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文档介绍
2021高三生物人教版一轮学案:第32讲 物质循环、信息传递和生态系统的稳定性 Word版含解析
www.ks5u.com 第32讲 物质循环、信息传递和生态系统的稳定性 最新考纲 高频考点 核心素养 1.生态系统中物质循环的基本规律及应用(Ⅱ) 2.生态系统中的信息传递(Ⅱ) 3.生态系统的稳定性(Ⅱ) 1.碳循环的过程与特点、信息的类型及在生产中的作用 2.生态系统稳定性的原理及应用 1.生命观念——物质与能量观:物质的循环总是伴随着能量的流动 2.科学思维——信息传递的种类及作用;模型与建模:根据碳循环过程构建碳循环模型 3.生命观念——稳态与平衡观:生态系统通过负反馈调节保持相对稳定;认同生物圈是一个统一的整体 考点1 生态系统物质循环实例——碳循环 1.概念 2.碳循环 (1)碳循环及存在形式 ①在无机环境中:主要以CO2和碳酸盐的形式存在。 ②在生物群落内部:以含碳有机物的形式传递。 ③在生物群落和无机环境之间:以CO2的形式循环。 (2)碳出入生物群落的途径 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碳返回无机环境的途径 (3)温室效应 ①形成原因:大量化学燃料的燃烧,大气中的CO2含量迅速增加,打破了生物圈中碳循环的平衡;植被破坏,降低了大气对CO2的调节作用。 ②影响:导致气温升高,加快极地和高山冰川的融化,导致海平面上升,进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) 1.与碳循环有关的生理活动有光合作用、细胞呼吸和化能合成作用等。( √ ) 2.生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网,所以物质和能量都是循环往复的。( × ) 3.碳在生物群落和无机环境之间主要以有机物形式循环。( × ) 4.无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用。( √ ) 5.生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与无机环境之间往复循环。( × ) 6.减少化石燃料的燃烧和大力植树造林都可以有效地缓解温室效应。( √ ) 1.(必修3P104基础题T4改编)生物圈是不是一个在“物质”上自给自足的系统?“能量”上呢? 提示:生物圈在物质上可自给自足,但在能量上不能自给自足,因为物质可以在生物圈内循环利用,而能量不能循环利用——它必须由生物圈外的太阳能源源不断地输入才能维持正常运转。 2.(必修3P104拓展题改编)氮元素在生物群落与无机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自农田生态系统输出,其中的氮元素并不能都归还土壤,所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。 如图为碳元素在生态系统中循环的模式图,图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分,箭头表示生理过程。请据图分析下列问题: (1)甲、乙、丙、丁分别代表生态系统的成分是生产者、消费者、分解者、大气中的CO2库,判断理由是甲和丁之间有双向箭头,且其他几种成分都有箭头指向丁,所以丁为大气中的CO2库,甲为生产者;甲和乙都有箭头指向丙,所以丙为分解者,则乙为消费者。 (2)碳在甲、乙、丙之间的流动形式是含碳有机物,在甲(或乙或丙)与丁之间的流动形式是CO2。 (3)图中的字母表示的过程:b代表光合作用或化能合成作用,d和c代表细胞呼吸,f代表微生物的分解作用,a代表捕食,e和g代表动植物的遗体、排遗物等提供给分解者。 ●考向突破1 碳循环的过程 1.(2020·广西南宁高三摸底)如图表示某生态系统的碳循环示意图,其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分,①~⑦表示生理过程。下列有关该图的分析错误的是( D ) A.乙是该生态系统的基石 B.⑦过程中碳的传递形式是CO2 C.①过程主要是指绿色植物的光合作用 D.丙中的多种生物之间只存在竞争关系 解析:由题图可知,乙、丙、丁都指向甲,因此甲是大气中的CO2库,根据双向箭头可判断出乙是生产者,生产者是生态系统的基石,A正确;⑦过程表示通过呼吸作用释放出CO2,B正确;①过程将CO2输入到生物群落中,主要是指绿色植物的光合作用,C正确;丙中多种生物之间可能存在捕食关系,D错误。 2.(2020·山西山大附中模拟)下面是碳循环简图,据图分析下列叙述正确的是( A ) A.