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2025届高考 一轮复习 人教版 生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性作业 （山东）
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这是一份2025届高考 一轮复习 人教版 生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性作业 （山东），共9页。
考点一 生态系统的物质循环
1.(2023·青海模拟)如图为生态系统碳循环示意图,图中A、B、C代表生态系统成分,数字表示碳的流动。下列叙述正确的是( )
A.图中生产者和B、C构成了两条食物链
B.①②⑥⑦为二氧化碳形式,③④⑤为有机物形式
C.该生态系统平衡时,③④⑤⑥⑦的总量等于①的总量
D.经③流向B的碳全部储存于B体内的有机物中
2.(2023·山东济南二模)海洋是固定碳、储存碳的一座大宝库,储存了地球上约93%的二氧化碳。海草床、红树林、盐沼被认为是三个重要的海岸带生态系统,这些生态系统中的植物、动物以及底部沉积物都储存了大量的碳。下列说法错误的是( )
A.碳在海草、红树中主要以含碳有机物的形式存在
B.海草是许多动物的食物来源,可以为动物提供栖息地和隐蔽场所
C.参与吸收大气中的二氧化碳并将其固定的海洋生物只有生产者
D.生物圈是一个在物质和能量上自给自足的系统
3.(2023·福建泉州调研)某生态系统中,镉在沿着食物链传递的过程中产生生物富集现象。该生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级,各营养级所积累的镉的相对浓度如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.图示四个营养级中的所有生物构成生物群落
B.该生态系统的食物链可表示为丙→甲→乙→丁
C.镉沿食物链不断聚集并最终积累在最高营养级,随生物的遗体残骸等能回归非生物环境
D.四个营养级所同化的能量值的关系可表示为丁<甲+乙+丙
4.(2023·重庆江北模拟)2020年9月22日,中国政府在第七十五届联合国大会上向世界郑重承诺:中国将努力争取2060年前实现碳中和。“碳中和”是指国家、企业或个人等通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”。下列叙述错误的是( )
A.“零排放”不等于“不排放”,简单来说就是“人为碳排放”≤“人为碳移除”
B.碳循环是指CO2在生物圈的循环过程,具有全球性,减缓温室效应需要各国配合
C.碳在生物群落和非生物环境之间主要以CO2的形式循环
D.化石燃料的燃烧是CO2排放的主要来源之一,这一过程也属于生态系统碳循环
考点二 生态系统的信息传递
5.(2023·安徽合肥检测)下列关于生态系统的信息传递的叙述,错误的是( )
A.“燕燕于飞,下上其音”属于物理信息
B.影响温带地区树木年轮形成的主要因素属于化学信息
C.日照长短影响植物开花,体现了生物种群的繁衍,离不开信息传递
D.信息传递可发生在生物之间和生物与环境之间,信息传递不都是双向的
6.(2024·广东惠州统考)科学家向做了彩色四点标记的实验箱内喷入特定的气味,同时追踪各组箱内雌性埃及伊蚊的行为。结果显示,在没有任何气味刺激的情况下,蚊子基本忽略各种颜色的圆点;但将CO2(蚊子能够识别CO2的气味)喷入箱内后,蚊子会继续忽略绿色、蓝色或紫色圆点,而会飞向红色、橙色或黑色圆点。以下分析错误的是( )
A.该研究说明蚊子发现叮咬对象需要化学信息和行为信息
B.该研究有助于人们设计出更好的驱蚊剂、诱捕器等防蚊工具
C.该研究提示人们在野外应避免选择橙色或黑色等颜色的衣服
D.这项研究揭示了蚊子的嗅觉如何影响蚊子对视觉线索的反应
7.(2023·山东济南二模)棉蚜虫排泄的蜜露含有丰富的糖、氨基酸等营养物质,为蚁所嗜食;蚁可为棉蚜虫清除排泄物并助其搬迁扩散、驱除天敌,棉蚜虫的爬迁蔓延还受光的影响;棉蚜虫受到天敌攻击时会立即释放告警外激素,通知同类个体逃避;棉田中插种的高粱可以招引天敌从而控制棉蚜虫的数量。下列说法错误的是( )
A.棉蚜虫与蚁的种群密度可能存在正相关关系
B.棉蚜虫的化学信息可来自非生物环境和生物个体或群体
C.棉田中插种高粱属于生物防治
D.信息传递还能调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
考点三 生态系统的稳定性
8.(2023·山东菏泽三模)呼伦贝尔草原生态系统始终是“天苍苍、野茫茫”,能够长期保持相对稳定。下列分析错误的是( )
