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第47讲　生态系统的
物质循环、信息传递
和稳定性
课标 要求 1.分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环的规律。
2.举例说明利用物质循环,人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。
3.阐明某些有害物质会通过食物链不断富集的现象。
4.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。
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。
考情 分析 1.生态系统的物质循环 2025·湖北卷,11;2025·云南卷,13;2025·浙江1月选考,1、7;2024·广东卷,1;2024·安徽卷,6;2024·甘肃卷,13;2023·海南卷,19;2023·辽宁卷,23;2023·湖北卷,7、9;2023·浙江1月选考,1;2023·天津 卷,13
2.生态系统的信息传递 2025·四川卷,7;2025·陕晋青宁卷,13;2025·山东卷,11;2025·云南卷,20;2024·广西卷,1;2024·福建卷,8;2024·广东卷,8;2024·湖北卷,7;2023·湖南卷,4;2023·河北卷,11
3.生态系统的稳定性 2025·河南卷,11;2025·北京卷,12;2025·湖南卷,13;2025·湖北卷,21;2025·四川卷,17;2024·湖南卷,3;2023·海南卷,19
考点一
生态系统的物质循环
1.物质循环的概念
(1)物质:组成生物体的 等元素。
(2)范围: 和 之间。
(3)特点: 、 。
(4)实例:碳循环等。
必备知识·梳理
落实概念·夯实基础
碳、氢、氧、氮、磷、硫
非生物环境
生物群落
全球性
循环往复运动
2.碳循环的过程
(1)请写出图中各标号的含义。
a. ;b. ;c. ;d. ;
e. 。
生产者
消费者
呼吸作用
光合作用或化能合成作用
呼吸作用
(2)碳的存在、循环形式及循环途径。
含碳有机物
CO2
光合作用
化能合成作用
呼吸作用
分解作用
化石
燃料
1.(选择性必修2 P67拓展应用2分析)虽然氮元素在生物群落与非生物环境间能循环利用,但仍需不断向农田中施加氮肥,原因是
。
细读教材
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
(3)温室效应。
CO2
气温升高
植树种草
化石燃料
清洁能
源
秸秆还田
2.(选择性必修2 P63与社会的联系)温室效应加剧的原因是
,引起全球性的气候变化。我国政府采取的措施是一方面 ,另一方面
。
细读教材
化石燃料的开
采和使用大大增加了二氧化碳的排放
采取积极措施减少二氧化碳排放
大力植树种草,提高森林覆盖率
3.生物富集
(1)概念:生物体从周围环境吸收、积蓄 的化合物,使其在机体内浓度 的现象。
(2)过程。
①途径: 。
②实例——铅的富集过程。
某种元素或难以降解
超过环境浓度
食物链(网)
(3)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 。
4.能量流动和物质循环的关系
(1)两者同时进行,彼此相互依存,不可分割。
(2)能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物质的 等过程。
(3)物质作为能量的 ,使能量沿着 流动;能量作为 ,使物质能够不断地在 之间循环往返。
越大
全球性
合成和分解
载体
食物链(网)
动力
生物群落和非生物环境
5.探究土壤微生物的分解作用
(1)实验背景。
①土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌,这些生物的数量繁多。
②由于各地气候与环境等因素不同,落叶在土壤中被分解的时间也不同,一般在温暖、湿润的环境中需要一至数月时间。
(2)实验方案。
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 实验组 将带有落叶的土壤用塑料袋包好,放在60 ℃恒温箱中处理1 h A烧杯中加入30 mL土壤浸出液和淀粉糊,在室温环境放置7 d
对照组 对带有落叶的土壤不做任何处理 (自然状态) B烧杯中加入 ,在室温环境放置7 d
自变量 土壤中是否含有微生物 是否含有土壤微生物
30 mL蒸馏水和淀粉糊
实验 现象 在相同时间内, A A1 加入碘液,不变蓝
A2 加入斐林试剂,加热,
B B1 加入碘液,变蓝
B2 加入斐林试剂,加热,
结论 分析 土壤微生物对落叶有分解作用 土壤微生物能分解淀粉
实验
组落叶的腐烂程度
小于对照组
产生砖红
色沉淀
无砖红色
沉淀
(1)(2025·湖南卷,19)碳循环在生命系统结构层次的群落中完成,体现了全球性。(　　)
【判断正误】
×
【提示】 碳循环在生命系统结构层次的生物圈中完成,体现了全球性。
(2)(2024·安徽卷,6)人类施用磷肥等农业生产活动不会改变磷循环速率。
(　　)
×
【提示】 人类施用磷肥等农业生产活动会增加环境中的磷含量,从而会改变磷循环速率。
(3)(2024·安徽卷,6)磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环。
(　　)
√
(4)(2023·江苏卷,4)减少化石燃料的大量使用可消除温室效应的形成。
(　　)
×
【提示】 减少化石燃料的大量使用可缓解温室效应,但不能消除已经形成的温室效应。
(5)(2023·浙江1月选考,1)大力发展风能发电有利于实现我国政府提出的“碳达峰”和“碳中和”的CO2排放目标。(　　)
√
考向1　围绕碳循环过程,考查科学思维和社会责任
1.(2025·江苏连云港调研)如图为某稻田生态系统的碳循环图解,数字表示碳的流动。下列叙述正确的是(　　)
A.碳在①②④⑤过程中以CO2形式传递
B.C属于分解者,群落中的其他生物均可为它提供物质和能量
C.A可表示大气中的CO2库,碳元素在生物群落中循环利用
D.①过程固定的CO2等于⑥+⑦过程释放的CO2即可实现碳中和
B
核心考向·突破
把握方向·训练到位
【解析】 碳在生物与非生物环境之间(如①②过程)主要以CO2形式传递,而在群落内部(如④⑤过程)主要以含碳有机物形式传递;C是分解者,生物群落中的其他生物(包括生产者、消费者)的遗体残骸等会流向分解者,均可为它提供物质和能量;A可表示大气中的CO2库,碳循环指的是碳元素在生物群落和非生物环境之间往返的过程,而不是指在生物群落中循环利用;实现碳中和需要①固定的CO2=⑥+⑦+②+人类对化石燃料等的开采和使用所排放的CO2。
运用单、双箭头判断生态系统碳循环图中的成分
(1)“三看法”判断。
方法技巧
(2)模式图分析。
图1
图2
方法技巧
图3
方法技巧
考向2　围绕生物富集,考查科学思维和社会责任
2.(2025·浙江1月选考,7)由于DDT严重危害生物的健康且不易降解,许多国家禁用DDT。但DDT能杀灭按蚊,有效控制疟疾的传播,因此2006年世界卫生组织宣布允许非洲国家重新使用DDT,使得非洲疟疾的新增病例大幅下降。下列叙述不合理的是(　　)
A.喷施低浓度的DDT,也会在生物体内积累
B.DDT不易降解,不会在生物圈中大面积扩散
C.在严格管控的情况下,DDT可以局部用于预防疟疾
D.与第二营养级相比,第三营养级生物体内的DDT含量更高
B
【解析】 DDT不易被降解,即使喷施低浓度的DDT,也会在食物链中逐渐积累,A叙述合理;DDT不易降解,会在环境中长期存在,并通过多种途径在生物圈中扩散,B叙述不合理;根据题干,2006年世界卫生组织宣布允许非洲国家重新使用DDT,因此在严格管控的情况下,DDT可以局部用于预防疟疾,C叙述合理;DDT通过食物链在生物体内积累,营养级越高,生物体内DDT的含量越高,D叙述合理。
考向3　围绕探究土壤微生物的分解作用,考查科学探究
3.(2025·北京朝阳一模)某学生为探究土壤微生物对淀粉的分解作用,分别从公路边的空地和校园花坛内取土壤,制备土壤浸出液甲、乙。用碘液检测甲、乙处理后的淀粉溶液,分别呈蓝色和黄褐色。下列相关叙述正确的是(　　)
A.将土壤灭菌后,加水搅拌,过滤获得土壤浸出液
B.向淀粉溶液加入土壤浸出液,在室温条件下放置2 min后用碘液检测
C.结果说明公路边空地土壤微生物的淀粉分解作用比校园花坛的弱
D.用斐林试剂检测甲、乙处理后的淀粉溶液,只有前者生成砖红色沉淀
C
【解析】 若将土壤灭菌,其中的微生物会被杀死,无法探究土壤微生物对淀粉的分解作用,因此制备土壤浸出液时不能灭菌;向淀粉溶液加入土壤浸出液后,应在适宜温度(适合土壤微生物生长的温度)下反应一段时间,2 min可能反应不充分,且碘液检测前应先处理(如加热等使酶失活终止反应);用碘液检测甲(公路边空地土壤浸出液)处理后的淀粉溶液呈蓝色,说明淀粉剩余多,分解少,用碘液检测乙(校园花坛土壤浸出液)处理后的淀粉溶液呈黄褐色,说明淀粉剩余少,分解多,即公路边空地土壤微生物的淀粉分解作用比校园花坛的弱;若土壤微生物将淀粉分解产生还原糖,用斐林试剂检测甲、乙处理后的淀粉溶液,都可能生成砖红色沉淀。
考点二
生态系统的信息传递
1.信息的种类、概念、传递形式及实例
必备知识·梳理
落实概念·夯实基础
种类 概念 传递形式 实例
物理 信息 自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等,通过 传递的信息 过程 萤火虫的闪光、蜘蛛网的振动频率等
化学 信息 生物产生的一些可以传递信息的 以化学物质为信息载体 动物的性外激素,植物的生物碱、有机酸等代谢产物
物理
过程
物理
化学物质
行为 信息 动物通过其 向同种或异种生物传递的信息 动物的 表现及行为 鸟类等的报警行为、昆虫的舞蹈、鸟类的求偶行为
特殊行为
独特
2.信息传递的过程
信息源
信道
信息受体
提醒　(1)信息可以来源于非生物环境,也可以来源于同种生物,还可以来源于不同种生物。
(2)生态系统中的信息传递的范围不包括细胞之间的传递,而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传递。
3.信息传递在生态系统中的作用
生命活动
繁衍
生物的种间关系
平衡与稳
定
4.信息传递在农业生产中的应用
(1)应用和实例。
(2)控制动物危害的技术方法比较。
5.归纳总结生态系统三大功能的关系
项目 能量流动 物质循环 信息传递
特点 单向流动、 逐级递减 全球性、 循环性 往往是双向的
途径 食物链和食物网 多种
地位 物质循环 的动力 能量流动 的载体 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
(1)(2025·山东卷,11)候鸟前来该湿地公园越冬的信息传递只发生在鸟类与鸟类之间。(　　)
【判断正误】
×
【提示】 候鸟前来该湿地公园越冬的信息传递不仅发生在鸟类与鸟类之间,还发生在鸟类与其他生物之间,鸟类与无机环境之间。
(2)(2025·四川卷,7)用改造后的S菌来杀死瓦螨属于化学防治。(　　)
×
【提示】 用改造后的S菌来杀死瓦螨属于生物防治。
(3)(2023·河北卷,11)幼年蜜蜂学习采蜜技巧,依赖生态系统中的信息传递。
(　　)
(4)(2023·湖南卷,4)“油菜花开陌野黄,清香扑鼻蜂蝶舞”。油菜花通过物理、化学信息吸引蜂蝶。(　　)
√
√
考向4　围绕信息的种类、信息传递的作用及应用,考查科学思维
4.(2024·广西卷,1)唐诗“翠羽春禽满树喧”描绘了满树鸟儿欢快鸣叫的画面,其中“翠羽”指青翠的羽毛,“喧”指鸣叫。关于“翠羽”和“喧”在生态系统中的作用,说法错误的是(　　)
A.“翠羽”有利于种群繁衍
B.两者皆可调节种间关系
C.“喧”可表示个体间联络
D.两者皆属于化学信息
核心考向·突破
把握方向·训练到位
D
【解析】 “翠羽”有助于雌雄个体之间的信息传递,所以有利于种群繁衍;不同的生物种群之间可以根据看到“翠羽”和听到的“喧”,来作出对应的反应,即信息传递具有调节种间关系的作用;个体间可通过“喧”这种鸣叫的声音进行联络;“翠羽”(颜色等)和“喧”(声音)皆属于物理信息,而不是化学信息。
5.(2024·福建卷,8)橘小实蝇是一种危害柑橘类果树的害虫。研究发现,雄虫能提供底物给直肠中的芽孢杆菌,让芽孢杆菌合成吸引雌虫的信息素。下列叙述错误的是(　　)
A.橘小实蝇雄虫吸引雌虫的信息素属于化学信息
B.雄虫直肠中的芽孢杆菌有利于橘小实蝇种群繁衍
C.利用该信息素诱杀橘小实蝇雌虫属于化学防治
D.用含该信息素的诱杀饵剂可改变橘小实蝇种群的性别比例
C
【解析】 信息素是化学物质,因此橘小实蝇雄虫吸引雌虫的信息素属于化学信息;芽孢杆菌合成的信息素可吸引橘小实蝇雌虫与雄虫交配,提高种群的出生率,有利于种群繁衍;用信息素诱杀橘小实蝇雌虫,降低橘小实蝇的种群密度,是利用信息发挥防治有害生物的作用,属于生物防治;含该信息素的饵剂可以诱杀雌虫,从而改变种群的性别比例。
考点三
生态系统的稳定性
1.生态平衡
必备知识·梳理