人类减少对③的依赖是当前缓解温室效应的重要措施 B.②过程增强后①过程随之增强,故不能通过增强②减少大气中的CO2量 C.生物群落内部碳循环的物质形式主要是CO2 D.参与②过程的生物包括生产者、消费者和分解者 解析:引起温室效应的主要原因是化石燃料的大量燃烧,减少对化石燃料的燃烧是缓解温室效应的重要措施;②表示生产者固定CO2的过程,生产者固定CO2形成有机物,有机物中的碳只有一部分随着呼吸作用重新回到无机环境中,还有一部分储存在动植物体内,故可通过增强②来减少大气中的CO2量;生物群落内部碳循环的物质形式主要是含碳有机物;参与②过程的生物只有生产者。 3.如图是我国北方处于平衡状态的某森林生态系统的碳循环示意图,其中箭头表示碳的传递方向,字母表示碳传递途径。则下列叙述错误的是( D ) A.碳从植物体流入动物体的主要形式是含碳有机物 B.a途径是通过光合作用实现的,b、d、g途径是通过细胞呼吸实现的 C.碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以二氧化碳的形式进行 D.如果图中的字母表示碳元素传递的数量,植物正常生长,则夏季a、b、c、e之间的关系可表示为a=b+c+e 解析:a代表植物的光合作用,b、d、g代表生物的呼吸作用,c代表捕食。e、f代表动植物的残枝败叶、遗体和粪便被分解者利用。夏季植物正常生长,a>b+c+e,D项错误。 整合提升 碳循环图解中各成分的判断方法 先找双向箭头,具有双向箭头的是生产者和大气中的CO2库,二者中向内箭头多的是CO2库,向外箭头多的是生产者;再根据生产者和消费者均有箭头指向分解者,从而确定分解者和消费者,注意消费者可能会出现多级。如: 图1—先根据双向箭头判断:A和B应分别为生产者和大气中CO2库,再根据A、C都指向D判断:C为消费者,D为分解者。 图2—根据A与C之间的双向箭头判断:A是生产者,C是大气中CO2库。根据A、B、D的箭头都流向E可进一步判断:B是初级消费者,D是次级消费者,E是分解者。 ●考向突破2 物质循环和能量流动的关系及应用 4.(2020·江西八所重点中学联考)图1是某生态系统碳循环示意图,其中A、B、C、D是生态系统内各生物成分,1、2、3、4、5、6表示有关的生理过程;图2为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况。下列说法正确的是( C ) A.在图1中,B、C分别属于初级消费者、生产者 B.图1中能表示细胞呼吸过程的只有2、4、5 C.如果A发生瘟疫,D的数量将先增加后减少最后趋于稳定 D.在图2的食物链中,②/①的比值代表兔与狼(生物之间)的能量传递效率 解析:图1中C是生产者,B是分解者,D是初级消费者,A是次级消费者,A项错误;图1中的过程3是分解者的分解作用,其实质也是细胞呼吸,B项错误;如果次级消费者A因发生瘟疫而数量减少,则初级消费者的数量会增加,增加后会导致生产者数量减少,D又会因食物减少而使其数量减少,最后趋于相对稳定状态,C项正确;图2中的①和②代表兔和狼的摄入量而不是同化量,所以②/①的比值不能代表兔与狼(生物之间)的能量传递效率,D项错误。 5.(2020·湖北部分重点中学高三模拟)下图表示某农业生态系统的碳循环模式图,下列说法正确的是( D ) A.图中全部生物可构成2条食物链 B.碳以有机物的形式由e传递到a C.若将c、d的排泄物用于肥田,有利于提高能量的传递效率 D.若杀灭c中的农业害虫,有利于能量流向对人类最有益的部分 解析: 由题图可知,a为大气中的二氧化碳库,b为生产者,c、d为消费者,e为分解者,由于分解者e不在食物链中,所以图中生物只可构成一条食物链,A错误;碳以二氧化碳的形式由e传递到a,B错误;若将c、d的排泄物用于肥田,有利于提高能量的利用率,但不能提高能量的传递效率,C错误;若杀灭c中的农业害虫,有利于能量流向对人类最有益的部分,D正确。 6.(2020·吉林长春实验中学高三开学考试)下图是生态系统中碳循环示意图,其中“→”表示碳元素的流动方向。下列叙述不正确的是( C ) A.在碳循环过程中,同时伴随着能量流动 B.由于某种原因造成图中E大量减少,推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量发生的变化是D增加,F减少 C.该生态系统的消费者包括图中的D、E、F、B D.A与C之间碳元素主要以CO2的形式进行循环,F→B过程中以含碳有机物的形式进行流动 解析:分析题图可知,A、B、D、E、F均有箭头指向C,则C表示大气中的CO2库。A、C之间为双向箭头,则A表示生产者。A、D、E、F均有箭头指向B,则B表示分解者,D、E、F表示消费者。图示中包含的食物链为A→D→E→F,故E减少,短时间内D增加,F减少。