A.该生态系统通过能量的输入、传递、转化和散失来维持生态系统的运转
B.该生态系统中生物的生命活动正常进行离不开信息传递
C.物质在该生态系统中通过循环,实现了物质的输入和输出的平衡
D.该生态系统能长期保持相对稳定,说明了其抵抗力稳定性较强
9.生态系统在正常情况下能保持稳态,即使受到一定程度的外来干扰,也能通过负反馈调节而保持自身的稳定性。下列相关叙述正确的是( )
A.生态系统的稳态就是其中的各种成分稳定不变
B.雾霾现象可自行退去,体现了生态系统的自我调节能力
C.增加物种多样性有利于提高生态系统恢复稳态的能力
D.正反馈和负反馈调节均能使生态系统达到和保持稳态
10.某河流因沿岸居民长期排入污水、农田使用过多化肥,造成氮、磷污染逐渐加剧,后经生态修复后逐渐恢复生态平衡。下列叙述错误的是( )
A.过量氮、磷污染物排入水体,造成水体富营养化,使某藻类种群呈“S”形增长
B.若该生态系统未经修复,会因负反馈调节导致污染进一步加剧
C.恢复平衡后该生态系统需要不断得到系统外的能量补充,以维持其正常功能
D.适量水生动物的投放有利于生态恢复,投放时应考虑对生态系统结构和功能的影响
关键能力提升练
1.(2023·江苏南京模拟)气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表所示为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。下列相关叙述错误的是( )
A.生态系统中碳的吸收主要通过光合作用实现,碳的释放主要通过生物的呼吸作用实现
B.如果碳释放量远远大于碳吸收量,会引起温室效应
C.生态系统在B时期属于增长阶段,A时期属于稳定阶段
D.B时期大量植树造林可以使碳的吸收量和释放量趋于平衡
2.(2023·山东烟台二模)蝗虫喜好在干旱裸露的荒地产卵,阴湿多雨的环境易使蝗虫间流行疾病,雨雪还能造成蝗虫卵死亡。4-乙烯基苯甲醚(4VA)是飞蝗的群聚信息素,导致蝗虫聚群成灾。下列叙述错误的是( )
A.较高浓度的群聚信息素可代替农药杀死蝗虫,减少环境污染
B.人工降雨可降低蝗灾区蝗虫的环境容纳量
C.可据4VA的结构设计拮抗剂,阻止蝗虫聚集
D.可用人工合成的群聚信息素监测田间蝗虫的种群数量变化
3.(2022·山东卷)某地长期稳定运行稻田养鸭模式,运行过程中不投放鸭饲料,鸭取食水稻老黄叶、害虫和杂草等,鸭粪可作为有机肥料还田。该稻田的水稻产量显著高于普通稻田,且养鸭还会产生额外的经济效益。若该稻田与普通稻田的秸秆均还田且其他影响因素相同,下列说法正确的是( )
A.与普通稻田相比,该稻田需要施加更多的肥料
B.与普通稻田相比,该稻田需要使用更多的农药
C.该稻田与普通稻田的群落空间结构完全相同
D.该稻田比普通稻田的能量的利用率低
4.(2023·海南卷)海洋牧场是一种海洋人工生态系统,通过在特定海域投放人工鱼礁等措施,构建或修复海洋生物生长、繁殖、索饵或避敌所需的场所,以实现海洋生态保护和渔业资源持续高效产出,是海洋低碳经济的典型代表。回答下列问题。
(1)海洋牧场改善了海洋生物的生存环境,可使某些经济鱼类种群的环境容纳量 ;海洋牧场实现了渔业资源持续高效产出,这体现了生物多样性的 价值。
(2)人工鱼礁投放海底一段时间后,礁体表面会附着大量的藻类等生物。藻类在生态系统组成成分中属于 ,能有效降低大气中CO2含量,其主要原因是 。
(3)在同一片海域中,投放人工鱼礁的区域和未投放人工鱼礁的区域出现环境差异,从而引起海洋生物呈现镶嵌分布,这体现出海洋生物群落的 结构。
(4)三亚蜈支洲岛海洋牧场某年度重要经济鱼类(A鱼和B鱼)资源量的三次调查结果如下图所示,据图分析,12月没有调查到A鱼的原因可能与其 的生活习性有关,4月、8月和12月B鱼的平均资源量密度呈 趋势。
(5)三亚蜈支洲岛海洋牧场与邻近海域主要消费者的群落结构指标见表。与邻近海域相比,该牧场的生态系统稳定性较高,据表分析其原因是 。
5.(2024·山东师范大学附中模拟)为研究捕食者对被捕食者的影响,科研人员选取了海滨常见的滨蟹、玉黍螺、墨角藻进行实验。
(1)滨蟹在海岸潮间带中是玉黍螺的捕食者,玉黍螺取食墨角藻。滨蟹和玉黍螺均为生态系统组成成分中的 ,它们构成的食物链是生态系统 功能实现的渠道。
(2)科研人员制作了四个培养箱(水流可通过),每个培养箱内放置两块平板,平板上长有墨角藻供玉黍螺取食。四个培养箱分别进行处理(如图1),若干天后计数并统计平板上墨角藻的存留率。
图1
图2
①本实验中d组的作用是排除 对实验结果产生的影响。
②本实验用带孔不透明的隔板隔开滨蟹和玉黍螺,防止滨蟹直接捕食玉黍螺,但滨蟹传递的 信息能对玉黍螺取食墨角藻产生影响。
(3)上述实验统计得到的墨角藻存留率如图2。依据实验结果可得出的结论是 。
