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课时作业
1．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．碳在非生物环境与生物群落之间主要以CO2的形式循环
2．碳中和是指减少含碳温室气体的排放，采用合适的措施固碳，最终达到碳平衡，下列相关叙述错误的是(　　)
A．碳在生物群落中沿着食物链(网)循环流动
B．化石燃料的大量燃烧打破了碳循环的平衡
C．碳在非生物环境中主要以CO2和碳酸盐形式存在
D．大力植树造林、使用清洁能源有利于实现碳中和
3．如图为某人工生态系统中碳流动模式图，相关叙述正确的是(　　)
A．蘑菇作为生产者可为土壤微生物生命活动提供有机物
B．碳元素在生态系统中的流动离不开能量的驱动过程
C．碳元素在各种生物之间的流动形式是含碳的有机物及CO2
D．③④提高了生态系统能量传递效率
4．莹蚊的幼虫生活在水中。为了防治莹蚊，人们在某湖泊长期喷洒杀虫剂DDT。该杀虫剂在生物体内很难降解，使用初期效果显著，后期效果下降，停用后检测该湖泊水体和几种生物体内的DDT浓度，结果如表所示。下列有关说法正确的是(　　)
检测对象 水 A B C D
DDT浓度(μg/kg) 0.02 15.5 16.1 0.1 0.53
A.该湖泊生态系统的结构是指群落和无机环境
B．DDT的使用导致莹蚊幼虫产生抗药性突变
C．分析表中数据可推测生物B处于最低营养级
D．DDT存在生物富集现象且该现象具有全球性
5．(2022·湖南，8)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(　　)
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
6．2021年我国科学家首次将CO2人工转化为淀粉，对实现碳中和意义重大。下列相关叙述正确的是(　　)
A．将CO2人工转化为淀粉的过程不需要额外输入能量
B．生物群落与非生物环境之间的碳循环离不开分解者
C．群落演替相对稳定后植物吸收与释放CO2速率大致相等
D．该技术应用将使我们不再需要植树造林和寻找清洁能源
7．“黄四娘家花满蹊，千朵万朵压枝低。留连戏蝶时时舞，自在娇莺恰恰啼。”杜甫的诗中描绘了百姓人家与大自然和谐相处的场景。下列相关叙述错误的是(　　)
A．可以使用标记重捕法调查某种蝴蝶的种群密度
B．黄莺的鸣叫属于物理信息，物理信息可来自生物内部或非生物环境
C．为防止果树遭受虫害，利用昆虫信息素诱捕有害动物属于化学防治
D．光照时间的长短对植物开花期的影响体现了生物种群的繁衍离不开信息传递
8．虫媒花植物的花具有蜜腺和鲜艳的花瓣，还能释放有芳香气味的物质，以此吸引蜜蜂前来采蜜。蜜蜂中的侦查蜂发现蜜源后，会借助“圆形舞”等舞蹈动作告知同伴蜜源的方向和距离。蜜蜂在采花蜜的过程中，为虫媒花植物进行了传粉，使其受粉概率增大，繁殖率也得到了提升。下列叙述错误的是(　　)
A．虫媒花植物释放的信息属于化学和物理信息
B．侦查蜂释放的信息属于行为信息
C．侦查蜂释放的信息与蜜蜂的生存有密切关系
D．上述事实说明信息传递只能发生于同一种群内
9．甜菜夜蛾是一种世界性顽固害虫，对农业生产危害很大。当甜菜夜蛾啃食植物叶片时，植物会产生一些萜类和吲哚类物质，并释放到空气中吸引小茧蜂，小茧蜂可以在甜菜夜蛾的幼虫体内产卵，卵利用其体内营养物质孵化。同时在农业生产中，为了防治甜菜夜蛾的危害也可以采用黑光灯诱捕和喷洒甲维盐等化学药剂等措施。根据以上信息，判断下列叙述正确的是(　　)
A．当甜菜夜蛾啃食时，植物将萜类和吲哚类物质释放到空气中，吸引小茧蜂属于行为信息
B．小茧蜂与植物之间的关系属于捕食关系
C．化学药剂甲维盐的使用、黑光灯诱捕等都属于生物防治
D．黑光灯诱捕运用的原理是甜菜夜蛾的趋光性
10．(2025·八省联考山西、陕西、宁夏、青海)工农业生产等人类活动影响生态系统的碳、氮循环。下列叙述错误的是(　　)
A．氮元素会沿食物链逐渐在生物体内积累，导致出现生物富集现象
B．碳、氮循环与生态系统能量传递和信息传递相伴发生
C．在农业生产中，增加固氮植物的配比可促进氮元素的循环
D．合理施氮肥有利于提高作物产量
11．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(　　)
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
12．(2024·河北，17，改编)通过系统性生态治理，如清淤补水、种植水生植物和投放有益微生物等措施，白洋淀湿地生态环境明显改善。下列叙述错误的是(　　)
A．清除淀区淤泥减少了系统中氮和磷的含量，可使水华发生概率降低
B．对白洋淀补水后，可大力引入外来物种以提高生物多样性
C．种植水生植物使淀区食物网复杂化后，生态系统抵抗力稳定性增强
D．水中投放能降解有机污染物的有益微生物可促进物质循环
13．利用土壤微生物制作的催腐剂能够将小麦秸秆中的纤维素、木质素、粗蛋白等物质降解成单糖和无机盐等水溶性物质。科研人员研究了不同微生物催腐剂对小麦秸秆的降解作用，结果如表所示。下列叙述错误的是(　　)
催腐剂名称 秸秆降解率 水溶物比率
对照(CK) — 10.28
木霉 20.81 12.33
沃土 14.91 9.43
巨景 13.62 12.81
A.催腐剂中的土壤微生物通过分解作用参与生态系统的物质循环
B．三种催腐剂处理的土壤能为植物生长提供最多营养的可能是巨景
C．沃土组水溶物比率比对照组低的原因可能是部分水溶物用于微生物生长等生命活动
D．使用微生物催腐剂可提高土壤有机质含量，为农作物生长提供物质和能量
14．大气氮沉降是指大气中的含氮化合物通过降水和降尘被输入到土壤或水体中，对植物生产力和生态系统碳循环等造成不良影响。为在植物多样性降低和大气氮沉降背景下，对草地生态系统进行科学管理，科研人员进行了相关研究。
(1)碳循环是指碳元素不断在____________________________之间反复循环的过程。碳循环失衡会导致温室效应加剧，全球变暖，南极冰盖融化等，同时还会加速土壤中__________________________对有机碳的分解，释放温室气体，进一步加剧温室效应，此调节机制为________反馈调节。
(2)土壤有机碳库是全球陆地表层系统中最大的碳库，其微小变动会对碳平衡产生巨大影响。研究者通过模拟实验对某草地生态系统开展相关研究。
①据图1分析，该实验的目的是探究低植物多样性条件下，__________________________
__________________。
②地下植物碳库是土壤有机碳库的主要来源。研究者进一步对植被地下生物量进行测定，结果如图2。适度放牧可以缓解氮添加导致的土壤有机碳含量降低的原因可能是__________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)科研人员对高植物多样性群落也进行了相关研究，结果如图3。结合图1、图3进行分析，提出保护土壤有机碳库的两条措施。
15．为研究外来植物的引入对本地生态系统碳循环的影响，研究人员展开了相关实验。
(1)研究人员构建多个实验生态系统。系统中添加的外来植物、当地植物、土壤微生物和食草动物等生物构成了________。所有实验系统外均用透光的网膜隔离，目的是________(填字母)。
a．保证生产者光合作用所需光能
b．防止系统内外动物迁出、迁入
c．阻止实验系统内的热能散失
(2)请在图中补充文字、箭头及相应的生理过程，完善实验生态系统的碳循环过程。
(3)研究人员测定不同实验系统(引入的外来植物比例不同)的部分指标如图所示。
注：比叶面积＝总植物叶面积/总植物干重。
①结果显示，随外来植物所占比例升高，__________________________。
②随着快速生长的外来植物的引入，输入生态系统的________增加，沿________流动，进而影响系统内其他生物的生物量。
(4)我国提出了“碳中和”的目标，即通过某种方式抵消生态系统产生的CO2，实现CO2“零排放”。根据实验结果及所学知识，辩证分析引入快速生长的外来植物对碳中和的影响。
课时作业（解析版）
1．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．碳在非生物环境与生物群落之间主要以CO2的形式循环
答案：A
2．碳中和是指减少含碳温室气体的排放，采用合适的措施固碳，最终达到碳平衡，下列相关叙述错误的是(　　)
A．碳在生物群落中沿着食物链(网)循环流动
B．化石燃料的大量燃烧打破了碳循环的平衡
C．碳在非生物环境中主要以CO2和碳酸盐形式存在
D．大力植树造林、使用清洁能源有利于实现碳中和
答案：A
解析：碳在生物群落中沿着食物链(网)单向流动，A错误。
3．如图为某人工生态系统中碳流动模式图，相关叙述正确的是(　　)
A．蘑菇作为生产者可为土壤微生物生命活动提供有机物
B．碳元素在生态系统中的流动离不开能量的驱动过程
C．碳元素在各种生物之间的流动形式是含碳的有机物及CO2
D．③④提高了生态系统能量传递效率
答案：B
解析：蘑菇作为分解者，不可为土壤微生物生命活动提供有机物，A错误；物质是能量的载体，能量是物质循环的动力，碳元素在生态系统中的流动离不开能量的驱动过程，B正确；碳元素在各种生物之间的流动形式是含碳的有机物，在生物与环境之间的流动形式是CO2，C错误；该人工生态系统的建立能提高能量的利用率，但不能提高能量的传递效率，D错误。
4．莹蚊的幼虫生活在水中。为了防治莹蚊，人们在某湖泊长期喷洒杀虫剂DDT。该杀虫剂在生物体内很难降解，使用初期效果显著，后期效果下降，停用后检测该湖泊水体和几种生物体内的DDT浓度，结果如表所示。下列有关说法正确的是(　　)
检测对象 水 A B C D
DDT浓度(μg/kg) 0.02 15.5 16.1 0.1 0.53
A.该湖泊生态系统的结构是指群落和无机环境
B．DDT的使用导致莹蚊幼虫产生抗药性突变
C．分析表中数据可推测生物B处于最低营养级
D．DDT存在生物富集现象且该现象具有全球性
答案：D
解析：该湖泊生态系统的结构是指生态系统的组成成分(包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者)和营养结构(食物链和食物网)，A错误；莹蚊幼虫本身就存在抗药性突变，DDT只是对抗药性突变起选择作用，B错误；由于DDT很难分解，因此会随着食物链的延长而逐渐在高营养级积累增加，A、B含有DDT的量最多，可能是最高营养级，C错误。
5．(2022·湖南，8)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(　　)
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
答案：B
解析：能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，该模式提高了空间、资源的利用率，不能提高能量的传递效率，A错误；生态系统的物理信息有光、声、温度、湿度、磁力等，采用灯光诱虫杀虫利用了光，是物理信息的传递，B正确；捕食关系是指群落中两个物种之间的关系，硬壳蟹(非蜕壳)和软壳蟹(蜕壳)属于同一物种，两者之间的摄食关系不属于捕食，C错误；生态系统中的能量传递是单向的，不能循环利用，D错误。
6．2021年我国科学家首次将CO2人工转化为淀粉，对实现碳中和意义重大。下列相关叙述正确的是(　　)
A．将CO2人工转化为淀粉的过程不需要额外输入能量
B．生物群落与非生物环境之间的碳循环离不开分解者
C．群落演替相对稳定后植物吸收与释放CO2速率大致相等
D．该技术应用将使我们不再需要植树造林和寻找清洁能源
答案：B
解析：将CO2人工转化为淀粉的过程是吸能反应，需要额外输入能量，A错误；分解者可以把有机物分解为无机物，所以生物群落与非生物环境之间的碳循环离不开分解者，B正确；群落演替相对稳定后植物吸收CO2速率与所有生物释放的CO2大致相等，C错误；我们仍需要植树造林和寻找清洁能源以实现碳中和，D错误。
