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选择性必修二
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
考点一
考点三
考点二
课标要求 核心素养
1.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 2．分析特定生态系统的生物与非生物因素决定其营养结构 3．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 1.生命观念：物质的循环总是伴随着能量的流动；生态系统通过负反馈调节保持相对稳定
2．科学思维：根据碳循环过程构建循环模型、根据信息特点判断信息类型
课标要求 核心素养
4．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 5．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 3．社会责任：关注温室效应，做出解释，并提出解决问题的思路
4．科学探究：设计制作生态缸，观察其稳定性
考点一　生态系统的物质循环
1．碳循环
(1)循环形式：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。
CO2
(2)过程图解
图中：①光合作用，②呼吸作用，③植物(生产者)，④动物(消费者)，⑤呼吸作用，⑥分解者的分解作用。
(3)物质循环
2．生物富集
(1)概念：生物体从周围环境吸收、积蓄________________________
__________，使其在机体内浓度__________________的现象。
(2)特点
①食物链中营养级越高，生物富集的某种物质浓度就______。
②生物富集也具有_________。
某种元素或难以降解的化合
物
超过环境浓度
越大
全球性
3．能量流动与物质循环的关系
(1)区别
项目 能量流动 物质循环
形式 太阳能→化学能→热能
过程 沿食物链(网)______流动 在生物群落与非生物环境之间____________
范围 生态系统各营养级 ______(生物圈)
特点 ____________、____________ ______性、循环性
单向
单向流动
逐级递减
循环往复
全球
全球
(2)联系
①物质作为能量的______，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为______，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。
②二者同时进行，相互依存、不可分割。
载体
动力
易错整合，判断正误。
(1)碳可在生物群落和非生物环境之间进行循环。( 　　)
(2)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。( 　　)
(3)物质循环和能量流动是两个独立的过程。( 　　)
(4)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。( 　　)
√
×
×
×
(5)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。( 　　)
(6)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。( 　　)
×
×
1．生物圈___(填“是”或“不是”)一个在“物质”上自给自足的系统，_____(填“是”或“不是”)一个在“能量”上自给自足的系统，因为__________________________________________________________
______________________________________________________。
是
不是
物质可以在生物圈内循环利用，而能量不能循环利用，它必须由
生物圈外的太阳能源源不断地输入方可维持正常运转
2．氮元素在生物群落与非生物环境间___(填“能”或“不能”)循环利用。请解释需不断向农田中施加氮肥的原因：__________________
_____________________________________________________________________________________________。
能
农产品源源不断地从
农田生态系统输出，其中的氮元素并不能全部归还土壤，所以需要施加
氮肥。这与物质循环并不矛盾
常见物质循环模型分析
(1)模型一
①先根据双向箭头判断：a和b应为生产者和(以碳循环为例)O——大气中CO2库。据a有多个指出箭头，b有多个指入箭头可以判断a为生产者，b为(以碳循环为例)O——大气中CO2库。
②再根据a→c、c→d判断：c为消费者，剩下的d为分解者。
(2)模型二
①根据a与c之间的双向箭头及a有多个指出箭头，c有多个指入箭头判断：a是生产者，c是(以碳循环为例)O——大气中CO2库。
②根据a、b、d都有箭头指向e以及a、b、d之间的箭头关系可进一步判断：b是初级消费者，d是次级消费者，e是分解者。
(3)模型三