(4)在上述实验中,信息传递的作用是 。
答案：
必备知识基础练
1.B 解析 据图分析,B表示消费者,C表示分解者,它们不能构成食物链,A项错误;①表示光合作用和化能合成作用,②表示呼吸作用,⑥表示分解者的分解作用,⑦表示消费者的呼吸作用,①②⑥⑦过程的碳元素为二氧化碳形式,③表示捕食关系,④表示生产者的碳元素以残枝败叶形式流向分解者,⑤表示消费者的碳元素以遗体形式流向分解者,③④⑤过程的碳元素都是以有机物形式存在的,B项正确;生态系统平衡时,生产者固定的CO2量与所有生物产生的CO2量相等,因此,②⑥⑦的总量等于①的总量,C项错误;经③流向B的碳大部分通过呼吸作用以二氧化碳形式散失,少量的碳元素储存于B体内的有机物中,D项错误。
2.D 解析 碳在海草、红树等植物中主要以含碳有机物的形式存在,A项正确;海草是许多动物的食物来源,植物的分层现象可以为动物提供栖息地和隐蔽场所,B项正确;生产者能够参与吸收大气中的二氧化碳并将其固定,C项正确;生物圈是一个在物质上自给自足的系统,但能量需要从外界获得,D项错误。
3.C 解析 图示不同营养级的生物包括该生态系统的生产者和消费者,未包括分解者,不能构成生物群落,A项错误;某些有害物质沿食物链积累,因此,图中含有镉浓度越高,营养级越高,故该食物链可表示为丁→乙→甲→丙,由于上一营养级到下一营养级的能量传递效率为10%~20%,因此四个营养级所同化的能量值的关系可表示为丁>甲+乙+丙,B、D两项错误。
4.B 解析 CO2“零排放”不等于“不排放”,而是说通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳排放量,即“人为碳排放”≤“人为碳移除”,A项正确;碳循环是指碳元素在生物群落与非生物环境间循环往返的过程,B项错误;碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的,C项正确;化石燃料的燃烧是CO2排放的主要来源之一,这一过程属于碳循环中返回大气中CO2的环节,D项正确。
5.B 解析 “燕燕于飞,下上其音”,燕子的鸣叫声,属于物理信息,A项正确;影响温带地区树木年轮形成的主要因素是温度,属于物理信息,B项错误;日照时间的长短为物理信息,其对植物开花期的调节说明生物种群的繁衍离不开信息传递,C项正确;信息传递可发生在同种生物之间、异种生物之间和生物与非生物环境之间,有些信息的传递是单向的,D项正确。
6.A 解析 与对照组相比,在二氧化碳刺激下,蚊子能忽略绿色、蓝色或紫色圆点,而会飞向红色、橙色或黑色圆点,该研究说明蚊子发现叮咬对象需要化学信息,A项错误;该研究显示了二氧化碳对蚊子的影响,该实验结果有助于人们设计出更好的驱蚊剂、诱捕器等防蚊工具,B项正确;由实验结果显示,在二氧化碳刺激下,蚊子会继续忽略绿色、蓝色或紫色圆点,而会飞向红色、橙色或黑色圆点,因此,该研究提示人们在野外应避免选择橙色或黑色等颜色的衣服,以免被蚊子叮咬,C项正确;这项研究揭示了蚊子的嗅觉对蚊子视觉的影响效果,D项正确。
7.B 解析 由题意可知,棉蚜虫与蚁为互利共生关系,二者的种群密度可能存在正相关关系,A项正确;棉蚜虫的化学信息(蜜露、告警外激素)可来自生物个体或群体,B项错误;棉田中插种的高粱可以招引棉蚜虫天敌从而控制棉蚜虫的数量,属于生物防治,C项正确;信息传递在群落、生态系统层面的功能为调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定,D项正确。
8.D 解析 能量流动包括生态系统中能量的输入、传递、转化和散失,能量作为动力,使物质在生物群落与无机环境之间循环往复,A项正确;生物生命活动的正常进行离不开信息传递,如蝙蝠的回声定位这一物理信息使得蝙蝠能够捕食猎物,躲避敌害,B项正确;物质循环是指组成生物体的各种元素,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,物质在该生态系统中通过循环,实现了物质的输入和输出的平衡,C项正确;一般而言,生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高,呼伦贝尔草原的生物种类较少,抵抗力稳定性较低,该生态系统能长期保持相对稳定,说明了其恢复力稳定性较强,D项错误。
9.B 解析 生态系统的稳态就是指生态系统的各种成分以及结构和功能都相对稳定,保持动态平衡,而不是各种成分稳定不变,A项错误;环境由差变好是生态系统自我调节的体现,所以雾霾现象可自行退去,说明生态系统有一定的自我调节能力,B项正确;一般情况下,抵抗力稳定性和恢复力稳定性呈负相关,组分越多,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强,恢复力稳定性越弱,故增加物种多样性有利于提高生态系统的抵抗力稳定性,而恢复力稳定性降低,C项错误;负反馈调节能使生态系统保持稳态,但正反馈调节会使生态系统偏离原有的状态,D项错误。