7．“黄四娘家花满蹊，千朵万朵压枝低。留连戏蝶时时舞，自在娇莺恰恰啼。”杜甫的诗中描绘了百姓人家与大自然和谐相处的场景。下列相关叙述错误的是(　　)
A．可以使用标记重捕法调查某种蝴蝶的种群密度
B．黄莺的鸣叫属于物理信息，物理信息可来自生物内部或非生物环境
C．为防止果树遭受虫害，利用昆虫信息素诱捕有害动物属于化学防治
D．光照时间的长短对植物开花期的影响体现了生物种群的繁衍离不开信息传递
答案：C
解析：蝴蝶属于活动能力强，活动范围大的动物，因此可以使用标记重捕法调查蝴蝶的种群密度，A正确；为防止果树遭受虫害，用昆虫信息素诱捕有害动物，属于生物防治，C错误。
8．虫媒花植物的花具有蜜腺和鲜艳的花瓣，还能释放有芳香气味的物质，以此吸引蜜蜂前来采蜜。蜜蜂中的侦查蜂发现蜜源后，会借助“圆形舞”等舞蹈动作告知同伴蜜源的方向和距离。蜜蜂在采花蜜的过程中，为虫媒花植物进行了传粉，使其受粉概率增大，繁殖率也得到了提升。下列叙述错误的是(　　)
A．虫媒花植物释放的信息属于化学和物理信息
B．侦查蜂释放的信息属于行为信息
C．侦查蜂释放的信息与蜜蜂的生存有密切关系
D．上述事实说明信息传递只能发生于同一种群内
答案：D
解析：虫媒花植物鲜艳的花瓣，属于物理信息，释放有芳香气味的物质，属于化学信息，A正确；侦查蜂跳“圆形舞”属于行为信息，B正确；侦查蜂释放的信息可将蜜蜂吸引到蜜源方向采蜜，获得食物，故侦查蜂释放的信息与蜜蜂的生存有密切关系，C正确；花能通过物理和化学信息吸引蜜蜂采蜜，这体现了信息传递可以发生在不同生物之间，D错误。
9．甜菜夜蛾是一种世界性顽固害虫，对农业生产危害很大。当甜菜夜蛾啃食植物叶片时，植物会产生一些萜类和吲哚类物质，并释放到空气中吸引小茧蜂，小茧蜂可以在甜菜夜蛾的幼虫体内产卵，卵利用其体内营养物质孵化。同时在农业生产中，为了防治甜菜夜蛾的危害也可以采用黑光灯诱捕和喷洒甲维盐等化学药剂等措施。根据以上信息，判断下列叙述正确的是(　　)
A．当甜菜夜蛾啃食时，植物将萜类和吲哚类物质释放到空气中，吸引小茧蜂属于行为信息
B．小茧蜂与植物之间的关系属于捕食关系
C．化学药剂甲维盐的使用、黑光灯诱捕等都属于生物防治
D．黑光灯诱捕运用的原理是甜菜夜蛾的趋光性
答案：D
解析：当甜菜夜蛾啃食时，植物将萜类和吲哚类物质释放到空气中以吸引小茧蜂，这属于化学信息，A错误；由题意可知，小茧蜂不以植物为食，所以小茧蜂与植物之间的关系不属于捕食关系，B错误；喷洒甲维盐等化学药剂的措施属于化学防治，采用黑光灯诱捕的方法属于生物防治，C错误。
10．(2025·八省联考山西、陕西、宁夏、青海)工农业生产等人类活动影响生态系统的碳、氮循环。下列叙述错误的是(　　)
A．氮元素会沿食物链逐渐在生物体内积累，导致出现生物富集现象
B．碳、氮循环与生态系统能量传递和信息传递相伴发生
C．在农业生产中，增加固氮植物的配比可促进氮元素的循环
D．合理施氮肥有利于提高作物产量
答案：A
解析：物质循环、能量流动和信息传递是生态系统三大功能，它们相互依存、不可分割，故碳、氮循环与生态系统能量传递和信息传递相伴发生，B正确；在农业生产中，增加固氮植物的配比，固氮植物可以将空气中的氮气转化为含氮化合物，从而促进氮元素的循环，C正确。
11．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(　　)
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
答案：B
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，A错误；负反馈调节是生态系统维持稳态的主要机制，B正确；减少鸟类天敌的数量不利于增强其稳定性，C错误；营养结构复杂程度与抗干扰能力呈正相关，D错误。
12．(2024·河北，17，改编)通过系统性生态治理，如清淤补水、种植水生植物和投放有益微生物等措施，白洋淀湿地生态环境明显改善。下列叙述错误的是(　　)
A．清除淀区淤泥减少了系统中氮和磷的含量，可使水华发生概率降低
B．对白洋淀补水后，可大力引入外来物种以提高生物多样性
C．种植水生植物使淀区食物网复杂化后，生态系统抵抗力稳定性增强
D．水中投放能降解有机污染物的有益微生物可促进物质循环
答案：B
解析：水体中氮、磷含量增加可引起水体富营养化，清除淀区淤泥减少了该生态系统中氮和磷的含量，可使水华发生概率降低，A正确；大量引入外来物种可能导致生物入侵，从而导致淀区生物多样性降低，B错误；一般来说，生态系统中的生物种类越多，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，C正确；水中投放能降解有机污染物的有益微生物，能将有机物分解成无机物，从而促进物质循环，D正确。
13．利用土壤微生物制作的催腐剂能够将小麦秸秆中的纤维素、木质素、粗蛋白等物质降解成单糖和无机盐等水溶性物质。科研人员研究了不同微生物催腐剂对小麦秸秆的降解作用，结果如表所示。下列叙述错误的是(　　)
催腐剂名称 秸秆降解率 水溶物比率
对照(CK) — 10.28
木霉 20.81 12.33
沃土 14.91 9.43
巨景 13.62 12.81
A.催腐剂中的土壤微生物通过分解作用参与生态系统的物质循环
B．三种催腐剂处理的土壤能为植物生长提供最多营养的可能是巨景
C．沃土组水溶物比率比对照组低的原因可能是部分水溶物用于微生物生长等生命活动
D．使用微生物催腐剂可提高土壤有机质含量，为农作物生长提供物质和能量
答案：D
解析：由表格信息可知，木霉、沃土、巨景三种催腐剂中含有土壤微生物，并且参与分解土壤有机物为无机物，促进了生态系统的物质循环，A正确；三种催腐剂处理的土壤中巨景产生的水溶物比率最大，说明能为植物生长提供的营养物质最多，B正确；沃土组水溶物比率比对照组低，其原因可能是分解产生的部分水溶物用于微生物自身生长等生命活动，C正确；使用微生物催腐剂产生的无机盐等，可为农作物生长提供物质，但不能提供能量，D错误。
14．大气氮沉降是指大气中的含氮化合物通过降水和降尘被输入到土壤或水体中，对植物生产力和生态系统碳循环等造成不良影响。为在植物多样性降低和大气氮沉降背景下，对草地生态系统进行科学管理，科研人员进行了相关研究。
(1)碳循环是指碳元素不断在____________________________之间反复循环的过程。碳循环失衡会导致温室效应加剧，全球变暖，南极冰盖融化等，同时还会加速土壤中__________________________对有机碳的分解，释放温室气体，进一步加剧温室效应，此调节机制为________反馈调节。
(2)土壤有机碳库是全球陆地表层系统中最大的碳库，其微小变动会对碳平衡产生巨大影响。研究者通过模拟实验对某草地生态系统开展相关研究。
①据图1分析，该实验的目的是探究低植物多样性条件下，__________________________
__________________。
②地下植物碳库是土壤有机碳库的主要来源。研究者进一步对植被地下生物量进行测定，结果如图2。适度放牧可以缓解氮添加导致的土壤有机碳含量降低的原因可能是__________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)科研人员对高植物多样性群落也进行了相关研究，结果如图3。结合图1、图3进行分析，提出保护土壤有机碳库的两条措施。
答案：(1)非生物环境和生物群落　微生物(或分解者)　正
(2)①氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响
②草食动物的啃食使植物增加对地下部分光合产物的投入，地下生物量增加；草食动物的粪便及啃食的植物碎屑使土壤有机碳含量增加
(3)保护并提高植物(物种)多样性；采取措施减少大气氮沉降(减少化石燃烧)；适度放牧。
解析：(2)①分析图1柱形图可知，该实验目的是探究氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响。②由图2柱形图可知，在有氮添加的情况下，适度放牧可增加地下生物量，其原因可能是草食动物的啃食使植物增加对地下部分光合产物的投入，地下生物量增加；草食动物的粪便及啃食的植物碎屑使土壤有机碳含量增加。
(3)综合图1和图3可知，无论是低多样性还是高多样性，适度放牧都会提高土壤有机碳的含量，因此可采取保护并提高植物多样性、采取措施减少大气氮沉降(减少化石燃烧)、适度放牧等措施来保护土壤有机碳库。
15．为研究外来植物的引入对本地生态系统碳循环的影响，研究人员展开了相关实验。
(1)研究人员构建多个实验生态系统。系统中添加的外来植物、当地植物、土壤微生物和食草动物等生物构成了________。所有实验系统外均用透光的网膜隔离，目的是________(填字母)。
a．保证生产者光合作用所需光能
b．防止系统内外动物迁出、迁入
c．阻止实验系统内的热能散失
(2)请在图中补充文字、箭头及相应的生理过程，完善实验生态系统的碳循环过程。
(3)研究人员测定不同实验系统(引入的外来植物比例不同)的部分指标如图所示。
注：比叶面积＝总植物叶面积/总植物干重。
①结果显示，随外来植物所占比例升高，__________________________。
②随着快速生长的外来植物的引入，输入生态系统的________增加，沿________流动，进而影响系统内其他生物的生物量。
(4)我国提出了“碳中和”的目标，即通过某种方式抵消生态系统产生的CO2，实现CO2“零排放”。根据实验结果及所学知识，辩证分析引入快速生长的外来植物对碳中和的影响。
答案：(1)生物群落　a、b
(2)
(3)①平均比叶面积、食草动物生物量、细菌生物量增加　②总能量　食物链(网)
(4)结果显示实验周期内CO2固定量增加，有利于碳中和，但引入外来植物，可能造成生物入侵，导致当地生物多样性降低，破坏生态系统的稳定性，不利于碳中和。
解析：(3)①结合三幅图可知，随着引入外来植物的比例增大(横坐标)，三种直线都呈上升趋势，即平均比叶面积、食草动物生物量、细菌生物量增加。②快速生长的外来植物也是生产者，可以固定光能，因此输入生态系统的总能量增加；生产者固定的太阳能是进入生态系统的总能量，在食物链和食物网之间以有机物的形式流动，可以增加系统内其他生物的生物量。
1第课时　生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性
1.分析生态系统中的物质在生物群落与非生物环境之间不断循环。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.分析特定生态系统的生物与非生物因素决定其营养结构。5.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。6.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。7.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。8.探究土壤微生物的分解作用。9.设计制作生态缸，观察其稳定性。
一　生态系统的物质循环
1．概念
2．碳循环
(1)碳的存在形式及循环形式
(2)碳循环途径
①碳进入生物群落的途径
生产者的光合作用或化能合成作用。
②碳返回非生物环境的途径
特别提醒　
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。
3．碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的，只有生产者与非生物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。
4．CO2不仅存在于大气中，在海洋等水环境中也大量存在，并且，大气中的CO2和水圈中的CO2可以相互流动。
3．生物富集
(1)概念：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。
(2)物质种类
①重金属：如铅、镉、汞等。
