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备战2025届新高考生物一轮总复习第9单元生物与环境第45讲生态系统的物质循环信息传递及其稳定性课件
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这是一份备战2025届新高考生物一轮总复习第9单元生物与环境第45讲生态系统的物质循环信息传递及其稳定性课件，共60页。PPT课件主要包含了素养目标，氢氧氮，全球性，碳元素，含碳有机物，CO2，光合作用和某些微，生物的化能合成作用，呼吸作用，3过程图解等内容，欢迎下载使用。
考点一 生态系统的物质循环
1.物质循环概念 元素的循环
2.碳循环(1)概念: 在生物圈中的循环过程称为碳循环。 (2)碳的存在形式及循环途径
图中标号代表的含义a. ,b.消费者,c. ,d. ,e. ,f. 。
光合作用和化能合成作用
3.能量流动与物质循环的关系
教材深挖[选择性必修2第67页“拓展应用2”改编]氮元素在生物群落与非生物环境间能否循环利用?你如何解释需不断向农田中施加氮肥?
提示 能。农田是人工生态系统,是以提高农作物的产量和效益,使能量更多地流向人类,满足人类的需要为目的的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产,加之农产品源源不断地从农田生态系统输出,其中的氮元素并不能都归还土壤,所以需要不断施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。
生态系统的能量流动和物质循环的关系简图
练思维·考教衔接1.常见物质循环模型图分析
2.[根据2018浙江卷、2021广东卷、2021福建卷情境设计]某自然生态系统碳循环的部分示意图如下,回答下列问题。
(1)图中的字母 表示大气中的CO2,由于受到许多因素的影响,其含量夏季 冬季;随着CO2被生产者吸收转变成体内物质进入生物群落,再被图中的A、B的 和C的分解作用以及E的燃烧,转变成CO2后再重新循环。若此生态系统中的生物群落处在正常演替过程中,生产者吸收的CO2量 整个生物群落排放的CO2量。
(2)在自然生态系统中,植物等从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致相等,可以自我维持 。自工业革命以来,大气中CO2的浓度持续增加,引起全球气候变暖,导致的生态后果主要是 。 (3)全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题,从全球碳循环的主要途径来看,减少 和增加 是实现碳达峰和碳中和的重要举措。
极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等
考向一 结合碳循环的过程,考查生命观念1.如图是自然界中碳循环的简图,下列相关叙述正确的是( )A.甲为消费者,乙为分解者,丙为生产者B.碳元素以无机物的形式在丙→乙→甲所示的渠道中流动C.生物群落中的碳都是通过①②③过程进入无机环境中的D.稳定的自然生态系统中,大气中的CO2通过④过程进入生物群落的量是相对稳定的
解析 分析题图可知,丙为生产者,乙为消费者,甲为分解者,A项错误;碳元素以有机物的形式在丙→乙→甲所示的渠道中流动,B项错误;生物群落中的碳除了通过①②③过程进入无机环境中,还可通过化石燃料的燃烧进入无机环境,C项错误;自然生态系统达到稳定后,生产者所固定的CO2量是相对稳定的,D项正确。
2.大气中的二氧化碳含量是变化的,我们把释放二氧化碳的库称为源,吸收二氧化碳的库称为汇。在分析碳循环各个构成元素的基础上,某科研小组提出了中国陆地生态系统碳循环模式图,其中括号内的数据为年变化量(109tC/a),未加括号的数据为库存量(109tC),
下列叙述正确的是( )A.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳和碳酸盐的形式进行的B.不考虑人类活动的作用,仅考虑正常的自然因素时,中国陆地植被是一个二氧化碳的汇,它每年净吸收0.37×109tC的碳量C.考虑化石燃料的燃烧和生产以及生物质燃烧等人为因素时,该系统每年会向大气净排放0.62×109tC的碳量D.“土壤呼吸”是陆地生态系统通过呼吸作用排放二氧化碳最多的途径,即土壤微生物通过无氧或有氧呼吸产生的二氧化碳量
解析 碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行,A项错误;不考虑人类活动的作用,仅考虑正常的自然因素时,由题图可知,植物进行光合作用吸收大气中的碳,只有自身呼吸作用和凋落物的途径离开植物群落,因此中国陆地植被每年净吸收的碳量=光合作用-植物呼吸作用-凋落物=(4.26-1.85-1.5)×109=0.91×109(tC),B项错误;考虑化石燃料的燃烧和生产以及生物质燃烧等人为因素时,由图可知,在中国陆地生态系统中,吸收碳的只有植物的光合作用,释放碳的有土壤呼吸、人的呼吸、植物的呼吸作用、生物质燃烧和化石燃料燃烧+水泥,因此这个条件下该系统每年会向大气净排放的碳量=土壤呼吸+人的呼吸+植物呼吸作用+生物质燃烧+(化石燃料燃烧+水泥)-光合作用=(2.04+0.08+1.85+0.18+0.73-4.26) ×109=0.62×109(tC),C项正确;土壤呼吸包括土壤微生物呼吸、根系呼吸和土壤动物呼吸,以及一个非生物学过程,即含碳矿物质的化学氧化作用,D项错误。
考向二 围绕生物富集作用,考查生命观念3.(2023·广东汕头三模)土壤中镉的毒性会抑制甜高粱的生长,降低甜高粱对矿物质的吸收以及光合作用,导致作物产量和质量下降。研究发现,钙能与镉竞争甜高粱根细胞膜上的离子通道。以下说法错误的是( )A.土壤中的镉可通过生物富集作用,最终积累在食物链顶端B.甜高粱吸收镉离子的能力受环境温度和细胞呼吸强度的影响C.甜高粱根细胞对镉的吸收取决于磷脂分子所具有的特异性D.适当增加土壤中钙的含量,能减少甜高粱根细胞吸收镉
解析 镉在生物体内不能被降解,土壤中的镉可通过生物富集作用,最终积累在食物链顶端,A项正确;甜高粱吸收镉离子属于主动运输,与载体蛋白和能量有关,因此推测甜高粱吸收镉离子的能力受环境温度和细胞呼吸强度的影响,B项正确;细胞膜上蛋白质的种类和数量决定细胞膜功能的复杂程度,甜高粱根细胞对镉的吸收取决于蛋白质分子所具有的特异性,磷脂分子不具有特异性,C项错误;据题意可知,钙能与镉竞争甜高粱根细胞膜上的离子通道,因此适当增加土壤中钙的含量,能减少甜高粱根细胞吸收镉,D项正确。
考向三 氮循环4.氮在自然界中以多种形式存在,它们在岩石圈、水圈、大气圈、生物圈之间不断迁移变化。氮元素是蛋白质的基本成分,是一切生命结构的重要原料,氮循环对人类和其他生物都具有重要意义,下图是氮循环示意图。下列说法错误的是( )A.氮循环是指氮元素在生物群落和非生物环境之间的循环过程B.所有生物都不能直接吸收、利用大气中的氮进行生物合成C.硝化细菌可以利用硝化作用进行能量转换合成含碳有机物D.氨化作用主要靠分解者完成,同时伴随着能量流动