10.B 解析 过量氮、磷污染物排入水体,使藻类大量繁殖,造成水体的富营养化,但由于空间等资源有限,某藻类种群呈“S”形增长,A项正确;随着污染的加剧,鱼、虾等大型水生动物因死亡而减少,这些水生动物死亡腐烂后又进一步加重污染,这属于生态系统的正反馈调节,B项错误;任何生态系统都需要不断得到来自外界的能量补充,故恢复平衡后该生态系统需要不断得到系统外的能量补充,以维持其正常功能,C项正确;生态修复过程需要投入一定量的鱼类等水生动物,为确保投放的水生动物在水体中分布的立体层次性,需要考虑不同水生动物的习性,同时在确定某种水生动物投放量时,应考虑投放水生动物的上一营养级现有的生物量,确保生态系统的稳定,D项正确。
关键能力提升练
1.C 解析 从A、B两时期的碳吸收量和碳释放量的差值来看,A时期处于正常的稳定状态,而B时期碳释放量大于碳吸收量,说明生产者制造的有机物量小于该生态系统中生物消耗的有机物量,此时生态系统处于衰退时期,C项错误。
2.A 解析 群聚信息素能聚集飞蝗,但不能杀死蝗虫,A项错误;分析题意可知,蝗虫喜好在干旱裸露的荒地产卵,阴湿多雨的环境易使蝗虫间流行疾病,雨雪还能造成蝗虫卵死亡,故人工降雨可通过增加环境湿度而降低蝗灾区蝗虫的环境容纳量,B项正确;4VA是飞蝗的群聚信息素,导致蝗虫聚群成灾,故可据4VA的结构设计拮抗剂,干扰信息传递,阻止蝗虫聚集,C项正确;群聚信息素可聚集蝗虫,可利用该特点人工合成群聚信息素使蝗虫聚集,进而监测田间蝗虫的种群数量变化,D项正确。
3.A 解析 与普通稻田相比,该稻田输出的物质更多,故需要施加更多的肥料,A项正确;由于利用鸭子进行害虫防治,该稻田农药使用量减少,B项错误;稻田养鸭模式增加了鸭子,群落的空间结构发生了变化,C项错误;由于杂草、害虫和老黄稻叶中的能量被鸭子利用,鸭粪可作为有机肥料还田,故该稻田比普通稻田的能量的利用率高,D项错误。
4.答案 (1)增大 直接
(2)生产者 藻类能进行光合作用将CO2转变为有机物
(3)水平
(4)喜欢较高温度 上升
(5)营养级多样性高,食物网复杂
解析 (1)海洋牧场改善了海洋生物的生存环境,为生物提供了更多的资源和空间,使得环境容纳量增大;渔业资源持续高效产出,这体现了生物多样性的直接价值。
(2)藻类可以进行光合作用,将无机物转变为有机物,在生态系统组成成分中属于生产者;藻类能将CO2转变为有机物,能有效降低大气中CO2含量。
(3)海洋生物呈现镶嵌分布,这是水平方向上的差异,为群落的水平结构。
(4)12月气温低,12月没有调查到A鱼的原因可能与其喜欢较高温度的生活习性有关;结合图示可知,4月、8月和12月B鱼的平均资源量密度呈上升趋势。
(5)三亚蜈支洲岛的平均营养级多样性最高,生物种类多,食物网复杂,生态系统稳定性较高。
5.答案 (1)消费者 物质循环和能量流动
(2)环境因素引起的墨角藻生长或死亡 化学
(3)滨蟹传递的化学信息明显抑制玉黍螺取食墨角藻,且对小玉黍螺取食的影响更大
(4)能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
解析 (1)滨蟹以玉黍螺为食,玉黍螺取食墨角藻。滨蟹和玉黍螺均直接或间接以生产者为食,为生态系统中的消费者,它们可构成一条食物链,可表示为墨角藻→玉黍螺→滨蟹,生态系统的物质循环和能量流动就是沿着食物链(网)进行的。
(2)①本实验中d组的作用是作为对照,目的是排除环境因素引起的墨角藻生长或死亡对实验结果产生的影响,从而确定捕食者的存在对墨角藻的影响效果。
②本实验用带孔不透明的隔板隔开滨蟹和玉黍螺,防止滨蟹直接捕食玉黍螺,但滨蟹传递的化学信息能对玉黍螺造成影响,进而影响玉黍螺对墨角藻的取食。
(3)根据图2结果可以看出,在滨蟹存在的情况下,墨角藻的存留率较大,说明玉黍螺受到捕食者的影响,减少了对墨角藻的取食,而在无滨蟹存在的情况下,小玉黍螺的取食量大于大玉黍螺的取食量,由此得出的结论为滨蟹传递的化学信息能明显抑制玉黍螺取食墨角藻,且对小玉黍螺取食的影响更大。
(4)在题述实验中,玉黍螺可获得捕食者的信息,进而影响了其捕食情况,说明信息传递能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。时期
碳吸收量/(kg C·a-1)
碳释放量/(kg C·a-1)
A
1.20×1014
1.20×1014
B
1.20×1014
1.26×1014
不同
区域
群落结构指标
营养级长度(NR)