②人工合成的有机化合物：如DDT、六六六等。
③某些放射性物质。
(3)途径：食物链(网)。
(4)特点
①逐级聚集。
②营养级越高，该物质浓度越高。
③全球性。
4．物质循环与能量流动的关系
项目 能量流动 物质循环
形式 光能→化学能→热能 化学元素(无机物??有机物)
过程 沿食物链(网)单向流动 在非生物环境和生物群落间往复循环
特点 单向流动、逐级递减 循环性、全球性
联系 同时进行，彼此相互依存，不可分割。①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；②物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；③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
5.实验：探究土壤微生物的分解作用
(1)原理
①土壤中存在的绝大多数细菌、真菌等微生物是分解者(生态系统成分)。
②分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物，分解速度与环境中的温度、湿度等因素相关。
(2)实验方案及结论
项目 案例1 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 自变量 土壤中是否含有微生物 是否加土壤浸出液
实验组 对土壤进行60__℃恒温处理1 h A烧杯中加入30 mL土壤浸出液＋淀粉糊
对照组 对土壤不做处理 B烧杯中加入30__mL蒸馏水＋与A等量的淀粉糊
实验结论 土壤微生物能分解落叶使之腐烂，假设成立 土壤微生物能分解淀粉，假设成立
二　生态系统的信息传递
1．生态系统中信息的种类
种类 概念 来源 举例
物理信息 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 非生物环境、生物个体或群体 蜘蛛网的振动频率、狼的呼叫声
化学信息 在生命活动中，生物产生的可以传递信息的化学物质 生物的代谢活动 植物有机酸、生物碱等代谢产物，动物的性外激素等
行为信息 动物的特殊行为，主要指各种动作，这些动作能够向同种或异种生物传递某种信息 动物特殊行为 蜜蜂跳舞、鸟类的“求偶炫耀”
2.信息传递的过程
3．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 (1)海豚的回声定位； (2)莴苣种子必须接收某种波长的光才萌发
种群 生物种群的繁衍，离不开信息的传递 (1)植物开花需光信息刺激； (2)昆虫分泌性外激素，吸引异性个体
群落和生态系统　 调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定 在森林中，狼既能用眼睛辨别猎物，也可以根据耳朵听到的声音作出反应，以追捕猎物；兔同样也能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕
4.信息传递在农业生产中的应用
(1)提高农畜产品的产量。
(2)对有害动物进行控制。
控制动物危害的技术方法比较
种类 项目 化学防治 机械防治 生物防治
措施 喷施化学药剂等 人工捕捉等 引入天敌、寄生虫或使用信息素等
优点 ①作用迅速； ②短期效果明显 ①无污染； ②见效快，效果好 ①效果好且持久； ②成本低，无污染
缺点 ①使害虫抗药性增强； ②杀灭害虫天敌，破坏生态平衡； ③污染环境 ①费时费力； ②对体型很小的害虫无法实施 天敌数量不确定，甚至可能会引发生态危机
三　生态系统的稳定性
1．生态平衡
(1)概念：生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。
(2)特征
①结构平衡：生态系统的各组分保持相对稳定。
②功能平衡：生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。
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有机物的量，处于比较稳定的状态。
(3)调节机制——负反馈调节
①概念：在一个系统中，系统工作的效果，反过来又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。
②作用：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。
2．生态系统的稳定性
(1)概念：生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。
(2)原因：生态系统具有一定的自我调节能力。
(3)特点
生态系统的自我调节能力是有限的。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，生态平衡就会遭到严重的破坏。
(4)类型
类型 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
区 别 含义 生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力 生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力
实质 保持自身结构与功能相对稳定 恢复到原来的结构与功能
核心 抵抗干扰、保持原状 遭到破坏，恢复原状
特点 一般来说，生态系统中的生物种类越多，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 生态系统在受到不同的干扰(破坏)后，其恢复速度与恢复时间是不一样的
联系 ①不同生态系统在这两种稳定性的表现上有着一定的差别； ②两者是同时存在于同一生态系统中的两种截然不同的能力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定
(5)提高生态系统稳定性的措施
①控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统自我调节能力的范围内，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，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
知识拓展
四　实验：设计制作生态缸，观察其稳定性
1．实验目的：设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性。
2．基本原理
(1)在有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统的基本成分进行组织，构建成一个人工微生态系统是可能的。
(2)在设计时，还要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。
(3)人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的。
3．实验流程
4．结果分析
生态缸中虽然成分齐全，但由于生态缸中的生态系统极为简单，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。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。
5．设计要求及相关分析
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 防止水温过高导致水生植物死亡
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
1．稻—蟹种养模式可实现物质和能量的循环利用。( )
2．碳在生物群落和非生物环境之间主要以CO2的形式循环。( )
3．生产者的光合作用是碳循环的重要环节。( )
4．铅最终通过动植物呼吸作用、分解者分解作用和燃烧等返回非生物环境。( )
5．铅能沿食物链在生物体内聚集，营养级越高的生物体内铅浓度越高。( )
6．探究落叶是否是在土壤微生物的作用下腐烂的实验中，对土壤进行了高温处理的组别为实验组。( )
7．昆虫性外激素可在同种异性个体间传递信息，有利于昆虫种群的繁衍。( )
8．施用人工合成的性外激素诱捕雄虫属于化学防治，会引起环境污染。( )
9．采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递，可减少农药的使用。( )
10．在繁殖季节，白鹭求偶时发出的鸣叫声属于行为信息。( )
11．信息只能沿食物链从低营养级向高营养级传递。( )
12．信息可来源于非生物环境或生物，传递方向为单向或双向。( )
13．植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环。( )
14．物质循环和能量流动是两个相对独立的过程。( )
15．昆虫、鱼类以及哺乳动物等生物体中都存在能传递信息的化学物质——信息素。( )
16．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。( )
17．昆虫通过特殊的腺体分泌的信息素可以通过空气传播。( )
18．生态系统的结构和功能处于相对稳定状态，就是生态平衡。( )
19．自我调节能力越强的生态系统，其抵抗力稳定性也就越高。( )
20．生态系统中的生物种类越多，食物网越复杂，生态系统的抵抗力稳定性就越强。( )
21．一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。( )
22．就生态系统结构而言，生态缸的稳定性取决于物种数。( )
考向一　围绕物质循环和双碳目标，考查理解能力和社会责任
[例1]　多氯联苯(PCB)是人工合成、不易被降解的有机物，有强致畸性，某市近海海域及生物体内PCB的含量如下表。下列相关叙述错误的是(　　)
采样点 海域PCB平均 含量/(ng·g－1) 肌肉组织PCB平均含量/(ng·g－1)
鱼类 软体类 虾类
1 6.58 116.4 97.5 90.8
2 10.76 547.3 386.7 121.4
3 9.16 524.9 138.3 154.7
A．PCB在生物体内积累造成生物富集现象
B．根据结果推测鱼类可能处于较高营养级
C．PCB扩散到远海水域体现污染具有全球性
D．PCB污染说明生态系统缺乏自我调节能力
[例2]　碳汇造林是实现碳中和的重要举措，森林碳汇是森林植物吸收大气中的二氧化碳并将其固定在植被或土壤中，从而减少该气体在大气中的浓度，如图为碳循环示意图。下列说法正确的是(　　)
A．此生态系统中最基本、最关键的生物成分是甲
B．图中乙、丙、丁、戊均为消费者
C．采用“秸秆—牲畜—沼气—肥料”模式会增加碳排放
D．实现碳中和只需森林碳汇
[例3]　“碳达峰”“碳中和”成为“十四五”乃至2035国家战略目标。湖泊的碳循环(如图)在全球碳循环中扮演着重要角色。湖泊中DOC可以氧化形成DIC，DIC在不同碱度下的平衡决定了水体CO2分压(pCO2)。湖泊沉积物是重要的碳累积场所，也是湖泊生态系统重要的营养来源与活动场所。回答下列问题：
注：TC：总碳；TOC：总有机碳；UV：紫外线；DIC：溶解性无机碳；DOC：溶解性有机碳。
(1)“碳达峰”“碳中和”是全世界人民共同奋斗才能实现的目标，原因是碳循环具有__________________的特点。
(2)水体pCO2可以指示大气—水体间的CO2交换情况，40 Pa pCO2被视作大气—水体之间实现了碳平衡，据图分析此CO2分压下，水生植物和藻类的光合作用吸收的CO2________(填“大于”“等于”或“小于”)其呼吸作用释放的CO2，理由是________________________
________________________________________________________________________。
(3)湖泊生态系统中生存着浮游植物、水生植物等生产者，原生动物、浮游动物等初级消费者，底栖动物、鱼虾等高级消费者。请写出碳在湖泊生物群落中的流动情况(用箭头加文字的形式，并在相应箭头上标注出碳元素的流动形式)。