落实概念·夯实基础
结构和功能
结构
收支
负反
馈调
节
信息
减弱
或受到抑制
自我调节能力
1.(选择性必修2 P73问题探讨延伸)紫茎泽兰在原产地没有大肆繁殖,在入侵地却能疯长蔓延,导致入侵地生态平衡遭到破坏的原因是
。
细读教材
紫茎泽兰繁殖、
适应的能力很强,而且在入侵地没有天敌等制约因素
2.生态系统的稳定性
维持或恢复
自我调节能力
3.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 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。
抵抗
保持原状
恢复到原状
(2)抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较。
项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
实质 自身结构与功能相对稳定 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,恢复原状
特点 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
是不一样的
保持
恢复
复杂
越强
恢复速度与恢复时间
联系 ①二者一般呈负相关,抵抗力稳定性高的生态系统,恢复力稳定性低;反之亦然。但是存在特例:冻原、荒漠等生态系统两种稳定性都比较低。
②二者是同时存在于同一生态系统中的两种不同作用,它们相互作用共同维持生态系统的稳定
4.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 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 的投入,保证 的协调。
干扰
自我调节
物质、能量
生态系统内部结构与功能
2.(选择性必修2 P77概念检测)封山育林能够有效提高生态系统的稳定性,是因为封山育林后
。
细读教材
生态系统中的动植物种类增多,生物多样性增加,使生态
系统营养结构复杂性增加,从而有效提高生态系统的稳定性
5.设计制作生态缸,观察其稳定性
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命力,成分齐全(具有生产者、消费者和分解者) 生态缸中能够进行
,在一定时期内保持稳定
生态缸的材料必须是 的 便于透光;便于观察
封闭
物质循环和能量
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;缸内储备一定量的空气
生态缸的放置位置要光线良好,但要避免阳光直接照射 防止水温过高导致水生植物死亡
动物不宜太多,个体不宜太大 减少对O2的消耗,避免生产量小于消耗量
空间
提醒　(1)可通过观察生态缸内生物种类及数量的变化、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。
(2)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。
(1)(2025·河南卷,11)积水频次和积水量均可以影响湿地生态系统的抵抗力稳定性。(　　)
(2)(2023·湖南卷,13)山水林田湖草沙一体化保护有利于提高生态系统的抵抗力稳定性。(　　)
【判断正误】
(3)(2022·海南卷,5)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。(　　)
√
√
×
【提示】 珊瑚生态系统具有抵抗不良环境并保持原状的能力,这是抵抗力稳定性的表现。
(4)(2022·河北卷,12)相对稳定的能量流动、物质循环和信息传递是生态系统平衡的特征。(　　)
(5)(2022·辽宁卷,11)与自然草地相比,人工草坪(物种比较单一)自我维持结构和功能相对稳定的能力较低。(　　)
(6)(2021·河北卷,12)湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础。(　　)
√
√
×
【提示】 湿地生态系统自我调节能力是其稳定性的基础。
【情境·思维·深析】
桉树林是我国西南地区重要的经济林,大面积种植桉树林引发的生态问题已引起广泛关注。请回答下列问题。
(1)人工桉树林生态系统与天然林生态系统相比,抵抗力稳定性较低,其原因可能是 。
该生态系统的生物种类少,营养结构(食物网)简单,自我调节能力弱
(2)若这两种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图所示,则人工桉树林生态系统对应曲线 (填“甲”或“乙”),图中代表天然林恢复力稳定性的指标是 (填“ab”“bc”或“ac”)。人工桉树林容易爆发虫灾,若在桉树林中引入青蛙来消灭以桉树为食的害虫,则在这条食物链中,青蛙处于第 营养级。
甲
ab
三
(3)结构单一的同龄纯林对环境变化的抵抗力差,有的人工桉树林里鸟类绝迹、林下植被稀少,出现水土流失等问题。请根据所学知识尝试提出提高人工桉树林稳定性的措施:
(答出2点即可)。
合理搭配乔木、灌木、草本的植被类型,形成较为复杂
的垂直结构,充分利用空间资源;控制对人工桉树林的干扰强度,对其进行合
理适度利用
考向5　围绕生态系统的稳定性及调节,考查科学思维
6.(2025·湖南卷,13改编)某人擅自在一湖泊中“放生”大量鲶鱼。短期内鲶鱼大量死亡,导致水质恶化,造成生态资源损失,此人被判承担相关责任。下列叙述错误的是(　　)
A.鲶鱼同化的能量可用于自身生长发育繁殖
B.鲶鱼死亡的原因可能是水体中氧气不足
C.鲶鱼死亡与水质恶化间存在负反馈调节
D.移除死鱼有助于缩短该湖泊恢复原状的时间
核心考向·突破
把握方向·训练到位
C
【解析】 鲶鱼死亡导致水质恶化,而水质恶化会进一步加剧鱼类死亡,属于正反馈调节。
正反馈调节与负反馈调节的比较
知识归纳
类型 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
区分 方法 调节后进一步偏离原有水平 调节后回归到原有水平
知识归纳
实例 分析
7.(2025·湖南郴州期末)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。下列说法错误的是(　　)
A.一般情况下,生态系统的抵抗力稳定性与生态系统营养结构的复杂程度呈正相关
B.不同生态系统a→b的幅度不同,说明不同生态系统抵抗力稳定性大小不同
C.不同生态系统b→c的时间不同,说明不同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
C
【解析】 不同生态系统b→c的时间不同,说明不同生态系统恢复力稳定性大小不同。
考向6　围绕生态缸的稳定性,考查科学探究
8.(2025·福建福州联考)设计并制作生态缸,观察其稳定性,以下方法错误的是(　　)
A.对生态系统的基本成分及其比例要有严格的要求,生态缸需制作成封闭型
B.生态缸中放置的生物必须具有较强的生命力,放置生物的数量要合适
C.为了使生态缸内的沙地保持干燥,应将生态缸放置在直射光下
D.生态缸制作完毕后,应该贴上标签,在上面写上制作者的姓名与制作日期
C
【解析】 生态缸不可放置在直射光下,以防温度过高,使得缸内生物死亡。
9.(2025·重庆月考)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下表。
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。
下列叙述正确的是(　　)
A.生态缸②③④中增加浮游动物的数量,可加快物质循环,有利于提高生态缸的稳定性
B.生态缸②中的氧气含量应该高于生态缸③
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
B
【解析】 生态缸②③④中增加浮游动物的数量,会增加对有机物的消耗,不利于生态缸实现收支平衡,因此不利于提高生态缸的稳定性;生态缸②中的氧气含量应该高于生态缸③,因为前者比后者少一级消费者,耗氧少;生态缸①中缺少光,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的比例适宜,生态缸③成分齐全,但消费者数量较多,而生态缸④中缺乏分解者(泥沙),因此,生态缸①的稳定性最弱;生态缸②的稳定性最强;生态缸②和③中均含有生态系统必需的全部组成成分。
演练真题·感悟高考
1.(2025·河北卷,10)口袋公园是指在城市中利用零星空地建设的小型绿地,可满足群众就近休闲需求,为群众增添身边的绿、眼前的美。下列分析错误的是(　　)
A.大量口袋公园的建设有效增加了绿地面积,有助于吸收和固定CO2
B.适当提高口袋公园的植物多样性,可增强其抵抗力稳定性
C.口袋公园生态系统不具备自我调节能力,需依赖人工维护
D.从空地到公园,鸟类等动物类群逐渐丰富,加快了生态系统的物质循环
C
【解析】 植物通过光合作用吸收CO2,大量口袋公园建设增加绿地面积,有助于吸收和固定CO2;生态系统的抵抗力稳定性与物种多样性呈正相关,植物多样性提高,营养结构复杂,生态系统的抵抗力稳定性增强;任何生态系统都具备一定的自我调节能力,口袋公园生态系统也不例外,只是相对较弱,需要一定的人工维护;从空地到公园,环境改变,鸟类等动物类群逐渐丰富,动物能加快生态系统的物质循环。
2.(2025·湖北卷,11)蚯蚓通常栖息在阴暗、潮湿的土壤环境中,以落叶、禽畜粪便和线虫等为食。四溴双酚A(TBBPA)是土壤中常见的污染物之一。科研人员以蚯蚓为实验对象,将其培养在浓度为1 mg/kg的TBBPA污染土壤中进行30天富集实验,然后将蚯蚓转至干净土壤进行30天排出实验,实验结果如下图。下列叙述错误的是(　　)
A.蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者
B.蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和
C.该实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食,TBBPA不会沿食物链传递
D.15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍
C
【解析】 蚯蚓以落叶、禽畜粪便为食时属于分解者,以线虫为食时属于消费者,所以蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者;从题图可以看出,在20天以后,蚯蚓体内TBBPA浓度曲线趋于平缓,说明蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和;TBBPA不易分解和排出,具有生物富集作用,若实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食,TBBPA会沿食物链传递;由图可知,初始实验环境中TBBPA浓度为1 mg/kg,15天时蚯蚓体内TBBPA浓度约为8 μg/g=8 mg/kg,所以15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍。
3.(2024·湖北卷,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
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;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;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;判断两个种群是否为同一物种,主要依据是它们是否存在生殖隔离,即二者的杂交子代是否可育,由和求偶有关的鸣唱特征的差异,无法表明这三个芦鹀种群是否存在生殖隔离。
4.(2024·广东卷,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
B
【解析】 松树释放植物信息素吸引寄生蜂,植物信息素属于化学信息;食物链是由于捕食关系形成的,其中信息的作用是调节生物的种间关系;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,从而减少松树受到的攻击,松树与寄生蜂相互合作,且彼此分开后,各自也能独立生活,属于原始合作关系;通过该信息的调节使得松树、松叶蜂、寄生蜂维持相对稳定,有利于维持松林群落的平衡与稳定。
谢谢观赏第47讲　生态系统的物质循环、信息传递和稳定性
课标 要求 1.分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环的规律。 2.举例说明利用物质循环,人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。 3.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象。 4.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。 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。