碳在生物群落与无机环境之间主要以CO2的形式循环,在生物群落内部是以含碳有机物的形式进行流动。 考点2 生态系统的信息传递 1.生态系统中信息的种类 类别 内涵 传递形式 实例 物理信息 生态系统中的光、声、湿度、温度、磁力等,通过物理过程传递的信息 物理过程 萤火虫的闪光;植物五颜六色的花 信息素 动物的性外激素 化学信息 生物在生命活动过程中,自身产生的可以传递信息的化学物质 ;狗利用其小便记路 行为信息 对于同种或异种生物能够通过其特殊行为特征传递的信息 动物的异常表现及行为 蜜蜂的舞蹈;鸟类的求偶炫耀 2.信息传递在生态系统中的作用 (1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息传递。 (2)种群:生物种群的繁衍,离不开信息传递。 (3)群落和生态系统:调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。 3.信息传递在农业生产中的应用 (1)提高农产品或畜产品的产量。 (2)对有害动物进行控制。 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) 1.鸟类突然振翅飞起对同伴报警为行为信息,通过尖锐鸣叫的报警为物理信息。( √ ) 2.心猿意马、飞蛾扑火、花香引蝶、老马识途都属于生态系统的信息传递。( × ) 3.信息可来源于无机环境或生物,传递方向均是双向的。( × ) 4.生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然有利。( × ) 5.变色龙变化体色,主要是向同类传递行为信息。( × ) 6.能量流动是单向的,物质循环和信息传递都是双向的。( × ) 7.当食草动物看到青草明显减少时,部分个体会另觅取食地,这体现了生态系统的信息传递功能。( √ ) 8.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。( √ ) 9.通过生态系统的信息传递,可以防治有害动物,也可以提高一些农产品或畜产品的产量。( √ ) 如图为生态系统的信息传递模型,请据图思考下列问题: (1)图中传递的“信息”来源有生物或无机环境。 (2)与生态系统的能量流动相比,信息传递在方向上有何特点? (3)从图中看,信息传递的范围有哪些? 答案:(2)生态系统的能量流动是单向的,但信息传递往往是双向的。 (3)生态系统的信息传递可以在生态系统的各个成分间进行,包括生物与生物之间,以及生物与无机环境之间。 ●考向突破1 信息种类的判断及应用 1.(2020·四川资阳中学检测)下列有关生态系统信息传递的叙述,不正确的是( D ) A.信息传递有利于生物种群的繁衍 B.信息传递有利于沟通生物群落和无机环境的关系 C.生态系统的各成分之间存在多种形式的信息传递 D.生长旺盛的牧草为食草动物提供了采食信息,这对牧草不利 解析:信息传递有利于生物种群的繁衍,A正确;信息传递有利于调节生物群落与无机环境之间、生物与生物之间的关系,B正确;生态系统各成分间有各种形式的信息传递,C正确;生长旺盛的牧草,为食草动物提供采食信息,这对食草动物和牧草均有利,D错误。 2.雌蚕蛾能释放一种性引诱剂,可以把3 km以外的雄蚕蛾吸引过来。虽然每只雌蚕蛾所释放的性引诱剂的数量不足0.01 mg,但雄蚕蛾仍能对其作出反应。有趣的是雄蚕蛾对密封在玻璃瓶中的雌蚕蛾虽然看得见,却无动于衷。下列相关叙述错误的是( C ) A.使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于化学信息 B.体现了信息的传递有益于种群的繁衍 C.说明生态系统中的信息都是由生物产生的 D.说明性引诱剂具有高效性 解析:生态系统中传递的信息包括物理信息、化学信息、行为信息等,并非都是由生物产生的。微量的性引诱剂就可引起同种雄蚕蛾作出反应,说明性引诱剂具有高效性。 3.蟑螂喜好在夜间出来活动。科学家把蟑螂放在实验室里,人为地将实验室的白天和黑夜颠倒,大约经过一个星期,蟑螂就在人造的“黑夜”时间活动(尽管实际上是白天)。这个实验说明( A ) A.蟑螂能感受物理信息的改变 B.信息传递是生态系统的重要功能之一 C.行为信息可以影响蟑螂的行为 D.蟑螂可以感受一切信息刺激 解析:白天、黑夜的变化是光的变化,光属于物理信息。 整合提升 巧判生态系统信息传递的类型 (1)涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号,通过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息,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“肢体语言”者均属行为信息。 (4)若在影响视线的环境中(如深山密林),生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。 (5)若在噪音嘈杂的环境(如洪水瀑布旁),生物多以“肢体语言”这种“行为”进行信息交流。 ●考向突破2 生态系统能量流动、物质循环及信息传递的比较 4.E·Foeminea(麻黄属植物)的授粉时间每年有很大差异,但都与7月的满月紧密联系在一起。就连幼小的无法进行授粉的球果也在满月峰值时从毛孔形珠孔处渗出传粉滴(花蜜),吸引传粉昆虫。由上述材料可知,下列叙述正确的是( A ) A.每年7月,E·Foeminea开花与传粉昆虫成熟是共同进化的结果 B.满月、花蜜和球果都属于同种信息,信息传递方向是非生物→生物→生物 C.E·Foeminea分泌花蜜,吸引传粉昆虫可以调节种间关系,维持生态系统的稳定性 D.当地传粉昆虫获得E·Foeminea能量一般为10%~20% 解析:E·Foeminea开花与传粉昆虫成熟是共同进化的结果,A正确;满月属于物理信息,而花蜜属于化学信息,B错误;E·Foeminea分泌花蜜,吸引传粉昆虫来传粉,体现了信息能维持物种正常的生命活动,C错误;能量传递效率为10%~20%是指相邻营养级之间的传递效率,D错误。 5.(2020·山东菏泽高三模拟)某校园生态系统的部分食物网如图所示。下列分析合理的是( C ) A.碳以CO2的形式沿着箭头所示渠道流动 B.消费者的营养级别越高,其可利用的总能量越多 C.若乌鸫被驱出校园,则该生态系统的营养结构复杂程度降低 D.蜗牛和乌鸫之间的能量流动和信息传递都是双向的 解析:碳在群落与无机环境之间以CO2 的形式循环,在群落内则以含碳有机物的形式沿着食物链流动,A错误;因为能量流动的特点是单向流动、逐级递减,所以消费者的营养级别越高,损耗的能量就越多,可利用的总能量越少,B错误;若乌鸫被驱出校园,则该生态系统的食物网会变得简单,营养结构复杂程度会降低,C正确;营养级之间的能量流动是单向的,信息传递往往是双向的,D错误。 6.(2020·甘肃金昌永昌一中检测)下列关于生态系统功能的叙述,正确的是( C ) A.生态系统的物质循环和信息传递都是沿着食物链和食物网渠道进行 B.生态系统物质循环与能量流动彼此依存,不可分割,不能同时进行 C.用于生长、发育和繁殖的能量,可流入下一营养级和被分解者利用 D.设计“桑基鱼塘”,能实现对能量的多级利用和提高能量的传递效率 解析:生态系统的物质循环和能量流动都是沿着食物链和食物网渠道进行,而信息传递发生在生物与生物之间和生物与环境之间,A错误;生态系统物质循环与能量流动彼此依存,不可分割,且同时进行,B错误;生产者、消费者等用于生长、发育和繁殖的能量,可流入下一营养级和被分解者利用,C正确;设计“桑基鱼塘”,能实现对能量的多级利用和提高能量的利用率,但不能提高能量传递效率,D错误。 考点3 生态系统的稳定性 1.概念: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.形成原因:生态系统具有一定的自我调节能力。 (1)实例 (2)基础:负反馈调节,在生态系统中普遍存在。 (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,生态系统的自我调节能力会迅速丧失,生态系统原状难以恢复。 3.类型 4.提高生态系统稳定性的措施 (1)控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应适度,不应超过生态系统的自我调节能力。 (2)对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质和能量 投入。 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) 1.生态系统中的负反馈由生物种类间的数量变化引起,与信息传递无关。( × ) 2.鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者,田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕。可见,信息能够调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。( √ ) 3.某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量的变化是一种正反馈调节。( × ) 4.自我调节能力越强的生态系统,其恢复力稳定性也就越高。( × ) 5.河流轻度污染后的净化恢复及火灾后草原的恢复均属恢复力稳定性。( × ) 6.