1、第2讲 生态系统的物质循环、信息传递和稳定性2.2.3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、能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律2.2.6阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象2.2.7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2.3.1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2.3.2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2.3.3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一、碳循环1物质循
2、环的概念2碳循环的过程(1)请写出图中标号的名称：呼吸作用，光合作用，摄食，呼吸作用，燃烧，分解作用。(2)循环形式：CO2(CO2含碳有机物)。(3)碳在无机环境和生物群落之间的传递只有生产者与无机环境之间是双向的，而其他各成分之间均是单向的。3碳循环的破坏温室效应(1)形成原因：大量化石燃料的燃烧，导致大气中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。(2)影响：使气温升高，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。二、信息传递1信息的种类、特点、来源及实例(连线)2信息传递的作用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
3、)对有害动物进行控制。三、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，叫做生态系统的稳定性。2原因：生态系统具有自我调节能力。3调节基础：负反馈调节。4特点：调节能力有一定的限度。5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该适度，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、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。基础微点练清1判断正误(1)黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息()(2018全国卷，T6B)(2)生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律(2016全国卷，T
4、5A)()(3)负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定()(2015全国卷，T4D)(4)影响荷塘中“鸥鹭”等鸟类分布的主要因素是光照和人类活动(2020江苏高考，T15D)()(5)能量流动和物质循环是两个相对独立的过程()新人教版选择性必修2 P67“概念检测”T1(2)(6)不同的生态系统，抵抗力稳定性和恢复力稳定性的强度不同新人教版选择性必修2 P77“概念检测”T1(2)()(7)物质循环发生在生物群落与非生物环境之间()新人教版选择性必修2 P67“概念检测”T1(1)(8)植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环()2下列有关生态系统功能的叙述，错误的是()A生态系统通常依
5、赖生产者固定太阳能B消费者通过呼吸作用将碳排放回大气C物质循环是以每个生态系统为单位独立进行的D分解者分解作用加强使大气CO2浓度上升解析：选C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，这就是生态系统的物质循环。这里所说的生态系统，指的是地球上最大的生态系统生物圈，其中的物质循环具有全球性，因此又叫生物地球化学循环。3(新人教版选择性必修2 P72“概念检测”T1)黄鼬(俗称“黄鼠狼”)主要捕食鼠类，它们体内有臭腺，在遇到威胁时可排出臭气麻痹敌人，鼠类闻到臭气时往往选择逃离。以下有关解释不合理的是()A释放的臭气是一种化学信息
6、B这种气味信息只对黄鼬有利C释放臭气有利于黄鼬躲避危险D臭气作为信息可调节种间关系解析：选B黄鼬在遇到威胁时可排出臭气麻痹敌人，利于黄鼬逃跑。同时，鼠类闻到臭气往往选择逃离，利于鼠躲避黄鼬的捕食。4下列关于生态系统中信息传递的叙述，正确的是()A生态系统中的信息只能来源于同种或异种的生物B植物生长素对自身生长的调节属于信息传递中的化学信息C牧草生长旺盛时，为食草动物提供采食信息，这对食草动物有利，对牧草不利D利用人工合成的性引诱剂诱捕害虫属于生态系统信息传递的应用解析：选D生态系统中的信息来源不仅来自生物群落中的各种生物，还可以来自无机环境，例如温度、湿度、光照等；生态系统的信息传递发生在生物
