力稳定性
B. 湿地营养结构复杂程度与抗干扰能力呈正相关
C. 负反馈调节是生态系统维持稳态的主要机制
D. 生态系统的稳态是指其成分的种类及数量稳定不变
[解析]减少人类对湿地的干扰能增加物种的多样性，提高其抵抗力稳定性，A正确；湿地营养结构越复杂，其抗干扰能力就越强，二者呈正相关，B正确；负反馈调节是生态系统维持稳态的主要机制，C正确；生态系统的稳态是生态系统的结构与功能保持相对稳定的状态，包括各种成分的种类及数量保持相对稳定，而不是稳定不变，D错误。
2. 两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰 后，其结构和功能的曲线变化情况如图所示，由图不能得出的结论是( D )
A. 在题述干扰下，乙生态系统的抵抗力稳定性比甲高
B. 在题述干扰下，若乙生态系统受到的干扰提前，则 点左移
C. 若甲生态系统受到的干扰强度增大，则 点右移
D. 乙生态系统在 点后有新物种产生
[解析]由题图可知,甲、乙两个生态系统受到干扰后,与乙生态系统相比,甲生态系统的结构和功能超出正常作用范围的幅度大，恢复原状所需要的时间长,波动范围大,说明甲生态系统的抵抗力稳定性较低,乙生态系统的抵抗力稳定性较高,A正确。若乙生态系统的干扰提前,其结构和功能恢复至正常运行范围的时间也会提前,即 点左移,B正确。若甲生态系统受到的干扰强度增大,则其恢复原状所需要的时间延长, 点右移,C正确。乙生态系统在恢复原状后不一定有新物种产生,D错误。
命题点2 生态缸的制作和分析
3. [2023泉州三校联考]为观察生态系统的稳定性，某兴趣小组设计了4个密闭、透明的生态缸，各缸内的组成和条件见表。下列叙述正确的是( B )
生态系统组成 光 水草 藻类 浮游动物 小鱼 泥沙
生态缸编号 ① - + + - +
② + + + - +
③ + + + + +
④ + + + - -
注：“+”表示有；“-”表示无。
A. 生态缸②③④应置于太阳光直射的地方
B. 生态缸②中的氧气含量应该高于生态缸③的
C. 生态缸①的稳定性最弱，生态缸④的稳定性最强
D. 只有生态缸③中含有生态系统必需的全部组成成分
[解析]生态缸②③④应置于散射光下，防止水温过高导致生物死亡，A错误。生态缸②中的氧气含量应该高于生态缸③的，因为③比②中多了小鱼，小鱼会消耗氧气，因此其中的溶解氧含量低，B正确。生态缸①没有光，缺乏能量来源，生态系统的稳定性最弱；生态缸②中成分齐全，且消费者数量较少，生产者、消费者以及分解者之间应保持适宜比例，以维持生态系统的相对稳定，因此，生态缸②的稳定性最强，C错误。生态系统应该具有生产者、消费者和分解者以及非生物的物质和能量，生态缸②③中含有生态系统必需的全部组成成分，D错误。
4. [2023江淮十校联考]某同学用苔藓、金鱼藻、铁线蕨、蚯蚓、鼠妇、蜗牛等生物和一些石块、泥土设计制作一个较为稳定的生态缸，以下叙述正确的是( B )
A. 加入该生态缸的成分按生态系统的组成成分可概括为生产者、消费者和分解者
B. 虽然该生态缸处于密闭状态，但维持缸内生态系统能量流动和信息传递的稳定仍需依赖外界环境
C. 为了维持生态缸的稳定，应当设计保证缸中植物同化的能量与小动物和分解者同化的总能量相当
D. 随着缸中苔藓、金鱼藻、铁线蕨等植物的生长繁殖，该生态缸中物质总量先增加后逐渐维持稳定
[解析]加入该生态缸的成分按生态系统的组成成分可概括为生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量，A错误；为了维持生态缸的稳定，应当设计保证缸中植物同化的能量多于小动物和分解者同化的总能量，C错误；密闭的生态缸内物质虽然存在形式上的变化，但是总量是固定的，D错误。
教师尊享·备课题组
1. [2022海南]珊瑚生态系统主要由珊瑚礁及生物群落组成，生物多样性丰富。下列有关叙述错误的是( B )
A. 珊瑚虫为体内虫黄藻提供含氮物质，后者为前者提供有机物质，两者存在互利共生关系
B. 珊瑚生态系统具有抵抗不良环境并保持原状的能力，这是恢复力稳定性的表现
C. 对珊瑚礁的掠夺式开采会导致珊瑚生态系统遭到破坏
D. 珊瑚生态系统生物多样性的形成是协同进化的结果
[解析]抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力，珊瑚生态系统能抵抗不良环境并保持原状，这是抵抗力稳定性的表现，B错误。
2. [2021湖南]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( B )