①根据a与e之间的双向箭头及a有多个指入箭头，e有多个指出箭头判断：a为(以碳循环为例)O——大气中CO2库，e为生产者。
②然后观察剩余的几个成分，其中其他生物部分的箭头都指向c，所以c是分解者，剩余的b、d、f则为消费者。整个图解中，食物链是e→f→d→b。
提醒：碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他各成分间的传递均是单向的。
考向?　考查碳循环的过程
(2023·河南部分学校联考)“中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”，这是我国对世界做出的承诺。碳达峰指在某一个时间点，二氧化碳的排放不再增长达到峰值，之后逐步回落。碳中和是指在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量和通过一定途径吸收二氧化碳总量相等，实现二氧化碳“零排放”。下列说法错误的是( 　　)
例 1
C
A．实现碳达峰后，空气中二氧化碳浓度仍可能增加
B．减少化石燃料的燃烧是减少二氧化碳排放的主要举措
C．实现碳中和后生态系统的碳循环会明显减慢
D．植树造林、退耕还草是实现碳中和的有效途径
解析：碳达峰指在某一个时间点，二氧化碳的排放不再增长达到峰值，之后逐步回落，而空气中二氧化碳浓度受排放和吸收双重影响，故其浓度仍可能增加，A正确；化石燃料的大量燃烧是空气中二氧化碳浓度增加的主要原因，B正确；实现碳中和后不会使生态系统的碳循环减慢，反而有助于碳循环的进行，C错误；植树造林、退耕还草可以增加对二氧化碳的吸收，有助于实现碳中和，D正确。
┃┃易错提醒
辨析物质循环的两个易误点
(1)生态系统的物质循环中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统，而是指地球上最大的生态系统——生物圈，因此物质循环具有全球性。
(2)生态系统的物质循环中所说的“物质”并不是指组成生物体的化合物，而是指组成生物体的化学元素，如C、H、O、N、P、S等。
〔变式训练〕
1．(2023·河南洛阳期末)某生态系统碳循环的部分示意图如下，下列有关表述正确的是( 　　)
D
A．图中的字母A表示大气中的CO2库，碳在B、C、D之间主要以含碳有机物的形式循环往返
B．图中的字母B表示生产者，生态系统中的绿色植物都是生产者，生产者都是绿色植物
C．去掉“A→B”的“→”，可将本图改为一个食物网结构示意图，其中A与C的种间关系只有捕食
D．将A的含义变为呼吸作用，其他字母含义不变，去掉A→B的“→”，增加“光→B”，可将本图改为能量流动的示意图
解析：分析图示，A表示大气中的CO2库，B、C、D都属于生物，碳在生物之间主要以含碳有机物的形式单向流动，A错误；B表示生产者，生态系统中的绿色植物都能进行光合作用，都是生产者，但生产者不一定全是绿色植物，如光合细菌、硝化细菌都是生产者，B错误；改成的食物网结构示意图中，A与C的种间关系为捕食与竞争，C错误；能量流动起源于生产者(B)固定的太阳能，包括的生物成分有生产者(B)、消费者(C)和分解者(D)，所有生物都会通过呼吸作用消耗一部分自身的能量(以热能形式散失，不再利用)，因此将A的含义变为呼吸作用，其他字母含义不变，去掉A→B的“→”，增加“光→B”，可将本图改为能量流动的示意图，D正确。
考向?　考查生物富集作用
(2023·福建龙岩六校联考改编)曾震惊世界的日本水俣病是人吃了被甲基汞污染的鱼所引起的，经检测，水俣湾海水中甲基汞的含量为0.017 mg/L(符合0.5 mg/L以下的安全标准)，对海水中具营养关系的甲、乙、丙、丁、戊五种生物体内残存甲基汞的含量分析，结果如表：
例 2
生物 甲 乙 丙 丁 戊
甲基汞浓度/(mg·L－1) 0.05 5 0.51 50 0.48
则以下叙述不正确的是( 　　)
A．生物体内甲基汞含量的积累是通过食物链的途径实现的
B．种群丁体内甲基汞含量是海水的近3 000倍是甲基汞沿食物链逐级富集导致的
C．这五种生物最简单的能量流动过程是甲→戊→丙→乙→丁
D．该生态系统中能量流动开始于生产者固定的太阳能
解析：表中生物构成两条食物链：甲→丙→乙→丁和甲→戊→乙→丁。食物链是能量流动的渠道，故这五种生物最简单的能量流动过程是甲→丙→乙→丁和甲→戊→乙→丁，C错误。
C
〔变式训练〕
2．长江十年禁渔令颁布后，人们把目光投向了人工养殖。下图是一个生态环境改善型鱼塘物质循环流程图。下列有关分析正确的是( 　　)
C
A．螺蛳位于食物链的第三营养级，可以促进该生态系统的物质循环
B．增加沉水植物的种类有利于促进其对鱼、虾、蟹粪便中有机物的吸收
C．对鱼、虾、蟹的捕捞强度过大会导致该生态系统的自我调节能力下降
D．不同年龄段的某种草食性鱼分布在不同水层，说明群落具有垂直结构
解析：分解者是生态系统中将动植物残体、排泄物等所含的有机物质转换为简单的无机物的生物，螺蛳利用的是消费者的有机废弃物，属于分解者，不属于第三营养级，A错误；沉水植物属于生产者，只能利用无机物合成有机物，B错误；对鱼、虾、蟹的捕捞强度过大会破坏生态系统的食物链，使该生态系统的组分减少，导致抵抗力稳定性下降，最终导致该生态系统的自我调节能力下降，C正确；不同年龄段的某种草食性鱼属于同一种群，而群落的垂直结构指不同种群所处的空间位置有垂直方向上的分层，D错误。