7、与生物、生物与环境之间，而植物激素的作用是在个体内，不属于生态系统的信息传递；一定限度内，食草动物吃草也有利于草的更新与分蘖；用人工合成的性引诱剂诱捕害虫属于化学信息的应用。5(新人教版选择性必修2 P77“拓展应用”T1)当地百姓在河流中淘米洗菜，洗澡洗衣，为什么河水仍能保持清澈？提示：生态系统具有抵抗力稳定性，当河水受到轻微污染(如淘米洗菜、洗澡洗衣等)时，河水能通过物理沉降、化学分解和微生物分解，很快消除污染，因此河水仍能保持清澈。一、生态系统的物质循环试考题查欠缺1(2020全国卷)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
8、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：选A消费者的存在能加快生态系统的物质循环，A错误；光合作用是指生产者利用光能，将CO2和水转化成有机物，并且释放出氧气的过程，大气CO2库中的碳进入生物群落是通过生产者的光合作用或化能合成作用实现的，生产者的光合作用是碳循环的重要环节，B正确；土壤中的微生物可以通过呼吸作用将含碳有机物中的碳返回大气中，土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节，C正确；碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行，在生物群落内部主要以含碳有机物的形式传递，D正确。2(2
9、018天津高考)为研究森林生态系统的碳循环，对西黄松老龄(未砍伐50250年)和幼龄(砍伐后22年)生态系统的有机碳库及年碳收支进行测定，结果见下表。据表回答：西黄松生态系统生产者活生物量(g/m2)死有机质(g/m2)土壤有机碳(g/m2)净初级生产力*(g/m2年)异养呼吸*(g/m2年)老龄12 7302 5605 330470440幼龄1 4603 2404 310360390*净初级生产力：生产者光合作用固定总碳的速率减去自身呼吸作用消耗碳的速率；*异养呼吸：消费者和分解者的呼吸作用。(1)西黄松群落被砍伐后，可逐渐形成自然幼龄群落，体现了生态系统的_稳定性。(2)大气中的碳主要在叶
10、绿体_部位被固定，进入生物群落。幼龄西黄松群落每平方米有_克碳用于生产者当年的生长、发育、繁殖，储存在生产者活生物量中；其中，部分通过生态系统中_的呼吸作用，部分转变为死有机质和土壤有机碳后通过_的分解作用，返回大气中的CO2库。(3)西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力_(填“大于”“等于”或“小于”)老龄群落。根据年碳收支分析，幼龄西黄松群落_(填“能”或“不能”)降低大气碳总量。解析：(1)西黄松群落被砍伐后，能形成自然幼龄群落，体现了生态系统的恢复力稳定性。(2)植物在光合作用的暗反应阶段固定CO2，暗反应发生在叶绿体基质中。根据题意可知，幼龄西黄松群落每年每平方米用于生长
11、、发育和繁殖的碳量可用表格中的净初级生产力表示，所以幼龄西黄松群落用于生产者当年生长、发育和繁殖的碳量每平方米为360 g。用于生长、发育和繁殖的碳可通过消费者的呼吸作用和分解者的分解作用返回大气中。(3)分析表中数据，幼龄西黄松群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为3601 4600.246 6，老龄西黄松群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为47012 7300.036 9，前者大于后者。表中幼龄西黄松群落的净初级生产力为360 g/(m2年)，但是整个生态系统碳的输出量为390 g/(m2年)，因此幼龄西黄松群落不能降低大气中的碳总量。答案：(1)恢复力(2)基质360消费者分解者
12、(3)大于不能3(2018浙江选考)某生态系统碳循环的部分示意图如下，请回答下列问题：(1)图中的字母_表示大气中的CO2，由于许多因素的影响，使其含量夏季_冬季。(2)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。(3)若将本题图修改为该生态系统的能量流动示意图，可将D的含义改为_，其他字母及文字代表的含义不变，还需要修改之处有：增加“光”A、取消“E”D、_。解析：(1)根据图中箭头指向及题干信息可判断，A代表生产者，B代表
13、消费者，C代表分解者，D代表大气中的CO2，E代表化石燃料。大气中的CO2含量有明显的季节变化和昼夜变化，夏季光合作用比较强，所以夏季大气中的CO2含量比冬季低。(2)生产者和消费者中的碳有一部分通过细胞呼吸进入大气。在群落演替的过程中，生产者吸收的CO2大于整个生物群落排放的CO2量。(3)若将图修改为生态系统的能量流动图，则图中D将表示为非生物环境，生物不能利用热能，所以取消D到A的箭头。答案：(1)D低于(2)呼吸作用大于(3)非生物环境取消 D“”A强知能补欠缺1碳循环过程(1)碳循环及存在形式在生物群落和无机环境间：以CO2形式循环。在生物群落内部：以含碳有机物形式传递。在无机环境中