A. 食草动物进入早期，其种群数量增长大致呈“ ”形曲线
B. 图中 点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
[解析]食草动物进入早期，食物充足，其种群数量增长大致呈“ ”形曲线，A正确；环境容纳量指的是在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，而图中 点的纵坐标值为食草动物短时间内出现的最大数量，不能代表食草动物的环境容纳量，B错误；在植物与食草动物之间存在负反馈调节，负反馈调节使生态系统中的植物和食草动物数量保持动态平衡，从而维持了生态系统的相对稳定，C正确；过度放牧会导致植物种类和数量大量减少，进而使食草动物因缺少食物而大量死亡，最终造成草原生态系统的抵抗力稳定性降低，D正确。
3. [2021福建，10分]一般情况下，植物开花时间与传粉动物的活跃期会相互重叠和匹配。全球气候变化可能对植物开花时间或传粉动物活跃期产生影响，导致原本时间上的匹配关系发生改变，称为物候错配。物候错配会影响植物的传粉和结实，可引起粮食减产，甚至发生生态安全问题。生产上，为了减轻物候错配造成的影响，常通过人工授粉提高产量。回答下列问题:
（1） 光和温度属于生态系统信息传递中的物理信息。
（2） 延胡索是一种依靠熊蜂传粉的早春短命药用植物。全球气温升高会使延胡索提前开花。科研人员监测了延胡索开花起始时间并统计结实率（如图），监测数据表明开花起始时间越早，结实率越低。从物候错配的角度分析延胡索结实率降低的原因是延胡索提前开花，导致开花时间与熊蜂活跃期重叠时间减少，传粉受影响，结实率降低。
[解析]由题图可知，延胡索开花起始时间越早，结实率越低。从物候错配的角度来看，延胡索提前开花，导致开花时间与熊蜂活跃期重叠时间减少，传粉受影响，因此，延胡索结实率降低。
（3） 为进一步验证物候错配会影响延胡索的传粉和结实。科研人员在物候错配的区域设置同等条件的 和 两个样地。其中， 样地中的延胡索保持自然状态生长； 样地中的延胡索则进行人工授粉，分别统计两样地延胡索的结实率。支持“物候错配会造成延胡索自然结实率降低”观点的实验结果为 样地结实率低于 样地。
[解析]为进一步验证物候错配会影响延胡索的传粉和结实，可在物候错配的区域设置同等条件的 和 两个样地。 样地中的延胡索保持自然状态生长； 样地中的延胡索则进行人工授粉，分别统计两样地延胡索的结实率。如果 样地结实率低于 样地，则支持“物候错配会造成延胡索自然结实率降低”的观点。
作业帮 练透好题 精准分层
基础过关
一、选择题
1. 下列有关生态系统物质循环的说法错误的是( C )
A. 在物质循环过程中，非生物环境中的物质可以被生物群落反复利用
B. 温室效应形成的主要原因是生物圈中的碳循环平衡被打破
C. 碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以含碳有机物的形式进行的
D. 组成生物体的元素，不断进行着从生物群落到非生物环境，又从非生物环境到生物群落的循环过程
[解析]在物质循环过程中，非生物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；煤、石油和天然气的大量燃烧等导致大气中二氧化碳浓度升高，生物圈中的碳循环平衡被打破，从而导致了温室效应的形成，B正确；碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的，二氧化碳是无机物，C错误；组成生物体的元素，不断进行着从生物群落到非生物环境，又从非生物环境到生物群落的循环过程，D正确。
2. [2023渭南模拟]下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是( C )
A. 轻度污染的河流很快恢复，体现了生态系统的自我调节能力
B. 与森林生态系统相比，沙漠生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性均较低
C. 生态系统的自我调节能力是无限的
D. 一般某生态系统中的食物网越复杂，该生态系统抵抗外界干扰的能力就越强
[解析]河流受到轻度污染后能够自我净化，很快恢复，体现了生态系统的自我调节能力，A正确；沙漠生态系统的物种少，结构简单，其抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较低，B正确；生态系统的自我调节能力是有限的，当外界干扰的强度超过一定限度时，生态系统的稳定性急剧下降，生态平衡就会遭到严重破坏，C错误；一般来说，生态系统的食物网越复杂，其抵抗外界干扰的能力就越强，即抵抗力稳定性越强，D正确。