(4)据图分析，湖泊中CO2气体的饱和度除受UV、O2、温度等影响，还受________________(答两点)环境因素的影响，因此往往表现出季节性等差异。
(5)CH4是一种温室效应数十倍于CO2的温室气体，也是潜在的替代能源，湖泊中CH4气体主要源自在缺氧条件下产甲烷菌对底层水体、沉积物中有机质的分解，根据以上资料试提出一条既能降低温室效应又能减轻能源危机的研发方案：________________________________
____________________________。
考向二　围绕结合信息传递的种类和功能，考查理解能力
[例4]　(2024·广东，8)松树受到松叶蜂幼虫攻击时，会释放植物信息素，吸引寄生蜂将卵产入松叶蜂幼虫体内，寄生蜂卵孵化后以松叶蜂幼虫为食。下列分析错误的是(　　)
A．该过程中松树释放的信息应是化学信息
B．3种生物凭借该信息相互联系形成食物链
C．松树和寄生蜂的种间关系属于原始合作
D．该信息有利于维持松林群落的平衡与稳定
[例5]　(2024·湖北，7)研究发现，某种芦鹀分布在不同地区的三个种群，因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧。不同芦鹀种群的两个和求偶有关的鸣唱特征，相较于其他鸣唱特征有明显分歧。因此推测和求偶有关的鸣唱特征，在芦鹀的早期物种形成过程中有重要作用。下列叙述错误的是(　　)
A．芦鹀的鸣唱声属于物理信息
B．求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果
C．芦鹀之间通过鸣唱形成信息流，芦鹀既是信息源又是信息受体
D．和求偶有关的鸣唱特征的差异，表明这三个芦鹀种群存在生殖隔离
考向三　围绕信息传递在生产中的应用，考查社会责任
[例6]　下列关于生态系统中信息传递的叙述，正确的是(　　)
A．在黑斑蛙的繁殖季节，雄蛙通过叫声求偶，这是一种行为信息
B．某种鸟通过点头或鞠躬追求配偶，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
C．利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田，利用了物理信息
D．大熊猫种群内的信息传递只是为了进行种族的繁衍
[例7]　乌桕是一种亚热带树木，跳甲幼虫对乌桕根的取食可诱导叶片产生挥发物质。该物质能够吸引跳甲成虫取食，当跳甲成虫数量较多时，取食叶片会引起根部淀粉含量的减少，进而使幼虫存活率降低。下列分析错误的是(　　)
A．挥发物质是一种化学信息
B．挥发物质对跳甲幼、成虫有利
C．挥发物质能调节种间关系
D．题中调节过程存在负反馈调节
考向四　结合生态系统稳定性分析，考查科学思维能力
[例8]　生态系统平衡的调节主要是通过系统的反馈机制、抵抗力稳定性和恢复力稳定性实现的。下列相关叙述错误的是(　　)
A．正反馈调节可通过自身功能减缓系统内的压力以维持生态系统稳定
B．河流生态系统的自净作用是生态系统抵抗力稳定性的表现形式之一
C．污染水域切断污染源后，生物群落的恢复是系统恢复力稳定性的表现形式之一
D．生态系统发育越成熟，则其结构越复杂，抵抗外界干扰的能力也越强
[例9]　北极苔原指北极地区北冰洋与泰加林带之间的永久冻土地和沼泽地带，苔原气候属荒漠气候，年降水量低。在北极苔原生态系统中，动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。下列关于北极苔原生态系统及其稳定性的叙述，不正确的是(　　)
A．食物网相对简单，抵抗力稳定性较低
B．北极苔原气候条件差，恢复力稳定性较低
C．物种特性(如抗逆性)与抵抗力稳定性有关，与恢复力稳定性无关
D．冰川大量融化会影响北极苔原的现有稳定性
考向五　围绕生态缸的制作和分析，考查实验探究能力
[例10]　为观察生态系统的稳定性，某生物兴趣小组设计了4个密闭、透明的生态缸，各缸内的组成和条件见下表。下列相关叙述正确的是(　　)
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应置于太阳光能直射的地方
B．生态缸②中的氧气含量应该高于生态缸④
C．生态缸③较生态缸④稳定性强
D．实验说明消费者和生产者是该生态系统不可缺少的成分
答案及解析
1．稻—蟹种养模式可实现物质和能量的循环利用。(×)
2．碳在生物群落和非生物环境之间主要以CO2的形式循环。(√)
3．生产者的光合作用是碳循环的重要环节。(√)
4．铅最终通过动植物呼吸作用、分解者分解作用和燃烧等返回非生物环境。(×)
5．铅能沿食物链在生物体内聚集，营养级越高的生物体内铅浓度越高。(√)
6．探究落叶是否是在土壤微生物的作用下腐烂的实验中，对土壤进行了高温处理的组别为实验组。(√)
7．昆虫性外激素可在同种异性个体间传递信息，有利于昆虫种群的繁衍。(√)
8．施用人工合成的性外激素诱捕雄虫属于化学防治，会引起环境污染。(×)
9．采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递，可减少农药的使用。(√)
10．在繁殖季节，白鹭求偶时发出的鸣叫声属于行为信息。(×)
11．信息只能沿食物链从低营养级向高营养级传递。(×)
12．信息可来源于非生物环境或生物，传递方向为单向或双向。(√)
13．植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环。(√)
14．物质循环和能量流动是两个相对独立的过程。(×)
15．昆虫、鱼类以及哺乳动物等生物体中都存在能传递信息的化学物质——信息素。(√)
16．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。(√)
17．昆虫通过特殊的腺体分泌的信息素可以通过空气传播。(√)
18．生态系统的结构和功能处于相对稳定状态，就是生态平衡。(√)
19．自我调节能力越强的生态系统，其抵抗力稳定性也就越高。(√)
20．生态系统中的生物种类越多，食物网越复杂，生态系统的抵抗力稳定性就越强。(√)
21．一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。(×)
22．就生态系统结构而言，生态缸的稳定性取决于物种数。(×)
考向一　围绕物质循环和双碳目标，考查理解能力和社会责任
[例1]　多氯联苯(PCB)是人工合成、不易被降解的有机物，有强致畸性，某市近海海域及生物体内PCB的含量如下表。下列相关叙述错误的是(　　)
采样点 海域PCB平均 含量/(ng·g－1) 肌肉组织PCB平均含量/(ng·g－1)
鱼类 软体类 虾类
1 6.58 116.4 97.5 90.8
2 10.76 547.3 386.7 121.4
3 9.16 524.9 138.3 154.7
A．PCB在生物体内积累造成生物富集现象
B．根据结果推测鱼类可能处于较高营养级
C．PCB扩散到远海水域体现污染具有全球性
D．PCB污染说明生态系统缺乏自我调节能力
答案：D
解析：由题知，PCB不容易被降解，在生物体内积累造成生物富集现象，A正确；有毒物质会沿食物链流动并逐级积累，营养级越低有毒物质积累越少，营养级越高有毒物质积累越多，由表知，鱼体内有毒物质含量最多，所以鱼的营养级最高，B正确；PCB不易被降解，生态系统不能通过自我调节能力将污染消除，并不能证明生态系统缺乏自我调节能力，D错误。
[例2]　碳汇造林是实现碳中和的重要举措，森林碳汇是森林植物吸收大气中的二氧化碳并将其固定在植被或土壤中，从而减少该气体在大气中的浓度，如图为碳循环示意图。下列说法正确的是(　　)
A．此生态系统中最基本、最关键的生物成分是甲
B．图中乙、丙、丁、戊均为消费者
C．采用“秸秆—牲畜—沼气—肥料”模式会增加碳排放
D．实现碳中和只需森林碳汇
答案：A
解析：生产者(甲)主要指绿色植物，能够通过光合作用制造有机物，为自身和生物圈中的其他生物提供物质和能量，是生态系统中最基本、最关键的生物组成成分，A正确；乙、丙、丁为消费者，动植物遗体被戊利用，戊为分解者，B错误；秸秆喂牲畜，牲畜的粪便进入沼气池，再将发酵产生的沼气作燃料，沼气池中的沼渣作肥料，实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，减少碳排放，C错误；要实现碳中和，应减少CO2排放总量和增大CO2消耗总量，具体做法有绿色出行、植树造林、开发利用清洁能源等，D错误。
[例3]　“碳达峰”“碳中和”成为“十四五”乃至2035国家战略目标。湖泊的碳循环(如图)在全球碳循环中扮演着重要角色。湖泊中DOC可以氧化形成DIC，DIC在不同碱度下的平衡决定了水体CO2分压(pCO2)。湖泊沉积物是重要的碳累积场所，也是湖泊生态系统重要的营养来源与活动场所。回答下列问题：
注：TC：总碳；TOC：总有机碳；UV：紫外线；DIC：溶解性无机碳；DOC：溶解性有机碳。
(1)“碳达峰”“碳中和”是全世界人民共同奋斗才能实现的目标，原因是碳循环具有__________________的特点。
(2)水体pCO2可以指示大气—水体间的CO2交换情况，40 Pa pCO2被视作大气—水体之间实现了碳平衡，据图分析此CO2分压下，水生植物和藻类的光合作用吸收的CO2________(填“大于”“等于”或“小于”)其呼吸作用释放的CO2，理由是________________________
________________________________________________________________________。
(3)湖泊生态系统中生存着浮游植物、水生植物等生产者，原生动物、浮游动物等初级消费者，底栖动物、鱼虾等高级消费者。请写出碳在湖泊生物群落中的流动情况(用箭头加文字的形式，并在相应箭头上标注出碳元素的流动形式)。
(4)据图分析，湖泊中CO2气体的饱和度除受UV、O2、温度等影响，还受________________(答两点)环境因素的影响，因此往往表现出季节性等差异。
(5)CH4是一种温室效应数十倍于CO2的温室气体，也是潜在的替代能源，湖泊中CH4气体主要源自在缺氧条件下产甲烷菌对底层水体、沉积物中有机质的分解，根据以上资料试提出一条既能降低温室效应又能减轻能源危机的研发方案：________________________________
____________________________。
答案：(1)全球性(循环往复运动)
(2)大于　CO2除来自水生植物和藻类的呼吸作用，还有消费者和分解者的呼吸作用，以及溶解性有机碳(DOC)、溶解性无机碳(DIC)的分解等
(3)
(4)光照、碱度、风力
(5)采集湖泊底层产生的CH4，作为能源加以利用(收集湖泊底层沉积物，利用产甲烷菌在缺氧条件下发酵，收集产生的CH4作为能源加以利用)
解析：(3)碳元素在生物群落内部以有机碳(物)的形式进行传递，故碳在湖泊生物群落中的流动情况为：
(4)据题干信息可知，溶解性无机碳(DIC)在不同碱度下的平衡决定了水体CO2分压(pCO2)，因此碱度影响湖泊中CO2气体的饱和度；光照影响水生植物光合作用吸收CO2的强度，也会影响湖泊中CO2气体的饱和度；风力会影响水体—大气间的CO2交换情况。
“三看法”快速确认碳循环的各环节
考向二　围绕结合信息传递的种类和功能，考查理解能力
[例4]　(2024·广东，8)松树受到松叶蜂幼虫攻击时，会释放植物信息素，吸引寄生蜂将卵产入松叶蜂幼虫体内，寄生蜂卵孵化后以松叶蜂幼虫为食。下列分析错误的是(　　)
A．该过程中松树释放的信息应是化学信息
B．3种生物凭借该信息相互联系形成食物链
C．松树和寄生蜂的种间关系属于原始合作
D．该信息有利于维持松林群落的平衡与稳定
答案：B
解析：松树释放的植物信息素属于化学信息，A正确；松树和寄生蜂的种间关系属于原始合作关系，C正确；该信息可调节种间关系，使松树受到松叶蜂幼虫的攻击减少，利于维持松林群落的平衡与稳定，D正确。