落叶阔叶林遭到严重破坏时,往往不易在短时间内恢复到原来的状态,原因是其抵抗力稳定性较低。( × ) 7.负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础。( √ ) 8.生态系统中的组成成分越多,食物网越复杂,生态系统的恢复力稳定性就越强。( × ) 9.森林生态系统的稳定性要比草原生态系统高。( × ) 提示:强调生态系统稳定性,必须分别描述其两种能力——抵抗力稳定性与恢复力稳定性,不可笼统地说一种生态系统的稳定性高于另一生态系统。 10.一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。( × ) 提示: 在一般情况下,抵抗力稳定性与恢复力稳定性往往呈相反的关系,抵抗力稳定性强的生态系统,其恢复力稳定性差,反之亦然。然而,在某些特殊的生态系统如北极冻原生态系统中,其抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较差。 (必修3P110“与社会的联系”改编)你还能举出生活中其他可以长期维持稳定生产的例子吗? 提示:如农业生产中不断施肥、灌溉、除草及控制病虫害等可以使种植单一农作物的农田保持稳定。 下图表示受到干扰后,生态系统功能的变化图,两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围,请分析: (1)图中y的含义是什么?热带雨林和草原相比,受到相同强度的干扰时,谁的y值更大? (2)x含义是什么?与稳定性有何关系? (3)TS与生态系统总稳定性之间的关系是怎样的? 提示:(1)y表示受到干扰时偏离正常范围的大小,偏离的越大,抵抗力稳定性越弱,反之,抵抗力稳定性强,热带雨林与草原生态系统相比,草原生态系统y值要大。 (2)x表示恢复到原状态所需的时间;x越大,表示恢复力稳定性越弱,反之,恢复力稳定性强。 (3)TS可作为总稳定性的定量指标,面积越大,生态系统的总稳定性越低。 1.生态系统稳定性的内容 (1)结构的相对稳定:体现在各组成成分的相对稳定和生物种间关系的相对稳定。 (2)功能的相对稳定:生态系统物质和能量的输入与输出达到平衡。可用如图来表示: 2.生态系统稳定性的形成 说明:(1)正反馈是加速最初发生变化的那种成分所发生的变化,其结果常使生态系统远离稳态,如图甲所示。 (2)负反馈是抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化,其结果有利于生态系统保持相对稳定,如图乙所示。 3.两种稳定性的比较 4.抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系 (1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。 (2)y表示一个外来干扰使生态系统功能偏离这一范围的大小,偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标,偏离大说明抵抗力稳定性弱,反之,抵抗力稳定性强,如热带雨林生态系统与草原生态系统受到相同干扰,草原生态系统的y值要大于热带雨林生态系统的y值。 (3)x可以表示恢复到原状态所需的时间:x越大,表示恢复力稳定性越弱,反之,恢复力稳定性越强。 (4)TS表示曲线与正常作用范围之间所围成的面积,可作为总稳定性的定量指标,这一面积越大,即x与y越大,则说明这个生态系统的总稳定性越低。 ●考向突破1 生态系统的稳定性及调节机制 1.(2020·河南洛阳高三模拟)下列有关生态系统稳定性的叙述,正确的是( A ) A.生态系统的自我调节能力主要是通过反馈调节来实现的 B.同等强度干扰下,草原生态系统比沙漠生态系统恢复的慢 C.外来物种入侵会增加物种多样性,提高生态系统的稳定性 D.河流受到轻度污染时,能通过物理沉降、化学分解和微生物分解来保持原状,属于恢复力稳定性 解析:同等强度干扰下,由于沙漠环境比较恶劣,恢复力比较弱,所以草原生态系统比沙漠生态系统恢复的速度快,B错误;外来物种入侵往往会导致本地物种减少,降低生态系统的稳定性,C错误;河流受到轻度污染时,能通过物理沉降、化学分解和微生物分解来保持原状,属于抵抗力稳定性,D错误。 2.(2020·常德检测)下列关于生态系统的叙述,错误的是( A ) A.热带雨林营养结构复杂,其恢复力稳定性强 B.负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础 C.生态系统“抵抗干扰,保持原状”属于抵抗力稳定性 D.