14、：主要以CO2和碳酸盐形式存在。(2)碳出入生物群落的途径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。碳返回无机环境的途径(3)温室效应的产生原因化石燃料的大量燃烧，产生大量CO2。植被破坏，降低了对大气中CO2的调节能力。2物质循环与能量流动的关系项目能量流动物质循环(以碳循环为例)形式太阳能化学能热能特点单向流动、逐级递减全球性、循环性范围生态系统各营养级生物圈(全球性)联系同时进行、相互依存，不可分割：能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解物质是能量沿食物链(网)流动的载体能量是物质在生态系统中往复循环的动力图示3参与碳循环的四种成分的判断方法判断的关键是找到具有
15、双向箭头的两种成分，然后再逐步分析，得出答案。图示解读先根据双向箭头确定A和B应为生产者或大气CO2库，再由多个内指箭头可判断B为大气CO2库(不能写“无机环境”)，再根据AD，CD，确定D为分解者，C为消费者根据A与C之间的双向箭头及C有多个内指箭头判断：A和C分别是生产者和大气CO2库。根据A、B、D的碳都流向E，可进一步判断：B是初级消费者，D是次级消费者，E是分解者首先找出相互之间具有双向箭头的两个成分，即A和E，一个为生产者，一个是大气CO2库。又因为其他各个成分都有箭头指向A，所以A为大气CO2库，E为生产者。再根据其他生物部分的箭头都指向C，所以C是分解者，剩余的B、D、F则为消
16、费者练题点全过关1.如图为生态系统碳循环示意图，图中A、B、C代表生态系统的成分，数字表示碳的流动。下列叙述正确的是()A图中生产者和B构成食物链或食物网B为CO2形式，为有机物形式C之和等于生产者同化的碳的总量D经流向B的碳全部储存于B体内的有机物中解析：选A据图分析可知，A表示大气中的CO2库，B表示消费者，C表示分解者，所以生产者和B构成食物链或食物网，A正确。表示光合作用或化能合成作用，表示呼吸作用，表示分解者的分解作用，表示消费者的呼吸作用，这些过程中碳元素以CO2的形式传递；表示捕食关系，表示生产者中的碳元素流向分解者，表示消费者中的碳元素流向分解者，这些过程中碳元素都是以含碳有机
17、物的形式传递的，B错误。生产者同化的碳的总量为光合作用固定的太阳能总量，即的总量，由于碳大部分通过呼吸作用以CO2的形式散失，所以之和小于生产者同化的碳的总量，C错误。经流向B的碳大部分通过呼吸作用以CO2的形式散失，少量的碳元素储存于B体内的有机物中，D错误。2如图是生物圈中碳循环示意图，下列相关分析错误的是()A生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足BA是消费者，C是生产者，各成分间以CO2的形式传递碳元素C对E过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡D碳循环过程需要能量驱动，同时又是能量的载体解析：选B图中A为消费者，B为分解者，C为生产者，D为大气中的CO2库；碳元素在生物群落与无机环境之
18、间以CO2的形式传递，在生物群落之间以含碳有机物的形式传递。方法技巧“三看法”快速确认碳循环的各环节二、生态系统的信息传递和稳定性试考题查欠缺1(2018海南高考)某同学将一面镜子竖立在一棵树旁，该树上的一只小鸟飞到镜前，对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打。下列关于该事件中信息传递的叙述，错误的是()A小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息B小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息C小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息D激怒小鸟的信息是直接来自非生物的化学信息解析：选D小鸟对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打是动物的特殊行为，能够对于同种或异种生物传递某种信息，属于行为信息，激怒小鸟的信息是直接来
19、自镜子中的“小鸟”的物理和行为信息。2(2019海南高考)假设在某岛屿上多年来总是存在一个约由m只狼组成的狼群、一个约由n只狼组成的狼群和若干只单独生活的狼。下列说法错误的是()A该岛上的狼能够依据猎物留下的气味信息追捕猎物B狼从猎物获得的能量大于猎物从生产者获得的能量C岛上狼的总数可能已接近该岛允许狼生存的最大数量D从岛上狼的数量相对稳定可推测岛上环境条件相对稳定 解析：选B猎物的气味信息属于化学信息，可以为狼追捕猎物提供依据，A正确；由于相邻两个营养级之间的能量传递效率为10%20%，且能量在流动过程中逐级递减，因此猎物从生产者获得的能量大于狼从猎物获得的能量，B错误；由于岛上狼的数量长期