[例5]　(2024·湖北，7)研究发现，某种芦鹀分布在不同地区的三个种群，因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧。不同芦鹀种群的两个和求偶有关的鸣唱特征，相较于其他鸣唱特征有明显分歧。因此推测和求偶有关的鸣唱特征，在芦鹀的早期物种形成过程中有重要作用。下列叙述错误的是(　　)
A．芦鹀的鸣唱声属于物理信息
B．求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果
C．芦鹀之间通过鸣唱形成信息流，芦鹀既是信息源又是信息受体
D．和求偶有关的鸣唱特征的差异，表明这三个芦鹀种群存在生殖隔离
答案：D
解析：物理信息是指通过物理过程传递的信息，芦鹀的鸣唱声属于物理信息，A正确；某种芦鹀分布在不同地区的三个种群，因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧，由此可知，求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果，B正确；完整信息传递过程包括了信息源、信道和信息受体，芦鹀之间通过鸣唱形成信息流，芦鹀既是信息源又是信息受体，C正确；生殖隔离是判断两个种群是否为同一物种的主要依据，即二者能否杂交以及杂交子代是否可育，而鸣唱特征属于种群间的差异，无法表明这三个芦鹀种群是否存在生殖隔离，D错误。
巧判生态系统信息的类型 (1)涉及声音、颜色、植物形状、磁场、温度、湿度等信号，通过动物皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感知上述信息，则判断为物理信息。 (2)若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点，则判断为化学信息。 (3)凡涉及“肢体行为语言”者均判断为行为信息。
考向三　围绕信息传递在生产中的应用，考查社会责任
[例6]　下列关于生态系统中信息传递的叙述，正确的是(　　)
A．在黑斑蛙的繁殖季节，雄蛙通过叫声求偶，这是一种行为信息
B．某种鸟通过点头或鞠躬追求配偶，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
C．利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田，利用了物理信息
D．大熊猫种群内的信息传递只是为了进行种族的繁衍
答案：C
解析：在黑斑蛙的繁殖季节，雄蛙通过叫声求偶，叫声属于物理信息，A错误；题目中说某种鸟追求配偶，说明涉及的是同一个物种的不同个体，而种间关系指的是不同物种之间的关系，某种鸟通过点头或鞠躬追求配偶，这一现象说明生态系统中的信息传递与种群的繁衍密切相关，B错误；利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田，是利用物理信息，C正确。
[例7]　乌桕是一种亚热带树木，跳甲幼虫对乌桕根的取食可诱导叶片产生挥发物质。该物质能够吸引跳甲成虫取食，当跳甲成虫数量较多时，取食叶片会引起根部淀粉含量的减少，进而使幼虫存活率降低。下列分析错误的是(　　)
A．挥发物质是一种化学信息
B．挥发物质对跳甲幼、成虫有利
C．挥发物质能调节种间关系
D．题中调节过程存在负反馈调节
答案：B
解析：挥发物质是植物叶片产生的一种化学类物质，是一种化学信息，A正确；跳甲幼虫对乌桕根的取食可诱导叶片产生挥发物质，该物质能够吸引跳甲成虫取食，当跳甲成虫数量较多时，取食叶片会引起根部淀粉含量的减少，对幼虫不利，进而使幼虫存活率降低，说明挥发物质能调节种间关系，该过程体现了负反馈调节，B错误，C、D正确。
考向四　结合生态系统稳定性分析，考查科学思维能力
[例8]　生态系统平衡的调节主要是通过系统的反馈机制、抵抗力稳定性和恢复力稳定性实现的。下列相关叙述错误的是(　　)
A．正反馈调节可通过自身功能减缓系统内的压力以维持生态系统稳定
B．河流生态系统的自净作用是生态系统抵抗力稳定性的表现形式之一
C．污染水域切断污染源后，生物群落的恢复是系统恢复力稳定性的表现形式之一
D．生态系统发育越成熟，则其结构越复杂，抵抗外界干扰的能力也越强
答案：A
解析：生态系统的稳定性依赖于以负反馈为基础的自我调节，A错误；河流生态系统的抵抗力稳定性的表现形式有通过物理沉降、化学分解、微生物分解的自净作用等，B正确；污染水域切断污染源后，生物群落可逐渐恢复，这是生态系统的恢复力稳定性的表现，C正确；生态系统发育越成熟，则其物种丰富度也越大，营养结构越复杂，抵抗外界干扰的能力也越强，D正确。
[例9]　北极苔原指北极地区北冰洋与泰加林带之间的永久冻土地和沼泽地带，苔原气候属荒漠气候，年降水量低。在北极苔原生态系统中，动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。下列关于北极苔原生态系统及其稳定性的叙述，不正确的是(　　)
A．食物网相对简单，抵抗力稳定性较低
B．北极苔原气候条件差，恢复力稳定性较低
C．物种特性(如抗逆性)与抵抗力稳定性有关，与恢复力稳定性无关
D．冰川大量融化会影响北极苔原的现有稳定性
答案：C
解析：北极苔原生态系统中，气候条件差，动植物种类稀少，营养结构简单，抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低，A、B正确；物种特性与抵抗力稳定性和恢复力稳定性均有一定的关系，C错误；非生物环境的变迁时刻影响着生态系统的稳定性，D正确。
考向五　围绕生态缸的制作和分析，考查实验探究能力
[例10]　为观察生态系统的稳定性，某生物兴趣小组设计了4个密闭、透明的生态缸，各缸内的组成和条件见下表。下列相关叙述正确的是(　　)
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应置于太阳光能直射的地方
B．生态缸②中的氧气含量应该高于生态缸④
C．生态缸③较生态缸④稳定性强
D．实验说明消费者和生产者是该生态系统不可缺少的成分
答案：C
解析：生态缸②③④应置于散射光下，不能置于直射光下，防止温度过高，A错误；生态缸②中的氧气含量应该低于生态缸④，因为②比④中多泥沙，分解者会消耗氧气，因此其中的溶解氧含量低，B错误；生态缸③中成分齐全，而生态缸④中缺乏分解者(泥沙)，所以生态缸③比生态缸④稳定性强，C正确；生态系统应该具有生产者、消费者和分解者以及非生物物质和能量(光能)，由于4个生态缸都具有生产者、消费者，因此不能说明生产者、消费者是该生态系统不可缺少的成分，D错误。
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选择性必修2　生物与环境
第九单元　生物与环境
第4课时　生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性
1.分析生态系统中的物质在生物群落与非生物环境之间不断循环。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.分析特定生态系统的生物与非生物因素决定其营养结构。5.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。6.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。7.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。8.探究土壤微生物的分解作用。9.设计制作生态缸，观察其稳定性。
目录
CONTENTS
02
经典考题训练
01
知识自主梳理
03
课时作业
01
知识自主梳理
一　生态系统的物质循环
1．概念
碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素
生物群落
非生物环境
全球性
2．碳循环
呼吸
呼吸
光合作用或化能合成
(1)碳的存在形式及循环形式
CO2
含碳有机物
CO2
(2)碳循环途径
①碳进入生物群落的途径
生产者的_____________________作用。
②碳返回非生物环境的途径
光合作用或化能合成
呼吸
燃烧
特别提醒　
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。
3．碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的，只有生产者与非生物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。
4．CO2不仅存在于大气中，在海洋等水环境中也大量存在，并且，大气中的CO2和水圈中的CO2可以相互流动。
3．生物富集
(1)概念：生物体从周围环境吸收、积蓄__________或_________________，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。
(2)物质种类
① ________：如铅、镉、汞等。
②人工合成的___________：如DDT、六六六等。
③某些放射性物质。
某种元素
难以降解的化合物
重金属
有机化合物
(3)途径：食物链(网)。
(4)特点
①逐级聚集。
②营养级越高，该物质浓度越_____。
③全球性。
高
项目 能量流动 物质循环
形式 光能→_______→热能 化学元素(无机物 有机物)
过程 沿____________单向流动 在____________和__________间往复循环
特点 __________________ ________________
联系 同时进行，彼此相互依存，不可分割。①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；②_____作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；③____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 4．物质循环与能量流动的关系
化学能
食物链(网)
非生物环境
生物群落
单向流动、逐级递减
循环性、全球性
物质
能量
5.实验：探究土壤微生物的分解作用
(1)原理
①土壤中存在的绝大多数细菌、真菌等微生物是______ (生态系统成分)。
②分解者的作用是将环境中的_______分解为无机物，分解速度与环境中的___________等因素相关。
分解者
温度、湿度
有机物
项目 案例1 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 自变量 土壤中______________________ 是否加土壤浸出液
实验组 对土壤进行__________处理1 h A烧杯中加入30 mL土壤浸出液＋淀粉糊
对照组 对土壤不做处理 B烧杯中加入____________＋与A等量的淀粉糊
实验结论 土壤微生物能分解落叶使之腐烂，假设成立 土壤微生物能分解淀粉，假设成立
(2)实验方案及结论
是否含有微生物
60 ℃恒温
30 mL蒸馏水
种类 概念 来源 举例
物理信息 自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等，通过_____过程传递的信息 ____________、生物个体或群体 蜘蛛网的振动频率、狼的呼叫声
二　生态系统的信息传递
1．生态系统中信息的种类
物理
非生物环境
________ 在生命活动中，生物产生的可以传递信息的化学物质 生物的代谢活动 植物有机酸、_______等代谢产物，动物的________等
行为信息 动物的特殊行为，主要指________，这些动作能够向__________生物传递某种信息 ____________ 蜜蜂跳舞、鸟类的“求偶炫耀”
化学信息
生物碱
性外激素
各种动作
同种或异种