3. [2023武汉一中适应性考试]如图是生态系统中碳循环示意图，箭头表示碳的流动方向，下列说法正确的是( C )
A. 该生态系统的结构包括 、 、 、 、
B. 该生态系统中的食物链可表示为
C. 碳循环进行的同时一定伴随着能量流动
D. 碳是以二氧化碳的形式在生物群落与非生物环境之间及生物群落内部循环往复，这种循环带有全球性
[解析]由题图分析可知， 为生产者， 为初级消费者， 为次级消费者， 为分解者， 为大气中的二氧化碳库，生态系统的结构包括组成成分和营养结构，组成成分包括 、 、 、 、非生物的物质（如 ）和能量，A错误；该生态系统中的一条食物链可表示为 ，不包括 （分解者），B错误；碳循环进行的同时一定伴随着能量流动，C正确；碳以二氧化碳的形式在生物群落与非生物环境之间循环往复，以含碳有机物的形式在生物群落内部循环往复，D错误。
4. [2023哈尔滨质监]生物富集效率可以用生物富集系数 进行量化，计算公式为 生物体中某种物质的浓度/环境中同种物质的浓度，以下有关叙述错误的是( C )
A. 生物富集的过程一般是沿着食物链和食物网进行的
B. 生物富集效率会受生物特性、有害物质性质及环境因素的影响
C. 越大，说明该物质越容易在生物体内分解
D. 在污染物沿着营养级传递过程中，其浓度在较高营养级中不一定增大
[解析]生物富集的过程一般是沿着食物链和食物网进行的，A正确；根据生物富集的特点可知，生物富集效率会受到生物特性、有害物质性质及环境因素的影响，B正确； 生物体中某种物质的浓度/环境中同种物质的浓度， 越大，说明该物质越难在生物体内分解，C错误；污染物沿着营养级传递过程中，其浓度在较高营养级中不一定增大，D正确。
5. [2023双鸭山检测]生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态就是生态平衡，呼伦贝尔草原是一个处于生态平衡的系统。下列说法错误的是( D )
A. 该草原的生产→消费→分解的生态过程正常进行
B. 对抗破坏或干扰使该草原恢复平衡的调节机制是负反馈调节机制
C. 该草原处于生态平衡时表现为结构平衡、功能平衡和收支平衡
D. 呼伦贝尔草原的四季中，物质和能量的输入与输出都基本相同
[解析]呼伦贝尔草原是一个处于生态平衡的系统，故该草原的生产→消费→分解的生态过程正常进行，A正确；负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，对抗破坏或干扰使该草原恢复平衡的调节机制是负反馈调节机制，B正确；该草原处于生态平衡时表现为结构平衡、功能平衡和收支平衡，C正确；呼伦贝尔草原的四季中，物质和能量的输入与输出并不相同，例如夏季输入大于冬季输入，D错误。
6. [2022淄博二模，多选]生态系统具有的某个理想状态称为置位点，在置位点的范围内，生态系统处于动态平衡。输入太高时发生正偏离，反之发生负偏离。下列说法错误的是( CD )
A. 生态系统的输入和输出包含物质、能量和信息
B. 反馈是指系统的输出结果影响和调节系统的输入
C. 生态系统的置位点发生负偏离时，可通过正反馈回到置位点
D. 生态系统的结构越复杂，偏离越大
[解析]生态系统的正常运转需要物质、能量和信息共同作用，据此可推测生态系统的输入和输出包含物质、能量和信息，A正确。系统的输出结果反过来对系统的输入影响和调节的过程为反馈，B正确。生态系统的置位点发生负偏离时，可通过生态系统的负反馈调节回到置位点，C错误。生态系统的结构越复杂，自我调节能力越强，偏离越小，D错误。
7. [2022运城检测]为探究影响生态系统稳定性的因素，四个生物小组制作了如图所示的四组生态瓶。下列相关叙述错误的是( D )
A. 相较于丙、丁两组生态瓶，甲组中各种生物成分更齐全，生物存活的时间最长
B. 甲、乙两组生态瓶相比较说明光照是保持生态系统稳定的前提
C. 甲、丙两组生态瓶相比较说明生产者是联系群落与非生物环境的关键因素
D. 由于生态瓶密闭，所以生态瓶不用置于通风良好处，但要避免阳光直射