考情 分析 1.生态系统的物质循环 2025·湖北卷,11;2025·云南卷,13;2025·浙江1月选考,1、7;2024·广东卷,1;2024·安徽卷,6;2024·甘肃卷,13;2023·海南卷,19;2023·辽宁卷,23; 2023·湖北卷,7、9;2023·浙江1月选考,1;2023·天津卷,13
2.生态系统的信息传递 2025·四川卷,7;2025·陕晋青宁卷,13;2025·山东卷,11;2025·云南卷,20;2024·广西卷,1;2024·福建卷,8;2024·广东卷,8;2024·湖北卷,7;2023·湖南卷,4;2023·河北卷,11
3.生态系统的稳定性 2025·河南卷,11;2025·北京卷,12;2025·湖南卷,13;2025·湖北卷,21;2025·四川卷,17;2024·湖南卷,3;2023·海南卷,19
考点一　生态系统的物质循环
1.物质循环的概念
(1)物质:组成生物体的　　　　　　　　　　　　等元素。
(2)范围:　　　　　　和　　　　　　之间。
(3)特点:　　　　　　、　 。
(4)实例:碳循环等。
2.碳循环的过程
(1)请写出图中各标号的含义。
a.　　　　;b.　　　　;c.　　　　　　;d.　　　　　　　　　　　;e.　 。
(2)碳的存在、循环形式及循环途径。
1.(选择性必修2 P67拓展应用2)虽然氮元素在生物群落与非生物环境间能循环利用,但仍需不断向农田中施加氮肥,原因是 　。
(3)温室效应。
2.(选择性必修2 P63与社会的联系)温室效应加剧的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　,引起全球性的气候变化。我国政府采取的措施是一方面　 　,
另一方面 　。
3.生物富集
(1)概念:生物体从周围环境吸收、积蓄　　　　　　　　　 　的化合物,使其在机体内浓度　　　　　　　　的现象。
(2)过程。
①途径:　　 　　　　　　。
②实例——铅的富集过程。
(3)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　　　　。
4.能量流动和物质循环的关系
(1)两者同时进行,彼此相互依存,不可分割。
(2)能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物质的　　　　　　　　等过程。
(3)物质作为能量的　　　　,使能量沿着　　　　　　流动;能量作为　　　　,使物质能够不断地在　　　　　　　　　　　　之间循环往返。
5.探究土壤微生物的分解作用
(1)实验背景。
①土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌,这些生物的数量繁多。
②由于各地气候与环境等因素不同,落叶在土壤中被分解的时间也不同,一般在温暖、湿润的环境中需要一至数月时间。
(2)实验方案。
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 实 验 组 将带有落叶的土壤用塑料袋包好,放在60 ℃恒温箱中处理1 h A烧杯中加入30 mL土壤浸出液和淀粉糊,在室温环境放置7 d
对 照 组 对带有落叶的土壤不做任何处理(自然状态) B烧杯中加入 　 , 在室温环境放置7 d
自 变 量 土壤中是否含有微生物 是否含有土壤微生物
实验 现象 在相同时间内, AA1加入碘液,不变蓝A2加入斐林试剂,加热,　　　　　 　　 BB1加入碘液,变蓝B2加入斐林试剂,加热,　　 　　
结论 分析 土壤微生物对落叶有分解作用 土壤微生物能分解淀粉
【判断正误】
　(1)(2025·湖南卷,19)碳循环在生命系统结构层次的群落中完成,体现了全球性。(　　)
(2)(2024·安徽卷,6)人类施用磷肥等农业生产活动不会改变磷循环速率。(　　)
(3)(2024·安徽卷,6)磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环。(　　)
(4)(2023·江苏卷,4)减少化石燃料的大量使用可消除温室效应的形成。(　　)
(5)(2023·浙江1月选考,1)大力发展风能发电有利于实现我国政府提出的“碳达峰”和“碳中和”的CO2排放目标。(　　)
考向1　围绕碳循环过程,考查科学思维和社会责任
1.(2025·江苏连云港调研)如图为某稻田生态系统的碳循环图解,数字表示碳的流动。下列叙述正确的是(　　)
A.碳在①②④⑤过程中以CO2形式传递
B.C属于分解者,群落中的其他生物均可为它提供物质和能量
C.A可表示大气中的CO2库,碳元素在生物群落中循环利用
D.①过程固定的CO2等于⑥+⑦过程释放的CO2即可实现碳中和
通过单、双箭头判断生态系统碳循环图中的成分
(1)“三看法”判断。
(2)模式图分析。
图1　　　　　　　　　　　　　
图2　　　　　　　　　　　　
图3　　　　　　　　　　　
考向2　围绕生物富集,考查科学思维和社会责任
2.(2025·浙江1月选考,7)由于DDT严重危害生物的健康且不易降解,许多国家禁用DDT。但DDT能杀灭按蚊,有效控制疟疾的传播,因此2006年世界卫生组织宣布允许非洲国家重新使用DDT,使得非洲疟疾的新增病例大幅下降。下列叙述不合理的是(　　)
A.喷施低浓度的DDT,也会在生物体内积累
B.DDT不易降解,不会在生物圈中大面积扩散
C.在严格管控的情况下,DDT可以局部用于预防疟疾
D.与第二营养级相比,第三营养级生物体内的DDT含量更高
考向3　围绕探究土壤微生物的分解作用,考查科学探究
3.(2025·北京朝阳一模)某学生为探究土壤微生物对淀粉的分解作用,分别从公路边的空地和校园花坛内取土壤,制备土壤浸出液甲、乙。用碘液检测甲、乙处理后的淀粉溶液,分别呈蓝色和黄褐色。下列相关叙述正确的是(　　)
A.将土壤灭菌后,加水搅拌,过滤获得土壤浸出液
B.向淀粉溶液加入土壤浸出液,在室温条件下放置2 min后用碘液检测
C.结果说明公路边空地土壤微生物的淀粉分解作用比校园花坛的弱
D.用斐林试剂检测甲、乙处理后的淀粉溶液,只有前者生成砖红色沉淀
考点二　生态系统的信息传递
1.信息的种类、概念、传递形式及实例
种类 概念 传递形式 实例
物理 信息 自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等,通过　　 　　　传递的信息 　　 　过程 萤火虫的闪光、蜘蛛网的振动频率等
化学 信息 生物产生的一些可以传递信息的　　　　　 　 以化学物质为信息载体 动物的性外激素,植物的生物碱、有机酸等代谢产物
行为 信息 动物通过其　　　　　　向同种或异种生物传递的信息 动物的　　　　表现及行为 鸟类等的报警行为、昆虫的舞蹈、鸟类的求偶行为
2.信息传递的过程
提醒　(1)信息可以来源于非生物环境,也可以来源于同种生物,还可以来源于不同种生物。
(2)生态系统中的信息传递的范围不包括细胞之间的传递,而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传递。
3.信息传递在生态系统中的作用
4.信息传递在农业生产中的应用
(1)应用和实例。
(2)控制动物危害的技术方法比较。
5.归纳总结生态系统三大功能的关系
项目 能量流动 物质循环 信息传递
特点 单向流动、 逐级递减 全球性、 循环性 往往是双向的
途径 食物链和食物网 多种
地位 物质循环 的动力 能量流动 的载体 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
【判断正误】
(1)(2025·山东卷,11)候鸟前来该湿地公园越冬的信息传递只发生在鸟类与鸟类之间。(　　)
(2)(2025·四川卷,7)用改造后的S菌来杀死瓦螨属于化学防治。(　　)
(3)(2023·河北卷,11)幼年蜜蜂学习采蜜技巧,依赖生态系统中的信息传递。(　　)
(4)(2023·湖南卷,4)“油菜花开陌野黄,清香扑鼻蜂蝶舞”。油菜花通过物理、化学信息吸引蜂蝶。(　　)
考向4　围绕信息的种类、信息传递的作用及应用,考查科学思维
4.(2024·广西卷,1)唐诗“翠羽春禽满树喧”描绘了满树鸟儿欢快鸣叫的画面,其中“翠羽”指青翠的羽毛,“喧”指鸣叫。关于“翠羽”和“喧”在生态系统中的作用,说法错误的是(　　)
A.“翠羽”有利于种群繁衍
B.两者皆可调节种间关系
C.“喧”可表示个体间联络
D.两者皆属于化学信息
5.(2024·福建卷,8)橘小实蝇是一种危害柑橘类果树的害虫。研究发现,雄虫能提供底物给直肠中的芽孢杆菌,让芽孢杆菌合成吸引雌虫的信息素。下列叙述错误的是(　　)
A.橘小实蝇雄虫吸引雌虫的信息素属于化学信息
B.雄虫直肠中的芽孢杆菌有利于橘小实蝇种群繁衍
C.利用该信息素诱杀橘小实蝇雌虫属于化学防治
D.用含该信息素的诱杀饵剂可改变橘小实蝇种群的性别比例
考点三　生态系统的稳定性
1.生态平衡
1.(选择性必修2 P73问题探讨延伸)紫茎泽兰在原产地没有大肆繁殖,在入侵地却能疯长蔓延,导致入侵地生态平衡遭到破坏的原因是 　。
2.生态系统的稳定性
3.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　 　　　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。
(2)抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较。
项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
实质 　　　　自身结构与功能相对稳定 　　　　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,恢复原状
特点 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 是不一样的
联系 ①二者一般呈负相关,抵抗力稳定性高的生态系统,恢复力稳定性低;反之亦然。但是存在特例:冻原、荒漠等生态系统两种稳定性都比较低。 ②二者是同时存在于同一生态系统中的两种不同作用,它们相互作用共同维持生态系统的稳定
4.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　　　　　　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　　　　　　　　的投入,保证　　　　　　　　　　　　　　的协调。
2.(选择性必修2 P77概念检测)封山育林能够有效提高生态系统的稳定性,是因为封山育林后
　。
5.设计制作生态缸,观察其稳定性
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命力,成分齐全(具有生产者、消费者和分解者) 生态缸中能够进行　　　　　　　　　　,在一定时期内保持稳定
生态缸的材料必须是　　　　的 便于透光;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　　 　 便于操作;缸内储备一定量的空气
生态缸的放置位置要光线良好,但要避免阳光直接照射 防止水温过高导致水生植物死亡
动物不宜太多,个体不宜太大 减少对O2的消耗,避免生产量小于消耗量
提醒　(1)可通过观察生态缸内生物种类及数量的变化、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。
(2)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。
【判断正误】
(1)(2025·河南卷,11)积水频次和积水量均可以影响湿地生态系统的抵抗力稳定性。(　　)
(2)(2023·湖南卷,13)山水林田湖草沙一体化保护有利于提高生态系统的抵抗力稳定性。(　　)
(3)(2022·海南卷,5)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。(　　)
(4)(2022·河北卷,12)相对稳定的能量流动、物质循环和信息传递是生态系统平衡的特征。(　　)
(5)(2022·辽宁卷,11)与自然草地相比,人工草坪(物种比较单一)自我维持结构和功能相对稳定的能力较低。(　　)
(6)(2021·河北卷,12)湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础。(　　)
【情境·思维·深析】
桉树林是我国西南地区重要的经济林,大面积种植桉树林引发的生态问题已引起广泛关注。请回答下列问题。
(1)人工桉树林生态系统与天然林生态系统相比,抵抗力稳定性较低,其原因可能是
　。