解析 氮循环是指氮元素在生物群落和非生物环境之间的循环过程,A项正确;根据题图分析,有的生物能直接吸收大气中的氮进行固氮,B项错误;硝化细菌可以用外界环境中的无机物氧化释放的化学能,把CO2和H2O合成为贮藏能量的有机物,即利用硝化作用进行能量转换合成含碳有机物,C项正确;图中动植物遗体及排出物通过氨化作用形成铵态氮,所以氨化作用主要靠分解者完成,生态系统的物质循环过程中,同时伴随着能量流动,D项正确。
考点二 实验:探究土壤微生物的分解作用
1.原理(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,它们在生态系统中的成分是分解者。(2)由于各地气候与环境(如温度、湿度等)等因素不同,落叶在土壤中被分解的时间也是不同的。
说明:A1、B1中加入碘液;A2、B2中加入斐林试剂加热。
教材深挖探究土壤微生物在落叶分解中的作用(1)本实验的自变量是 ,因变量是 。(2)在本实验中是如何控制自变量的?提示 实验组的土壤经高温(60 ℃恒温箱中处理1 h)处理,以消灭土壤中的微生物;对照组的土壤不做处理。
考向 探究土壤微生物的分解作用,考查科学探究1.(2023·河北邢台模拟)下列有关“土壤微生物的分解作用”实验的叙述,错误的是( )A.气候、温度等因素均会影响落叶分解的时间B.探究微生物对落叶的分解作用时,对照组土壤要灭菌处理C.具有分解作用的土壤微生物包括细菌、真菌、放线菌等D.探究微生物对淀粉的分解作用时,需提前制备土壤浸出液静置备用
解析 探究微生物对落叶的分解作用时,实验组土壤要灭菌处理,B项错误。
2.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,对土壤处理情况见下表。下列相关叙述错误的是( )
A.该实验的因变量为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处理,实验中的对照组是1组和3组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组中的落叶分解现象不明显,2、4组中的落叶被不同程度分解
解析 该实验的自变量有2个,土壤是否灭菌处理和湿度,以土壤是否灭菌处理为自变量的对照实验有1组和2组、3组和4组,以不同湿度为自变量的对照实验有1组和3组、2组和4组,B项错误。
考点三 生态系统的信息传递
1.生态系统中信息的种类
2.信息传递在生态系统中的作用
3.信息传递在农业生产中的应用
教材深挖[选择性必修2第70页“思考·讨论”]烟草释放的化学物质,在白天与夜间是否都使它本身受益?为什么?提示 是。因为它在白天吸引蛾幼虫的天敌,夜间驱赶雌蛾,使它们不能在其叶片上停留产卵,都可防止蛾幼虫的捕食。
链高考·前挂后连(1)在繁殖季节,白鹭求偶时发出的鸣叫声属于行为信息。[2021·江苏卷]( )(2)某岛上的狼能够依据猎物留下的气味信息追捕猎物。[2019·海南卷]( )(3)两只雄孔雀为吸引异性争相开屏,说明行为信息能够影响种间关系。[2019·江苏卷]( )(4)黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息。[2018·全国Ⅲ卷]( )
1.生态系统的信息传递模型(1)生态系统中的信息来源于生物和非生物环境。(2)生态系统的信息传递的范围不包括细胞之间的传递。(3)生态系统的信息传递既存在于同种生物之间,也发生在不同生物之间。信息传递的方向一般是双向的。
2.能量流动、物质循环和信息传递的关系
3.信息传递的应用:控制动物危害的技术方法比较
考向 结合信息种类的应用,考查社会责任1.(2023·广东茂名二模)某科研团队的最新研究:鉴定了1种蛾类昆虫白眉野草螟的雄性和雌性信息素,首次揭示了雄性和雌性释放的性信息素协同调节该昆虫的两性行为。下列不属于该研究的意义的是( )A.可证明化学信息的调节在生态系统中发挥作用B.信息传递对种群的繁衍具有调节作用C.能够利用性信息素来对害虫进行生物防治D.信息传递能够调节种间关系,维持生态系统稳定
解析 研究揭示了性信息素可以调节白眉野草螟的两性行为,证明了化学信息可调节生物种群的繁衍,同时证明了化学信息的调节在生态系统中发挥作用,A、B两项不符合题意;性信息素可调节该昆虫的两性行为,则可利用性信息素来对害虫进行生物防治,C项不符合题意;该科研团队只研究了一个物种的信息素,不能证明信息传递能够调节种间关系,维持生态系统稳定,D项符合题意。
2.(2023·重庆质检)草地贪夜蛾,俗称秋黏虫,外号“行军虫”,其成虫借助风力可以在一夜之间飞行100 km,是世界十大植物害虫之一。草地贪夜蛾取食范围广,但明显嗜好禾本科,其低龄幼虫对农药的抵抗力最弱。下列有关说法正确的是( )A.用性引诱剂对草地贪夜蛾进行诱杀属于化学防治B.利用黑光灯对草地贪夜蛾进行常规监测利用了物理信息C.杀灭草地贪夜蛾的最佳时期是其成虫期D.在卵孵化初期选择喷施苏云金杆菌进行防治,利用的种间关系是捕食
解析 用性引诱剂对草地贪夜蛾进行诱杀属于生物防治,A项错误;苏云金杆菌能寄生在草地贪夜蛾的体内,在卵孵化初期选择喷施苏云金杆菌进行防治,利用的种间关系是寄生,D项错误。
考点四 生态系统的稳定性
1.生态平衡 并不是一成不变,而是一种动态的平衡
负反馈机制:是指在一个系统中,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 。
2.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。 动态平衡 (2)原因:生态系统具有自我调节能力。
正在受到破坏(3)抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较曾经受到破坏
一般来说,生态系统中的 越多, 越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。
3.提高生态系统的稳定性
教材深挖1.[选择性必修2第73页正文发掘]生态平衡的实质是什么?处于生态平衡的生态系统具有哪三个特征?提示 生态系统的结构和功能处于动态平衡。结构平衡、功能平衡和收支平衡。2.[选择性必修2第74页“思考·讨论”]以蛙为例,描述该动物数量减少时,生态系统可能发生的变化。提示 当蛙数量减少时,昆虫、蜘蛛等因天敌减少而数量增加,而这一变化又会影响蛙的数量,使其增多。该过程中,负反馈调节发挥了作用。