考向?　物质循环与能量流动的关系分析
(2022·北京昌平高三期中)分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图，不能得到的结论是( 　　)
例 3
C
A．物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动
B．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
C．能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量
D．碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
解析：生产者所固定的太阳能总量是指生产者总的同化量，是流经该生态系统的总能量，大于能量①②③④的总和，C错误。
〔变式训练〕
3．某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5 cm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，对土壤处理情况如表所示。下列有关叙述错误的是( 　　)
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
B
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，2、4组中的落叶被不同程度分解
解析：该实验有两个自变量：土壤是否灭菌和土壤的湿度，因此可以探究不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用；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；1组和3组土壤灭菌，没有微生物分解落叶，2组和4组土壤没有灭菌，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。
考点二　生态系统的信息传递
1．信息的概念：指日常生活中，可以______的消息、情报、指令、数据与信号等。
传播
2．信息的种类、特点、来源及实例[连线]
答案：①—b—Ⅲ—C　②—c—Ⅰ—A　③—a—Ⅱ—B
3．信息传递过程
4．信息传递在生态系统中的作用
5．信息传递在农业生产中的应用
(1)提高____________的产量。如利用模拟的____________吸引大量的传粉动物，就可以提高果树的________________________。
(2)对____________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____________。
农畜产品
动物信息
传粉效率和结实率
有害动物
种群密度
易错整合，判断正误。
(1)变色龙变化体色，主要是向同类传递行为信息。( 　　)
(2)能量流动是单向的，物质循环和信息传递都是双向的。( 　　)
(3)当食草动物看到青草明显减少时，部分个体会另觅取食地，这体现了生态系统的信息传递功能。( 　　)
(4)羊和草之间的信息传递有利于调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。( 　　)
(5)通过生态系统的信息传递，可以防治有害动物，也可以提高农产品或畜产品的产量。( 　　)
×
×
√
√
√
1．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，雌雄个体能相互识别、交配，保证种群的繁衍。
2．(1)狼能依据兔留下的气味去捕食后者，兔同样也能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕，这说明信息能____________________________
____________________。
(2)莴苣、茄、烟草的种子必须接受某种波长的光才能萌发说明___________________________________________________。
调节生物的种间关系，进而维持
生态系统的平衡与稳定
生命活动的正常进行，离不开信息传递
1．生态系统的信息传递模型
(1)生态系统的信息既可来自生物，也可来自环境。
(2)信息传递可存在于生物与生物之间，包括同种生物间和异种生物间，还可存在于生物与非生物环境之间。
(3)生态系统的信息传递可以是双向的，也可以是单向的；既可以从低营养级向高营养级传递，也可以从高营养级向低营养级传递。
2．信息传递在生态系统中的作用整合
3．生态系统三大功能的比较
项目 能量流动 物质循环 信息传递
特点 单向流动，逐级递减 循环性、全球性 往往是双向的
范围 生态系统中各营养级 生物圈 生物之间、生物与无机环境之间
途径 食物链和食物网 多种方式
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
①能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解
②物质是能量沿食物链(网)流动的载体
③能量是物质在生态系统中往复循环的动力
考向?　信息传递种类及作用