动物特殊行为
2.信息传递的过程
信息源
信道
层次 作用 举例
个体 ___________________，离不开信息的作用 (1)海豚的回声定位；
(2)莴苣种子必须接收某种波长的光才萌发
种群 _______________，离不开信息的传递 (1)植物开花需光信息刺激；
(2)昆虫分泌性外激素，吸引异性个体
群落和生态系统　 _________________，进而维持生态系统的平衡与稳定 在森林中，狼既能用眼睛辨别猎物，也可以根据耳朵听到的声音作出反应，以追捕猎物；兔同样也能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕
3．信息传递在生态系统中的作用
生命活动的正常进行
生物种群的繁衍
调节生物的种间关系
4.信息传递在农业生产中的应用
(1)提高__________的产量。
(2)对__________进行控制。
控制动物危害的技术方法比较
农畜产品
种类 项目 化学防治 机械防治 生物防治
措施 喷施化学药剂等 人工捕捉等 引入天敌、寄生虫或使用信息素等
优点 ①作用迅速； ②短期效果明显 ①无污染； ②见效快，效果好 ①效果好且持久；
②成本低，无污染
有害动物
缺点 ①使害虫抗药性增强； ②杀灭害虫天敌，破坏生态平衡； ③污染环境 ①费时费力； ②对体型很小的害虫无法实施 天敌数量不确定，甚至可能会引发生态危机
三　生态系统的稳定性
1．生态平衡
(1)概念：生态系统的_____________处于相对稳定的一种状态。
(2)特征
①结构平衡：生态系统的_______保持相对稳定。
②功能平衡：_________________的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。
③_____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有机物的量，处于比较稳定的状态。
结构和功能
各组分
生产—消费—分解
收支
(3)调节机制——负反馈调节
①概念：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_____。
②作用：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。
2．生态系统的稳定性
(1)概念：生态系统____________自身结构与功能处于相对平衡状态的______。
(2)原因：生态系统具有一定的____________。
(3)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，生态平衡就会遭到严重的破坏。
信息
减弱或受到限制
稳定
自我调节能力
维持或恢复
能力
自我调节能力
有限的
类型 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
区 别 含义 生态系统_____外界干扰并使自身的结构与功能___________________的能力 生态系统在受到外界干扰因素的_____后___________的能力
实质 _____自身结构与功能相对稳定 _____到原来的结构与功能
核心 抵抗干扰、_____原状 遭到破坏，_____原状
特点 一般来说，生态系统中的生物种类越多，食物网越___，其自我调节能力就_____，抵抗力稳定性就越高 生态系统在受到不同的干扰(破坏)后，其恢复速度与恢复时间是不一样的
联系 ①不同生态系统在这两种稳定性的表现上有着一定的差别； ②两者是同时存在于同一生态系统中的两种截然不同的能力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定 (4)类型
抵抗
保持原状(不受损害)
破坏
恢复到原状
保持
恢复
保持
恢复
复杂
越强
(5)提高生态系统稳定性的措施
①控制对生态系统的_____强度，在不超过生态系统_______________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__________的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
干扰
自我调节能力
物质、能量
知识拓展
四　实验：设计制作生态缸，观察其稳定性
1．实验目的：设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性。
2．基本原理
(1)在有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统的__________进行组织，构建成一个人工微生态系统是可能的。
(2)在设计时，还要考虑系统内组分及营养级之间的__________。
(3)人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的。
基本成分
合适比例
3．实验流程
直接
种类
4．结果分析
生态缸中虽然成分齐全，但由于生态缸中的生态系统极为简单，自我调节能力_____，所以抵抗力稳定性_____，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。
极差
极低
设计要求 相关分析
生态缸必须是_______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________和___________，在一定时期内保持稳定
生态缸的材料必须_____ 为光合作用提供光能，保持生态缸内温度，便于观察
5．设计要求及相关分析
封闭
物质循环
能量流动
透明
生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的_____ 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_____光 防止水温过高导致水生植物死亡
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
空间
散射
1．稻—蟹种养模式可实现物质和能量的循环利用。(　　)
2．碳在生物群落和非生物环境之间主要以CO2的形式循环。(　　)
3．生产者的光合作用是碳循环的重要环节。(　　)
4．铅最终通过动植物呼吸作用、分解者分解作用和燃烧等返回非生物环境。(　　)
5．铅能沿食物链在生物体内聚集，营养级越高的生物体内铅浓度越高。
(　　)
6．探究落叶是否是在土壤微生物的作用下腐烂的实验中，对土壤进行了高温处理的组别为实验组。(　　)
×
√
√
×
√
√
7．昆虫性外激素可在同种异性个体间传递信息，有利于昆虫种群的繁衍。
(　　)
8．施用人工合成的性外激素诱捕雄虫属于化学防治，会引起环境污染。
(　　)
9．采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递，可减少农药的使用。(　　)
10．在繁殖季节，白鹭求偶时发出的鸣叫声属于行为信息。(　　)
11．信息只能沿食物链从低营养级向高营养级传递。(　　)
12．信息可来源于非生物环境或生物，传递方向为单向或双向。(　　)
13．植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环。(　　)
14．物质循环和能量流动是两个相对独立的过程。(　　)
×
√
√
×
√
×
√
×
15．昆虫、鱼类以及哺乳动物等生物体中都存在能传递信息的化学物质——信息素。(　　)
16．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。(　　)
17．昆虫通过特殊的腺体分泌的信息素可以通过空气传播。(　　)
18．生态系统的结构和功能处于相对稳定状态，就是生态平衡。(　　)
19．自我调节能力越强的生态系统，其抵抗力稳定性也就越高。(　　)
√
√
√
√
√
20．生态系统中的生物种类越多，食物网越复杂，生态系统的抵抗力稳定性就越强。(　　)
21．一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。
(　　)
22．就生态系统结构而言，生态缸的稳定性取决于物种数。(　　)
×
√
×
经典考题训练
02
考向一　围绕物质循环和双碳目标，考查理解能力和社会责任
[例1]　多氯联苯(PCB)是人工合成、不易被降解的有机物，有强致畸性，某市近海海域及生物体内PCB的含量如下表。下列相关叙述错误的是(　　)
A．PCB在生物体内积累造成生物富集现象
B．根据结果推测鱼类可能处于较高营养级
C．PCB扩散到远海水域体现污染具有全球性
D．PCB污染说明生态系统缺乏自我调节能力
采样点 海域PCB平均含量/(ng·g－1) 肌肉组织PCB平均含量/(ng·g－1) 鱼类 软体类 虾类
1 6.58 116.4 97.5 90.8
2 10.76 547.3 386.7 121.4
3 9.16 524.9 138.3 154.7
解析：由题知，PCB不容易被降解，在生物体内积累造成生物富集现象，A正确；有毒物质会沿食物链流动并逐级积累，营养级越低有毒物质积累越少，营养级越高有毒物质积累越多，由表知，鱼体内有毒物质含量最多，所以鱼的营养级最高，B正确；PCB不易被降解，生态系统不能通过自我调节能力将污染消除，并不能证明生态系统缺乏自我调节能力，D错误。
采样点 海域PCB平均含量/(ng·g－1) 肌肉组织PCB平均含量/(ng·g－1) 鱼类 软体类 虾类
1 6.58 116.4 97.5 90.8
2 10.76 547.3 386.7 121.4
3 9.16 524.9 138.3 154.7
[例2]　碳汇造林是实现碳中和的重要举措，森林碳汇是森林植物吸收大气中的二氧化碳并将其固定在植被或土壤中，从而减少该气体在大气中的浓度，如图为碳循环示意图。下列说法正确的是(　　)
A．此生态系统中最基本、最关键的生物成分是甲
B．图中乙、丙、丁、戊均为消费者
C．采用“秸秆—牲畜—沼气—肥料”模式会增加碳排放
D．实现碳中和只需森林碳汇
解析：生产者(甲)主要指绿色植物，能够通过光合作用制造有机物，为自身和生物圈中的其他生物提供物质和能量，是生态系统中最基本、最关键的生物组成成分，A正确；乙、丙、丁为消费者，动植物遗体被戊利用，戊为分解者，B错误；秸秆喂牲畜，牲畜的粪便进入沼气池，再将发酵产生的沼气作燃料，沼气池中的沼渣作肥料，实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，减少碳排放，C错误；要实现碳中和，应减少CO2排放总量和增大CO2消耗总量，具体做法有绿色出行、植树造林、开发利用清洁能源等，D错误。
[例3]　“碳达峰”“碳中和”成为“十四五”乃
至2035国家战略目标。湖泊的碳循环(如图)在全
球碳循环中扮演着重要角色。湖泊中DOC可以
氧化形成DIC，DIC在不同碱度下的平衡决定了
水体CO2分压(pCO2)。湖泊沉积物是重要的碳累
积场所，也是湖泊生态系统重要的营养来源与活动场所。回答下列问题：
注：TC：总碳；TOC：总有机碳；UV：紫外线；DIC：溶解性无机碳；DOC：溶解性有机碳。
(1)“碳达峰”“碳中和”是全世界人民共同奋斗才能实现的目标，原因是碳循环具有______________________的特点。
全球性(循环往复运动)
(2)水体pCO2可以指示大气—水体间的CO2交换情况，40 Pa pCO2被视作大气—水体之间实现了碳平衡，据图分析此CO2分压下，水生植物和藻类的光合作用吸收的CO2________(填“大于”“等于”或“小于”)其呼吸作用释放的CO2，理由是__________________________________________________________________________________________________________________________。
大于