20、稳定在mn若干只，说明岛上狼的总数可能已接近该岛允许狼生存的最大数量即环境容纳量，C正确；从岛上狼的数量多年来保持相对稳定，可推测岛上环境条件相对稳定，若环境条件变化较大，则狼的数量会出现较大变化，D正确。强知能补欠缺1判断信息种类的两种方法及辨析(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。如孔雀开屏。(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。(
21、5)若在噪音嘈杂的环境(如洪水瀑布旁)，生物多以“肢体语言”这种行为信息进行交流。2图解生态系统的稳定性(1)对生态系统稳定性的理解结构的相对稳定：生态系统中，动植物种类及数量一般不会有太大的变化，一般相关种群数量呈现周期性变化，可用如图曲线表示。功能的相对稳定：生物群落能量的输入量与输出量保持相对平衡，物质的输入与输出也保持相对平衡。生态系统的稳定是系统内部自我调节的结果，这种调节主要依靠群落内部种间关系及种内斗争来实现。(2)判断生态系统抵抗力稳定性大小的方法3生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系(如图所示)(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
22、的大小可以作为抵抗力稳定性强弱的指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱；反之，抵抗力稳定性强。(3)x可以表示恢复到原状所需的时间，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，说明这个生态系统的总稳定性越低。(5)抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较项目抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质保持自身的结构与功能相对稳定恢复自身的结构与功能相对稳定核心抵抗干扰，保持原状遭到破坏，恢复原状影响因素生态系统中物种丰富度越大，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强生态系统中物种丰富度越小，营养结构越简单，恢复力稳定性越强二者联系相
23、反关系：一般来说，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性弱，反之亦然；二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定。如图所示：4生态系统自我调节能力的两条途径(1)通过净化作用：物理沉降、化学分解、微生物的分解是河流生态系统抵抗环境污染的有效途径。(2)通过营养结构：生态系统的营养结构具有反馈调节机制，如在森林生态系统中，通过负反馈调节来抵抗外界干扰，维持自身稳定。练题点全过关1(2019海南高考)下列关于外来物种入侵的叙述，错误的是()A外来物种入侵会对当地群落的演替产生严重的影响B淡水湖泊中出现的水华现象都是由外来物种入侵引起的C水葫芦引入我国后对
24、一些淡水生态系统造成严重影响D入侵植物进入适宜其生长的地区可影响当地物种的生存解析：选B外来物种入侵，如水葫芦疯长，会对当地群落的演替产生严重的影响，A正确；淡水湖泊中出现水华现象的主要原因是生活污水、工业废水排入，导致水体中氮磷含量过高，B错误；水葫芦引入我国后数量疯长，破坏了当地淡水生态系统的稳定性，C正确；入侵植物进入适宜其生长的地区可能呈“J”型增长，会影响当地物种的生存，D正确。2假设动物“沟通”的定义是：发信息者发出信息以改变接收信息者的行为。则下列不属于“沟通”的是()A亲鸟假装翅膀受伤，以吸引天敌的注意，使其远离雏鸟B捕食性萤火虫模拟他种萤火虫的发光信号，以吸引该种雄虫前来，将
25、之捕食C母土拨鼠发出警告叫声，使小土拨鼠及时躲避天敌D老鼠在草丛中跑动的声音，吸引了天敌的注意解析：选D根据题干中对动物“沟通”的定义，可以得出D选项不符合要求，老鼠在草丛中跑动的声音，吸引了天敌的注意，是老鼠的无意识行为，并没有改变接收信息者的行为，不属于动物的“沟通”。3(2021柳州模拟)下图是河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后的净化作用示意图。下列分析错误的是()AAB段溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗B伴随含碳有机物被大量分解，NH等无机盐离子逐渐增加，使藻类大量繁殖CBC段细菌减少的原因是溶解氧减少D该流域轻度污染后的净化作用体现了生态系统具有一定的自我调节能力解
26、析：选CAB段，需氧型细菌大量繁殖，溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗，A正确；由图可知，伴随含碳有机物被大量分解，NH等无机盐离子逐渐增加，为藻类的繁殖提供了更多的矿质元素，进而使藻类大量繁殖，B正确；BC段细菌减少的原因是有机物较少，C错误；该流域轻度污染后的净化作用体现了生态系统具有一定的自我调节能力，若将大量生活污水排入河流，会超出河流自我调节能力的限度而导致其中的生物大量死亡，D正确。一、生命观念用稳态与平衡观分析生态系统的稳定性1稳态与平衡观在生态系统中的表现生态系统中的各种成分相互影响，共同实现系统的物质循环、能量流动和信息传递，生态系统通过自我调节保持相对稳定的状态。如下图所示