(2023·福建适应性测试)信息传递在生态系统中具有重要的作用。下列能体现信息调节种间关系作用的是( 　　)
A．油蒿分泌化学物质抑制多种植物种子的萌发
B．长日照可促进苗圃中的落叶松幼苗推迟休眠
C．鲣鸟表演复杂的舞蹈动作吸引异性前来交配
D．昏暗蜂房内蜜蜂用触角感受同伴的舞蹈信息
例 4
A
解析：油蒿分泌化学物质抑制多种植物种子的萌发，体现了信息能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定，A符合题意；长日照可促进苗圃中的落叶松幼苗推迟休眠，体现了生命活动的正常进行，离不开信息的作用，B不符合题意；鲣鸟表演复杂的舞蹈动作吸引异性前来交配，体现了生物种群的繁衍，离不开信息传递，C不符合题意；昏暗蜂房内蜜蜂用触角感受同伴的舞蹈信息，体现了生命活动的正常进行，离不开信息的作用，D不符合题意。
〔变式训练〕
4．(2023·北京西城高三模拟)有些植物在遭受疾病或干旱时会提前开花。研究人员发现，饥饿的熊蜂频繁在叶片上打洞但并不多做停留，也没有把切割下的叶片带回巢穴。被熊蜂打洞的植物会提前15～16天开花。人为模仿熊蜂在叶片上打洞后发现，植物虽然提前开花，但提前速度远比不上熊蜂打洞的效果。下列叙述不正确的是( 　　)
A．植物遭受疾病或干旱时提前开花是对逆境的适应
B．饥饿的熊蜂在叶片上打洞是为了取食植物叶片
C．推测熊蜂打洞可给植物传递物理信息和化学信息
D．熊蜂打洞让植物提前开花能调节生物种间关系
B
解析：饥饿的熊蜂在叶片上打洞不是为了取食植物叶片，因为其并未将切割下的叶片带回巢穴，B错误。
考向?　信息传递、能量流动、物质循环比较
下图表示生态系统各组成成分之间的能量流动、物质循环及信息传递过程，则甲、乙、丙三图可依次表示( 　　)
例 5
C
A．能量流动、碳的循环、信息传递
B．能量流动、信息传递、碳的循环
C．碳的循环、能量流动、信息传递
D．信息传递、能量流动、碳的循环
解析：生态系统的碳循环具有循环往返、全球性的特点，在生物群落内是单向的，图甲可表示碳的循环；在生态系统内能量流动是单向的，图乙可表示能量的流动；而生态系统的信息传递，不论在生物与无机环境之间、生物与生物之间都是双向的，图丙可表示信息传递。
┃┃归纳提示
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、全球性 往往是双向的
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
途径 食物链和食物网 多种
联系 同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体 〔变式训练〕
5．(2023·山东济南开学考试)如图为生态系统信息传递模式图，相关叙述不正确的是( 　　)
A
A．信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的
B．生态系统的主要功能是能量流动、物质循环和信息传递
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．生态系统的各组成成分间都有各种形式的信息传递
解析：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、全球性信息传递一般为双向。
考点三　生态系统的稳定性
1．生态平衡与生态系统的稳定性
(1)生态平衡
概念：生态系统的_______________处于____________的状态，就是生态平衡。
结构和功能
相对稳定
(2)生态平衡的特征
①结构平衡：生态系统_______________保持相对稳定。
②功能平衡：________________________的生态过程正常进行，保证了物质___________，能量___________，生物个体______________。
③收支平衡：例如，在某生态系统中，植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的_______________，处于比较稳定的状态。
各组成成分
生产—消费—分解
总在循环
不断流动
持续发展和更新
有机物的量
(3)生态平衡的调节机制——负反馈
①负反馈：在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为______调节该系统的工作，并且使系统工作的效果________________，它可使系统保持稳定。
②负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备__________________的基础。
信息
减弱或受到限制
自我调节能力
(4)生态系统的稳定性
①概念：生态系统_______________自身_______________处于相对平衡状态的能力。
②特点：生态系统的自我调节能力是_________。当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的稳定性急剧下降，生态平衡遭到严重破坏。
维持或恢复
结构和功能
有限的
2．抵抗力稳定性和恢复力稳定性
(1)概念
①抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能____________的能力。
②恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后___________的能力。
保持原状
恢复到原状
(2)抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较
3．提高生态系统的稳定性
(1)控制对生态系统的干扰强度，在不超过______________________
的范围内，合理适度地利用生态系统。
(2)对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的_____________投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
生态系统自我调节能力
物质、能量
易错整合，判断正误。
(1)生物多样性高有利于提高生态系统的自我调节能力。( 　　)
(2)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。( 　　)
(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)自我调节能力越强的生态系统，其恢复力稳定性也就越高。( 　　)
√
√
×
×
(5)生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统的恢复力稳定性就越强。( 　　)
(6)森林生态系统的抵抗力稳定性要比草原生态系统高。( 　　)
(7)一个生态系统的抵抗力稳定性很低，则恢复力稳定性就一定很高。( 　　)
(8)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。( 　　)
√
×
×
×
1．在个体水平稳态的维持上，有没有类似生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的情况？
提示：人体在遇到病原体入侵时，免疫系统会抵抗病原体的入侵，这与生态系统的抵抗力稳定性相似；人体也有恢复稳态的机制和趋势，在大病初愈时，有些功能需要恢复到正常水平，这与恢复力稳定性相似。
2．想一想，研究不同生态系统在抵抗力稳定性和恢复力稳定性两方面存在的差别，对自然生态系统的利用和保护有什么意义？
提示：在利用自然生态系统时，要根据不同类型生态系统抵抗力稳定性的差异，合理控制对生态系统的干扰强度，干扰不能超过生态系统抵抗力稳定性的范围；在保护自然生态系统时，要根据不同类型生态系统恢复力稳定性的差异，合理确定保护对策，如采取封育措施，补充相应的物质、能量，修补生态系统的结构，增强生态系统的恢复力。
“三看法”判断生态系统调节中正反馈和负反馈[科学思维]
正反馈调节 负反馈调节
“看”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
“看”调 节结果 常使生态系统远离稳态 有利于生态系统保持相对稳定
“看”实 例分析
考向?　考查生态系统的稳定性及调节机制
(2023·宁夏石嘴山三中月考)以下实例可以说明生态系统具有自我调节能力的是( 　　)
A．废弃多时的耕地上会逐渐生长出杂草，进而逐渐出现小灌木林
B．豆科植物能供给根瘤菌有机养料，同时能通过根瘤菌获得含氮养料
C．山区植被遭到破坏或掠夺式砍伐后造成水土流失甚至泥石流的发生
D．草原上羊数量剧增会导致草的数量减少，进而抑制了羊的数量增长
例 6
D
解析：废弃多时的耕地上会逐渐生长出杂草，进而逐渐出现小灌木林，属于群落的演替，A不符合题意；豆科植物能供给根瘤菌有机养料，同时能通过根瘤菌获得含氮养料，说明豆科植物和根瘤菌是互利共生关系，B不符合题意；植被破坏导致泥石流发生，是自然灾害，没有体现自我调节能力，C不符合题意；草原上羊数量剧增会导致草的数量减少，进而抑制了羊的数量增加，体现了生态系统的自我调节能力，D符合题意。
〔变式训练〕
6．(2023·安徽芜湖质检)一个系统作用的效果反过来又促进或抑制了这个系统的工作，如果是促进，该调节就是正反馈，反之则是负反馈。如图1为某草原生态系统中的反馈调节示意图，图2为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动，下列分析正确的是( 　　)
D
A．图1中生物和非生物的物质和能量构成了完整的生态系统
B．甲、乙、丙三者之间的食物联系是乙→丙→甲
C．乙一定是生态系统中的生产者，最可能是草本植物
D．图1中存在负反馈调节，图2中存在正反馈调节
解析：生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，而图1中缺少分解者，A错误；由图1中种群数量的变化，可得出甲、乙、丙三者之间的食物关系是乙→甲→丙，B错误；甲、乙、丙三者之间的捕食关系是乙→甲→丙，但乙不一定是生态系统中的生产者，C错误；图1是负反馈调节，图2是正反馈调节，D正确。
考向?　辨析生态系统的稳定性
(2023·湖北天门、仙桃、潜江联考)下列有关生态系统稳定性的叙述正确的是( 　　)
A．负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础