农田灭虫除草能调整能量流动的方向,使能量更多流向对人类有益的部分 解析:热带雨林营养结构复杂,其恢复力稳定性弱,抵抗力稳定性强,A项错误;负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,B项正确;生态系统“抵抗干扰,保持原状”属于抵抗力稳定性,“受到破坏,恢复原状”属于恢复力稳定性,C项正确;农田灭虫除草能使能量更多地流向庄稼,D项正确。 3.(2020·肇庆一模)下列关于生态系统的叙述正确的是( C ) A.某生态系统中某个种群数量的增多,能提高生态系统的抵抗力稳定性 B.通过秸秆还田能够实现物质和能量的循环利用 C.物质是能量流动的载体,能量作为动力使物质循环顺利进行 D.河流受到轻微的污染仍然保持河水清澈,这说明其恢复力稳定性强 解析:生态系统的抵抗力稳定性大小与生态系统的营养结构有关,即与食物网的复杂程度有关,而不是某个物种的数量,A项错误;秸秆还田能够实现物质循环利用,但能量流动是单向的,能量不能循环利用,B项错误;物质是能量流动的载体,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无机环境之间循环往返,C项正确;河流受到轻微的污染仍然保持河水清澈,这说明其抵抗力稳定性强,D项错误。 整合提升 生态系统调节中正反馈和负反馈的比较 比较 项目 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 实例 分析 已污染的湖泊污染加剧 草原上食草动物与植物的平衡 ●考向突破2 生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比 较分析4.如图为某一生态系统的稳定性图解,对此图理解不正确的是( D ) A.一般情况下,b可代表恢复力稳定性 B.一般情况下,自我调节能力与a曲线相似 C.抵抗力稳定性与营养结构呈正相关 D.所有生态系统都符合这一数学模型 解析:一般情况下,营养结构越复杂,恢复力稳定性越弱,A项正确;一般情况下,营养结构越复杂,自我调节能力越强,与a曲线相似,B项正确;营养结构越复杂,抵抗力稳定性越大,二者呈正相关,C项正确;北极苔原生态系统,营养结构简单,抵抗力稳定性弱,恢复力稳定性也弱,不符合这一模型,D项错误。 5.生态系统的一个重要特点是它常常趋向于稳态。如图甲代表载畜量对草原中生产者的净生产量的影响(净生产量即生产者光合作用所制造的有机物总量与自身呼吸消耗量的差值)。图乙表示生殖数量、死亡数量与种群数量大小的关系。下列说法错误的是( C ) A.从图甲可知,c点以后生态系统的稳态将受到破坏 B.从图甲可知,适量的放牧不会破坏草原生态系统的稳态 C.从图乙可知,P点时种群的年龄组成为衰退型 D.从图乙可知,F点表示该环境所能维持的种群最大数量 解析:根据图甲可知,c点以后生产者的净生产量小于a点,生态系统的稳态将遭到破坏;由图甲可知适量的放牧使生产者的净生产量增加,不会破坏草原生态系统的稳态;根据图乙可知,P点时种群的出生率等于死亡率,其年龄组成为稳定型;F点表示该环境所能维持的种群最大数量,即“S”型曲线中的K值。 6.(2020·广东仲元中学、中山一中等七校高三联考)下列关于生态系统稳定性的叙述,不正确的是( D ) A.负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础 B.自我调节能力越强的生态系统其恢复力稳定性往往就越弱 C.恶劣环境条件下的生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性基本相同 D.提高生态系统稳定性,就是要禁止对生态系统的干扰和利用 解析:负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础,A正确。一般情况下,抵抗力稳定性和恢复力稳定性呈负相关,自我调节能力越强的生态系统,其结构就越复杂,抵抗力稳定性就越强,恢复力稳定性相对较弱,B正确。恶劣环境条件下的生态系统中生物种类少,群落结构简单,抵抗力稳定性弱;一旦被破坏,也不容易恢复,恢复力稳定性也弱,C正确。提高生态系统稳定性,要控制对生态系统干扰的程度,不应超过生态系统的自我调节能力,D错误。 1.物质循环:组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程,即生态系统的物质循环,具有全球性和循环流动的特点。 2.碳元素在无机环境和生物群落之间是以CO2的形式循环的,在生物群落内部是以含碳有机物的形式传递的。 3.生态系统的信息传递包括物理信息、化学信息和行为信息等形式。 4.生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性,二者一般呈负相关。 5.生态系统稳定性的基础是生态系统的自我调节能力,负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。 