27、：2反馈调节在生态系统稳态调节作用比较项目正反馈负反馈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素养训练1(2021西安调研)一个无人管理的小水塘会慢慢变小、变浅，成为一个小沼泽地，然后慢慢地变成一片灌木丛。下列关于该演替过程的叙述，错误的是()A该演替过程中灌木因其在争夺阳光中占优势而取代前一群落成为优势种B该演替过程中各种群的K值不一定都在上升C加强水塘管理会使得群落演替的方向与自然演替的方向不同D该群落最终一定能演替到森林阶段解析：选D该
28、演替过程中灌木因其在争夺阳光中占优势而取代前一群落成为优势种，A正确；该演替过程中各种群的K值不一定都在上升，有的上升，有的下降，B正确；加强水塘管理会使得群落演替的方向与自然演替的方向不同，C正确；在气候条件适宜的情况下，可以演替到森林阶段，如果在干旱的荒漠地区，群落的演替就很难形成森林，或许只发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段，D错误。2下列关于生态系统自我调节能力的叙述，错误的是()A森林中，害虫数量增多时食虫鸟也会增多，害虫种群的增长就受到抑制，这属于生物群落内的负反馈调节B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C自我调节能力强的生态系统，其稳定性也高D当外界干
29、扰强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力将会减弱解析：选C自我调节能力强的生态系统，其抵抗力稳定性高，但恢复力稳定性低。3在水库的上游，将废弃农田和盐碱地改造成大面积芦苇湿地，通过生物降解、吸收，可以有效解决城市生活污水和农业生产对水源造成的污染问题，使水库水质得到明显改善。下列相关说法错误的是()A湿地中生物种类多样，可利用负反馈调节维持其结构和功能的相对稳定B从农田到芦苇湿地的变化，体现了人类活动使群落演替按照不同于自然演替的方向进行C芦苇湿地构成了一个在物质和能量上自给自足的生态系统D该湿地不同地段物种组成上的差异是群落水平结构的体现解析：选C芦苇湿地生态系统在物质上能自给自足，但是
30、在能量上，任何生态系统都需要不断得到来自系统外能量的补充，以便维持正常功能。因此芦苇湿地生态系统需要从外界吸收太阳能，在能量上不是自给自足。4全国各地的新农村建设极大地改善了农民的生产生活条件，但有些地方也因此出现了一些生态问题。请据图回答下列问题：(1)某小型湖泊旁边有很多荒地，图甲表示某荒地在春季时主要生物之间的食物关系，图乙是图甲相应的能量金字塔。在图甲中，鸟与昆虫的关系属于_，蛇在图乙中属于_(填图中字母)营养级层次。在春季，随植被越来越茂盛，昆虫的数量也随之而增加，昆虫总体上会呈现“S”型增长，主要原因是在生态系统中普遍存在_调节，它是生态系统自我调节能力的基础。(2)草原上不同地段
31、上分布着种类和密度不同的牧草，在水平方向上它们通常呈_分布。草原上的植被能防风固沙、保持水土，对于缓解相邻地区的沙尘天气有一定作用，这就体现了生物多样性的_价值。(3)图丙表示污水排放量对湖泊中各生物的生物量的影响。在污水排放量较小时，生物量的变化不大，说明该生态系统具有一定的_稳定性。(4)外来物种黄花刺茄侵入草原后，在短期内数量迅速增加。黄花刺茄的茎秆和果实上长满尖锐的毛刺，毛刺对动物来说是一种_信息，能有效降低动物对黄花刺茄的取食欲望，这表明生态系统中的信息传递具有_功能。解析：(1)由图中食物链可知，蛇在图乙中属于三、四营养级层次，因此在乙图中属于A、B营养级层次；在春季，随植被越来越
32、茂盛，昆虫的数量也随之而增加，总体上会呈现“S”型增长，主要原因是在生态系统中普遍存在负反馈调节，它是生态系统自我调节能力的基础。(2)草原上不同地段上分布着种类和密度不同的牧草，这属于水平结构，其特征是呈镶嵌分布。(3)生态系统具有一定的抵抗力稳定性，故在污水排放量较小时，生物量的变化不大，但生态系统的自我调节能力有一定限度，随着排污量增加，最终生态系统会崩溃。(4)黄花刺茄的茎秆和果实上长满尖锐的毛刺，毛刺通过光传递给动物，因此对动物来说是一种物理信息；这能有效降低动物对黄花刺茄的取食欲望，这表明生态系统中的信息传递具有调节种间关系，维持生态系统的稳定功能。答案：(1)捕食和竞争A、B负反
33、馈(2)镶嵌间接(3)抵抗力(4)物理调节种间关系，维持生态系统的稳定二、长句作答生态学的基本原理分析及其应用常考角度1理解记忆生态学的基本概念、原理类例1(2019全国卷，节选)某果园中存在A、B两种果树害虫，果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫；使用人工合成的性引诱剂Y诱杀B可减轻B的危害。A和B之间存在种间竞争关系，种间竞争通常是指_。答案两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象例2(2020山东等级考)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。某土壤中部分生物类群及食物关系如图所示，三种农业