摄食来源多样性水平(CR)
平均营养级多样性(CD)
三亚蜈
支洲岛
7.60
6.36
1.92
南海中
西部
4.91
3.49
1.20
陵水湾
4.66
4.45
1.49
南沙群
岛西南部
4.30
3.40
1.00
考点一 生态系统的物质循环
1.(2023·青海模拟)如图为生态系统碳循环示意图,图中A、B、C代表生态系统成分,数字表示碳的流动。下列叙述正确的是( )
A.图中生产者和B、C构成了两条食物链
B.①②⑥⑦为二氧化碳形式,③④⑤为有机物形式
C.该生态系统平衡时,③④⑤⑥⑦的总量等于①的总量
D.经③流向B的碳全部储存于B体内的有机物中
2.(2023·山东济南二模)海洋是固定碳、储存碳的一座大宝库,储存了地球上约93%的二氧化碳。海草床、红树林、盐沼被认为是三个重要的海岸带生态系统,这些生态系统中的植物、动物以及底部沉积物都储存了大量的碳。下列说法错误的是( )
A.碳在海草、红树中主要以含碳有机物的形式存在
B.海草是许多动物的食物来源,可以为动物提供栖息地和隐蔽场所
C.参与吸收大气中的二氧化碳并将其固定的海洋生物只有生产者
D.生物圈是一个在物质和能量上自给自足的系统
3.(2023·福建泉州调研)某生态系统中,镉在沿着食物链传递的过程中产生生物富集现象。该生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级,各营养级所积累的镉的相对浓度如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.图示四个营养级中的所有生物构成生物群落
B.该生态系统的食物链可表示为丙→甲→乙→丁
C.镉沿食物链不断聚集并最终积累在最高营养级,随生物的遗体残骸等能回归非生物环境
D.四个营养级所同化的能量值的关系可表示为丁<甲+乙+丙
4.(2023·重庆江北模拟)2020年9月22日,中国政府在第七十五届联合国大会上向世界郑重承诺:中国将努力争取2060年前实现碳中和。“碳中和”是指国家、企业或个人等通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”。下列叙述错误的是( )
A.“零排放”不等于“不排放”,简单来说就是“人为碳排放”≤“人为碳移除”
B.碳循环是指CO2在生物圈的循环过程,具有全球性,减缓温室效应需要各国配合
C.碳在生物群落和非生物环境之间主要以CO2的形式循环
D.化石燃料的燃烧是CO2排放的主要来源之一,这一过程也属于生态系统碳循环
考点二 生态系统的信息传递
5.(2023·安徽合肥检测)下列关于生态系统的信息传递的叙述,错误的是( )
A.“燕燕于飞,下上其音”属于物理信息
B.影响温带地区树木年轮形成的主要因素属于化学信息
C.日照长短影响植物开花,体现了生物种群的繁衍,离不开信息传递
D.信息传递可发生在生物之间和生物与环境之间,信息传递不都是双向的
6.(2024·广东惠州统考)科学家向做了彩色四点标记的实验箱内喷入特定的气味,同时追踪各组箱内雌性埃及伊蚊的行为。结果显示,在没有任何气味刺激的情况下,蚊子基本忽略各种颜色的圆点;但将CO2(蚊子能够识别CO2的气味)喷入箱内后,蚊子会继续忽略绿色、蓝色或紫色圆点,而会飞向红色、橙色或黑色圆点。以下分析错误的是( )
A.该研究说明蚊子发现叮咬对象需要化学信息和行为信息
B.该研究有助于人们设计出更好的驱蚊剂、诱捕器等防蚊工具
C.该研究提示人们在野外应避免选择橙色或黑色等颜色的衣服
D.这项研究揭示了蚊子的嗅觉如何影响蚊子对视觉线索的反应
7.(2023·山东济南二模)棉蚜虫排泄的蜜露含有丰富的糖、氨基酸等营养物质,为蚁所嗜食;蚁可为棉蚜虫清除排泄物并助其搬迁扩散、驱除天敌,棉蚜虫的爬迁蔓延还受光的影响;棉蚜虫受到天敌攻击时会立即释放告警外激素,通知同类个体逃避;棉田中插种的高粱可以招引天敌从而控制棉蚜虫的数量。下列说法错误的是( )
A.棉蚜虫与蚁的种群密度可能存在正相关关系
B.棉蚜虫的化学信息可来自非生物环境和生物个体或群体
C.棉田中插种高粱属于生物防治
D.信息传递还能调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
考点三 生态系统的稳定性
8.(2023·山东菏泽三模)呼伦贝尔草原生态系统始终是“天苍苍、野茫茫”,能够长期保持相对稳定。下列分析错误的是( )
A.该生态系统通过能量的输入、传递、转化和散失来维持生态系统的运转
B.该生态系统中生物的生命活动正常进行离不开信息传递
C.物质在该生态系统中通过循环,实现了物质的输入和输出的平衡
D.该生态系统能长期保持相对稳定,说明了其抵抗力稳定性较强