B．生态系统稳定性的高低可通过种群内个体数目的多少来体现
C．同等强度干扰下，草原生态系统比沙漠生态系统恢复速度慢
D．“野火烧不尽，春风吹又生”，体现了生态系统的抵抗力稳定性
例 7
A
解析：负反馈调节在生态系统中普遍存在，是生态系统自我调节能力的基础，A正确；生态系统稳定性的高低可通过生物种类的多少来体现，B错误；因草原的环境条件较沙漠优越，所以，草原生态系统恢复力稳定性比沙漠强，故同等强度干扰下，草原生态系统比沙漠生态系统恢复速度快，C错误；“野火烧不尽，春风吹又生”，体现了生态系统的恢复力稳定性，D错误。
┃┃归纳概括
抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系
〔变式训练〕
7．如图表示正常生态系统受到一定程度的干扰后，生态系统抵抗力稳定性与恢复力稳定性关系示意图。下列说法不正确的是( 　　)
C
A．一般情况下，生态系统的抵抗力稳定性与物种的复杂程度呈正相关
B．曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调节能力
C．不同生态系统C→D所需时间不同，说明生态系统抵抗力稳定性大小不同
D．S3所代表的面积越小，生态系统的自我调节能力越高
解析：生态系统的抵抗力稳定性与营养结构相关，营养结构越复杂，生态系统的抵抗力稳定性越高，反之则越低，A正确；曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调节能力，B正确；不同生态系统C→D所需时间不同，说明生态系统恢复力稳定性大小不同，C错误；S3所代表的面积越小，说明生态系统的自我调节能力越强，D正确。
考向?　设计并制作生态缸
现有A、B两个密闭透明的生态瓶，其生物组成和光照条件见表。一段时间后，发现A瓶的生态系统较B瓶的稳定。下列分析合理的是( 　　)
注：“＋”表示有，“－”表示无。
例 8
生态瓶 编号 光照 含微生物 的泥沙 浮游藻类 水草 浮游动物
A ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
B － ＋ ＋ ＋ ＋
D
A．A瓶中的所有生物组成了食物网，而B瓶中所有生物组成一条食物链
B．A瓶中有光照，生产者固定的全部太阳能是能量流动的源头
C．B瓶浮游动物种群密度降低只是因为缺乏食物
D．当A瓶中能量的输入≥能量的散失时，处于稳定状态
解析：A瓶中的浮游动物捕食浮游藻类和水草，组成了食物网，且A瓶中的分解者不参与食物网的组成，B瓶中所有生物不一定组成一条食物链，A错误；A瓶中有光照，生产者固定的全部太阳能，是流经生态系统的总能量，而能量流动的源头是太阳能，B错误；B瓶浮游动物种群密度降低是因为缺乏阳光，C错误；当A瓶中能量的输入≥能量的散失时，A瓶的生态系统处于相对稳定状态，D正确。
┃┃归纳拓展
1．设计制作生态缸的要求
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，成分齐全(具有生产者、消费者和分解者) 生态缸中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定
设计要求 相关分析
生态缸的材料必须透明 太阳光能够透过，为光合作用提供光能，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；缸内储备一定量的空气
2.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缸中生态系统的稳定性。
1．(2021·北京卷)野生草本植物多具有根系发达、生长较快、抗逆性强的特点，除用于生态治理外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收获后剩余的菌渣可作肥料或饲料。相关叙述错误的是( 　　)
A．种植此类草本植物可以减少水土流失
B．菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用
C．用作培养基的草本植物给食用菌提供碳源和氮源
D．菌渣作饲料实现了物质在植物、真菌和动物间的转移
B
解析：此类草本植物根系发达可以固定更多的土壤，故种植此类草本植物可以减少水土流失，A正确；能量可多级利用，但不能循环利用，B错误；草本植物含有蛋白质和纤维素，可给食用菌提供碳源和氮源，C正确；草本植物可栽培食用菌，而菌渣可作肥料或饲料，故实现了物质在植物、真菌和动物间的转移，D正确。
2．(2020·全国Ⅲ卷)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．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CO2形式循环
A
解析：本题主要考查生态系统碳循环的环节、形式以及参与碳循环的生态系统组成成分。碳循环过程中，碳在生物群落内的流动过程要依靠生产者、消费者和分解者，A错误；光合作用是碳循环的重要环节，绿色植物的光合作用是碳元素进入生物群落的主要途径，B正确；碳元素从生物群落回到无机环境的途径有生产者、消费者和分解者的呼吸作用，分解者主要是土壤微生物，C正确；碳在无机环境与生物群落之间以CO2的形式循环，在生物群落内部以含碳有机物的形式传递，D正确。