(2)若这两种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图所示,则人工桉树林生态系统对应曲线　　 　(填“甲”或“乙”),图中代表天然林恢复力稳定性的指标是　　 　　　(填“ab”“bc”或“ac”)。人工桉树林容易爆发虫灾,若在桉树林中引入青蛙来消灭以桉树为食的害虫,则在这条食物链中,青蛙处于第　　 　营养级。
(3)结构单一的同龄纯林对环境变化的抵抗力差,有的人工桉树林里鸟类绝迹、林下植被稀少,出现水土流失等问题。请根据所学知识尝试提出提高人工桉树林稳定性的措施:
　(答出2点即可)。
考向5　围绕生态系统的稳定性及调节,考查科学思维
6.(2025·湖南卷,13改编)某人擅自在一湖泊中“放生”大量鲶鱼。短期内鲶鱼大量死亡,导致水质恶化,造成生态资源损失,此人被判承担相关责任。下列叙述错误的是(　　)
A.鲶鱼同化的能量可用于自身生长发育繁殖
B.鲶鱼死亡的原因可能是水体中氧气不足
C.鲶鱼死亡与水质恶化间存在负反馈调节
D.移除死鱼有助于缩短该湖泊恢复原状的时间
正反馈调节与负反馈调节的比较
类型 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
区分 方法 调节后进一步偏离原有水平 调节后回归到原有水平
实例 分析
7.(2025·湖南郴州期末)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。下列说法错误的是(　　)
A.一般情况下,生态系统的抵抗力稳定性与生态系统营养结构的复杂程度呈正相关
B.不同生态系统a→b的幅度不同,说明不同生态系统抵抗力稳定性大小不同
C.不同生态系统b→c的时间不同,说明不同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
考向6　围绕生态缸的稳定性,考查科学探究
8.(2025·福建福州联考)设计并制作生态缸,观察其稳定性,以下方法错误的是(　　)
A.对生态系统的基本成分及其比例要有严格的要求,生态缸需制作成封闭型
B.生态缸中放置的生物必须具有较强的生命力,放置生物的数量要合适
C.为了使生态缸内的沙地保持干燥,应将生态缸放置在直射光下
D.生态缸制作完毕后,应该贴上标签,在上面写上制作者的姓名与制作日期
9.(2025·重庆月考)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下表。下列叙述正确的是(　　)
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中增加浮游动物的数量,可加快物质循环,有利于提高生态缸的稳定性
B.生态缸②中的氧气含量应该高于生态缸③
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
1.(2025·河北卷,10)口袋公园是指在城市中利用零星空地建设的小型绿地,可满足群众就近休闲需求,为群众增添身边的绿、眼前的美。下列分析错误的是(　　)
A.大量口袋公园的建设有效增加了绿地面积,有助于吸收和固定CO2
B.适当提高口袋公园的植物多样性,可增强其抵抗力稳定性
C.口袋公园生态系统不具备自我调节能力,需依赖人工维护
D.从空地到公园,鸟类等动物类群逐渐丰富,加快了生态系统的物质循环
2.(2025·湖北卷,11)蚯蚓通常栖息在阴暗、潮湿的土壤环境中,以落叶、禽畜粪便和线虫等为食。四溴双酚A(TBBPA)是土壤中常见的污染物之一。科研人员以蚯蚓为实验对象,将其培养在浓度为1 mg/kg的TBBPA污染土壤中进行30天富集实验,然后将蚯蚓转至干净土壤进行30天排出实验,实验结果如下图。下列叙述错误的是(　　)
A.蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者
B.蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和
C.该实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食,TBBPA不会沿食物链传递
D.15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍
3.(2024·湖北卷,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
4.(2024·广东卷,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第47讲　生态系统的物质循环、信息传递和稳定性
(时间:30分钟)
1.(2025·贵州遵义调研)生物圈中的物质循环主要包括碳循环、氮循环与磷循环等。由于化合物性质不同,氮循环与磷循环的全球性弱于碳循环。下列叙述正确的是(　　)
A.生物圈中的碳循环、氮循环与磷循环通常以元素形式进行
B.生物圈中物质循环通常在生产者、消费者、分解者之间进行
C.微生物可将土壤中难利用的磷转成可利用的离子而促进磷循环
D.生物群落中各种生产者固定的能量伴随物质循环而进行循环流动
【答案】 C　
【解析】 生物圈中的碳循环、氮循环与磷循环通常以化合物形式进行;物质循环是在生物群落与无机环境间进行的;土壤中难利用的磷被微生物分解后可转化为可以利用的离子,促进磷循环过程;能量只会沿着食物链单向流动,不会循环流动。
2.(2025·河北雄安新区联考)信息传递在生态系统中具有多方面作用,下列有关信息传递的说法错误的是(　　)
A.“螳螂捕蝉,黄雀在后”说明信息可以沿着食物链在各营养级之间进行逐级传递
B.“七月在野,八月在宇。九月在户,十月蟋蟀入我床下”说明信息可以由环境传递给生物,从而影响生物的活动地点
C.“春色满园关不住,一枝红杏出墙来”体现了光作为物理信息调节植物生命活动
D.“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”说明生物的繁衍离不开信息的传递
【答案】 A　
【解析】 “螳螂捕蝉,黄雀在后”描述的是食物链中的捕食关系,体现的是能量流动的方向,而非信息传递的作用。
3.(2025·内蒙古质检)“落红不是无情物,化作春泥更护花”,体现了生态系统中分解者的分解作用。某兴趣小组设计实验验证土壤微生物对落叶的分解作用,下列相关叙述错误的是(　　)
A.可以采用直接加热烘干土壤的方法除去实验组土壤中的微生物
B.探究落叶是否在土壤微生物作用下腐烂的实验采用了“减法原理”
C.根据相同时间内土壤中同种落叶的腐烂程度可以判断土壤微生物的作用
D.实验中土壤的取材位置、含水量、落叶的种类、数量和大小等都应保持相同且适宜
【答案】 A　
【解析】 对实验组土壤进行处理时,既要除去土壤中的微生物,又要尽可能避免土壤理化性质的改变,因此不能采用加热烘干的方法,可以将土壤用塑料袋包好,放在60 ℃恒温箱中处理1 h。
4.(2025·陕西汉中一模)生态系统中的信息种类很多。如:鼬遇到危险时,由肛门排出有强烈臭味的气体,既是报警信息素,又有防御功能;雄孔雀求偶时进行开屏炫耀等。下列叙述正确的是(　　)
A.鼬是信息源,臭气作为信息可调节种间关系
B.鼬排出的气体和孔雀开屏都属于物理信息
C.生物和生物之间、生物和无机环境之间的信息传递都是双向的
D.物质循环、能量流动和信息传递都依赖食物链和食物网进行
【答案】 A　
【解析】 鼬遇到危险排出有强烈臭味的气体,鼬是产生信息的一方,即信息源,这种臭气信息可以防御天敌捕食,说明信息可调节种间关系;鼬排出的气体属于化学信息,孔雀开屏属于行为信息;生物和生物之间的信息传递一般是双向的,但生物和无机环境之间的信息传递不一定是双向的,比如光照可以影响植物生长,但植物对光照一般没有反向信息传递;物质循环和能量流动依赖食物链和食物网进行,但信息传递在生态系统中可以在生物与生物、生物与无机环境之间进行,不都依赖食物链和食物网。
5.(2025·安徽联考)下列有关生态平衡与生态系统的稳定性的叙述,正确的是(　　)
A.相对稳定的能量流动、物质循环和信息传递是生态系统处于生态平衡的特征
B.向稻田引入泥鳅和青蛙增加了生物种类,提高了该生态系统的恢复力稳定性
C.与自然草地相比,人工草坪维持自身结构和功能相对稳定的能力更高
D.人工鱼塘生态系统由于人工投入了物质和能量,其抵抗力稳定性强
【答案】 A　
【解析】 生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递,生态系统保持相对稳定则其功能处于平衡状态,故相对稳定的能量流动、物质循环、信息传递是生态系统处于生态平衡的特征;向稻田引入泥鳅和青蛙增加了生物的种类,使该生态系统的营养结构变得更加复杂,生态系统的自我调节能力增强,进而提高了其抵抗力稳定性;人工草坪物种比较单一,营养结构简单,故与自然草地相比,人工草坪维持自身结构和功能相对稳定的能力较低;抵抗力稳定性的大小取决于该生态系统生物物种的多少和营养结构的复杂程度,生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的抵抗力稳定性就越高,人工鱼塘物种相对单一,营养结构简单,抵抗力稳定性较弱。
6.(2025·湖北名校联考)某生物兴趣小组设计了一个生态缸,来观察该人工生态系统的稳定性,下列有关该生态系统叙述正确的是(　　)
A.应将该生态缸开盖,置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直射
B.流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自第一营养级固定的能量
C.一定时间内,全部生产者固定的能量等于全部消费者和分解者获得的能量之和
D.增加生态缸中小动物数量可加快物质循环,有利于提高生态缸的稳定性
【答案】 B　
【解析】 生态缸密封后应放置在室内通风、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缸内的生物;流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自第一营养级固定的能量;生产者固定的能量中一部分储存在自身有机物中,且每个营养级都有一部分能量因呼吸作用散失,所以一定时间内,全部生产者固定的能量大于全部消费者和分解者获得的能量之和;增加小动物数量会增大对有机物和氧气的消耗,不利于提高生态缸的稳定性。
7.(2026·广西调研)环境中某些污染物会通过食物链传递,该过程涉及生物富集、生物积累和生物放大现象。其中,生物积累指同一生物个体随年龄增长持续吸收有害物质,体内浓度逐渐上升;而生物放大是指污染物沿食物链从低营养级向高营养级传递时,浓度逐级增高。下列叙述正确的是(　　)
A.湖泊中成年鲤鱼体内汞含量高于幼年鲤鱼,属于生物放大现象
B.顶级捕食者鹰体内某农药浓度远高于草食昆虫,主要原因是生物积累
C.浮游藻类从水中富集高浓度有机污染物,属于生物放大现象
D.生物积累与生物个体暴露于污染物的时间相关,生物放大与营养级高低相关
【答案】 D　
【解析】 成年鲤鱼与幼年鲤鱼属于同一物种的不同龄期,体内汞含量差异是因个体随年龄增长持续积累污染物,属于生物积累现象;鹰与草食昆虫属于不同营养级,鹰体内某农药浓度高是因污染物沿食物链传递逐级富集(生物放大),而非生物积累;浮游藻类直接从水中吸收污染物导致浓度升高,属于生物富集现象;生物积累与生物个体暴露于污染物的时间相关,生物放大强调污染物随营养级升高而浓度递增,与营养级高低相关。
8.(2025·重庆模拟)某稻田生态系统一年期间碳元素转移示意图如下,箭头和字母分别表示碳元素传递方向和转移量。下列分析错误的是(　　)
A.c、e、f均可以表示有机物中碳元素的转移量
B.在生产者的生长期内,该生态系统碳元素转移量为a>(b+c+e)
C.图中从水稻到昆虫之间的能量传递效率为10%～20%
D.(b+d+g)代表该生态系统中所有生物呼吸作用的碳转移量
【答案】 C
【解析】 图中c、e、f在生物群落内传递,可表示有机物中碳元素的转移量;在生产者的生长期内,有机物有所积累,因此通过光合作用同化的碳元素多于消耗的碳元素,即a>(b+c+e);生态系统中相邻两个营养级能量传递效率为10%～20%,而非两个生物类群之间的传递效率;由图可知,(b+d+g)代表该生态系统中所有生物呼吸作用的碳转移量。
9.(2025·广东清远期中)图1是某生态系统各组分关系示意图,图2是某生态系统碳循环示意图,其中字母代表生物类型,序号代表过程。下列相关叙述正确的是(　　)
A.图1的丁、图2的B均代表分解者,其一定是细菌等微生物
B.图2的过程①只代表光合作用,②③⑤代表呼吸作用
C.图1中丙、图2中B的存在,能够加快生态系统的物质循环
D.图1中乙和丁是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”
【答案】 D　
【解析】 图1分析:乙为生产者,甲为非生物的物质和能量,丁为分解者,丙为消费者。图2分析:A为生产者,B为分解者,C、D为消费者。即图1的丁、图2的B均代表分解者,但不一定是细菌等微生物;图2的过程①代表光合作用、化能合成作用,②③代表呼吸作用,⑤代表分解者的分解作用;图1中丙是消费者、图2中B是分解者,消费者的存在能够加快生态系统的物质循环;图1中乙是生产者、丁是分解者,生产者和分解者是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。