9.生态系统在正常情况下能保持稳态,即使受到一定程度的外来干扰,也能通过负反馈调节而保持自身的稳定性。下列相关叙述正确的是( )
A.生态系统的稳态就是其中的各种成分稳定不变
B.雾霾现象可自行退去,体现了生态系统的自我调节能力
C.增加物种多样性有利于提高生态系统恢复稳态的能力
D.正反馈和负反馈调节均能使生态系统达到和保持稳态
10.某河流因沿岸居民长期排入污水、农田使用过多化肥,造成氮、磷污染逐渐加剧,后经生态修复后逐渐恢复生态平衡。下列叙述错误的是( )
A.过量氮、磷污染物排入水体,造成水体富营养化,使某藻类种群呈“S”形增长
B.若该生态系统未经修复,会因负反馈调节导致污染进一步加剧
C.恢复平衡后该生态系统需要不断得到系统外的能量补充,以维持其正常功能
D.适量水生动物的投放有利于生态恢复,投放时应考虑对生态系统结构和功能的影响
关键能力提升练
1.(2023·江苏南京模拟)气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表所示为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。下列相关叙述错误的是( )
A.生态系统中碳的吸收主要通过光合作用实现,碳的释放主要通过生物的呼吸作用实现
B.如果碳释放量远远大于碳吸收量,会引起温室效应
C.生态系统在B时期属于增长阶段,A时期属于稳定阶段
D.B时期大量植树造林可以使碳的吸收量和释放量趋于平衡
2.(2023·山东烟台二模)蝗虫喜好在干旱裸露的荒地产卵,阴湿多雨的环境易使蝗虫间流行疾病,雨雪还能造成蝗虫卵死亡。4-乙烯基苯甲醚(4VA)是飞蝗的群聚信息素,导致蝗虫聚群成灾。下列叙述错误的是( )
A.较高浓度的群聚信息素可代替农药杀死蝗虫,减少环境污染
B.人工降雨可降低蝗灾区蝗虫的环境容纳量
C.可据4VA的结构设计拮抗剂,阻止蝗虫聚集
D.可用人工合成的群聚信息素监测田间蝗虫的种群数量变化
3.(2022·山东卷)某地长期稳定运行稻田养鸭模式,运行过程中不投放鸭饲料,鸭取食水稻老黄叶、害虫和杂草等,鸭粪可作为有机肥料还田。该稻田的水稻产量显著高于普通稻田,且养鸭还会产生额外的经济效益。若该稻田与普通稻田的秸秆均还田且其他影响因素相同,下列说法正确的是( )
A.与普通稻田相比,该稻田需要施加更多的肥料
B.与普通稻田相比,该稻田需要使用更多的农药
C.该稻田与普通稻田的群落空间结构完全相同
D.该稻田比普通稻田的能量的利用率低
4.(2023·海南卷)海洋牧场是一种海洋人工生态系统,通过在特定海域投放人工鱼礁等措施,构建或修复海洋生物生长、繁殖、索饵或避敌所需的场所,以实现海洋生态保护和渔业资源持续高效产出,是海洋低碳经济的典型代表。回答下列问题。
(1)海洋牧场改善了海洋生物的生存环境,可使某些经济鱼类种群的环境容纳量 ;海洋牧场实现了渔业资源持续高效产出,这体现了生物多样性的 价值。
(2)人工鱼礁投放海底一段时间后,礁体表面会附着大量的藻类等生物。藻类在生态系统组成成分中属于 ,能有效降低大气中CO2含量,其主要原因是 。
(3)在同一片海域中,投放人工鱼礁的区域和未投放人工鱼礁的区域出现环境差异,从而引起海洋生物呈现镶嵌分布,这体现出海洋生物群落的 结构。
(4)三亚蜈支洲岛海洋牧场某年度重要经济鱼类(A鱼和B鱼)资源量的三次调查结果如下图所示,据图分析,12月没有调查到A鱼的原因可能与其 的生活习性有关,4月、8月和12月B鱼的平均资源量密度呈 趋势。
(5)三亚蜈支洲岛海洋牧场与邻近海域主要消费者的群落结构指标见表。与邻近海域相比,该牧场的生态系统稳定性较高,据表分析其原因是 。
5.(2024·山东师范大学附中模拟)为研究捕食者对被捕食者的影响,科研人员选取了海滨常见的滨蟹、玉黍螺、墨角藻进行实验。
(1)滨蟹在海岸潮间带中是玉黍螺的捕食者,玉黍螺取食墨角藻。滨蟹和玉黍螺均为生态系统组成成分中的 ,它们构成的食物链是生态系统 功能实现的渠道。
(2)科研人员制作了四个培养箱(水流可通过),每个培养箱内放置两块平板,平板上长有墨角藻供玉黍螺取食。四个培养箱分别进行处理(如图1),若干天后计数并统计平板上墨角藻的存留率。
图1
图2
①本实验中d组的作用是排除 对实验结果产生的影响。
②本实验用带孔不透明的隔板隔开滨蟹和玉黍螺,防止滨蟹直接捕食玉黍螺,但滨蟹传递的 信息能对玉黍螺取食墨角藻产生影响。
(3)上述实验统计得到的墨角藻存留率如图2。依据实验结果可得出的结论是 。
(4)在上述实验中,信息传递的作用是 。
答案：
必备知识基础练