链高考·前挂后连(1)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。[2022·河北卷]( )(2)湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础。[2021·河北卷]( )(3)从岛上狼的数量相对稳定可推测岛上环境条件相对稳定。[2019·海南卷]( )(4)我国生物多样性较低的西部沙漠地区的自我调节能力较强,恢复力稳定性较高。[2019·江苏卷]( )
1.生态系统的自我调节能力
2.生态系统调节中正反馈和负反馈的比较
3.抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系
练思维·考教衔接[根据2017海南卷、2010宁夏卷、2020山东卷、2019浙江卷、2018江苏卷情境设计]回答下列与生态系统稳定性有关的问题。(1)在广袤的非洲草原上,食草动物如同“割草机”一样,通过迁徙在不同的草场上采食,这一现象年复一年地进行着,然而食草动物所处的草原生态系统却表现出了稳定性,这是由于该生态系统具有 。生态系统的稳定性是指 。 当受到外界的轻微干扰后,经过一段时间,该生态系统可以恢复到原来的状态,说明该系统具有 。与热带雨林相比,该生态系统的抵抗力稳定性 (填“低”或“高”)。
生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力
(2)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。取样深度不同,土壤中生物种类不同,这体现了群落的 结构。研究发现,土壤生态系统稳定性最高的农业模式是有机农业,依据是 。 (3)若含药物A的污水大量流入某湖泊,使某些藻类种群大爆发,造成水体的 现象,会导致鱼类大量死亡,并可能由于 作用使该生态系统远离稳态;从生态学角度解释,污染物排放导致水质恶化的主要原因是 。
生物组分多,食物网复杂程度高
河流生态系统自我调节(自我修复)能力有限
考向 围绕生态系统的稳定性的分析,考查科学思维1.北极北部冰雪覆盖的荒原地带和北极南部森林群落之间的过渡地区被称为苔原。在苔原生态系统中,动植物种类稀少,其他生物大都直接或间接依靠地衣来维持生命活动。而热带雨林地区的物种资源十分丰富,当遭到一定程度破坏后可以恢复原状。下列相关叙述正确的是( )A.遭到破坏,恢复原状,体现的是生态系统的抵抗力稳定性B.苔原生态系统的物种数量相对较少,恢复力稳定性较弱,抵抗力稳定性也较弱C.热带雨林遭到严重砍伐后,其恢复力稳定性很强D.提高生态系统稳定性的措施之一是引入外来物种,增加生物种类,改变营养结构
解析 遭到破坏,恢复原状,体现的是生态系统的恢复力稳定性,A项错误;苔原生态系统的物种数量相对较少,营养结构简单,恢复力稳定性和抵抗力稳定性都较弱,B项正确;由于热带雨林物种丰富,营养结构较复杂,因此热带雨林遭到严重砍伐后,其恢复力稳定性较弱,C项错误;组成群落的各种生物种群不是任意地拼凑在一起的,随意引入外来物种,不一定能改变营养结构,可能造成生态入侵,导致生态系统的崩溃,D项错误。
2.河流生态系统受到养猪场排出的污水轻度污染后可以随水流逐渐净化。在沿河的甲、乙、丙、丁四处采集了水样进行分析,其结果如图所示。据图分析正确的是( )A.样品1、样品2、样品3的取样地点分别为乙、丙、丁B.样品1中藻类植物大量增加的主要原因是水体中CO2浓度增加C.样品2中细菌数量增大的主要原因是水体中无机盐离子浓度增加D.样品3的数据说明该河流生态系统具有一定的自我调节能力
解析 污水进入河流后,近污染源的水域藻类减少,需氧细菌大量繁殖,分解污水中的有机物,溶解氧被大量消耗,远离污染源的水域藻类大量繁殖,通过光合作用释放氧气,有机物减少,需氧细菌的数量下降,因而溶解氧的消耗量减少,水中溶解氧含量逐渐恢复,因此比较水中溶解氧可得出,样品1、样品2、样品3的取样地点分别为丙、乙、丁,A项错误;样品1中藻类植物大量增加的主要原因是水体中N和P浓度增加,B项错误;样品2的水样中细菌大量繁殖的原因是有机物浓度增加,C项错误;样品3中的生物种类和数量以及物质种类和浓度与甲地水样中的相差不大,说明题图生态系统具有一定的自我调节能力,D项正确。
考点五 实验:设计制作生态缸,观察其稳定性
1.目的要求:设计一个生态缸,观察这一人工生态系统的 。 2.基本原理 成分全,比例合适(1)生态缸中必须包括生态系统的4种成分,特别需要注意必须有足够的分解者。(2)各种生物之间及生物与非生物环境之间,必须能够进行物质循环和能量流动。生物之间要有合适的食物链结构,生物的数量不宜过多。
4.设计制作生态缸的要求
生产者、消费者和分解者
教材深挖1.[选择性必修2第78页“探究·实践”]如何观察生态缸的稳定性?提示 可通过观察动物、植物的生活情况,水质变化,基质变化等判断该生态缸的稳定性。2.[选择性必修2第78页“探究·实践”]生态缸内的生物只能保持一定时间的活性的原因是 。 提示 生态缸中的生态系统极为简单,自我调节能力极差,抵抗力稳定性极低,生态系统的稳定性极易被破坏
考向 围绕生态缸的设计,考查科学探究1.某同学用苔藓、金鱼藻、铁线蕨、蚯蚓、鼠妇、蜗牛等生物和一些石块、泥土设计制作了一个较为稳定的生态缸,下列叙述正确的是( )A.加入该生态缸的成分较丰富,按生态系统成分概括为生产者、消费者和分解者B.虽然该生态缸处于密封状态,但维持生态缸内能量流动和信息传递的稳定仍需依赖外界环境C.维持生态缸的稳定性,应当设计保证缸中植物同化的能量与小动物和分解者所同化的能量相当D.生态缸放置到阳光直射的位置有利于维持其稳定性
解析 生态系统的成分包含生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量,A项错误;虽然该生态缸处于密封状态,但维持生态缸内能量流动和信息传递的稳定仍需依赖外界环境,B项正确;为了维持生态缸的稳定性,应当设计保证缸中植物同化的能量多于小动物和分解者所同化的能量,C项错误;生态缸放置到阳光直射的位置不利于维持其稳定性,D项错误。
2.甲、乙、丙、丁4个透明的生态瓶,各瓶内的组成和条件见表。经过一段时间的培养和观测后,发现甲瓶是最稳定的生态系统。注:“+”表示有;“-”表示无。
下列有关叙述错误的是( )A.生态瓶必须是密闭的,放在直射光下,生物成分的数量要搭配合理B.乙瓶中缺乏光照,生态瓶不稳定说明了生态系统需要稳定的能量输入C.丙瓶中没有泥沙,分解者太少,不利于物质循环的顺利进行D.丁瓶中虽然物种更加丰富,但可能因为氧气含量少而不如甲瓶稳定
解析 生态瓶必须是密闭的,但不能让阳光直射,因为光照过强,生态瓶内温度太高,会使生物失去活性,A项错误。
角度1 生态系统的物质循环1.(2023·广东卷)凡纳滨对虾是华南地区养殖规模最大的对虾种类。放苗1周内虾苗取食藻类和浮游动物,1周后开始投喂人工饵料,1个月后对虾完全取食人工饵料。1个月后虾池生态系统的物质循环过程见下图。