34、模式土壤生物情况如表所示。(1)土壤中的线虫类群丰富，是土壤食物网的关键组分。若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级，与食细菌线虫相比，捕食性线虫同化能量的去向不包括_。某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统，其判断依据是_。(2)取样深度不同，土壤中生物种类不同，这体现了群落的_结构。由表中数据可知，土壤生态系统稳定性最高的农业模式为_，依据是_。(3)经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他生物类群，从土壤生物食物关系的角度分析，捕食性线虫体内镉含量高的原因是_。(4)植食性线虫主要危害植物根系，研究表明，长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数量减少，依据图中信息分析，主要原因是
35、_。解析(1)据题图食物网可知，捕食性线虫是最高营养级，而食细菌线虫位于中间营养级，因此捕食性线虫同化能量的去向不包括流入下一个营养级。土壤中各类土壤生物组成的生物群落和无机环境相互作用形成统一整体，因此是一个生态系统。(2)不同深度的土壤中生物种类不同，这体现了群落的垂直结构。由表格数据可知，有机农业模式下土壤中的生物组分最多，食物网的复杂程度最大，稳定性最高。(3)镉容易在生物体内积累，并随着食物链的延长而在高营养级生物体内不断富集。由于该食物网中捕食性线虫所处的营养级最高，所以其体内镉含量最高。(4)根据图中信息可知，施用有机肥首先导致腐生细菌增加，进而导致食细菌线虫增加，引起捕食性线虫
36、增加，植食性线虫因被大量捕食而减少，减少量多于因植物根系增长而增加的量，最终会导致植食性线虫的数量减少。答案(1)流入下一个营养级土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体(2)垂直有机农业生物组分多，食物网复杂程度高(3)镉随着食物链的延长逐渐积累(4)长期施用有机肥后腐生细菌增加使食细菌线虫增加，引起捕食性线虫增加，植食性线虫因被大量捕食而减少，减少量多于其因植物根系增长而增加的量增分指导1常考内容和方式高考要求考生对基础知识部分内容的掌握必须扎实牢靠，对基础性内容在试题命制中尽量涵盖。生态学的基本概念和原理是考生应用和创新的基础，是高考常考的内容之一。在命题方式
37、上，常采用给出一定的问题情境，让考生从中辨别作答。2备考方法和策略生态学原理问题大多基础性较强，难度不高，因此对此类问题的解答要力争不失分，为达到这一目标，主要从以下两个方面着手。一是临场答题要具有看清问题本质的“火眼金睛”。有的一眼就能看出考查内容，如例1和例2第(1)小题，直接考查种间竞争和生态系统的概念。有些问题仅仅是看着复杂，其实就是在教材中学习的基本原理，如例2第(2)、(3)小题，实际考查了生态系统稳定性高和生物富集的原理，等等。二是功夫下在平时。扎实牢靠的基础要靠平时的积累，复习备考时可采用“拉清单”的方法，把生态学的基本概念和原理罗列其中，然后逐一对照解决。常考角度2解释生态学
38、现象类例1(2020全国卷，节选)假设某种蓝藻(A)是某湖泊中唯一的生产者，其密度极大，使湖水能见度降低。某种动物(B)是该湖泊中唯一的消费者。该湖泊水体中A种群密度极大的可能原因是_(答出2点即可)。答案水体富营养化，没有其他生产者的竞争例2(2018全国卷)大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用，这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响，此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。回答下列问题：(1)当某种大型肉食性动物迁入到一个新的生态系统时，原有食物链的营养级有可能增加。生态系统中食物链的营养级数量一般不会太多，原因是_。(2)如果将顶级肉
39、食性动物引入食物网只有三个营养级的某生态系统中，使得甲、乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转，即该生态系统中甲的数量优势地位丧失。假定该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的，那么根据上述“恐惧生态学”知识推测，甲的数量优势地位丧失的可能原因是_(答出一点即可)。(3)若某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现，会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度。根据上述“恐惧生态学”知识推测，产生这一结果的可能原因有_(答出两点即可)。解析(1)生态系统中能量沿食物链的传递特点是单向流动、逐级递减。食物链中生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了，传递到下一营养级的能量较少，所以一条食物链