1.B 解析 据图分析,B表示消费者,C表示分解者,它们不能构成食物链,A项错误;①表示光合作用和化能合成作用,②表示呼吸作用,⑥表示分解者的分解作用,⑦表示消费者的呼吸作用,①②⑥⑦过程的碳元素为二氧化碳形式,③表示捕食关系,④表示生产者的碳元素以残枝败叶形式流向分解者,⑤表示消费者的碳元素以遗体形式流向分解者,③④⑤过程的碳元素都是以有机物形式存在的,B项正确;生态系统平衡时,生产者固定的CO2量与所有生物产生的CO2量相等,因此,②⑥⑦的总量等于①的总量,C项错误;经③流向B的碳大部分通过呼吸作用以二氧化碳形式散失,少量的碳元素储存于B体内的有机物中,D项错误。
2.D 解析 碳在海草、红树等植物中主要以含碳有机物的形式存在,A项正确;海草是许多动物的食物来源,植物的分层现象可以为动物提供栖息地和隐蔽场所,B项正确;生产者能够参与吸收大气中的二氧化碳并将其固定,C项正确;生物圈是一个在物质上自给自足的系统,但能量需要从外界获得,D项错误。
3.C 解析 图示不同营养级的生物包括该生态系统的生产者和消费者,未包括分解者,不能构成生物群落,A项错误;某些有害物质沿食物链积累,因此,图中含有镉浓度越高,营养级越高,故该食物链可表示为丁→乙→甲→丙,由于上一营养级到下一营养级的能量传递效率为10%~20%,因此四个营养级所同化的能量值的关系可表示为丁>甲+乙+丙,B、D两项错误。
4.B 解析 CO2“零排放”不等于“不排放”,而是说通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳排放量,即“人为碳排放”≤“人为碳移除”,A项正确;碳循环是指碳元素在生物群落与非生物环境间循环往返的过程,B项错误;碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的,C项正确;化石燃料的燃烧是CO2排放的主要来源之一,这一过程属于碳循环中返回大气中CO2的环节,D项正确。
5.B 解析 “燕燕于飞,下上其音”,燕子的鸣叫声,属于物理信息,A项正确;影响温带地区树木年轮形成的主要因素是温度,属于物理信息,B项错误;日照时间的长短为物理信息,其对植物开花期的调节说明生物种群的繁衍离不开信息传递,C项正确;信息传递可发生在同种生物之间、异种生物之间和生物与非生物环境之间,有些信息的传递是单向的,D项正确。
6.A 解析 与对照组相比,在二氧化碳刺激下,蚊子能忽略绿色、蓝色或紫色圆点,而会飞向红色、橙色或黑色圆点,该研究说明蚊子发现叮咬对象需要化学信息,A项错误;该研究显示了二氧化碳对蚊子的影响,该实验结果有助于人们设计出更好的驱蚊剂、诱捕器等防蚊工具,B项正确;由实验结果显示,在二氧化碳刺激下,蚊子会继续忽略绿色、蓝色或紫色圆点,而会飞向红色、橙色或黑色圆点,因此,该研究提示人们在野外应避免选择橙色或黑色等颜色的衣服,以免被蚊子叮咬,C项正确;这项研究揭示了蚊子的嗅觉对蚊子视觉的影响效果,D项正确。
7.B 解析 由题意可知,棉蚜虫与蚁为互利共生关系,二者的种群密度可能存在正相关关系,A项正确;棉蚜虫的化学信息(蜜露、告警外激素)可来自生物个体或群体,B项错误;棉田中插种的高粱可以招引棉蚜虫天敌从而控制棉蚜虫的数量,属于生物防治,C项正确;信息传递在群落、生态系统层面的功能为调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定,D项正确。
8.D 解析 能量流动包括生态系统中能量的输入、传递、转化和散失,能量作为动力,使物质在生物群落与无机环境之间循环往复,A项正确;生物生命活动的正常进行离不开信息传递,如蝙蝠的回声定位这一物理信息使得蝙蝠能够捕食猎物,躲避敌害,B项正确;物质循环是指组成生物体的各种元素,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,物质在该生态系统中通过循环,实现了物质的输入和输出的平衡,C项正确;一般而言,生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高,呼伦贝尔草原的生物种类较少,抵抗力稳定性较低,该生态系统能长期保持相对稳定,说明了其恢复力稳定性较强,D项错误。
9.B 解析 生态系统的稳态就是指生态系统的各种成分以及结构和功能都相对稳定,保持动态平衡,而不是各种成分稳定不变,A项错误;环境由差变好是生态系统自我调节的体现,所以雾霾现象可自行退去,说明生态系统有一定的自我调节能力,B项正确;一般情况下,抵抗力稳定性和恢复力稳定性呈负相关,组分越多,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强,恢复力稳定性越弱,故增加物种多样性有利于提高生态系统的抵抗力稳定性,而恢复力稳定性降低,C项错误;负反馈调节能使生态系统保持稳态,但正反馈调节会使生态系统偏离原有的状态,D项错误。