下列叙述正确的是( )A.1周后藻类和浮游动物增加,水体富营养化程度会减轻B.1个月后藻类在虾池的物质循环过程中仍处于主要地位C.浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑,属于消费者D.异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物提供营养
解析 1周后开始投喂人工饵料,虾池中有机碎屑含量增加,水体中N、P等无机盐增多,水体富营养化严重,A项错误。藻类作为生产者,在物质循环中占主要地位,B项正确。浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑,属于消费者和分解者,C项错误。异养细菌也可以利用人工饵料中的有机碎屑,D项错误。
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
解析 消费者能通过呼吸作用将体内有机物中的碳转化为无机物CO2,并将CO2释放到无机环境中,所以消费者参与了碳循环的过程,A项错误。生产者通过光合作用或化能合成作用将大气中的CO2转化为有机物,使碳元素进入生物群落,因此生产者的光合作用是碳循环的重要环节,B项正确。土壤中微生物的呼吸作用能将动植物遗体或动物的排遗物中的有机物分解成无机物,使碳元素归还到无机环境中,因此,土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节,C项正确。碳在生物群落内部以含碳有机物的形式传递,在无机环境与生物群落之间主要以CO2的形式循环, D项正确。
角度2 生态系统的信息传递3.(2023·湖北卷)胁迫是指一种显著偏离于生物适宜生活需求的环境条件。水杨酸可以减轻胁迫对植物的不利影响。在镉的胁迫下,添加适宜浓度的水杨酸可激活苦草体内抗氧化酶系统,降低丙二醛和H2O2含量,有效缓解镉对苦草的氧化胁迫。下列叙述错误的是( )A.水杨酸能缓解H2O2对苦草的氧化作用B.在胁迫环境下,苦草种群的环境容纳量下降C.通过生物富集作用,镉能沿食物链传递到更高营养级D.在镉的胁迫下,苦草能通过自身的调节作用维持稳态
解析 水杨酸可激活苦草体内抗氧化酶系统,降低H2O2含量,进而缓解H2O2对苦草的氧化作用,A项正确。胁迫条件会影响植物的生长、生存和繁殖,从而降低种群的数量和密度,B项正确。镉可以通过生物富集作用沿食物链传递到更高的营养级,从而对生态系统造成影响,C项正确。胁迫是指一种显著偏离于生物适宜生活需求的环境条件,在镉胁迫下,植物可能会表现出一定的适应性和抗胁迫能力,但并不意味着能完全维持稳态,镉胁迫会对苦草的生理和生化过程产生不利影响,可能导致生长抑制和损伤,D项错误。
4.(2022·湖南卷)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 该种养模式并没有提高营养级间的能量传递效率,A项错误;灯光属于物理信息,B项正确;硬壳蟹(非蜕壳)摄食软壳蟹(蜕壳),属于种内斗争关系,C项错误;该种养模式可实现物质的循环利用,但能量流动是单向的、逐级递减的,D项错误。
角度3 生态系统的稳定性5.(2023·浙江卷)在我国西北某地区,有将荒漠成功改造为枸杞园的事例。改造成的枸杞园与荒漠相比,生态系统的格局发生了重大变化。下列叙述错误的是( )A.防风固沙能力有所显现B.食物链和食物网基本不变C.土壤的水、肥条件得到很大改善D.单位空间内被生产者固定的太阳能明显增多
解析 改造成的枸杞园与荒漠相比,荒漠地区存在一定的动植物,该地荒漠植被恢复成枸杞园的过程中发生了群落的次生演替,物种丰富度增加,食物链增多,食物网更加复杂,因而其生态系统的营养结构更为复杂,抵抗力稳定性更高,防风固沙能力增强,A项正确,B项错误;枸杞园植被增多,单位空间内被生产者固定的太阳能明显增多,保水能力上升,土壤的水、肥条件得到很大改善,C、D两项正确。
6.(2021·海南卷)红树林是海南的一道靓丽风景,既可防风护堤,也可为鱼类、鸟类等动物提供栖息地。下列有关叙述错误的是( )A.“植物→鱼→水鸟”是红树林生态系统常见的一条食物链B.红树林生态系统物种丰富,结构相对复杂,具有较强的自我调节能力C.红树林的海岸防护作用和观赏性体现了红树林生态系统的直接价值D.采取退塘还林、治污减排等措施有利于保护红树林生态系统
解析 食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃的关系,食物链的起点都是生产者,终点是不被捕食的个体,故“植物→鱼→水鸟”是红树林生态系统常见的一条食物链,A项正确;一般而言,生态系统中生物的种类越多,营养结构越复杂,自我调节能力越强,故红树林生态系统物种丰富,结构相对复杂,具有较强的自我调节能力,B项正确;红树林对海岸生态环境的防护作用属于生态功能,体现了生物多样性的间接价值,C项错误;采取退塘还林、治污减排等措施有利于提高生态系统的物种丰富度,对于保护红树林生态系统是有利的,D项正确。
1.(选择性必修2第63页“与社会的联系”拓展训练)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 。 2.(选择性必修2第64页有关生物富集的延伸思考)生物富集的特点是什么?它与能量流动有什么区别?提示 特点:①逐级积累;②全球性。与能量流动的区别:①生物富集是某些物质沿食物链不断积累;能量流动是能量沿食物链不断减少;②生物富集沿食物链(网)传递的是不易被分解的重金属物质、有机农药等,能量流动沿食物链(网)传递的是有机物中的化学能。
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.夏季稻田中往往分布着杂草等植物以及二化螟、青蛙等动物。研究发现,稻田养鸭可有效提高水稻的产量和质量,请分别从种间关系及物质循环的角度分析其原因。① ; ② 。 4.在草原生态系统中,某些鸟类看到食物时,其体内便分泌一种激素,促使其快速完成捕食,判断这种激素是否属于生态系统的化学信息,并说出你的判断理由。提示 不属于。生态系统的信息传递在个体与个体或个体与无机环境之间,动物激素属于个体内细胞间传递信息的分子。
鸭能防虫除草,使水稻生长良好 鸭粪还田为水稻生长提供了优良的有机肥,使水稻生长健壮
5.某地采用“莲藕生态养鱼”生态型模式,为了获得更大的收益,该地清除池塘中各种野生植物,扩大莲藕的种植面积,则该池塘生态系统的抵抗力稳定性会 (填“增强”或“减弱”),主要原因是 。
该生态系统的生物种类减少,营养结构变得简单,自我调节能力减弱
考点一 生态系统的物质循环
1.物质循环概念 元素的循环
2.碳循环(1)概念: 在生物圈中的循环过程称为碳循环。 (2)碳的存在形式及循环途径
图中标号代表的含义a. ,b.消费者,c. ,d. ,e. ,f. 。
光合作用和化能合成作用
3.能量流动与物质循环的关系
教材深挖[选择性必修2第67页“拓展应用2”改编]氮元素在生物群落与非生物环境间能否循环利用?你如何解释需不断向农田中施加氮肥?