CO2除来自水生植物和藻类的呼吸作用，还有消费者和分解者的呼吸作用，以及溶解性有机碳(DOC)、溶解性无机碳(DIC)的分解等
(3)湖泊生态系统中生存着浮游植物、水生植物等生产者，原生动物、浮游动物等初级消费者，底栖动物、鱼虾等高级消费者。请写出碳在湖泊生物群落中的流动情况(用箭头加文字的形式，并在相应箭头上标注出碳元素的流动形式)。
答案：
(4)据图分析，湖泊中CO2气体的饱和度除受UV、O2、温度等影响，还受________________(答两点)环境因素的影响，因此往往表现出季节性等差异。
(5)CH4是一种温室效应数十倍于CO2的温
室气体，也是潜在的替代能源，湖泊中CH4气体主要源自在缺氧条件下产甲烷菌对底层水体、沉积物中有机质的分解，根据以上资料试提出一条既能降低温室效应又能减轻能源危机的研发方案：______________________________________________
________________________________________________________________________。
光照、碱度、风力
采集湖泊底层产生的CH4，作为能源加以利用(收集湖泊底层沉积物，利用产甲烷菌在缺氧条件下发酵，收集产生的CH4作为能源加以利用)
解析：(3)碳元素在生物群落内部以有机碳(物)的形式进行传递，故碳在湖泊生物群落中的流动情况为：
(4)据题干信息可知，溶解性无机碳(DIC)在不同碱度下的平衡决定了水体CO2分压(pCO2)，因此碱度影响湖泊中CO2气体的饱和度；光照影响水生植物光合作用吸收CO2的强度，也会影响湖泊中CO2气体的饱和度；风力会影响水体—大气间的CO2交换情况。
“三看法”快速确认碳循环的各环节
考向二　围绕结合信息传递的种类和功能，考查理解能力
[例4]　(2024·广东，8)松树受到松叶蜂幼虫攻击时，会释放植物信息素，吸引寄生蜂将卵产入松叶蜂幼虫体内，寄生蜂卵孵化后以松叶蜂幼虫为食。下列分析错误的是(　　)
A．该过程中松树释放的信息应是化学信息
B．3种生物凭借该信息相互联系形成食物链
C．松树和寄生蜂的种间关系属于原始合作
D．该信息有利于维持松林群落的平衡与稳定
解析：松树释放的植物信息素属于化学信息，A正确；松树和寄生蜂的种间关系属于原始合作关系，C正确；该信息可调节种间关系，使松树受到松叶蜂幼虫的攻击减少，利于维持松林群落的平衡与稳定，D正确。
[例5]　(2024·湖北，7)研究发现，某种芦鹀分布在不同地区的三个种群，因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧。不同芦鹀种群的两个和求偶有关的鸣唱特征，相较于其他鸣唱特征有明显分歧。因此推测和求偶有关的鸣唱特征，在芦鹀的早期物种形成过程中有重要作用。下列叙述错误的是(　　)
A．芦鹀的鸣唱声属于物理信息
B．求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果
C．芦鹀之间通过鸣唱形成信息流，芦鹀既是信息源又是信息受体
D．和求偶有关的鸣唱特征的差异，表明这三个芦鹀种群存在生殖隔离
解析：物理信息是指通过物理过程传递的信息，芦鹀的鸣唱声属于物理信息，A正确；某种芦鹀分布在不同地区的三个种群，因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧，由此可知，求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果，B正确；完整信息传递过程包括了信息源、信道和信息受体，芦鹀之间通过鸣唱形成信息流，芦鹀既是信息源又是信息受体，C正确；生殖隔离是判断两个种群是否为同一物种的主要依据，即二者能否杂交以及杂交子代是否可育，而鸣唱特征属于种群间的差异，无法表明这三个芦鹀种群是否存在生殖隔离，D错误。
巧判生态系统信息的类型
(1)涉及声音、颜色、植物形状、磁场、温度、湿度等信号，通过动物皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感知上述信息，则判断为物理信息。
(2)若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点，则判断为化学信息。
(3)凡涉及“肢体行为语言”者均判断为行为信息。
考向三　围绕信息传递在生产中的应用，考查社会责任
[例6]　下列关于生态系统中信息传递的叙述，正确的是(　　)
A．在黑斑蛙的繁殖季节，雄蛙通过叫声求偶，这是一种行为信息
B．某种鸟通过点头或鞠躬追求配偶，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
C．利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田，利用了物理信息
D．大熊猫种群内的信息传递只是为了进行种族的繁衍
解析：在黑斑蛙的繁殖季节，雄蛙通过叫声求偶，叫声属于物理信息，A错误；题目中说某种鸟追求配偶，说明涉及的是同一个物种的不同个体，而种间关系指的是不同物种之间的关系，某种鸟通过点头或鞠躬追求配偶，这一现象说明生态系统中的信息传递与种群的繁衍密切相关，B错误；利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田，是利用物理信息，C正确。
[例7]　乌桕是一种亚热带树木，跳甲幼虫对乌桕根的取食可诱导叶片产生挥发物质。该物质能够吸引跳甲成虫取食，当跳甲成虫数量较多时，取食叶片会引起根部淀粉含量的减少，进而使幼虫存活率降低。下列分析错误的是(　　)
A．挥发物质是一种化学信息 B．挥发物质对跳甲幼、成虫有利
C．挥发物质能调节种间关系 D．题中调节过程存在负反馈调节
解析：挥发物质是植物叶片产生的一种化学类物质，是一种化学信息，A正确；跳甲幼虫对乌桕根的取食可诱导叶片产生挥发物质，该物质能够吸引跳甲成虫取食，当跳甲成虫数量较多时，取食叶片会引起根部淀粉含量的减少，对幼虫不利，进而使幼虫存活率降低，说明挥发物质能调节种间关系，该过程体现了负反馈调节，B错误，C、D正确。 　
考向四　结合生态系统稳定性分析，考查科学思维能力
[例8]　生态系统平衡的调节主要是通过系统的反馈机制、抵抗力稳定性和恢复力稳定性实现的。下列相关叙述错误的是(　　)
A．正反馈调节可通过自身功能减缓系统内的压力以维持生态系统稳定
B．河流生态系统的自净作用是生态系统抵抗力稳定性的表现形式之一
C．污染水域切断污染源后，生物群落的恢复是系统恢复力稳定性的表现形式之一
D．生态系统发育越成熟，则其结构越复杂，抵抗外界干扰的能力也越强
解析：生态系统的稳定性依赖于以负反馈为基础的自我调节，A错误；河流生态系统的抵抗力稳定性的表现形式有通过物理沉降、化学分解、微生物分解的自净作用等，B正确；污染水域切断污染源后，生物群落可逐渐恢复，这是生态系统的恢复力稳定性的表现，C正确；生态系统发育越成熟，则其物种丰富度也越大，营养结构越复杂，抵抗外界干扰的能力也越强，D正确。
[例9]　北极苔原指北极地区北冰洋与泰加林带之间的永久冻土地和沼泽地带，苔原气候属荒漠气候，年降水量低。在北极苔原生态系统中，动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。下列关于北极苔原生态系统及其稳定性的叙述，不正确的是(　　)
A．食物网相对简单，抵抗力稳定性较低
B．北极苔原气候条件差，恢复力稳定性较低
C．物种特性(如抗逆性)与抵抗力稳定性有关，与恢复力稳定性无关
D．冰川大量融化会影响北极苔原的现有稳定性
解析：北极苔原生态系统中，气候条件差，动植物种类稀少，营养结构简单，抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低，A、B正确；物种特性与抵抗力稳定性和恢复力稳定性均有一定的关系，C错误；非生物环境的变迁时刻影响着生态系统的稳定性，D正确。
考向五　围绕生态缸的制作和分析，考查实验探究能力
[例10]　为观察生态系统的稳定性，某生物兴趣小组设计了4个密闭、透明的生态缸，各缸内的组成和条件见下表。下列相关叙述正确的是(　　)
注：“＋”表示有；“－”表示无。
A．生态缸②③④应置于太阳光能
直射的地方
B．生态缸②中的氧气含量应该高
于生态缸④
C．生态缸③较生态缸④稳定性强
D．实验说明消费者和生产者是该生态系统不可缺少的成分
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 ＋ ＋ ＋ ＋ － －
解析：生态缸②③④应置于散射光下，不能置于直射光下，防止温度过高，A错误；生态缸②中的氧气含量应该低于生态缸④，因为②比④中多泥沙，分解者会消耗氧气，因此其中的溶解氧含量低，B错误；生态缸③中成分齐全，而生态缸④中缺乏分解者(泥沙)，所以生态缸③比生态缸④稳定性强，C正确；生态系统应该具有生产者、消费者和分解者以及非生物物质和能量(光能)，由于4个生态缸都具有生产者、消费者，因此不能说明生产者、消费者是该生态系统不可缺少的成分，D错误。
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 ＋ ＋ ＋ ＋ － －
课时作业
03
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★★ ★★ ★★
对点 物质循环 物质循环 物质循环 生物富集 物质循环应用 碳中和 信息传递 信息传递 信息传递 生态系统的稳定性 生态系统的稳定性 物质循环、生态系统稳定性 探究土壤微生物的分解作用拓展实验 物质循环 物质循环
1．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．碳在非生物环境与生物群落之间主要以CO2的形式循环
2．碳中和是指减少含碳温室气体的排放，采用合适的措施固碳，最终达到碳平衡，下列相关叙述错误的是(　　)
A．碳在生物群落中沿着食物链(网)循环流动
B．化石燃料的大量燃烧打破了碳循环的平衡
C．碳在非生物环境中主要以CO2和碳酸盐形式存在
D．大力植树造林、使用清洁能源有利于实现碳中和
解析：碳在生物群落中沿着食物链(网)单向流动，A错误。
3．如图为某人工生态系统中碳流动模式图，相关
叙述正确的是(　　)
A．蘑菇作为生产者可为土壤微生物生命活动提供
有机物
B．碳元素在生态系统中的流动离不开能量的驱动
过程
C．碳元素在各种生物之间的流动形式是含碳的有机物及CO2
D．③④提高了生态系统能量传递效率
解析：蘑菇作为分解者，不可为土壤微生物生命活动提供有机物，A错误；物质是能量的载体，能量是物质循环的动力，碳元素在生态系统中的流动离不开能量的驱动过程，B正确；碳元素在各种生物之间的流动形式是含碳的有机物，在生物与环境之间的流动形式是CO2，C错误；该人工生态系统的建立能提高能量的利用率，但不能提高能量的传递效率，D错误。
4．莹蚊的幼虫生活在水中。为了防治莹蚊，人们在某湖泊长期喷洒杀虫剂DDT。该杀虫剂在生物体内很难降解，使用初期效果显著，后期效果下降，停用后检测该湖泊水体和几种生物体内的DDT浓度，结果如表所示。下列有关说法正确的是(　　)
A.该湖泊生态系统的结构是指群落和无机环境
B．DDT的使用导致莹蚊幼虫产生抗药性突变
C．分析表中数据可推测生物B处于最低营养级
D．DDT存在生物富集现象且该现象具有全球性
检测对象 水 A B C D
DDT浓度(μg/kg) 0.02 15.5 16.1 0.1 0.53
解析：该湖泊生态系统的结构是指生态系统的组成成分(包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者)和营养结构(食物链和食物网)，A错误；莹蚊幼虫本身就存在抗药性突变，DDT只是对抗药性突变起选择作用，B错误；由于DDT很难分解，因此会随着食物链的延长而逐渐在高营养级积累增加，A、B含有DDT的量最多，可能是最高营养级，C错误。
检测对象 水 A B C D
DDT浓度(μg/kg) 0.02 15.5 16.1 0.1 0.53