10.(2025·安徽联考)鼠兔因外形、行为等与兔子相像,身材和神态很像鼠而得名。鼠兔主要啃食牧草等草本植物,在牧草短缺时,会挖掘牧草的根来弥补食物的缺乏。鼠兔发现鹰、藏狐等天敌时,常发出尖叫,这种叫声可以警示土拨鼠等动物迅速进入洞穴躲藏起来。下列叙述错误的是(　　)
A.鼠兔对草本植物的啃食,加快了草原生态系统的物质循环
B.鹰、藏狐等天敌的存在不利于维持草原生态系统的物种多样性
C.过度放牧时,鼠兔挖掘牧草的根将加速草原生态系统草场的退化
D.鼠兔的叫声能警示其他动物躲避天敌,体现了信息传递能调节种间关系
【答案】 B　
【解析】 鼠兔作为消费者,通过啃食草本植物,能够加速物质循环;天敌通过捕食鼠兔,可控制其数量,避免其过度繁殖导致生态失衡,从而维持物种多样性;过度放牧导致牧草减少,鼠兔挖掘牧草根会破坏草场恢复能力,加速退化;鼠兔的叫声(物理信息)警示其他动物躲避天敌,体现了信息传递能调节种间关系。
11.(2025·四川内江模拟)如图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能的正常作用范围。y表示受到一个外来干扰后生态系统功能偏离正常作用范围的大小,x表示恢复到原状态所需要的时间,曲线和正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标(TS)。下列叙述错误的是(　　)
A.同等强度的干扰下,草原生态系统的y值一般大于森林生态系统的y值
B.同等强度的干扰下,草原生态系统的x值一般小于森林生态系统的x值
C.若干扰强度增大,草原生态系统的x值会增大
D.在遭到干扰时,x、y的大小与生物种类有关,与数量无关
【答案】 D　
【解析】 y表示外来干扰使生态系统功能偏离正常作用范围的大小,y越小表示抵抗力稳定性越高,森林生态系统的抵抗力稳定性高于草原生态系统,即同等强度的干扰下,草原生态系统的y值一般大于森林生态系统的y值;x表示遭受破坏的生态系统恢复到原状态所需的时间,x越小表示恢复力稳定性越高,草原生态系统的恢复力稳定性高于森林生态系统,即同等强度的干扰下,草原生态系统的x值一般小于森林生态系统的x值;更强的干扰可能破坏更多的生态结构和功能,需要更长的时间来恢复,故干扰强度增大通常会导致生态系统恢复到原状态所需要的时间(x值)增加;物种丰富度直接影响生态系统营养结构的复杂程度,进而影响抵抗力稳定性(y值)和恢复力稳定性(x值),除此之外,生物数量也会影响生态系统的稳定性,例如,关键物种(生产者)数量减少可能导致恢复力稳定性下降(x值增大),或抵抗力稳定性减弱(y值增大)。
12.(2026·广东深圳调研)鱼类常集群生活。与独居相比,集群生活的个体能获得许多生态益处,如可提高觅食效率、降低被捕食风险等。化学通讯是鱼类最主要的通讯方式。猎物鱼通过感知化学预警信息(猎物鱼受伤时释放的物质)和捕食者信息(捕食者的皮肤分泌物)来评估被捕食风险,实现快速预警与反捕食响应。为探究经历捕食胁迫后的鲫鱼群对化学信息的响应情况,研究人员开展相关研究,结果如图所示。
回答下列问题。
(1)将鲫鱼群和乌鳢分别放在水槽(用多孔隔板隔开)两侧饲养一段时间后,获得经历捕食胁迫的鲫鱼群,据此判断鲫鱼和乌鳢的种间关系是　　　。与独居相比,集群生活的鲫鱼更能有效感知化学预警信息,降低被捕食的风险,这说明信息传递在生态系统中的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)据图分析,没有经历捕食胁迫的鲫鱼群,加入　　　　　　　时,凝聚力最低。经历捕食胁迫的鲫鱼群在面对食物或者捕食者信息时,鲫鱼群的个体间距会　　　　(填“增加”“减少”或“不变”)。与没有经历捕食胁迫相比,经历捕食胁迫的鲫鱼群在面对化学信息时更可能保持群体的凝聚力,判断依据是　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　
　　 　　。
(3)有研究者认为:经历捕食胁迫的鱼群在面对食物资源或化学信息时降低凝聚力是一种可为鱼群带来生态益处的策略。请评价这一观点并说明理由:
　　 　　。
(4)鲫鱼受到捕食者攻击导致受伤后,会释放化学预警信息引起同伴的反捕食行为。在自然界偶尔可看到鱼群在不存在捕食攻击时也会出现反捕食行为,推测原因可能是
　　 　　。
【答案】 (1)捕食　能够调节生物的种间关系
(2)化学预警信息　增加　与甲组相比,乙组加入化学预警信息和捕食者信息后,个体间距离增加量更小
(3)同意,鱼群增大个体间距离有利于提高觅食效率,同时降低被捕食的概率
(4)鱼群在活动中发生自然擦伤等受伤情况产生化学预警信息,造成异常的反捕食行为
【解析】 (1)由题可知,将鲫鱼群和乌鳢分别放在水槽两侧饲养一段时间后,获得经历捕食胁迫的鲫鱼群,可推知鲫鱼和乌鳢的种间关系是捕食。与独居相比,集群生活的鲫鱼更能有效感知化学预警信息,降低被捕食的风险,这说明信息传递能够调节生物的种间关系。
(2)由图分析,没有经历捕食胁迫的鲫鱼群,加入化学预警信息时,个体间距离增加量最多,故凝聚力最低。据图分析可知,经历捕食胁迫的鲫鱼群在面对食物或者捕食者信息时,鲫鱼群的个体间距均会增加。与没有经历捕食胁迫相比,经历捕食胁迫的鲫鱼群在面对化学信息时更可能保持群体的凝聚力,判断依据是与甲组相比,乙组加入化学预警信息和捕食者信息后,个体间距离增加量更小。
(3)鱼群增大个体间距离有利于提高觅食效率,同时降低被捕食的概率,故鱼群在面对食物资源或化学信息时降低凝聚力是一种可为鱼群带来生态益处的策略。
(4)不存在捕食攻击时出现反捕食行为的原因,可能是鱼群在活动中发生自然擦伤等受伤情况,产生化学预警信息,造成异常的反捕食行为。第47讲　生态系统的物质循环、信息传递和稳定性
课标 要求 1.分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环的规律。 2.举例说明利用物质循环,人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。 3.阐明某些有害物质会通过食物链不断富集的现象。 4.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。 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。
考情 分析 1.生态系统的物质循环 2025·湖北卷,11;2025·云南卷,13;2025·浙江1月选考,1、7;2024·广东卷,1;2024·安徽卷,6;2024·甘肃卷,13;2023·海南卷,19;2023·辽宁卷,23;2023·湖北卷,7、9;2023·浙江1月选考,1;2023·天津卷,13
2.生态系统的信息传递 2025·四川卷,7;2025·陕晋青宁卷,13;2025·山东卷,11;2025·云南卷,20;2024·广西卷,1;2024·福建卷,8;2024·广东卷,8;2024·湖北卷,7;2023·湖南卷,4;2023·河北卷,11
3.生态系统的稳定性 2025·河南卷,11;2025·北京卷,12;2025·湖南卷,13;2025·湖北卷,21;2025·四川卷,17;2024·湖南卷,3;2023·海南卷,19
考点一　生态系统的物质循环
1.物质循环的概念
(1)物质:组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素。
(2)范围:非生物环境和生物群落之间。
(3)特点:全球性、循环往复运动。
(4)实例:碳循环等。
2.碳循环的过程
(1)请写出图中各标号的含义。
a.生产者;b.消费者;c.呼吸作用;d.光合作用或化能合成作用;e.呼吸作用。
(2)碳的存在、循环形式及循环途径。
1.(选择性必修2 P67拓展应用2分析)虽然氮元素在生物群落与非生物环境间能循环利用,但仍需不断向农田中施加氮肥,原因是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。
(3)温室效应。
2.(选择性必修2 P63与社会的联系)温室效应加剧的原因是化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放,引起全球性的气候变化。我国政府采取的措施是一方面采取积极措施减少二氧化碳排放,另一方面大力植树种草,提高森林覆盖率。
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)过程。
①途径:食物链(网)。
②实例——铅的富集过程。
(3)特点。
①食物链中营养级越高,生物富集的某种物质浓度就越大。
②生物富集也具有全球性。
4.能量流动和物质循环的关系
(1)两者同时进行,彼此相互依存,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;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.探究土壤微生物的分解作用
(1)实验背景。
①土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌,这些生物的数量繁多。
②由于各地气候与环境等因素不同,落叶在土壤中被分解的时间也不同,一般在温暖、湿润的环境中需要一至数月时间。
(2)实验方案。
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 实 验 组 将带有落叶的土壤用塑料袋包好,放在60 ℃恒温箱中处理1 h A烧杯中加入30 mL土壤浸出液和淀粉糊,在室温环境放置7 d
对 照 组 对带有落叶的土壤不做任何处理(自然状态) B烧杯中加入30 mL蒸馏水和淀粉糊,在室温环境放置7 d
自 变 量 土壤中是否含有微生物 是否含有土壤微生物
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 A A1 加入碘液,不变蓝
A2 加入斐林试剂,加热,产生砖红色沉淀
B B1 加入碘液,变蓝
B2 加入斐林试剂,加热,无砖红色沉淀
结论 分析 土壤微生物对落叶有分解作用 土壤微生物能分解淀粉
【判断正误】
(1)(2025·湖南卷,19)碳循环在生命系统结构层次的群落中完成,体现了全球性。(　　)
【答案】 ×　
【提示】 碳循环在生命系统结构层次的生物圈中完成,体现了全球性。
(2)(2024·安徽卷,6)人类施用磷肥等农业生产活动不会改变磷循环速率。(　　)
【答案】 ×　
【提示】 人类施用磷肥等农业生产活动会增加环境中的磷含量,从而会改变磷循环速率。
(3)(2024·安徽卷,6)磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环。(　　)
【答案】 √　
(4)(2023·江苏卷,4)减少化石燃料的大量使用可消除温室效应的形成。(　　)
【答案】 ×　
【提示】 减少化石燃料的大量使用可缓解温室效应,但不能消除已经形成的温室效应。
(5)(2023·浙江1月选考,1)大力发展风能发电有利于实现我国政府提出的“碳达峰”和“碳中和”的CO2排放目标。(　　)
【答案】 √　
考向1　围绕碳循环过程,考查科学思维和社会责任
1.(2025·江苏连云港调研)如图为某稻田生态系统的碳循环图解,数字表示碳的流动。下列叙述正确的是(　　)
A.碳在①②④⑤过程中以CO2形式传递
B.C属于分解者,群落中的其他生物均可为它提供物质和能量
C.A可表示大气中的CO2库,碳元素在生物群落中循环利用
D.①过程固定的CO2等于⑥+⑦过程释放的CO2即可实现碳中和
【答案】 B　
【解析】 碳在生物与非生物环境之间(如①②过程)主要以CO2形式传递,而在群落内部(如④⑤过程)主要以含碳有机物形式传递;C是分解者,生物群落中的其他生物(包括生产者、消费者)的遗体残骸等会流向分解者,均可为它提供物质和能量;A可表示大气中的CO2库,碳循环指的是碳元素在生物群落和非生物环境之间往返的过程,而不是指在生物群落中循环利用;实现碳中和需要①固定的CO2=⑥+⑦+②+人类对化石燃料等的开采和使用所排放的CO2。
运用单、双箭头判断生态系统碳循环图中的成分
(1)“三看法”判断。
(2)模式图分析。
图1　　　　　　　　　　　　　
图2　　　　　　　　　　　　
图3　　　　　　　　　　　
考向2　围绕生物富集,考查科学思维和社会责任
2.(2025·浙江1月选考,7)由于DDT严重危害生物的健康且不易降解,许多国家禁用DDT。但DDT能杀灭按蚊,有效控制疟疾的传播,因此2006年世界卫生组织宣布允许非洲国家重新使用DDT,使得非洲疟疾的新增病例大幅下降。下列叙述不合理的是(　　)
A.喷施低浓度的DDT,也会在生物体内积累
B.DDT不易降解,不会在生物圈中大面积扩散
C.在严格管控的情况下,DDT可以局部用于预防疟疾
D.与第二营养级相比,第三营养级生物体内的DDT含量更高
【答案】 B　