提示 能。农田是人工生态系统,是以提高农作物的产量和效益,使能量更多地流向人类,满足人类的需要为目的的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产,加之农产品源源不断地从农田生态系统输出,其中的氮元素并不能都归还土壤,所以需要不断施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。
生态系统的能量流动和物质循环的关系简图
练思维·考教衔接1.常见物质循环模型图分析
2.[根据2018浙江卷、2021广东卷、2021福建卷情境设计]某自然生态系统碳循环的部分示意图如下,回答下列问题。
(1)图中的字母 表示大气中的CO2,由于受到许多因素的影响,其含量夏季 冬季;随着CO2被生产者吸收转变成体内物质进入生物群落,再被图中的A、B的 和C的分解作用以及E的燃烧,转变成CO2后再重新循环。若此生态系统中的生物群落处在正常演替过程中,生产者吸收的CO2量 整个生物群落排放的CO2量。
(2)在自然生态系统中,植物等从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致相等,可以自我维持 。自工业革命以来,大气中CO2的浓度持续增加,引起全球气候变暖,导致的生态后果主要是 。 (3)全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题,从全球碳循环的主要途径来看,减少 和增加 是实现碳达峰和碳中和的重要举措。
极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等
考向一 结合碳循环的过程,考查生命观念1.如图是自然界中碳循环的简图,下列相关叙述正确的是( )A.甲为消费者,乙为分解者,丙为生产者B.碳元素以无机物的形式在丙→乙→甲所示的渠道中流动C.生物群落中的碳都是通过①②③过程进入无机环境中的D.稳定的自然生态系统中,大气中的CO2通过④过程进入生物群落的量是相对稳定的
解析 分析题图可知,丙为生产者,乙为消费者,甲为分解者,A项错误;碳元素以有机物的形式在丙→乙→甲所示的渠道中流动,B项错误;生物群落中的碳除了通过①②③过程进入无机环境中,还可通过化石燃料的燃烧进入无机环境,C项错误;自然生态系统达到稳定后,生产者所固定的CO2量是相对稳定的,D项正确。
2.大气中的二氧化碳含量是变化的,我们把释放二氧化碳的库称为源,吸收二氧化碳的库称为汇。在分析碳循环各个构成元素的基础上,某科研小组提出了中国陆地生态系统碳循环模式图,其中括号内的数据为年变化量(109tC/a),未加括号的数据为库存量(109tC),
下列叙述正确的是( )A.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳和碳酸盐的形式进行的B.不考虑人类活动的作用,仅考虑正常的自然因素时,中国陆地植被是一个二氧化碳的汇,它每年净吸收0.37×109tC的碳量C.考虑化石燃料的燃烧和生产以及生物质燃烧等人为因素时,该系统每年会向大气净排放0.62×109tC的碳量D.“土壤呼吸”是陆地生态系统通过呼吸作用排放二氧化碳最多的途径,即土壤微生物通过无氧或有氧呼吸产生的二氧化碳量
解析 碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行,A项错误;不考虑人类活动的作用,仅考虑正常的自然因素时,由题图可知,植物进行光合作用吸收大气中的碳,只有自身呼吸作用和凋落物的途径离开植物群落,因此中国陆地植被每年净吸收的碳量=光合作用-植物呼吸作用-凋落物=(4.26-1.85-1.5)×109=0.91×109(tC),B项错误;考虑化石燃料的燃烧和生产以及生物质燃烧等人为因素时,由图可知,在中国陆地生态系统中,吸收碳的只有植物的光合作用,释放碳的有土壤呼吸、人的呼吸、植物的呼吸作用、生物质燃烧和化石燃料燃烧+水泥,因此这个条件下该系统每年会向大气净排放的碳量=土壤呼吸+人的呼吸+植物呼吸作用+生物质燃烧+(化石燃料燃烧+水泥)-光合作用=(2.04+0.08+1.85+0.18+0.73-4.26) ×109=0.62×109(tC),C项正确;土壤呼吸包括土壤微生物呼吸、根系呼吸和土壤动物呼吸,以及一个非生物学过程,即含碳矿物质的化学氧化作用,D项错误。
考向二 围绕生物富集作用,考查生命观念3.(2023·广东汕头三模)土壤中镉的毒性会抑制甜高粱的生长,降低甜高粱对矿物质的吸收以及光合作用,导致作物产量和质量下降。研究发现,钙能与镉竞争甜高粱根细胞膜上的离子通道。以下说法错误的是( )A.土壤中的镉可通过生物富集作用,最终积累在食物链顶端B.甜高粱吸收镉离子的能力受环境温度和细胞呼吸强度的影响C.甜高粱根细胞对镉的吸收取决于磷脂分子所具有的特异性D.适当增加土壤中钙的含量,能减少甜高粱根细胞吸收镉
解析 镉在生物体内不能被降解,土壤中的镉可通过生物富集作用,最终积累在食物链顶端,A项正确;甜高粱吸收镉离子属于主动运输,与载体蛋白和能量有关,因此推测甜高粱吸收镉离子的能力受环境温度和细胞呼吸强度的影响,B项正确;细胞膜上蛋白质的种类和数量决定细胞膜功能的复杂程度,甜高粱根细胞对镉的吸收取决于蛋白质分子所具有的特异性,磷脂分子不具有特异性,C项错误;据题意可知,钙能与镉竞争甜高粱根细胞膜上的离子通道,因此适当增加土壤中钙的含量,能减少甜高粱根细胞吸收镉,D项正确。
考向三 氮循环4.氮在自然界中以多种形式存在,它们在岩石圈、水圈、大气圈、生物圈之间不断迁移变化。氮元素是蛋白质的基本成分,是一切生命结构的重要原料,氮循环对人类和其他生物都具有重要意义,下图是氮循环示意图。下列说法错误的是( )A.氮循环是指氮元素在生物群落和非生物环境之间的循环过程B.所有生物都不能直接吸收、利用大气中的氮进行生物合成C.硝化细菌可以利用硝化作用进行能量转换合成含碳有机物D.氨化作用主要靠分解者完成,同时伴随着能量流动
解析 氮循环是指氮元素在生物群落和非生物环境之间的循环过程,A项正确;根据题图分析,有的生物能直接吸收大气中的氮进行固氮,B项错误;硝化细菌可以用外界环境中的无机物氧化释放的化学能,把CO2和H2O合成为贮藏能量的有机物,即利用硝化作用进行能量转换合成含碳有机物,C项正确;图中动植物遗体及排出物通过氨化作用形成铵态氮,所以氨化作用主要靠分解者完成,生态系统的物质循环过程中,同时伴随着能量流动,D项正确。
考点二 实验:探究土壤微生物的分解作用