40、的营养级数量一般不会太多。(2)根据题中信息可知，顶级肉食性动物对环境中的植食性动物有驱赶作用，这种作用是建立在“威慑”与“恐惧”基础上的。甲的数量优势地位丧失的原因可能是其对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高，导致甲逃离该生态系统的数量比乙多。(3)大型肉食性动物捕食野猪或野猪因恐惧减少了采食，从而减轻了野猪对该地区农作物的破坏。答案(1)生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了，传递到下一营养级的能量较少(2)甲对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高，顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多(3)大型肉食性动物捕食野猪；野猪因恐惧减少了采食增分指导1常考内容和方式解释生态学现象类试
41、题考查“变化”的内容较多，比如无机环境变化的原因、生物数量变化的原因、生态位的变化，等等。在命题方式上是灵活多样的，但有一个共同的特点就是提供真实的、科学的问题情境，对考生的阅读理解能力提出了新的要求，这也是对考生核心素养发展水平的一种评价方式。2解答方法解释生态学现象出现的原因最重要的一个原则就是“拉关系”。生态系统本身就是生物与生物、生物与无机环境相互作用形成的统一整体，各种因素彼此之间存在千丝万缕的联系，所以在解释某一生态学现象时要善于从其周围找原因，通俗地称为“拉关系法”。比如例1解释A种群密度极大的原因，只要把它的“关系”拉出来非生物因素、生物因素，这样就容易解释了。再比如例2第(1
42、)小题解释食物链的营养级数量一般不会太多的原因，只要把它的能量“关系”拉出来更多是通过其他途径损耗了，问题就解释通了。其他问题分析也是如此，学习中多尝试练习应用。常考角度3解决实际问题类例1(2018全国卷，节选)下图是某农业生态系统模式图。 据图回答下列问题：(1)生活垃圾中的细菌和真菌属于分解者，在生态系统中分解者的作用是_。(2)根据生态系统中分解者的作用，若要采用生物方法处理生活垃圾，在确定处理生活垃圾的方案时，通常需要考虑的因素可概括为3个方面，即_。答案(1)将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物(2)待分解垃圾的性质，引进的分解者生物的种类，处理环境的理化条件例2(2018北京高
43、考，节选)因含N、P元素的污染物大量流入，我国某大型水库曾连续爆发“水华”。为防治“水华”，在控制上游污染源的同时，研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼，对该水库生态系统进行修复，取得了明显效果。(1)藻类吸收利用水体中的N、P元素，浮游动物以藻类为食，银鱼主要以浮游动物为食。由右图可知，将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后，造成银鱼生物积累量_，引起该变化的原因是_。(2)鲢鱼和鳙鱼是人们日常食用的鱼类。为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用，在保持良好水质的同时增加渔业产量，以实现生态效益和经济效益的双赢，请提出两条具体措施_。答案(1)明显下降鲢、鳙与银鱼在食
44、物上存在竞争关系(2)定期适度捕捞鲢、鳙；定期合理投放鲢、鳙；控制性捕杀鲢、鳙的捕食者；控制人类活动(工业、农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响增分指导1常考内容和方式生态文明建设是我国倡导和实施的一项基本战略，从这一高度理解生态类问题尤为重要。高考强调学以致用，在命题上一定会坚持理论联系实际的原则，使用贴近时代、贴近社会、贴近生活的素材，考查考生运用生态学原理解决生产问题、环境保护的问题、野生动植物资源调查和保护问题，等等。2解答方法根据生态学的原理解答实际应用的问题一个主要思路就是通盘考虑。因为要解决实际的环境问题，往往涉及环境中的无机物的种类、成分性质，涉及食物链中生产者、消费者及其
45、关系，涉及分解者种类、数量，涉及人类活动的干扰和社会经济生活，等等。只有通盘考虑，养成辩证思维的习惯，才能开阔思路，准确综合运用知识解答问题。如例1第(2)小题，处理生活垃圾要考虑的因素，需要通盘考虑垃圾的类型、分解者种类以及分解所需的条件，就可以准确组织出来答案。再比如例2第(2)小题，提出具体的措施就可以进行“通盘考虑”打开思路，合理作答。素养训练1(2021唐山调研)如图甲表示某草原生态系统中的部分食物网，图乙表示该草原食草动物捕食强度对生产者有机物积累速率的影响，请据图回答问题：(1)图甲中，鹰处于第_营养级，该生态系统中除图甲中包含成分外还有_。(2)图甲中，鹰的能量来源于蛇的比例为