【解析】 DDT不易被降解,即使喷施低浓度的DDT,也会在食物链中逐渐积累,A叙述合理;DDT不易降解,会在环境中长期存在,并通过多种途径在生物圈中扩散,B叙述不合理;根据题干,2006年世界卫生组织宣布允许非洲国家重新使用DDT,因此在严格管控的情况下,DDT可以局部用于预防疟疾,C叙述合理;DDT通过食物链在生物体内积累,营养级越高,生物体内DDT的含量越高,D叙述合理。
考向3　围绕探究土壤微生物的分解作用,考查科学探究
3.(2025·北京朝阳一模)某学生为探究土壤微生物对淀粉的分解作用,分别从公路边的空地和校园花坛内取土壤,制备土壤浸出液甲、乙。用碘液检测甲、乙处理后的淀粉溶液,分别呈蓝色和黄褐色。下列相关叙述正确的是(　　)
A.将土壤灭菌后,加水搅拌,过滤获得土壤浸出液
B.向淀粉溶液加入土壤浸出液,在室温条件下放置2 min后用碘液检测
C.结果说明公路边空地土壤微生物的淀粉分解作用比校园花坛的弱
D.用斐林试剂检测甲、乙处理后的淀粉溶液,只有前者生成砖红色沉淀
【答案】 C　
【解析】 若将土壤灭菌,其中的微生物会被杀死,无法探究土壤微生物对淀粉的分解作用,因此制备土壤浸出液时不能灭菌;向淀粉溶液加入土壤浸出液后,应在适宜温度(适合土壤微生物生长的温度)下反应一段时间,2 min可能反应不充分,且碘液检测前应先处理(如加热等使酶失活终止反应);用碘液检测甲(公路边空地土壤浸出液)处理后的淀粉溶液呈蓝色,说明淀粉剩余多,分解少,用碘液检测乙(校园花坛土壤浸出液)处理后的淀粉溶液呈黄褐色,说明淀粉剩余少,分解多,即公路边空地土壤微生物的淀粉分解作用比校园花坛的弱;若土壤微生物将淀粉分解产生还原糖,用斐林试剂检测甲、乙处理后的淀粉溶液,都可能生成砖红色沉淀。
考点二　生态系统的信息传递
1.信息的种类、概念、传递形式及实例
种类 概念 传递形式 实例
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 物理过程 萤火虫的闪光、蜘蛛网的振动频率等
化学 信息 生物产生的一些可以传递信息的化学物质 以化学物质为信息载体 动物的性外激素,植物的生物碱、有机酸等代谢产物
行为 信息 动物通过其特殊行为向同种或异种生物传递的信息 动物的独特 表现及行为 鸟类等的报警行为、昆虫的舞蹈、鸟类的求偶行为
2.信息传递的过程
提醒　(1)信息可以来源于非生物环境,也可以来源于同种生物,还可以来源于不同种生物。
(2)生态系统中的信息传递的范围不包括细胞之间的传递,而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传递。
3.信息传递在生态系统中的作用
4.信息传递在农业生产中的应用
(1)应用和实例。
(2)控制动物危害的技术方法比较。
5.归纳总结生态系统三大功能的关系
项目 能量流动 物质循环 信息传递
特点 单向流动、 逐级递减 全球性、 循环性 往往是双向的
途径 食物链和食物网 多种
地位 物质循环 的动力 能量流动 的载体 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
【判断正误】
(1)(2025·山东卷,11)候鸟前来该湿地公园越冬的信息传递只发生在鸟类与鸟类之间。(　　)
【答案】 ×　
【提示】 候鸟前来该湿地公园越冬的信息传递不仅发生在鸟类与鸟类之间,还发生在鸟类与其他生物之间,鸟类与无机环境之间。
(2)(2025·四川卷,7)用改造后的S菌来杀死瓦螨属于化学防治。(　　)
【答案】 ×　
【提示】 用改造后的S菌来杀死瓦螨属于生物防治。
(3)(2023·河北卷,11)幼年蜜蜂学习采蜜技巧,依赖生态系统中的信息传递。(　　)
【答案】 √　
(4)(2023·湖南卷,4)“油菜花开陌野黄,清香扑鼻蜂蝶舞”。油菜花通过物理、化学信息吸引蜂蝶。(　　)
【答案】 √　
考向4　围绕信息的种类、信息传递的作用及应用,考查科学思维
4.(2024·广西卷,1)唐诗“翠羽春禽满树喧”描绘了满树鸟儿欢快鸣叫的画面,其中“翠羽”指青翠的羽毛,“喧”指鸣叫。关于“翠羽”和“喧”在生态系统中的作用,说法错误的是(　　)
A.“翠羽”有利于种群繁衍
B.两者皆可调节种间关系
C.“喧”可表示个体间联络
D.两者皆属于化学信息
【答案】 D　
【解析】 “翠羽”有助于雌雄个体之间的信息传递,所以有利于种群繁衍;不同的生物种群之间可以根据看到“翠羽”和听到的“喧”,来作出对应的反应,即信息传递具有调节种间关系的作用;个体间可通过“喧”这种鸣叫的声音进行联络;“翠羽”(颜色等)和“喧”(声音)皆属于物理信息,而不是化学信息。
5.(2024·福建卷,8)橘小实蝇是一种危害柑橘类果树的害虫。研究发现,雄虫能提供底物给直肠中的芽孢杆菌,让芽孢杆菌合成吸引雌虫的信息素。下列叙述错误的是(　　)
A.橘小实蝇雄虫吸引雌虫的信息素属于化学信息
B.雄虫直肠中的芽孢杆菌有利于橘小实蝇种群繁衍
C.利用该信息素诱杀橘小实蝇雌虫属于化学防治
D.用含该信息素的诱杀饵剂可改变橘小实蝇种群的性别比例
【答案】 C　
【解析】 信息素是化学物质,因此橘小实蝇雄虫吸引雌虫的信息素属于化学信息;芽孢杆菌合成的信息素可吸引橘小实蝇雌虫与雄虫交配,提高种群的出生率,有利于种群繁衍;用信息素诱杀橘小实蝇雌虫,降低橘小实蝇的种群密度,是利用信息发挥防治有害生物的作用,属于生物防治;含该信息素的饵剂可以诱杀雌虫,从而改变种群的性别比例。
考点三　生态系统的稳定性
1.生态平衡
1.(选择性必修2 P73问题探讨延伸)紫茎泽兰在原产地没有大肆繁殖,在入侵地却能疯长蔓延,导致入侵地生态平衡遭到破坏的原因是紫茎泽兰繁殖、适应的能力很强,而且在入侵地没有天敌等制约因素。
2.生态系统的稳定性
3.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保持原状的能力。
②恢复力稳定性:生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
(2)抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较。
项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
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,恢复原状
特点 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 ①二者一般呈负相关,抵抗力稳定性高的生态系统,恢复力稳定性低;反之亦然。但是存在特例:冻原、荒漠等生态系统两种稳定性都比较低。 ②二者是同时存在于同一生态系统中的两种不同作用,它们相互作用共同维持生态系统的稳定
4.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。
2.(选择性必修2 P77概念检测)封山育林能够有效提高生态系统的稳定性,是因为封山育林后生态系统中的动植物种类增多,生物多样性增加,使生态系统营养结构复杂性增加,从而有效提高生态系统的稳定性。
5.设计制作生态缸,观察其稳定性
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命力,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
生态缸的材料必须是透明的 便于透光;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
生态缸的放置位置要光线良好,但要避免阳光直接照射 防止水温过高导致水生植物死亡
动物不宜太多,个体不宜太大 减少对O2的消耗,避免生产量小于消耗量
提醒　(1)可通过观察生态缸内生物种类及数量的变化、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。
(2)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。
【判断正误】
(1)(2025·河南卷,11)积水频次和积水量均可以影响湿地生态系统的抵抗力稳定性。(　　)
【答案】 √　
(2)(2023·湖南卷,13)山水林田湖草沙一体化保护有利于提高生态系统的抵抗力稳定性。(　　)
【答案】 √　
(3)(2022·海南卷,5)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。(　　)
【答案】 ×　
【提示】 珊瑚生态系统具有抵抗不良环境并保持原状的能力,这是抵抗力稳定性的表现。
(4)(2022·河北卷,12)相对稳定的能量流动、物质循环和信息传递是生态系统平衡的特征。(　　)
【答案】 √　
(5)(2022·辽宁卷,11)与自然草地相比,人工草坪(物种比较单一)自我维持结构和功能相对稳定的能力较低。(　　)
【答案】 √　
(6)(2021·河北卷,12)湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础。(　　)
【答案】 ×　
【提示】 湿地生态系统自我调节能力是其稳定性的基础。
【情境·思维·深析】
桉树林是我国西南地区重要的经济林,大面积种植桉树林引发的生态问题已引起广泛关注。请回答下列问题。
(1)人工桉树林生态系统与天然林生态系统相比,抵抗力稳定性较低,其原因可能是该生态系统的生物种类少,营养结构(食物网)简单,自我调节能力弱。
(2)若这两种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图所示,则人工桉树林生态系统对应曲线甲(填“甲”或“乙”),图中代表天然林恢复力稳定性的指标是ab(填“ab”“bc”或“ac”)。人工桉树林容易爆发虫灾,若在桉树林中引入青蛙来消灭以桉树为食的害虫,则在这条食物链中,青蛙处于第三营养级。
(3)结构单一的同龄纯林对环境变化的抵抗力差,有的人工桉树林里鸟类绝迹、林下植被稀少,出现水土流失等问题。请根据所学知识尝试提出提高人工桉树林稳定性的措施:合理搭配乔木、灌木、草本的植被类型,形成较为复杂的垂直结构,充分利用空间资源;控制对人工桉树林的干扰强度,对其进行合理适度利用(答出2点即可)。
考向5　围绕生态系统的稳定性及调节,考查科学思维
6.(2025·湖南卷,13改编)某人擅自在一湖泊中“放生”大量鲶鱼。短期内鲶鱼大量死亡,导致水质恶化,造成生态资源损失,此人被判承担相关责任。下列叙述错误的是(　　)
A.鲶鱼同化的能量可用于自身生长发育繁殖
B.鲶鱼死亡的原因可能是水体中氧气不足
C.鲶鱼死亡与水质恶化间存在负反馈调节
D.移除死鱼有助于缩短该湖泊恢复原状的时间
【答案】 C　
【解析】 鲶鱼死亡导致水质恶化,而水质恶化会进一步加剧鱼类死亡,属于正反馈调节。
正反馈调节与负反馈调节的比较
类型 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
区分 方法 调节后进一步偏离原有水平 调节后回归到原有水平
实例 分析
7.(2025·湖南郴州期末)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。下列说法错误的是(　　)
A.一般情况下,生态系统的抵抗力稳定性与生态系统营养结构的复杂程度呈正相关
B.不同生态系统a→b的幅度不同,说明不同生态系统抵抗力稳定性大小不同
C.不同生态系统b→c的时间不同,说明不同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
【答案】 C　
【解析】 不同生态系统b→c的时间不同,说明不同生态系统恢复力稳定性大小不同。
考向6　围绕生态缸的稳定性,考查科学探究
8.(2025·福建福州联考)设计并制作生态缸,观察其稳定性,以下方法错误的是(　　)
A.对生态系统的基本成分及其比例要有严格的要求,生态缸需制作成封闭型
B.生态缸中放置的生物必须具有较强的生命力,放置生物的数量要合适
C.为了使生态缸内的沙地保持干燥,应将生态缸放置在直射光下
D.生态缸制作完毕后,应该贴上标签,在上面写上制作者的姓名与制作日期
【答案】 C　
【解析】 生态缸不可放置在直射光下,以防温度过高,使得缸内生物死亡。
9.(2025·重庆月考)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下表。下列叙述正确的是(　　)
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中增加浮游动物的数量,可加快物质循环,有利于提高生态缸的稳定性
B.生态缸②中的氧气含量应该高于生态缸③
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
【答案】 B
【解析】 生态缸②③④中增加浮游动物的数量,会增加对有机物的消耗,不利于生态缸实现收支平衡,因此不利于提高生态缸的稳定性;生态缸②中的氧气含量应该高于生态缸③,因为前者比后者少一级消费者,耗氧少;生态缸①中缺少光,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的比例适宜,生态缸③成分齐全,但消费者数量较多,而生态缸④中缺乏分解者(泥沙),因此,生态缸①的稳定性最弱;生态缸②的稳定性最强;生态缸②和③中均含有生态系统必需的全部组成成分。