1.原理(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,它们在生态系统中的成分是分解者。(2)由于各地气候与环境(如温度、湿度等)等因素不同,落叶在土壤中被分解的时间也是不同的。
说明:A1、B1中加入碘液;A2、B2中加入斐林试剂加热。
教材深挖探究土壤微生物在落叶分解中的作用(1)本实验的自变量是 ,因变量是 。(2)在本实验中是如何控制自变量的?提示 实验组的土壤经高温(60 ℃恒温箱中处理1 h)处理,以消灭土壤中的微生物;对照组的土壤不做处理。
考向 探究土壤微生物的分解作用,考查科学探究1.(2023·河北邢台模拟)下列有关“土壤微生物的分解作用”实验的叙述,错误的是( )A.气候、温度等因素均会影响落叶分解的时间B.探究微生物对落叶的分解作用时,对照组土壤要灭菌处理C.具有分解作用的土壤微生物包括细菌、真菌、放线菌等D.探究微生物对淀粉的分解作用时,需提前制备土壤浸出液静置备用
解析 探究微生物对落叶的分解作用时,实验组土壤要灭菌处理,B项错误。
2.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,对土壤处理情况见下表。下列相关叙述错误的是( )
A.该实验的因变量为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处理,实验中的对照组是1组和3组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组中的落叶分解现象不明显,2、4组中的落叶被不同程度分解
解析 该实验的自变量有2个,土壤是否灭菌处理和湿度,以土壤是否灭菌处理为自变量的对照实验有1组和2组、3组和4组,以不同湿度为自变量的对照实验有1组和3组、2组和4组,B项错误。
考点三 生态系统的信息传递
1.生态系统中信息的种类
2.信息传递在生态系统中的作用
3.信息传递在农业生产中的应用
教材深挖[选择性必修2第70页“思考·讨论”]烟草释放的化学物质,在白天与夜间是否都使它本身受益?为什么?提示 是。因为它在白天吸引蛾幼虫的天敌,夜间驱赶雌蛾,使它们不能在其叶片上停留产卵,都可防止蛾幼虫的捕食。
链高考·前挂后连(1)在繁殖季节,白鹭求偶时发出的鸣叫声属于行为信息。[2021·江苏卷]( )(2)某岛上的狼能够依据猎物留下的气味信息追捕猎物。[2019·海南卷]( )(3)两只雄孔雀为吸引异性争相开屏,说明行为信息能够影响种间关系。[2019·江苏卷]( )(4)黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息。[2018·全国Ⅲ卷]( )
1.生态系统的信息传递模型(1)生态系统中的信息来源于生物和非生物环境。(2)生态系统的信息传递的范围不包括细胞之间的传递。(3)生态系统的信息传递既存在于同种生物之间,也发生在不同生物之间。信息传递的方向一般是双向的。
2.能量流动、物质循环和信息传递的关系
3.信息传递的应用:控制动物危害的技术方法比较
考向 结合信息种类的应用,考查社会责任1.(2023·广东茂名二模)某科研团队的最新研究:鉴定了1种蛾类昆虫白眉野草螟的雄性和雌性信息素,首次揭示了雄性和雌性释放的性信息素协同调节该昆虫的两性行为。下列不属于该研究的意义的是( )A.可证明化学信息的调节在生态系统中发挥作用B.信息传递对种群的繁衍具有调节作用C.能够利用性信息素来对害虫进行生物防治D.信息传递能够调节种间关系,维持生态系统稳定
解析 研究揭示了性信息素可以调节白眉野草螟的两性行为,证明了化学信息可调节生物种群的繁衍,同时证明了化学信息的调节在生态系统中发挥作用,A、B两项不符合题意;性信息素可调节该昆虫的两性行为,则可利用性信息素来对害虫进行生物防治,C项不符合题意;该科研团队只研究了一个物种的信息素,不能证明信息传递能够调节种间关系,维持生态系统稳定,D项符合题意。
2.(2023·重庆质检)草地贪夜蛾,俗称秋黏虫,外号“行军虫”,其成虫借助风力可以在一夜之间飞行100 km,是世界十大植物害虫之一。草地贪夜蛾取食范围广,但明显嗜好禾本科,其低龄幼虫对农药的抵抗力最弱。下列有关说法正确的是( )A.用性引诱剂对草地贪夜蛾进行诱杀属于化学防治B.利用黑光灯对草地贪夜蛾进行常规监测利用了物理信息C.杀灭草地贪夜蛾的最佳时期是其成虫期D.在卵孵化初期选择喷施苏云金杆菌进行防治,利用的种间关系是捕食
解析 用性引诱剂对草地贪夜蛾进行诱杀属于生物防治,A项错误;苏云金杆菌能寄生在草地贪夜蛾的体内,在卵孵化初期选择喷施苏云金杆菌进行防治,利用的种间关系是寄生,D项错误。
考点四 生态系统的稳定性
1.生态平衡 并不是一成不变,而是一种动态的平衡
负反馈机制:是指在一个系统中,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 。
2.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。 动态平衡 (2)原因:生态系统具有自我调节能力。
正在受到破坏(3)抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较曾经受到破坏
一般来说,生态系统中的 越多, 越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。
3.提高生态系统的稳定性
教材深挖1.[选择性必修2第73页正文发掘]生态平衡的实质是什么?处于生态平衡的生态系统具有哪三个特征?提示 生态系统的结构和功能处于动态平衡。结构平衡、功能平衡和收支平衡。2.[选择性必修2第74页“思考·讨论”]以蛙为例,描述该动物数量减少时,生态系统可能发生的变化。提示 当蛙数量减少时,昆虫、蜘蛛等因天敌减少而数量增加,而这一变化又会影响蛙的数量,使其增多。该过程中,负反馈调节发挥了作用。
链高考·前挂后连(1)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。[2022·河北卷]( )(2)湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础。[2021·河北卷]( )(3)从岛上狼的数量相对稳定可推测岛上环境条件相对稳定。[2019·海南卷]( )(4)我国生物多样性较低的西部沙漠地区的自我调节能力较强,恢复力稳定性较高。[2019·江苏卷]( )
1.生态系统的自我调节能力
2.生态系统调节中正反馈和负反馈的比较