[解析]甲组有光照，有植物等生产者，能进行光合作用释放氧气，供其他生物（消费者等）呼吸作用利用，也有泥沙等非生物物质和分解者，利于植物的生活；丙组缺少植物等生产者，不能进行光合作用释放氧气，不利于其他生物的生存；丁组无光照，缺少植物等生产者，也不利于其他生物的生存，因此相较于丙、丁两组生态瓶，甲组中各种生物成分更齐全，生物存活的时间最长，A正确。甲、乙两组互为对照，甲组有光照，乙组无光照，植物不能进行光合作用释放氧气，不利于其他生物的存活，而甲组中生物存活的时间更长，从而能说明光照是保持生态系统稳定的前提，B正确。甲、丙两组的区别在于甲组有生产者，而丙组无生产者，甲组能通过光合作用将无机物合成有机物，生物群落存活时间更长，说明生产者是联系群落与非生物环境的关键因素，C正确。生态瓶应放置在通风、光线良好的地方，但要避免阳光直射，以免温度过高杀死生态瓶内的生物，D错误。
8. [2023哈尔滨质监]“无废弃物农业”体现了我国古代劳动人民的勤劳和智慧。“无废弃物农业”的众多类型之一就是把人畜粪便、枯枝落叶以及农产品加工过程中的废弃物等，采用堆肥和沤肥等多种方式转变为有机肥料，以下叙述错误的是( D )
A. 堆肥和沤肥过程中，微生物将一部分有机物分解为无机物
B. 若农田生态系统的结构和功能处于相对稳定的状态，则该生态系统达到了生态平衡
C. 农田生态系统具备自我调节能力的基础是负反馈调节
D. 与秸秆直接还田相比，堆肥和沤肥有效提高了能量传递效率
[解析]堆肥和沤肥过程中，微生物具有分解作用，将有机物分解为无机物，A正确；该农田生态系统的结构和功能处于相对稳定的状态，即物质和能量的输入输出均衡，生物的种类组成稳定，即达到了生态平衡，B正确；负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础，C正确；堆肥和沤肥不能提高能量传递效率，D错误。
9. [2022丹东模拟]分析生态系统的能量流动和物质循环的关系简图，下列结论正确的是( D )
A. 分解者分解动植物遗体产生的物质和能量可以被植物再利用
B. 能量可驱动物质不断地在生物群落循环往返
C. 能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量
D. 能量流动和物质循环是两个相互依存、不可分割的过程
[解析]分解者分解动植物遗体产生的物质可以被植物再利用，但能量不可以被植物再利用，A错误；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返，B错误；生产者所固定的太阳能总量是指生产者总的同化量，能量③属于能量②，并且能量②③中的部分能量通过能量①散失，因此无法比较能量①②③④的总和与生产者固定的太阳能总量，C错误；能量流动和物质循环是两个相互依存、不可分割的过程，D正确。
10. 下列关于生态系统中信息传递的说法正确的是( C )
A. “插茱萸，可驱秋蚊、灭虫害”中的茱萸传递的是行为信息
B. “人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”中，山寺桃花盛开的原因是接收到了化学信息
C. 莴苣种子必须接受某种波长的光信息才能萌发，说明生命活动的正常进行离不开信息传递
D. 利用昆虫的信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度，属于化学防治
[解析]茱萸通过分泌化学物质来驱秋蚊、灭虫害，传递的是化学信息，A错误；“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”中，由于温度因素，山上与山下的开花时间不同，属于物理信息的传递，B错误；光作为物理信号，刺激莴苣种子萌发，说明生命活动的正常进行离不开信息传递，C正确；利用昆虫的信息素诱捕或警示有害动物属于生物防治，D错误。
11. [2022湖南七校联考]使用催腐剂（含腐生细菌、真菌）有助于解决由焚烧秸秆等带来的环境污染、土地肥力下降等问题。为探究催腐剂对植物落叶的分解作用，某研究小组将带有落叶的表层土壤均分为甲、乙、丙三组，其中甲组不进行处理，浇上等量的蒸馏水。三组均放在无菌且其他条件适宜的环境中，每隔一段时间测定未腐烂的落叶量，结果如图。下列相关分析正确的是( A )
A. 乙组可能是对带有落叶的表层土壤进行了灭菌处理
B. 甲组中参与落叶中有机物分解的生物都是细菌或真菌
C. 丙组是一段时间后在灭菌的带有落叶的表层土壤中加入了催腐剂
D. 催腐剂降解落叶产生的能量和 可被植物重新吸收利用