5．(2022·湖南，8)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(　　)
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：能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，该模式提高了空间、资源的利用率，不能提高能量的传递效率，A错误；生态系统的物理信息有光、声、温度、湿度、磁力等，采用灯光诱虫杀虫利用了光，是物理信息的传递，B正确；捕食关系是指群落中两个物种之间的关系，硬壳蟹(非蜕壳)和软壳蟹(蜕壳)属于同一物种，两者之间的摄食关系不属于捕食，C错误；生态系统中的能量传递是单向的，不能循环利用，D错误。
6．2021年我国科学家首次将CO2人工转化为淀粉，对实现碳中和意义重大。下列相关叙述正确的是(　　)
A．将CO2人工转化为淀粉的过程不需要额外输入能量
B．生物群落与非生物环境之间的碳循环离不开分解者
C．群落演替相对稳定后植物吸收与释放CO2速率大致相等
D．该技术应用将使我们不再需要植树造林和寻找清洁能源
解析：将CO2人工转化为淀粉的过程是吸能反应，需要额外输入能量，A错误；分解者可以把有机物分解为无机物，所以生物群落与非生物环境之间的碳循环离不开分解者，B正确；群落演替相对稳定后植物吸收CO2速率与所有生物释放的CO2大致相等，C错误；我们仍需要植树造林和寻找清洁能源以实现碳中和，D错误。 　
7．“黄四娘家花满蹊，千朵万朵压枝低。留连戏蝶时时舞，自在娇莺恰恰啼。” 杜甫的诗中描绘了百姓人家与大自然和谐相处的场景。下列相关叙述错误的是 (　　)
A．可以使用标记重捕法调查某种蝴蝶的种群密度
B．黄莺的鸣叫属于物理信息，物理信息可来自生物内部或非生物环境
C．为防止果树遭受虫害，利用昆虫信息素诱捕有害动物属于化学防治
D．光照时间的长短对植物开花期的影响体现了生物种群的繁衍离不开信息传递
解析：蝴蝶属于活动能力强，活动范围大的动物，因此可以使用标记重捕法调查蝴蝶的种群密度，A正确；为防止果树遭受虫害，用昆虫信息素诱捕有害动物，属于生物防治，C错误。
8．虫媒花植物的花具有蜜腺和鲜艳的花瓣，还能释放有芳香气味的物质，以此吸引蜜蜂前来采蜜。蜜蜂中的侦查蜂发现蜜源后，会借助“圆形舞”等舞蹈动作告知同伴蜜源的方向和距离。蜜蜂在采花蜜的过程中，为虫媒花植物进行了传粉，使其受粉概率增大，繁殖率也得到了提升。下列叙述错误的是(　　)
A．虫媒花植物释放的信息属于化学和物理信息
B．侦查蜂释放的信息属于行为信息
C．侦查蜂释放的信息与蜜蜂的生存有密切关系
D．上述事实说明信息传递只能发生于同一种群内
解析：虫媒花植物鲜艳的花瓣，属于物理信息，释放有芳香气味的物质，属于化学信息，A正确；侦查蜂跳“圆形舞”属于行为信息，B正确；侦查蜂释放的信息可将蜜蜂吸引到蜜源方向采蜜，获得食物，故侦查蜂释放的信息与蜜蜂的生存有密切关系，C正确；花能通过物理和化学信息吸引蜜蜂采蜜，这体现了信息传递可以发生在不同生物之间，D错误。
9．甜菜夜蛾是一种世界性顽固害虫，对农业生产危害很大。当甜菜夜蛾啃食植物叶片时，植物会产生一些萜类和吲哚类物质，并释放到空气中吸引小茧蜂，小茧蜂可以在甜菜夜蛾的幼虫体内产卵，卵利用其体内营养物质孵化。同时在农业生产中，为了防治甜菜夜蛾的危害也可以采用黑光灯诱捕和喷洒甲维盐等化学药剂等措施。根据以上信息，判断下列叙述正确的是(　　)
A．当甜菜夜蛾啃食时，植物将萜类和吲哚类物质释放到空气中，吸引小茧蜂属于行为信息
B．小茧蜂与植物之间的关系属于捕食关系
C．化学药剂甲维盐的使用、黑光灯诱捕等都属于生物防治
D．黑光灯诱捕运用的原理是甜菜夜蛾的趋光性
解析：当甜菜夜蛾啃食时，植物将萜类和吲哚类物质释放到空气中以吸引小茧蜂，这属于化学信息，A错误；由题意可知，小茧蜂不以植物为食，所以小茧蜂与植物之间的关系不属于捕食关系，B错误；喷洒甲维盐等化学药剂的措施属于化学防治，采用黑光灯诱捕的方法属于生物防治，C错误。
10．(2025·八省联考山西、陕西、宁夏、青海)工农业生产等人类活动影响生态系统的碳、氮循环。下列叙述错误的是(　　)
A．氮元素会沿食物链逐渐在生物体内积累，导致出现生物富集现象
B．碳、氮循环与生态系统能量传递和信息传递相伴发生
C．在农业生产中，增加固氮植物的配比可促进氮元素的循环
D．合理施氮肥有利于提高作物产量
解析：物质循环、能量流动和信息传递是生态系统三大功能，它们相互依存、不可分割，故碳、氮循环与生态系统能量传递和信息传递相伴发生，B正确；在农业生产中，增加固氮植物的配比，固氮植物可以将空气中的氮气转化为含氮化合物，从而促进氮元素的循环，C正确。
11．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(　　)
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，A错误；负反馈调节是生态系统维持稳态的主要机制，B正确；减少鸟类天敌的数量不利于增强其稳定性，C错误；营养结构复杂程度与抗干扰能力呈正相关，D错误。
12．(2024·河北，17，改编)通过系统性生态治理，如清淤补水、种植水生植物和投放有益微生物等措施，白洋淀湿地生态环境明显改善。下列叙述错误的是(　　)
A．清除淀区淤泥减少了系统中氮和磷的含量，可使水华发生概率降低
B．对白洋淀补水后，可大力引入外来物种以提高生物多样性
C．种植水生植物使淀区食物网复杂化后，生态系统抵抗力稳定性增强
D．水中投放能降解有机污染物的有益微生物可促进物质循环
解析：水体中氮、磷含量增加可引起水体富营养化，清除淀区淤泥减少了该生态系统中氮和磷的含量，可使水华发生概率降低，A正确；大量引入外来物种可能导致生物入侵，从而导致淀区生物多样性降低，B错误；一般来说，生态系统中的生物种类越多，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，C正确；水中投放能降解有机污染物的有益微生物，能将有机物分解成无机物，从而促进物质循环，D正确。
13．利用土壤微生物制作的催腐剂能够将
小麦秸秆中的纤维素、木质素、粗蛋白等物质
降解成单糖和无机盐等水溶性物质。科研人员
研究了不同微生物催腐剂对小麦秸秆的降解作
用，结果如表所示。下列叙述错误的是(　　)
A.催腐剂中的土壤微生物通过分解作用参与生态系统的物质循环
B．三种催腐剂处理的土壤能为植物生长提供最多营养的可能是巨景
C．沃土组水溶物比率比对照组低的原因可能是部分水溶物用于微生物生长等生命活动
D．使用微生物催腐剂可提高土壤有机质含量，为农作物生长提供物质和能量
催腐剂名称 秸秆降解率 水溶物比率
对照(CK) — 10.28
木霉 20.81 12.33
沃土 14.91 9.43
巨景 13.62 12.81
解析：由表格信息可知，木霉、沃土、巨景三种催腐剂中含有土壤微生物，并且参与分解土壤有机物为无机物，促进了生态系统的物质循环，A正确；三种催腐剂处理的土壤中巨景产生的水溶物比率最大，说明能为植物生长提供的营养物质最多，B正确；沃土组水溶物比率比对照组低，其原因可能是分解产生的部分水溶物用于微生物自身生长等生命活动，C正确；使用微生物催腐剂产生的无机盐等，可为农作物生长提供物质，但不能提供能量，D错误。
催腐剂名称 秸秆降解率 水溶物比率
对照(CK) — 10.28
木霉 20.81 12.33
沃土 14.91 9.43
巨景 13.62 12.81
14．大气氮沉降是指大气中的含氮化合物通过降水和降尘被输入到土壤或水体中，对植物生产力和生态系统碳循环等造成不良影响。为在植物多样性降低和大气氮沉降背景下，对草地生态系统进行科学管理，科研人员进行了相关研究。
(1)碳循环是指碳元素不断在_______________________之间反复循环的过程。碳循环失衡会导致温室效应加剧，全球变暖，南极冰盖融化等，同时还会加速土壤中__________________对有机碳的分解，释放温室气体，进一步加剧温室效应，此调节机制为_____反馈调节。
(2)土壤有机碳库是全球陆地表层系统中最大的碳库，其微小变动会对碳平衡产生巨大影响。研究者通过模拟实验对某草地生态系统开展相关研究。
非生物环境和生物群落
微生物(或分解者)
正
①据图1分析，该实验的目的是探究低植物
多样性条件下，____________________________
____________________________。
②地下植物碳库是土壤有机碳库的主要来
源。研究者进一步对植被地下生物量进行测定，
结果如图2。适度放牧可以缓解氮添加导致的土壤有机碳含量降低的原因可能是__________________________________________________________________________________________________________________________。
氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响
草食动物的啃食使植物增加对地下部分光合产物的投入，地下生物量增加；草食动物的粪便及啃食的植物碎屑使土壤有机碳含量增加
(3)科研人员对高植物多样性群落也进行了相关研究，结果如图3。结合图1、图3进行分析，提出保护土壤有机碳库的两条措施。
答案：保护并提高植物(物种)多样性；采取措施减少大气氮沉降(减少化石燃烧)；适度放牧。
解析：(2)①分析图1柱形图可知，该实验目的是探究氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响。②由图2柱形图可知，在有氮添加的情况下，适度放牧可增加地下生物量，其原因可能是草食动物的啃食使植物增加对地下部分光合产物的投入，地下生物量增加；草食动物的粪便及啃食的植物碎屑使土壤有机碳含量增加。
(3)综合图1和图3可知，无论是低多样性还是高多样性，适度放牧都会提高土壤有机碳的含量，因此可采取保护并提高植物多样性、采取措施减少大气氮沉降(减少化石燃烧)、适度放牧等措施来保护土壤有机碳库。
15．为研究外来植物的引入对本地生态系统碳循环的影响，研究人员展开了相关实验。
(1)研究人员构建多个实验生态系统。系统中添加的外来植物、当地植物、土壤微生物和食草动物等生物构成了________。所有实验系统外均用透光的网膜隔离，目的是________(填字母)。
a．保证生产者光合作用所需光能
b．防止系统内外动物迁出、迁入
c．阻止实验系统内的热能散失
生物群落
a、b
(2)请在图中补充文字、箭头及相应的生理过程，完善实验生态系统的碳循环过程。
答案：如图所示
(3)研究人员测定不同实验系统(引入的外来植物比例不同)的部分指标如图所示。
注：比叶面积＝总植物叶面积/总植物干重。
①结果显示，随外来植物所占比例升高，______________________________
____________________。
②随着快速生长的外来植物的引入，输入生态系统的________增加，沿___________流动，进而影响系统内其他生物的生物量。
(4)我国提出了“碳中和”的目标，即通过某种方式抵消生态系统产生的CO2，实现CO2“零排放”。根据实验结果及所学知识，辩证分析引入快速生长的外来植物对碳中和的影响。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　平均比叶面积、食草动物生物量、细菌生物量增加
总能量
食物链(网)
答案：结果显示实验周期内CO2固定量增加，有利于碳中和，但引入外来植物，可能造成生物入侵，导致当地生物多样性降低，破坏生态系统的稳定性，不利于碳中和。
解析：(3)①结合三幅图可知，随着引入外来植物的比例增大(横坐标)，三种直线都呈上升趋势，即平均比叶面积、食草动物生物量、细菌生物量增加。②快速生长的外来植物也是生产者，可以固定光能，因此输入生态系统的总能量增加；生产者固定的太阳能是进入生态系统的总能量，在食物链和食物网之间以有机物的形式流动，可以增加系统内其他生物的生物量。

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