3．(2020·江苏卷改编)蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。下图为某农业生态系统的示意图，下列叙述错误的是( 　　)
C
A．该生态系统中各种微生物不一定属于分解者
B．该生态工程设计突出体现了物质循环再生的原理
C．农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥
D．影响蚯蚓分解处理效率的因素有温度、含水量等
解析：生态系统中的微生物不一定是分解者，如硝化细菌为生产者，A正确；该生态系统中，物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用，体现了物质循环再生原理，B正确；植物获得的能量来自太阳光能，C错误；分析图示可知，影响蚯蚓分解处理效率的因素有温度和含水量等，D正确。故选C。
4．(2020·山东卷)与常规农业相比，有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥、农药的使用，加大有机肥的应用，对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中部分生物类群及食物关系如图所示，三种农业模式土壤生物情况如表所示。
取样深度 (cm) 农业模式 生物组 分(类) 食物网复杂程度
(相对值)
0－10 常规农业 15 1.06
有机农业 19 1.23
无公害农业 17 1.10
10－20 常规农业 13 1.00
有机农业 18 1.11
无公害农业 16 1.07
(1)土壤中的线虫类群丰富，是土壤食物网的关键组分。若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级，与食细菌线虫相比，捕食性线虫同化能量的去向不包括________________________。 某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统，其判断依据是________________________
_____________________________________________。
(2)取样深度不同，土壤中生物种类不同，这体现了群落的 ______结构。 由表中数据可知，土壤生态系统稳定性最高的农业模式为____________，依据是____________________________________。
流入下一个营养级
土壤是由各类土壤生物组成
的生物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体
垂直
有机农业
生物组分多，食物网复杂程度高
(3)经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他生物类群，从土壤生物食物关系的角度分析，捕食性线虫体内镉含量高的原因是_______________________________________。
(4)植食性线虫主要危害植物根系，研究表明，长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数量减少，依据图中信息分析，主要原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
镉随着食物链的延长逐渐积累
长期施用有机肥后腐生细菌增加使食细菌线虫增加，引起捕食性线虫增加，植食性线虫因被大量捕食而减少，减少量多于其因植物根系增长而增加的量
解析：(1)根据以上分析可知，一个营养级的生物所同化的能量一般用于4个方面：一是呼吸消耗；二是分解者分解；三是流入下一营养级；四是未利用的能量。根据图示可知图中捕食性线虫处于最高营养级，因此与食细菌线虫相比同化能量的去向不包括流入下一营养级。根据以上生态系统的概念分析可知，土壤是由各类土壤生物组成的生物群落与土壤无机环境相互作用构成的统一整体，因此属于生态系统。(2)根据以上分析可知，群落的空间结构包括垂直结构和水平结构，垂直结构的特点是分层现象，水平结构的特点是镶嵌分布，因此土壤中深度不
同，土壤动物的不同体现了明显的分层现象，属于群落的垂直结构。生态系统稳定性与自我调节能力有关，一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，稳定性就越高，因此分析表中数据可知，有机农业土壤中生物组分多，食物网复杂程度高，是土壤生态系统稳定性最高的农业模式。(3)生物富集作用亦称“生物放大作用”。指通过生态系统中食物链或食物网的各营养级的传递，某些污染物，如放射性化学物质和合成农药等，在生物体内逐步浓集增大的趋势。而且随着营养级的不断提高，有害污染物的浓集程度也越高，因此
土壤中的污染物铬随着食物链延长逐渐积累，出现富集现象，在最高营养级生物捕食性线虫体内含量最高。(4)根据图中信息可知，长期施用有机肥后，土壤中腐生细菌数量增加，导致食细菌线虫数量增加，在食物网中引起捕食性线虫数量的增加，这使得植食性线虫由于被大量捕食而数量减少，且减少量多于因植物根系增长而增加的数量。

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