1.(2025·河北卷,10)口袋公园是指在城市中利用零星空地建设的小型绿地,可满足群众就近休闲需求,为群众增添身边的绿、眼前的美。下列分析错误的是(　　)
A.大量口袋公园的建设有效增加了绿地面积,有助于吸收和固定CO2
B.适当提高口袋公园的植物多样性,可增强其抵抗力稳定性
C.口袋公园生态系统不具备自我调节能力,需依赖人工维护
D.从空地到公园,鸟类等动物类群逐渐丰富,加快了生态系统的物质循环
【答案】 C
【解析】 植物通过光合作用吸收CO2,大量口袋公园建设增加绿地面积,有助于吸收和固定CO2;生态系统的抵抗力稳定性与物种多样性呈正相关,植物多样性提高,营养结构复杂,生态系统的抵抗力稳定性增强;任何生态系统都具备一定的自我调节能力,口袋公园生态系统也不例外,只是相对较弱,需要一定的人工维护;从空地到公园,环境改变,鸟类等动物类群逐渐丰富,动物能加快生态系统的物质循环。
2.(2025·湖北卷,11)蚯蚓通常栖息在阴暗、潮湿的土壤环境中,以落叶、禽畜粪便和线虫等为食。四溴双酚A(TBBPA)是土壤中常见的污染物之一。科研人员以蚯蚓为实验对象,将其培养在浓度为1 mg/kg的TBBPA污染土壤中进行30天富集实验,然后将蚯蚓转至干净土壤进行30天排出实验,实验结果如下图。下列叙述错误的是(　　)
A.蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者
B.蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和
C.该实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食,TBBPA不会沿食物链传递
D.15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍
【答案】 C
【解析】 蚯蚓以落叶、禽畜粪便为食时属于分解者,以线虫为食时属于消费者,所以蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者;从题图可以看出,在20天以后,蚯蚓体内TBBPA浓度曲线趋于平缓,说明蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和;TBBPA不易分解和排出,具有生物富集作用,若实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食,TBBPA会沿食物链传递;由图可知,初始实验环境中TBBPA浓度为1 mg/kg,15天时蚯蚓体内TBBPA浓度约为8 μg/g=8 mg/kg,所以15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍。
3.(2024·湖北卷,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;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;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;判断两个种群是否为同一物种,主要依据是它们是否存在生殖隔离,即二者的杂交子代是否可育,由和求偶有关的鸣唱特征的差异,无法表明这三个芦鹀种群是否存在生殖隔离。
4.(2024·广东卷,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】 松树释放植物信息素吸引寄生蜂,植物信息素属于化学信息;食物链是由于捕食关系形成的,其中信息的作用是调节生物的种间关系;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,从而减少松树受到的攻击,松树与寄生蜂相互合作,且彼此分开后,各自也能独立生活,属于原始合作关系;通过该信息的调节使得松树、松叶蜂、寄生蜂维持相对稳定,有利于维持松林群落的平衡与稳定。
(时间:30分钟)
1.(2025·贵州遵义调研)生物圈中的物质循环主要包括碳循环、氮循环与磷循环等。由于化合物性质不同,氮循环与磷循环的全球性弱于碳循环。下列叙述正确的是(　　)
A.生物圈中的碳循环、氮循环与磷循环通常以元素形式进行
B.生物圈中物质循环通常在生产者、消费者、分解者之间进行
C.微生物可将土壤中难利用的磷转成可利用的离子而促进磷循环
D.生物群落中各种生产者固定的能量伴随物质循环而进行循环流动
【答案】 C　
【解析】 生物圈中的碳循环、氮循环与磷循环通常以化合物形式进行;物质循环是在生物群落与无机环境间进行的;土壤中难利用的磷被微生物分解后可转化为可以利用的离子,促进磷循环过程;能量只会沿着食物链单向流动,不会循环流动。
2.(2025·河北雄安新区联考)信息传递在生态系统中具有多方面作用,下列有关信息传递的说法错误的是(　　)
A.“螳螂捕蝉,黄雀在后”说明信息可以沿着食物链在各营养级之间进行逐级传递
B.“七月在野,八月在宇。九月在户,十月蟋蟀入我床下”说明信息可以由环境传递给生物,从而影响生物的活动地点
C.“春色满园关不住,一枝红杏出墙来”体现了光作为物理信息调节植物生命活动
D.“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”说明生物的繁衍离不开信息的传递
【答案】 A　
【解析】 “螳螂捕蝉,黄雀在后”描述的是食物链中的捕食关系,体现的是能量流动的方向,而非信息传递的作用。
3.(2025·内蒙古质检)“落红不是无情物,化作春泥更护花”,体现了生态系统中分解者的分解作用。某兴趣小组设计实验验证土壤微生物对落叶的分解作用,下列相关叙述错误的是(　　)
A.可以采用直接加热烘干土壤的方法除去实验组土壤中的微生物
B.探究落叶是否在土壤微生物作用下腐烂的实验采用了“减法原理”
C.根据相同时间内土壤中同种落叶的腐烂程度可以判断土壤微生物的作用
D.实验中土壤的取材位置、含水量、落叶的种类、数量和大小等都应保持相同且适宜
【答案】 A　
【解析】 对实验组土壤进行处理时,既要除去土壤中的微生物,又要尽可能避免土壤理化性质的改变,因此不能采用加热烘干的方法,可以将土壤用塑料袋包好,放在60 ℃恒温箱中处理1 h。
4.(2025·陕西汉中一模)生态系统中的信息种类很多。如:鼬遇到危险时,由肛门排出有强烈臭味的气体,既是报警信息素,又有防御功能;雄孔雀求偶时进行开屏炫耀等。下列叙述正确的是(　　)
A.鼬是信息源,臭气作为信息可调节种间关系
B.鼬排出的气体和孔雀开屏都属于物理信息
C.生物和生物之间、生物和无机环境之间的信息传递都是双向的
D.物质循环、能量流动和信息传递都依赖食物链和食物网进行
【答案】 A　
【解析】 鼬遇到危险排出有强烈臭味的气体,鼬是产生信息的一方,即信息源,这种臭气信息可以防御天敌捕食,说明信息可调节种间关系;鼬排出的气体属于化学信息,孔雀开屏属于行为信息;生物和生物之间的信息传递一般是双向的,但生物和无机环境之间的信息传递不一定是双向的,比如光照可以影响植物生长,但植物对光照一般没有反向信息传递;物质循环和能量流动依赖食物链和食物网进行,但信息传递在生态系统中可以在生物与生物、生物与无机环境之间进行,不都依赖食物链和食物网。
5.(2025·安徽联考)下列有关生态平衡与生态系统的稳定性的叙述,正确的是(　　)
A.相对稳定的能量流动、物质循环和信息传递是生态系统处于生态平衡的特征
B.向稻田引入泥鳅和青蛙增加了生物种类,提高了该生态系统的恢复力稳定性
C.与自然草地相比,人工草坪维持自身结构和功能相对稳定的能力更高
D.人工鱼塘生态系统由于人工投入了物质和能量,其抵抗力稳定性强
【答案】 A　
【解析】 生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递,生态系统保持相对稳定则其功能处于平衡状态,故相对稳定的能量流动、物质循环、信息传递是生态系统处于生态平衡的特征;向稻田引入泥鳅和青蛙增加了生物的种类,使该生态系统的营养结构变得更加复杂,生态系统的自我调节能力增强,进而提高了其抵抗力稳定性;人工草坪物种比较单一,营养结构简单,故与自然草地相比,人工草坪维持自身结构和功能相对稳定的能力较低;抵抗力稳定性的大小取决于该生态系统生物物种的多少和营养结构的复杂程度,生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的抵抗力稳定性就越高,人工鱼塘物种相对单一,营养结构简单,抵抗力稳定性较弱。
6.(2025·湖北名校联考)某生物兴趣小组设计了一个生态缸,来观察该人工生态系统的稳定性,下列有关该生态系统叙述正确的是(　　)
A.应将该生态缸开盖,置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直射
B.流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自第一营养级固定的能量
C.一定时间内,全部生产者固定的能量等于全部消费者和分解者获得的能量之和
D.增加生态缸中小动物数量可加快物质循环,有利于提高生态缸的稳定性
【答案】 B　
【解析】 生态缸密封后应放置在室内通风、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缸内的生物;流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自第一营养级固定的能量;生产者固定的能量中一部分储存在自身有机物中,且每个营养级都有一部分能量因呼吸作用散失,所以一定时间内,全部生产者固定的能量大于全部消费者和分解者获得的能量之和;增加小动物数量会增大对有机物和氧气的消耗,不利于提高生态缸的稳定性。
7.(2026·广西调研)环境中某些污染物会通过食物链传递,该过程涉及生物富集、生物积累和生物放大现象。其中,生物积累指同一生物个体随年龄增长持续吸收有害物质,体内浓度逐渐上升;而生物放大是指污染物沿食物链从低营养级向高营养级传递时,浓度逐级增高。下列叙述正确的是(　　)
A.湖泊中成年鲤鱼体内汞含量高于幼年鲤鱼,属于生物放大现象
B.顶级捕食者鹰体内某农药浓度远高于草食昆虫,主要原因是生物积累
C.浮游藻类从水中富集高浓度有机污染物,属于生物放大现象
D.生物积累与生物个体暴露于污染物的时间相关,生物放大与营养级高低相关
【答案】 D　
【解析】 成年鲤鱼与幼年鲤鱼属于同一物种的不同龄期,体内汞含量差异是因个体随年龄增长持续积累污染物,属于生物积累现象;鹰与草食昆虫属于不同营养级,鹰体内某农药浓度高是因污染物沿食物链传递逐级富集(生物放大),而非生物积累;浮游藻类直接从水中吸收污染物导致浓度升高,属于生物富集现象;生物积累与生物个体暴露于污染物的时间相关,生物放大强调污染物随营养级升高而浓度递增,与营养级高低相关。
8.(2025·重庆模拟)某稻田生态系统一年期间碳元素转移示意图如下,箭头和字母分别表示碳元素传递方向和转移量。下列分析错误的是(　　)
A.c、e、f均可以表示有机物中碳元素的转移量
B.在生产者的生长期内,该生态系统碳元素转移量为a>(b+c+e)
C.图中从水稻到昆虫之间的能量传递效率为10%～20%
D.(b+d+g)代表该生态系统中所有生物呼吸作用的碳转移量
【答案】 C
【解析】 图中c、e、f在生物群落内传递,可表示有机物中碳元素的转移量;在生产者的生长期内,有机物有所积累,因此通过光合作用同化的碳元素多于消耗的碳元素,即a>(b+c+e);生态系统中相邻两个营养级能量传递效率为10%～20%,而非两个生物类群之间的传递效率;由图可知,(b+d+g)代表该生态系统中所有生物呼吸作用的碳转移量。
9.(2025·广东清远期中)图1是某生态系统各组分关系示意图,图2是某生态系统碳循环示意图,其中字母代表生物类型,序号代表过程。下列相关叙述正确的是(　　)
A.图1的丁、图2的B均代表分解者,其一定是细菌等微生物
B.图2的过程①只代表光合作用,②③⑤代表呼吸作用
C.图1中丙、图2中B的存在,能够加快生态系统的物质循环
D.图1中乙和丁是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”
【答案】 D　
【解析】 图1分析:乙为生产者,甲为非生物的物质和能量,丁为分解者,丙为消费者。图2分析:A为生产者,B为分解者,C、D为消费者。即图1的丁、图2的B均代表分解者,但不一定是细菌等微生物;图2的过程①代表光合作用、化能合成作用,②③代表呼吸作用,⑤代表分解者的分解作用;图1中丙是消费者、图2中B是分解者,消费者的存在能够加快生态系统的物质循环;图1中乙是生产者、丁是分解者,生产者和分解者是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。