[解析]乙组的实验结果显示，落叶几乎未被分解，应该是缺乏分解者，推测乙组可能是对带有落叶的表层土壤进行了灭菌处理，A正确；土壤中参与有机物分解的生物除了细菌、真菌，还有土壤小动物等，B错误；由题图分析可知，丙组的实验结果在开始一段时间内与甲组的一致，一段时间后，丙组未腐烂的落叶量明显少于甲组，可推测丙组是一段时间后在带有落叶的表层土壤中加入了催腐剂，C错误；催腐剂降解落叶产生的 可释放到空气中，被植物叶片吸收，用于光合作用，但能量不能被植物重新利用，D错误。
二、非选择题
12. [2021广东，10分]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（ 排放量达到峰值），力争在2060年前实现碳中和（ 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。回答下列问题：
（1） 在自然生态系统中，植物等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，可以自我维持碳循环的平衡（碳中和）。自西方工业革命以来，大气中 的浓度持续增加，引起全球气候变暖，导致的生态后果主要是形成温室效应，加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，对人类和其他许多生物的生存构成威胁（使生物多样性锐减）。
[解析]在自然生态系统中，植物通过光合作用从大气中摄取碳的速率与通过生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致相等，可以自我维持碳循环的平衡。随着工业革命的发展，大气中 的浓度持续增加，引起全球气候变暖，形成温室效应，加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，对人类和其他许多生物的生存构成威胁（使生物多样性锐减）。
（2） 生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是生产者通过光合作用或化能合成作用将 固定为含碳有机物，消费者通过食物网（链）取食利用，分解者通过分解动植物遗体和动物的排泄物等获取碳元素。
[解析]生产者通过光合作用或化能合成作用将 固定为含碳有机物，消费者通过食物网（链）取食利用有机碳，而分解者通过分解动植物遗体和动物的排泄物等获取碳元素。
（3） 全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题，从全球碳循环的主要途径来看，减少煤炭等化石燃料的燃烧和增加绿色植物的光合作用是实现碳达峰和碳中和的重要举措。
[解析]从全球碳循环的主要途径来看，减少煤炭等化石燃料的燃烧（减少碳排放）和增加绿色植物的光合作用（增加碳吸收）是实现碳达峰和碳中和的重要举措。
能力提升
一、选择题
13. 如图为部分碳循环示意图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ代表不同生物类群，①、②代表相关的生理过程，相关叙述错误的是( C )
A. 图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ共同构成生物群落
B. 该生态系统通过捕食关系构成的联系是Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ
C. 经过②过程释放的能量会重新经过①过程进入生物群落
D. 碳元素在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ之间主要以含碳有机物的形式进行传递
[解析]分析题图可知，图中Ⅰ是生产者，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是消费者，Ⅴ是分解者，生产者、消费者、分解者共同构成生物群落，该生态系统通过捕食关系构成的联系是Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ，A、B正确；能量是单向流动的，不能循环利用，C错误；碳元素在生物群落内部主要以含碳有机物的形式进行传递，D正确。
14. [2022汉中模拟]在煤燃烧、有色金属冶炼过程中铅会以微小颗粒形式被排放到大气中，然后沉降在土壤和植物表面，而铅进入植物和动物体内后将不易被排出。下列叙述错误的是( D )
A. 铅能沿食物链在生物体内聚集，营养级越高的生物体内铅含量越高
B. 铅随大气、生物迁移等途径扩散
C. 减少对化石燃料的燃烧、加大清洁能源的开发利用，是未来能源领域的发展趋势
D. 铅通过动植物呼吸作用、分解者分解作用和化石燃料的燃烧等方式返回非生物环境