46、m，若鹰增重y kg时至少需要兔为x kg，则y_(用x、m表示)。(3)图甲中，蛇的消失导致鹰的数量增加的原因是_。(4)图乙中，食草动物捕食强度低于a时，生产者有机物积累速率随捕食强度的增加而增大，原因可能是_。(5)据图乙分析，确定该草原最大载牧量时，食草动物捕食强度不能超过_点水平(填字母)。其原因是_。解析：(1)图甲中共包含3条食物链，鹰处于第三和第四营养级，图甲表示的是食物网，包含生态系统的生产者和消费者，缺少分解者和非生物的物质和能量。(2)至少需要食物，则按20%的传递效率计算，鹰的能量来源于蛇的比例为m，若鹰增重y kg，来源于兔的能量xmy20%20%(1m)y20%，解
47、得yx。(3)蛇消失，则鹰的营养级降低，获取的能量增加，所以鹰的数量增加。(4)食草动物捕食强度低于a时，生产者有机物积累速率随捕食强度的增加而增大，原因可能是食草动物的捕食作用降低了植物间的斗争，植物获取的阳光增加。(5)确定该草原最大载牧量时，食草动物捕食强度不能超过c点，超过c点以后生产者有机物积累速率小于零，生态系统会遭到破坏。答案：(1)三、四分解者和非生物的物质和能量(2)x(3)鹰的营养级降低，获取的能量增加，所以鹰的数量增加(4)食草动物的捕食作用降低了植物间的斗争(5)c超过c点以后生产者有机物积累速率小于零，生态系统会遭到破坏2(2021绵阳模拟)动物个体在其生存的环境中，
48、可能表现出三种类型的分布格局：均匀分布、随机分布和集群分布。如果个体在空间和时间上接近相邻的其他个体时，能以某种方式获得好处，当许多个体都这样做时就会形成集群分布，这种现象可称为“自私牧群原则”。有一种昆虫叫“十七年蝉”，它的幼虫需要在地下生活17年，在17年后的夏季爬出地面转化为成虫，成虫仅能存活约1个月。如图是出现在某地的一个“十七年蝉”种群的密度变化和被鸟类捕食百分比的变化。回答下列问题：(1)该地的十七年蝉构成了一个种群，具有一系列的数量特征，其中，种群最基本的数量特征是_。调查十七年蝉的种群密度，一般不采用标志重捕法，其原因可能是_。(2)根据图分析，在空间上，十七年蝉的成虫在其生存
49、环境中的分布格局的类型最可能是_。判断的理由是_。(3)在时间上，十七年蝉表现出了高度同步化的生命周期，在种群的正常生命周期之外，没有发现过早或过晚出现该种蝉。根据“自私牧群原则”分析，其原因可能是_。解析：(1)种群密度是种群最基本的数量特征。十七年蝉的活动能力弱，活动范围小，幼虫分布于地下，成虫栖息于树上，个体较小，难以捕捉，因此调查十七年蝉的种群密度，一般不采用标志重捕法。(2)根据图分析，种群密度小时被鸟类捕食率高，密度大时被捕食率低，密度大有利于生存。因此在空间上，十七年蝉的成虫在其生存环境中最可能呈集群分布。(3)若该种蝉过早或过晚出现，此时种群密度较小，容易被鸟类捕食而被淘汰，个
50、体难以从群体中获益，被选择下来的是高度同步化的大种群。因此在时间上，十七年蝉表现出了高度同步化的生命周期，在种群的正常生命周期之外，没有发现过早或过晚出现该种蝉。答案：(1)种群密度十七年蝉的活动能力弱，活动范围小，个体小难以捕捉(2)集群分布种群密度小时被鸟类捕食率高，密度大时被捕食率低，密度大有利用于生存(3)若过早或过晚出现的该种蝉，此时种群密度较小，容易被鸟类捕食而被淘汰，个体难以从群体中获益，因此被选择下来的是高度同步化的大种群3(2021西安调研)丛枝菌根(AM)真菌是土壤中重要的微生物类群之一，AM真菌可以与宿主植物的根系形成菌丝体网络，增加宿主植物对矿质元素的吸收，从而促进宿主
51、植物的生长，同时AM真菌自身必须依赖宿主植物为其提供光合产物以维持存活与生长。请回答下列问题：(1)AM真菌与宿主植物之间是_关系。AM真菌促进植物生长是因为其能够提高宿主植物对土壤中N、P等养分的吸收效率，N、P可共同用于合成_(至少填2种)等有机物。(2)研究发现，利用AM真菌可对退化草原进行恢复与治理，此过程属于群落的_演替。在对退化草原进行恢复与治理过程中特别强调该生态系统的_能力与生物的适应性，充分依靠生态系统自身的能力并以人为手段使退化草原生态系统的_和功能恢复到(或接近)原状。(3)AM真菌能在一定程度上提高草本植物的抗病能力，据题干推测其机理可能是_。解析：(1)根据题干信息可
52、知，AM真菌与宿主植物之间是互利共生关系。核酸、ATP、磷脂等有机物中含有N、P元素，因此N、P可共同用于合成核酸、ATP、磷脂等有机物。(2)利用AM真菌可对退化草原进行恢复与治理，此过程属于群落的次生演替。在对退化草原进行恢复与治理过程中特别强调该生态系统的自我调节能力与生物的适应性，充分依靠生态系统自身的能力并以人为手段使退化草原生态系统的结构和功能恢复到原状。(3)AM真菌与宿主植物的根系形成菌丝体网络，通过与病原菌竞争植物根系的位置，从而阻止病原菌入侵。因此AM真菌能在一定程度上提高草本植物的抗病能力。答案：(1)互利共生核酸、ATP、磷脂(2)次生自我调节结构(3)AM真菌与宿主植物的根系形成菌丝体网络，(通过与病原菌竞争植物根系的位置)从而阻止病原菌入侵(或通过AM真菌形成的菌丝体网络促进宿主植物对矿质元素的吸收，从而促进植物生长)