10.(2025·安徽联考)鼠兔因外形、行为等与兔子相像,身材和神态很像鼠而得名。鼠兔主要啃食牧草等草本植物,在牧草短缺时,会挖掘牧草的根来弥补食物的缺乏。鼠兔发现鹰、藏狐等天敌时,常发出尖叫,这种叫声可以警示土拨鼠等动物迅速进入洞穴躲藏起来。下列叙述错误的是(　　)
A.鼠兔对草本植物的啃食,加快了草原生态系统的物质循环
B.鹰、藏狐等天敌的存在不利于维持草原生态系统的物种多样性
C.过度放牧时,鼠兔挖掘牧草的根将加速草原生态系统草场的退化
D.鼠兔的叫声能警示其他动物躲避天敌,体现了信息传递能调节种间关系
【答案】 B　
【解析】 鼠兔作为消费者,通过啃食草本植物,能够加速物质循环;天敌通过捕食鼠兔,可控制其数量,避免其过度繁殖导致生态失衡,从而维持物种多样性;过度放牧导致牧草减少,鼠兔挖掘牧草根会破坏草场恢复能力,加速退化;鼠兔的叫声(物理信息)警示其他动物躲避天敌,体现了信息传递能调节种间关系。
11.(2025·四川内江模拟)如图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能的正常作用范围。y表示受到一个外来干扰后生态系统功能偏离正常作用范围的大小,x表示恢复到原状态所需要的时间,曲线和正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标(TS)。下列叙述错误的是(　　)
A.同等强度的干扰下,草原生态系统的y值一般大于森林生态系统的y值
B.同等强度的干扰下,草原生态系统的x值一般小于森林生态系统的x值
C.若干扰强度增大,草原生态系统的x值会增大
D.在遭到干扰时,x、y的大小与生物种类有关,与数量无关
【答案】 D　
【解析】 y表示外来干扰使生态系统功能偏离正常作用范围的大小,y越小表示抵抗力稳定性越高,森林生态系统的抵抗力稳定性高于草原生态系统,即同等强度的干扰下,草原生态系统的y值一般大于森林生态系统的y值;x表示遭受破坏的生态系统恢复到原状态所需的时间,x越小表示恢复力稳定性越高,草原生态系统的恢复力稳定性高于森林生态系统,即同等强度的干扰下,草原生态系统的x值一般小于森林生态系统的x值;更强的干扰可能破坏更多的生态结构和功能,需要更长的时间来恢复,故干扰强度增大通常会导致生态系统恢复到原状态所需要的时间(x值)增加;物种丰富度直接影响生态系统营养结构的复杂程度,进而影响抵抗力稳定性(y值)和恢复力稳定性(x值),除此之外,生物数量也会影响生态系统的稳定性,例如,关键物种(生产者)数量减少可能导致恢复力稳定性下降(x值增大),或抵抗力稳定性减弱(y值增大)。
12.(2026·广东深圳调研)鱼类常集群生活。与独居相比,集群生活的个体能获得许多生态益处,如可提高觅食效率、降低被捕食风险等。化学通讯是鱼类最主要的通讯方式。猎物鱼通过感知化学预警信息(猎物鱼受伤时释放的物质)和捕食者信息(捕食者的皮肤分泌物)来评估被捕食风险,实现快速预警与反捕食响应。为探究经历捕食胁迫后的鲫鱼群对化学信息的响应情况,研究人员开展相关研究,结果如图所示。
回答下列问题。
(1)将鲫鱼群和乌鳢分别放在水槽(用多孔隔板隔开)两侧饲养一段时间后,获得经历捕食胁迫的鲫鱼群,据此判断鲫鱼和乌鳢的种间关系是　　　。与独居相比,集群生活的鲫鱼更能有效感知化学预警信息,降低被捕食的风险,这说明信息传递在生态系统中的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)据图分析,没有经历捕食胁迫的鲫鱼群,加入　　　　　　　时,凝聚力最低。经历捕食胁迫的鲫鱼群在面对食物或者捕食者信息时,鲫鱼群的个体间距会　　　　(填“增加”“减少”或“不变”)。与没有经历捕食胁迫相比,经历捕食胁迫的鲫鱼群在面对化学信息时更可能保持群体的凝聚力,判断依据是　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　
　　 　　。
(3)有研究者认为:经历捕食胁迫的鱼群在面对食物资源或化学信息时降低凝聚力是一种可为鱼群带来生态益处的策略。请评价这一观点并说明理由:
　　 　　。
(4)鲫鱼受到捕食者攻击导致受伤后,会释放化学预警信息引起同伴的反捕食行为。在自然界偶尔可看到鱼群在不存在捕食攻击时也会出现反捕食行为,推测原因可能是
　　 　　。
【答案】 (1)捕食　能够调节生物的种间关系
(2)化学预警信息　增加　与甲组相比,乙组加入化学预警信息和捕食者信息后,个体间距离增加量更小
(3)同意,鱼群增大个体间距离有利于提高觅食效率,同时降低被捕食的概率
(4)鱼群在活动中发生自然擦伤等受伤情况产生化学预警信息,造成异常的反捕食行为
【解析】 (1)由题可知,将鲫鱼群和乌鳢分别放在水槽两侧饲养一段时间后,获得经历捕食胁迫的鲫鱼群,可推知鲫鱼和乌鳢的种间关系是捕食。与独居相比,集群生活的鲫鱼更能有效感知化学预警信息,降低被捕食的风险,这说明信息传递能够调节生物的种间关系。
(2)由图分析,没有经历捕食胁迫的鲫鱼群,加入化学预警信息时,个体间距离增加量最多,故凝聚力最低。据图分析可知,经历捕食胁迫的鲫鱼群在面对食物或者捕食者信息时,鲫鱼群的个体间距均会增加。与没有经历捕食胁迫相比,经历捕食胁迫的鲫鱼群在面对化学信息时更可能保持群体的凝聚力,判断依据是与甲组相比,乙组加入化学预警信息和捕食者信息后,个体间距离增加量更小。
(3)鱼群增大个体间距离有利于提高觅食效率,同时降低被捕食的概率,故鱼群在面对食物资源或化学信息时降低凝聚力是一种可为鱼群带来生态益处的策略。
(4)不存在捕食攻击时出现反捕食行为的原因,可能是鱼群在活动中发生自然擦伤等受伤情况,产生化学预警信息,造成异常的反捕食行为。第47讲　生态系统的物质循环、信息传递和稳定性
(时间:30分钟)
1.(2025·贵州遵义调研)生物圈中的物质循环主要包括碳循环、氮循环与磷循环等。由于化合物性质不同,氮循环与磷循环的全球性弱于碳循环。下列叙述正确的是(　　)
A.生物圈中的碳循环、氮循环与磷循环通常以元素形式进行
B.生物圈中物质循环通常在生产者、消费者、分解者之间进行
C.微生物可将土壤中难利用的磷转成可利用的离子而促进磷循环
D.生物群落中各种生产者固定的能量伴随物质循环而进行循环流动
2.(2025·河北雄安新区联考)信息传递在生态系统中具有多方面作用,下列有关信息传递的说法错误的是(　　)
A.“螳螂捕蝉,黄雀在后”说明信息可以沿着食物链在各营养级之间进行逐级传递
B.“七月在野,八月在宇。九月在户,十月蟋蟀入我床下”说明信息可以由环境传递给生物,从而影响生物的活动地点
C.“春色满园关不住,一枝红杏出墙来”体现了光作为物理信息调节植物生命活动
D.“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”说明生物的繁衍离不开信息的传递
3.(2025·内蒙古质检)“落红不是无情物,化作春泥更护花”,体现了生态系统中分解者的分解作用。某兴趣小组设计实验验证土壤微生物对落叶的分解作用,下列相关叙述错误的是(　　)
A.可以采用直接加热烘干土壤的方法除去实验组土壤中的微生物
B.探究落叶是否在土壤微生物作用下腐烂的实验采用了“减法原理”
C.根据相同时间内土壤中同种落叶的腐烂程度可以判断土壤微生物的作用
D.实验中土壤的取材位置、含水量、落叶的种类、数量和大小等都应保持相同且适宜
4.(2025·陕西汉中一模)生态系统中的信息种类很多。如:鼬遇到危险时,由肛门排出有强烈臭味的气体,既是报警信息素,又有防御功能;雄孔雀求偶时进行开屏炫耀等。下列叙述正确的是(　　)
A.鼬是信息源,臭气作为信息可调节种间关系
B.鼬排出的气体和孔雀开屏都属于物理信息
C.生物和生物之间、生物和无机环境之间的信息传递都是双向的
D.物质循环、能量流动和信息传递都依赖食物链和食物网进行
5.(2025·安徽联考)下列有关生态平衡与生态系统的稳定性的叙述,正确的是(　　)
A.相对稳定的能量流动、物质循环和信息传递是生态系统处于生态平衡的特征
B.向稻田引入泥鳅和青蛙增加了生物种类,提高了该生态系统的恢复力稳定性
C.与自然草地相比,人工草坪维持自身结构和功能相对稳定的能力更高
D.人工鱼塘生态系统由于人工投入了物质和能量,其抵抗力稳定性强
6.(2025·湖北名校联考)某生物兴趣小组设计了一个生态缸,来观察该人工生态系统的稳定性,下列有关该生态系统叙述正确的是(　　)
A.应将该生态缸开盖,置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直射
B.流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自第一营养级固定的能量
C.一定时间内,全部生产者固定的能量等于全部消费者和分解者获得的能量之和
D.增加生态缸中小动物数量可加快物质循环,有利于提高生态缸的稳定性
7.(2026·广西调研)环境中某些污染物会通过食物链传递,该过程涉及生物富集、生物积累和生物放大现象。其中,生物积累指同一生物个体随年龄增长持续吸收有害物质,体内浓度逐渐上升;而生物放大是指污染物沿食物链从低营养级向高营养级传递时,浓度逐级增高。下列叙述正确的是(　　)
A.湖泊中成年鲤鱼体内汞含量高于幼年鲤鱼,属于生物放大现象
B.顶级捕食者鹰体内某农药浓度远高于草食昆虫,主要原因是生物积累
C.浮游藻类从水中富集高浓度有机污染物,属于生物放大现象
D.生物积累与生物个体暴露于污染物的时间相关,生物放大与营养级高低相关
8.(2025·重庆模拟)某稻田生态系统一年期间碳元素转移示意图如下,箭头和字母分别表示碳元素传递方向和转移量。下列分析错误的是(　　)
A.c、e、f均可以表示有机物中碳元素的转移量
B.在生产者的生长期内,该生态系统碳元素转移量为a>(b+c+e)
C.图中从水稻到昆虫之间的能量传递效率为10%~20%
D.(b+d+g)代表该生态系统中所有生物呼吸作用的碳转移量
9.(2025·广东清远期中)图1是某生态系统各组分关系示意图,图2是某生态系统碳循环示意图,其中字母代表生物类型,序号代表过程。下列相关叙述正确的是(　　)
A.图1的丁、图2的B均代表分解者,其一定是细菌等微生物
B.图2的过程①只代表光合作用,②③⑤代表呼吸作用
C.图1中丙、图2中B的存在,能够加快生态系统的物质循环
D.图1中乙和丁是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”
10.(2025·安徽联考)鼠兔因外形、行为等与兔子相像,身材和神态很像鼠而得名。鼠兔主要啃食牧草等草本植物,在牧草短缺时,会挖掘牧草的根来弥补食物的缺乏。鼠兔发现鹰、藏狐等天敌时,常发出尖叫,这种叫声可以警示土拨鼠等动物迅速进入洞穴躲藏起来。下列叙述错误的是(　　)
A.鼠兔对草本植物的啃食,加快了草原生态系统的物质循环
B.鹰、藏狐等天敌的存在不利于维持草原生态系统的物种多样性
C.过度放牧时,鼠兔挖掘牧草的根将加速草原生态系统草场的退化
D.鼠兔的叫声能警示其他动物躲避天敌,体现了信息传递能调节种间关系
11.(2025·四川内江模拟)如图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能的正常作用范围。y表示受到一个外来干扰后生态系统功能偏离正常作用范围的大小,x表示恢复到原状态所需要的时间,曲线和正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标(TS)。下列叙述错误的是(　　)
A.同等强度的干扰下,草原生态系统的y值一般大于森林生态系统的y值
B.同等强度的干扰下,草原生态系统的x值一般小于森林生态系统的x值
C.若干扰强度增大,草原生态系统的x值会增大
D.在遭到干扰时,x、y的大小与生物种类有关,与数量无关
12.(2026·广东深圳调研)鱼类常集群生活。与独居相比,集群生活的个体能获得许多生态益处,如可提高觅食效率、降低被捕食风险等。化学通讯是鱼类最主要的通讯方式。猎物鱼通过感知化学预警信息(猎物鱼受伤时释放的物质)和捕食者信息(捕食者的皮肤分泌物)来评估被捕食风险,实现快速预警与反捕食响应。为探究经历捕食胁迫后的鲫鱼群对化学信息的响应情况,研究人员开展相关研究,结果如图所示。
回答下列问题。
(1)将鲫鱼群和乌鳢分别放在水槽(用多孔隔板隔开)两侧饲养一段时间后,获得经历捕食胁迫的鲫鱼群,据此判断鲫鱼和乌鳢的种间关系是　　　　。与独居相比,集群生活的鲫鱼更能有效感知化学预警信息,降低被捕食的风险,这说明信息传递在生态系统中的作用是　　　　　　
　　　　　　　　　 　。
(2)据图分析,没有经历捕食胁迫的鲫鱼群,加入　　　　　　　时,凝聚力最低。经历捕食胁迫的鲫鱼群在面对食物或者捕食者信息时,鲫鱼群的个体间距会　　　(填“增加”“减少”或“不变”)。与没有经历捕食胁迫相比,经历捕食胁迫的鲫鱼群在面对化学信息时更可能保持群体的凝聚力,判断依据是　
　。
(3)有研究者认为:经历捕食胁迫的鱼群在面对食物资源或化学信息时降低凝聚力是一种可为鱼群带来生态益处的策略。请评价这一观点并说明理由:
　。
(4)鲫鱼受到捕食者攻击导致受伤后,会释放化学预警信息引起同伴的反捕食行为。在自然界偶尔可看到鱼群在不存在捕食攻击时也会出现反捕食行为,推测原因可能是
　。

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