[解析]铅进入植物和动物体内后不易被排出，能沿食物链在生物体内聚集，营养级越高的生物体内铅含量越高，A正确；根据题干信息可推知，铅随大气、生物迁移等途径扩散，大气中铅的来源之一是化石燃料的燃烧，减少化石燃料的燃烧、加大清洁能源的开发利用是未来能源领域的发展趋势，B、C正确；铅进入生物体内形成的化合物化学性质稳定，不易分解，不能通过动植物呼吸作用、分解者分解作用返回非生物环境，D错误。
15. [2023河南名校联考]如图为某生态系统中碳循环的部分示意图，图中甲～戊代表不同组成成分，①～③表示相关过程， 、 、 代表能量流经丙所处营养级的去向，其中数字代表能量值，单位为 。
下列叙述正确的是( D )
A. ①过程为光合作用，是碳元素进入生物群落的唯一途径
B. 由图中数据可计算出丙到丁的能量传递效率为
C. 乙、丙、丁三种成分的数量关系为依次递减
D. 甲～戊各成分之间存在的信息传递通常为双向进行
[解析]①过程可为光合作用，是碳元素进入生物群落的途径之一，碳还可以通过化能合成作用进入生物群落，A错误； 代表丙（第二营养级）摄入的能量、 代表丙同化的能量， 代表丙用于生长、发育和繁殖的能量。图中 属于乙同化的能量，故丙的同化量为 ，由图中数据无法得出丁的同化量，故不能计算丙到丁的能量传递效率，B错误；若乙是树木，丙是昆虫，丁是食虫鸟，则三种成分的数量关系不是依次递减的，C错误；甲～戊各成分之间存在反馈调节，故信息传递通常为双向进行，D正确。
二、非选择题
16. [2023南京调研，11分]森林及其产品的固碳功能对减缓气候变化具有重要作用，木质林产品 是缓解温室效应的重要碳库。图1为 在森林阶段的部分碳循环示意图；图2中的曲线 表示40年间人类燃烧化石燃料所产生的二氧化碳相对量，曲线 表示40年间环境中二氧化碳的实际增加相对量。请回答下列问题：
（1） 森林生态系统中的碳元素主要以有机物的形式储存在植物体内成为森林碳库。当遭遇人为干扰或自然干扰后，原本储存在植物体中的碳就会释放回大气中，其回归途径除了图1中所示外，还有微生物的分解作用。
[解析]森林生态系统中的碳元素主要以有机物的形式储存在植物体内成为森林碳库。当遭遇人为干扰或自然干扰后，原本储存在植物体中的碳就会释放回大气中，其回归途径除了图1中所示外，还有微生物的分解作用。
（2） 图2中 、 两条曲线变化趋势出现差异的主要原因可能是不同时间生产者的光合作用消耗的二氧化碳的量不同。
[解析]图2中的曲线 表示40年间人类燃烧化石燃料所产生的二氧化碳相对量，曲线 表示40年间环境中二氧化碳的实际增加相对量，二者之间的变化趋势不同的主要原因可能是不同时间生产者的光合作用消耗的二氧化碳的量不同。
（3） 湿地在上亿年的形成过程中，泥炭不断堆积，形成巨大的“碳库”。
① 湿地的水域中有处于挺水层、浮水层和沉水层的不同生物，形成了群落的垂直结构。食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。
[解析]湿地的水域中有处于挺水层、浮水层和沉水层的不同生物，形成了群落的垂直结构。生态系统的物质循环和能量流动是沿着食物链和食物网渠道进行的。
② 湿地中有很多水鸟，多以鱼等水中生物为食。图3表示能量流经某水鸟所处的营养级示意图[单位： ]，其中C表示该营养级用于生长、发育和繁殖的能量，若鱼所处的营养级的同化量为 ，则鱼所处的营养级与其下一营养级（水鸟所处的营养级）之间的能量传递效率为 。若研究一个月内水鸟所处营养级的能量情况，图中未显示出来的能量是未被利用的能量。
图3
[解析]图3中的C表示水鸟所处的营养级用于生长、发育和繁殖的能量，该营养级的同化量为 ，鱼所处的营养级的同化量为
，则两营养级之间的能量传递效率为 。若研究一个月内水鸟所处营养级的能量情况，图中未显示出来的能量是未被利用的能量。
（4） 中国二氧化碳排放力争于2030年前实现碳达峰，争取2060年前实现碳中和。下列相关理解正确的是abc（多选）。
a. 非生物环境中的碳可在碳循环中被生物群落反复利用
b. 不是每个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
[解析]碳循环过程中，非生物环境中的碳可以被生物群落反复利用， 正确；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， 正确；发展低碳经济、植树造林是实现碳平衡的有效手段， 正确。

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