10.B 解析 过量氮、磷污染物排入水体,使藻类大量繁殖,造成水体的富营养化,但由于空间等资源有限,某藻类种群呈“S”形增长,A项正确;随着污染的加剧,鱼、虾等大型水生动物因死亡而减少,这些水生动物死亡腐烂后又进一步加重污染,这属于生态系统的正反馈调节,B项错误;任何生态系统都需要不断得到来自外界的能量补充,故恢复平衡后该生态系统需要不断得到系统外的能量补充,以维持其正常功能,C项正确;生态修复过程需要投入一定量的鱼类等水生动物,为确保投放的水生动物在水体中分布的立体层次性,需要考虑不同水生动物的习性,同时在确定某种水生动物投放量时,应考虑投放水生动物的上一营养级现有的生物量,确保生态系统的稳定,D项正确。
关键能力提升练
1.C 解析 从A、B两时期的碳吸收量和碳释放量的差值来看,A时期处于正常的稳定状态,而B时期碳释放量大于碳吸收量,说明生产者制造的有机物量小于该生态系统中生物消耗的有机物量,此时生态系统处于衰退时期,C项错误。
2.A 解析 群聚信息素能聚集飞蝗,但不能杀死蝗虫,A项错误;分析题意可知,蝗虫喜好在干旱裸露的荒地产卵,阴湿多雨的环境易使蝗虫间流行疾病,雨雪还能造成蝗虫卵死亡,故人工降雨可通过增加环境湿度而降低蝗灾区蝗虫的环境容纳量,B项正确;4VA是飞蝗的群聚信息素,导致蝗虫聚群成灾,故可据4VA的结构设计拮抗剂,干扰信息传递,阻止蝗虫聚集,C项正确;群聚信息素可聚集蝗虫,可利用该特点人工合成群聚信息素使蝗虫聚集,进而监测田间蝗虫的种群数量变化,D项正确。
3.A 解析 与普通稻田相比,该稻田输出的物质更多,故需要施加更多的肥料,A项正确;由于利用鸭子进行害虫防治,该稻田农药使用量减少,B项错误;稻田养鸭模式增加了鸭子,群落的空间结构发生了变化,C项错误;由于杂草、害虫和老黄稻叶中的能量被鸭子利用,鸭粪可作为有机肥料还田,故该稻田比普通稻田的能量的利用率高,D项错误。
4.答案 (1)增大 直接
(2)生产者 藻类能进行光合作用将CO2转变为有机物
(3)水平
(4)喜欢较高温度 上升
(5)营养级多样性高,食物网复杂
解析 (1)海洋牧场改善了海洋生物的生存环境,为生物提供了更多的资源和空间,使得环境容纳量增大;渔业资源持续高效产出,这体现了生物多样性的直接价值。
(2)藻类可以进行光合作用,将无机物转变为有机物,在生态系统组成成分中属于生产者;藻类能将CO2转变为有机物,能有效降低大气中CO2含量。
(3)海洋生物呈现镶嵌分布,这是水平方向上的差异,为群落的水平结构。
(4)12月气温低,12月没有调查到A鱼的原因可能与其喜欢较高温度的生活习性有关;结合图示可知,4月、8月和12月B鱼的平均资源量密度呈上升趋势。
(5)三亚蜈支洲岛的平均营养级多样性最高,生物种类多,食物网复杂,生态系统稳定性较高。
5.答案 (1)消费者 物质循环和能量流动
(2)环境因素引起的墨角藻生长或死亡 化学
(3)滨蟹传递的化学信息明显抑制玉黍螺取食墨角藻,且对小玉黍螺取食的影响更大
(4)能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
解析 (1)滨蟹以玉黍螺为食,玉黍螺取食墨角藻。滨蟹和玉黍螺均直接或间接以生产者为食,为生态系统中的消费者,它们可构成一条食物链,可表示为墨角藻→玉黍螺→滨蟹,生态系统的物质循环和能量流动就是沿着食物链(网)进行的。
(2)①本实验中d组的作用是作为对照,目的是排除环境因素引起的墨角藻生长或死亡对实验结果产生的影响,从而确定捕食者的存在对墨角藻的影响效果。
②本实验用带孔不透明的隔板隔开滨蟹和玉黍螺,防止滨蟹直接捕食玉黍螺,但滨蟹传递的化学信息能对玉黍螺造成影响,进而影响玉黍螺对墨角藻的取食。
(3)根据图2结果可以看出,在滨蟹存在的情况下,墨角藻的存留率较大,说明玉黍螺受到捕食者的影响,减少了对墨角藻的取食,而在无滨蟹存在的情况下,小玉黍螺的取食量大于大玉黍螺的取食量,由此得出的结论为滨蟹传递的化学信息能明显抑制玉黍螺取食墨角藻,且对小玉黍螺取食的影响更大。
(4)在题述实验中,玉黍螺可获得捕食者的信息,进而影响了其捕食情况,说明信息传递能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。时期
碳吸收量/(kg C·a-1)
碳释放量/(kg C·a-1)
A
1.20×1014
1.20×1014
B
1.20×1014
1.26×1014
不同
区域
群落结构指标
营养级长度(NR)
摄食来源多样性水平(CR)
平均营养级多样性(CD)
三亚蜈
支洲岛
7.60
6.36
1.92
南海中
西部
4.91
3.49
1.20
陵水湾
4.66
4.45
1.49
南沙群
岛西南部
4.30
3.40
1.00
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