抵抗力稳定性与恢复力稳定性并不都呈负相关 在某些特殊生态系统中,抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低,如北极苔原生态系统和荒漠生态系统。 引入新的物种不一定都会增强生态系统的抵抗力稳定性,如果引入的物种造成了生物入侵现象,生态系统反而会遭到破坏,从而降低生态系统的抵抗力稳定性。 物质循环的“物质”和“范围” (1)参与物质循环的“物质”是指组成生物体的化学元素。 (2)循环的范围是生物圈,而不是具体的某一生态系统。 生态系统中物质循环和能量流动的起点和终点不同:能量流动的起点是生产者固定的太阳能,终点是热能散失;而物质循环中的物质在无机环境与生物群落之间循环往返,无起点和终点。 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无机环境之间的传递。 1.(2019·天津卷)多数植物遭到昆虫蚕食时会分泌茉莉酸,启动抗虫反应,如分泌杀虫物质、产生吸引昆虫天敌的挥发物质等。烟粉虱能合成Bt56蛋白。该蛋白会随烟粉虱唾液进入植物,抑制茉莉酸启动的抗虫反应,使烟粉虱数量迅速增长。下列叙述错误的是( C ) A.植物产生挥发物质吸引昆虫天敌体现了信息传递调节种间关系的功能 B.植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果 C.Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长比未被抑制的对照组快 D.开发能水解Bt56蛋白的转基因植物可为控制烟粉虱提供防治措施 解析:植物产生挥发性物质,如吸引昆虫天敌的挥发性物质,可以吸引天敌捕食昆虫,这体现了化学信息传递调节种间关系的功能,A正确;由于任何一个物种都不是单独进化的,因此,植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果,B正确;Bt56蛋白随烟粉虱唾液进入植物,抑制茉莉酸启动的抗虫反应,使烟粉虱数量迅速增长,若Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量会减少,而Bt56基因表达未被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量会增加,C错误;开发能水解Bt56蛋白的转基因植物能够抑制烟粉虱的数量增长,为控制烟粉虱提供防治措施,D正确;因此,本题答案选C。 2.(2019·江苏卷)我国生物多样性较低的西部沙漠地区生长着一种叶退化的药用植物锁阳,该植物依附在另一种植物小果白刺的根部生长,从其根部获取营养物质。下列相关叙述正确的是( C ) A.锁阳与小果白刺的种间关系为捕食 B.该地区生态系统的自我调节能力较强,恢复力稳定性较高 C.种植小果白刺等沙生植物固沙体现了生物多样性的间接价值 D.锁阳因长期干旱定向产生了适应环境的突变,并被保留下来 解析:锁阳叶退化,从小果白刺的根部获取营养物质,故二者为寄生关系,A错误;西北沙漠的生物多样性较低,故自我调节能力较差,由于环境恶劣,恢复力稳定性也较低,B错误;沙生植物可以防风固沙,维持生态平衡,属于间接价值,C正确;变异是不定向的,自然选择是定向的,D错误。故选C。 3.(2019·浙江4月选考)下列关于全球性生态环境问题的叙述,错误的是( B ) A.臭氧层能降低太空紫外线对生物的伤害 B.人类活动对大量野生生物的灭绝没有影响 C.限制二氧化硫和一氧化氮的排放量是防治酸雨的有效措施 D.化石燃料的大量燃烧使二氧化碳的全球平衡受到严重干扰 解析:臭氧层能吸收对人体和生物有致癌和杀伤作用的紫外线、X射线和γ射线,从而保护人类和其他生物免受短波辐射的伤害,A选项正确;人类活动曾造成大量野生生物灭绝,B选项错误;酸雨是燃烧煤、石油和天然气所产生的硫和氮的氧化物,与大气中的水结合而形成的酸性产物,故限制二氧化硫和一氧化氮的排放量是防治酸雨的有效措施,C选项正确;自工业革命后,主要由于煤、石油和天然气的大量燃烧,致使二氧化碳的全球平衡受到了严重干扰,D选项正确。故错误的选项选择B。 4.(2018·全国卷Ⅲ)某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查。下列叙述错误的是( B ) A.趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者 B.黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息 C.黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度 D.黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目 解析:本题考查种群密度的调查方法、生态系统的成分与功能等相关知识。农田生态系统中的趋光性昆虫属于消费者,A正确;黑光灯通过物理过程传递信息,该信息属于物理信息,B错误;对于有趋光性的昆虫,用黑光灯诱捕的方法可以调查某种趋光性昆虫的种群密度,也可以探究趋光性昆虫的物种数目,C、D正确。 5.(2016·全国卷Ⅰ)在漫长的历史时期内,我们的祖先通过自身的生产和生活实践,积累了对生态方面的感性认识和经验,并形成了一些生态学思想,如:自然与人和谐统一的思想。根据这一思想和生态学知识,下列说法错误的是( B ) A.生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律 B.若人与自然和谐统一,生产者固定的能量便可反复利用 C.“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例 D.人类应以保持生态系统相对稳定为原则,确定自己的消耗标准 解析: 本题以人与环境的和谐统一为素材,主要考查考生对生态系统的结构与功能等相关知识的理解。生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律,如物质循环在生物圈范围内循环往复,而能量流动则沿着食物链单向传递、逐级递减,A项正确。生态系统中的能量是不能反复利用的,B项错误。退耕还林、还草是为了处理好经济发展同人口、资源、环境的关系,走可持续发展道路,体现了人与自然的和谐统一思想,C项正确。人可以改造和利用自然,但要以保持生态系统的稳定为前提,D项正确。 6.(2016·全国卷Ⅲ)我国谚语中的“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中,捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是( C ) A.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量 B.该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者 C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节 D.鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向 解析:根据题意可写出食物链:植物→蝉→螳螂→黄雀→鹰。鹰的迁入延长了食物链,使能量消耗的环节(营养级)增加,但没有改变能量流动的方向,C正确、D错误;鹰的迁入使黄雀的数量减少,导致黄雀的食物螳螂的数量增多,进而导致蝉的数量减少,A错误;细菌产生的能量大多以热能的形式散失,不能流向生产者,B错误。 7.(2019·全国卷Ⅱ)回答下列与生态系统相关的问题。 (1)在森林生态系统中,生产者的能量来自于太阳能,生产者的能量可以直接流向初级消费者、分解者(答出2点即可)。 (2)通常,对于一个水生生态系统来说,可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量,可在该水生生态系统中的某一水深处取水样,将水样分成三等份,一份直接测定O2含量(A);另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中,密闭后放回取样处,若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。 在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下,本实验中C与A的差值表示这段时间内生产者净光合作用的放氧量;C与B的差值表示这段时间内生产者光合作用的总放氧量;A与B的差值表示这段时间内生产者呼吸作用的耗氧量。 解析:(1)在森林生态系统中,生产者的能量来自于生产者通过光合作用固定的太阳能。生产者的能量可以直接随着初级消费者的摄食作用而流入初级消费者,也可以随残枝败叶流向分解者。 (2)依题意可知:甲、乙两瓶中只有生产者,A值表示甲、乙两瓶中水样的初始O2含量;甲瓶O2含量的变化反映的是呼吸作用耗氧量,因此B=A-呼吸作用耗氧量;乙瓶O2含量变化反映的是净光合作用放氧量,所以C=A+光合作用总放氧量-呼吸作用耗氧量。综上分析,本实验中,C-A=光合作用总放氧量-呼吸作用耗氧量=净光合作用的放氧量,即 C与A的差值表示这段时间内生产者净光合作用的放氧量;C-B=光合作用总放氧量,即 C与B的差值表示这段时间内生产者的光合作用的总放氧量;A-B=呼吸作用耗氧量,即 A与B的差值表示这段时间内生产者的呼吸作用耗氧量。查看更多