3.抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系
练思维·考教衔接[根据2017海南卷、2010宁夏卷、2020山东卷、2019浙江卷、2018江苏卷情境设计]回答下列与生态系统稳定性有关的问题。(1)在广袤的非洲草原上,食草动物如同“割草机”一样,通过迁徙在不同的草场上采食,这一现象年复一年地进行着,然而食草动物所处的草原生态系统却表现出了稳定性,这是由于该生态系统具有 。生态系统的稳定性是指 。 当受到外界的轻微干扰后,经过一段时间,该生态系统可以恢复到原来的状态,说明该系统具有 。与热带雨林相比,该生态系统的抵抗力稳定性 (填“低”或“高”)。
生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力
(2)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。取样深度不同,土壤中生物种类不同,这体现了群落的 结构。研究发现,土壤生态系统稳定性最高的农业模式是有机农业,依据是 。 (3)若含药物A的污水大量流入某湖泊,使某些藻类种群大爆发,造成水体的 现象,会导致鱼类大量死亡,并可能由于 作用使该生态系统远离稳态;从生态学角度解释,污染物排放导致水质恶化的主要原因是 。
生物组分多,食物网复杂程度高
河流生态系统自我调节(自我修复)能力有限
考向 围绕生态系统的稳定性的分析,考查科学思维1.北极北部冰雪覆盖的荒原地带和北极南部森林群落之间的过渡地区被称为苔原。在苔原生态系统中,动植物种类稀少,其他生物大都直接或间接依靠地衣来维持生命活动。而热带雨林地区的物种资源十分丰富,当遭到一定程度破坏后可以恢复原状。下列相关叙述正确的是( )A.遭到破坏,恢复原状,体现的是生态系统的抵抗力稳定性B.苔原生态系统的物种数量相对较少,恢复力稳定性较弱,抵抗力稳定性也较弱C.热带雨林遭到严重砍伐后,其恢复力稳定性很强D.提高生态系统稳定性的措施之一是引入外来物种,增加生物种类,改变营养结构
解析 遭到破坏,恢复原状,体现的是生态系统的恢复力稳定性,A项错误;苔原生态系统的物种数量相对较少,营养结构简单,恢复力稳定性和抵抗力稳定性都较弱,B项正确;由于热带雨林物种丰富,营养结构较复杂,因此热带雨林遭到严重砍伐后,其恢复力稳定性较弱,C项错误;组成群落的各种生物种群不是任意地拼凑在一起的,随意引入外来物种,不一定能改变营养结构,可能造成生态入侵,导致生态系统的崩溃,D项错误。
2.河流生态系统受到养猪场排出的污水轻度污染后可以随水流逐渐净化。在沿河的甲、乙、丙、丁四处采集了水样进行分析,其结果如图所示。据图分析正确的是( )A.样品1、样品2、样品3的取样地点分别为乙、丙、丁B.样品1中藻类植物大量增加的主要原因是水体中CO2浓度增加C.样品2中细菌数量增大的主要原因是水体中无机盐离子浓度增加D.样品3的数据说明该河流生态系统具有一定的自我调节能力
解析 污水进入河流后,近污染源的水域藻类减少,需氧细菌大量繁殖,分解污水中的有机物,溶解氧被大量消耗,远离污染源的水域藻类大量繁殖,通过光合作用释放氧气,有机物减少,需氧细菌的数量下降,因而溶解氧的消耗量减少,水中溶解氧含量逐渐恢复,因此比较水中溶解氧可得出,样品1、样品2、样品3的取样地点分别为丙、乙、丁,A项错误;样品1中藻类植物大量增加的主要原因是水体中N和P浓度增加,B项错误;样品2的水样中细菌大量繁殖的原因是有机物浓度增加,C项错误;样品3中的生物种类和数量以及物质种类和浓度与甲地水样中的相差不大,说明题图生态系统具有一定的自我调节能力,D项正确。
考点五 实验:设计制作生态缸,观察其稳定性
1.目的要求:设计一个生态缸,观察这一人工生态系统的 。 2.基本原理 成分全,比例合适(1)生态缸中必须包括生态系统的4种成分,特别需要注意必须有足够的分解者。(2)各种生物之间及生物与非生物环境之间,必须能够进行物质循环和能量流动。生物之间要有合适的食物链结构,生物的数量不宜过多。
4.设计制作生态缸的要求
生产者、消费者和分解者
教材深挖1.[选择性必修2第78页“探究·实践”]如何观察生态缸的稳定性?提示 可通过观察动物、植物的生活情况,水质变化,基质变化等判断该生态缸的稳定性。2.[选择性必修2第78页“探究·实践”]生态缸内的生物只能保持一定时间的活性的原因是 。 提示 生态缸中的生态系统极为简单,自我调节能力极差,抵抗力稳定性极低,生态系统的稳定性极易被破坏
考向 围绕生态缸的设计,考查科学探究1.某同学用苔藓、金鱼藻、铁线蕨、蚯蚓、鼠妇、蜗牛等生物和一些石块、泥土设计制作了一个较为稳定的生态缸,下列叙述正确的是( )A.加入该生态缸的成分较丰富,按生态系统成分概括为生产者、消费者和分解者B.虽然该生态缸处于密封状态,但维持生态缸内能量流动和信息传递的稳定仍需依赖外界环境C.维持生态缸的稳定性,应当设计保证缸中植物同化的能量与小动物和分解者所同化的能量相当D.生态缸放置到阳光直射的位置有利于维持其稳定性
解析 生态系统的成分包含生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量,A项错误;虽然该生态缸处于密封状态,但维持生态缸内能量流动和信息传递的稳定仍需依赖外界环境,B项正确;为了维持生态缸的稳定性,应当设计保证缸中植物同化的能量多于小动物和分解者所同化的能量,C项错误;生态缸放置到阳光直射的位置不利于维持其稳定性,D项错误。
2.甲、乙、丙、丁4个透明的生态瓶,各瓶内的组成和条件见表。经过一段时间的培养和观测后,发现甲瓶是最稳定的生态系统。注:“+”表示有;“-”表示无。
下列有关叙述错误的是( )A.生态瓶必须是密闭的,放在直射光下,生物成分的数量要搭配合理B.乙瓶中缺乏光照,生态瓶不稳定说明了生态系统需要稳定的能量输入C.丙瓶中没有泥沙,分解者太少,不利于物质循环的顺利进行D.丁瓶中虽然物种更加丰富,但可能因为氧气含量少而不如甲瓶稳定
解析 生态瓶必须是密闭的,但不能让阳光直射,因为光照过强,生态瓶内温度太高,会使生物失去活性,A项错误。
角度1 生态系统的物质循环1.(2023·广东卷)凡纳滨对虾是华南地区养殖规模最大的对虾种类。放苗1周内虾苗取食藻类和浮游动物,1周后开始投喂人工饵料,1个月后对虾完全取食人工饵料。1个月后虾池生态系统的物质循环过程见下图。
下列叙述正确的是( )A.1周后藻类和浮游动物增加,水体富营养化程度会减轻B.1个月后藻类在虾池的物质循环过程中仍处于主要地位C.浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑,属于消费者D.异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物提供营养
解析 1周后开始投喂人工饵料,虾池中有机碎屑含量增加,水体中N、P等无机盐增多,水体富营养化严重,A项错误。藻类作为生产者,在物质循环中占主要地位,B项正确。浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑,属于消费者和分解者,C项错误。异养细菌也可以利用人工饵料中的有机碎屑,D项错误。
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
解析 消费者能通过呼吸作用将体内有机物中的碳转化为无机物CO2,并将CO2释放到无机环境中,所以消费者参与了碳循环的过程,A项错误。生产者通过光合作用或化能合成作用将大气中的CO2转化为有机物,使碳元素进入生物群落,因此生产者的光合作用是碳循环的重要环节,B项正确。土壤中微生物的呼吸作用能将动植物遗体或动物的排遗物中的有机物分解成无机物,使碳元素归还到无机环境中,因此,土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节,C项正确。碳在生物群落内部以含碳有机物的形式传递,在无机环境与生物群落之间主要以CO2的形式循环, D项正确。
角度2 生态系统的信息传递3.(2023·湖北卷)胁迫是指一种显著偏离于生物适宜生活需求的环境条件。水杨酸可以减轻胁迫对植物的不利影响。在镉的胁迫下,添加适宜浓度的水杨酸可激活苦草体内抗氧化酶系统,降低丙二醛和H2O2含量,有效缓解镉对苦草的氧化胁迫。下列叙述错误的是( )A.水杨酸能缓解H2O2对苦草的氧化作用B.在胁迫环境下,苦草种群的环境容纳量下降C.通过生物富集作用,镉能沿食物链传递到更高营养级D.在镉的胁迫下,苦草能通过自身的调节作用维持稳态
解析 水杨酸可激活苦草体内抗氧化酶系统,降低H2O2含量,进而缓解H2O2对苦草的氧化作用,A项正确。胁迫条件会影响植物的生长、生存和繁殖,从而降低种群的数量和密度,B项正确。镉可以通过生物富集作用沿食物链传递到更高的营养级,从而对生态系统造成影响,C项正确。胁迫是指一种显著偏离于生物适宜生活需求的环境条件,在镉胁迫下,植物可能会表现出一定的适应性和抗胁迫能力,但并不意味着能完全维持稳态,镉胁迫会对苦草的生理和生化过程产生不利影响,可能导致生长抑制和损伤,D项错误。
4.(2022·湖南卷)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 该种养模式并没有提高营养级间的能量传递效率,A项错误;灯光属于物理信息,B项正确;硬壳蟹(非蜕壳)摄食软壳蟹(蜕壳),属于种内斗争关系,C项错误;该种养模式可实现物质的循环利用,但能量流动是单向的、逐级递减的,D项错误。
角度3 生态系统的稳定性5.(2023·浙江卷)在我国西北某地区,有将荒漠成功改造为枸杞园的事例。改造成的枸杞园与荒漠相比,生态系统的格局发生了重大变化。下列叙述错误的是( )A.防风固沙能力有所显现B.食物链和食物网基本不变C.土壤的水、肥条件得到很大改善D.单位空间内被生产者固定的太阳能明显增多
解析 改造成的枸杞园与荒漠相比,荒漠地区存在一定的动植物,该地荒漠植被恢复成枸杞园的过程中发生了群落的次生演替,物种丰富度增加,食物链增多,食物网更加复杂,因而其生态系统的营养结构更为复杂,抵抗力稳定性更高,防风固沙能力增强,A项正确,B项错误;枸杞园植被增多,单位空间内被生产者固定的太阳能明显增多,保水能力上升,土壤的水、肥条件得到很大改善,C、D两项正确。
6.(2021·海南卷)红树林是海南的一道靓丽风景,既可防风护堤,也可为鱼类、鸟类等动物提供栖息地。下列有关叙述错误的是( )A.“植物→鱼→水鸟”是红树林生态系统常见的一条食物链B.红树林生态系统物种丰富,结构相对复杂,具有较强的自我调节能力C.红树林的海岸防护作用和观赏性体现了红树林生态系统的直接价值D.采取退塘还林、治污减排等措施有利于保护红树林生态系统
解析 食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃的关系,食物链的起点都是生产者,终点是不被捕食的个体,故“植物→鱼→水鸟”是红树林生态系统常见的一条食物链,A项正确;一般而言,生态系统中生物的种类越多,营养结构越复杂,自我调节能力越强,故红树林生态系统物种丰富,结构相对复杂,具有较强的自我调节能力,B项正确;红树林对海岸生态环境的防护作用属于生态功能,体现了生物多样性的间接价值,C项错误;采取退塘还林、治污减排等措施有利于提高生态系统的物种丰富度,对于保护红树林生态系统是有利的,D项正确。
1.(选择性必修2第63页“与社会的联系”拓展训练)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 。 2.(选择性必修2第64页有关生物富集的延伸思考)生物富集的特点是什么?它与能量流动有什么区别?提示 特点:①逐级积累;②全球性。与能量流动的区别:①生物富集是某些物质沿食物链不断积累;能量流动是能量沿食物链不断减少;②生物富集沿食物链(网)传递的是不易被分解的重金属物质、有机农药等,能量流动沿食物链(网)传递的是有机物中的化学能。
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.夏季稻田中往往分布着杂草等植物以及二化螟、青蛙等动物。研究发现,稻田养鸭可有效提高水稻的产量和质量,请分别从种间关系及物质循环的角度分析其原因。① ; ② 。 4.在草原生态系统中,某些鸟类看到食物时,其体内便分泌一种激素,促使其快速完成捕食,判断这种激素是否属于生态系统的化学信息,并说出你的判断理由。提示 不属于。生态系统的信息传递在个体与个体或个体与无机环境之间,动物激素属于个体内细胞间传递信息的分子。
鸭能防虫除草,使水稻生长良好 鸭粪还田为水稻生长提供了优良的有机肥,使水稻生长健壮
5.某地采用“莲藕生态养鱼”生态型模式,为了获得更大的收益,该地清除池塘中各种野生植物,扩大莲藕的种植面积,则该池塘生态系统的抵抗力稳定性会 (填“增强”或“减弱”),主要原因是 。
该生态系统的生物种类减少,营养结构变得简单,自我调节能力减弱
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