2018届高考生物一轮复习第九单元生物与环境第四讲生态系统的物质循环信息传递及稳定性学案.docx

第四讲生态系统的物质循环、信息传递及稳定性考纲展示1生态系统中物质循环的基本规律及其应用()2.生态系统中的信息传递()3.生态系统的稳定性()4.实验：探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替授课提示：对应学生用书第221页一、生态系统的物质循环1物质循环(1)概念：组成生物体的各种元素在生物群落与无机环境间不断地循环的过程。(2)特点：全球性、反复利用、循环流动。(3)与能量流动的关系：二者同时进行，相互依存，不可分割。(4)意义：通过能量流动和物质循环使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起，形成一个统一整体。2碳循环(1)碳在无机环境中的存在形式：CO2和碳酸盐。(2)碳在无机环境与生物群落之间的循环形式：CO2(主要)。(3)循环过程：碳从无机环境到生物群落是通过光合作用、化能合成作用实现的；从生物群落到无机环境则是通过动植物的呼吸作用和微生物的分解作用实现的。3温室效应(1)形成原因：大量化石燃料的燃烧，大气中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。(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。二、生态系统的信息传递1信息的种类(连线)组合顺序：(1)b_(2)c_(3)a2信息传递的作用及应用作用或应用在生态系统中的作用个体水平：生命活动的正常进行，离不开信息的作用种群水平：生物种群的繁衍，也离不开信息的传递群落和生态系统水平：调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定在农业生产中的应用提高农产品或者畜产品的产量；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。2形成原因：生态系统内部具有一定的自我调节能力；其调节机制为负反馈调节。3类型(1)抵抗力稳定性概念：生态系统抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状的能力。规律：生态系统中的组分越多，营养结构越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高，反之则越低。特点：调节能力有一定限度，超过限度，自我调节能力就遭到破坏。(2)恢复力稳定性概念：生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。规律：干扰程度不同，其恢复速度和时间也不一样。与抵抗力稳定性的关系：一般情况下二者存在着相反的关系，抵抗力稳定性较高的生态系统，恢复力稳定性较低，反之亦然。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，保证生态系统内部结构和功能的协调。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。信息传递在农业生产中的应用有两个方面：一是提高农产品或畜产品的产量；二是对有害动物进行控制。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。物质循环、信息传递和稳定性的5个易混易错点(1)物质循环中的“物质”与“范围”的界定参与物质循环的“物质”是指组成生物体的化学元素。循环的范围是生物圈，而不是具体的某一生态系统。(2)碳在生态系统各成分之间的传递并不都是双向的，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他各成分间的传递均是单向的。(3)生态系统信息传递范围易误信息传递范围：种群内部个体之间、种群之间及生物与无机环境之间，不包括细胞之间的传递。(4)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。(5)抵抗力稳定性和恢复力稳定性的判断某一生态系统在彻底破坏之前，受到外界干扰，遭到一定程度的破坏而恢复的过程，应视为抵抗力稳定性，如河流轻度污染的净化；若遭到彻底破坏，则其恢复过程应为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。授课提示：对应学生用书第223页考点一生态系统的物质循环核心考点通关1物质循环概念分析(1)物质：组成生物体的化学元素，如C、H、O、N、P、S等。(2)循环范围(两个支点)：生物群落和无机环境之间。(3)循环特点：具有全球性、循环性。2碳循环过程分析由图可知：(1)碳的存在形式与循环形式在生物群落和无机环境间：主要以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：主要以CO2和碳酸盐形式存在。(2)碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用和化能合成作用。(3)碳返回无机环境的途径有三个：一是分解者的分解作用；二是动植物的呼吸作用；三是化石燃料的燃烧。(4)碳元素在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是相互的，其他成分之间的传递都是单向的。由以上分析，碳循环过程可归纳为：3温室效应的形成原因、影响及缓解措施(1)大气中CO2含量持续增加是形成温室效应的主要原因工厂、汽车、飞机、轮船等对化石燃料的大量使用，向大气中释放大量的CO2。森林、草原等植被大面积的破坏，大大降低了对大气中CO2的调节能力。(2)影响气候变暖会使冰川雪山融化，海平面上升，这样就使沿海城市和国家面临灭顶之灾。由于气候变化，也改变了降雨和蒸发机制，影响农业和粮食资源的生产。降雨量的变化使部分地区更加干旱或更加雨涝，并使病虫害增加。(3)缓解措施植树造林种草，增加绿地面积。减少化石燃料的燃烧。开发清洁能源。4能量流动与物质循环之间的关系(1)区别项目能量流动物质循环(以碳循环为例)形式以有机物为载体主要是无机物过程沿食物链(网) 单向流动在无机环境和生物群落间往复循环特点单向流动、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)(2)联系两者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。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无机环境之间循环往返。5碳循环模式图及变式(1)碳循环过程示意图(2)将上图换成字母，有以下三种变式图形解读图1，先根据双向箭头确定A和B应为生产者或大气CO2库，再由多个单向箭头可判断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，剩下的C为消费者。图2，根据A与C之间的双向箭头及C有多个单向箭头判断：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。图3，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。然后观察剩余的几个成分，其中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则为消费者。易混易错关于物质循环的2个易混易错点(1)误认为在生物群落中碳都是以CO2的形式进行循环的：在生态系统中，碳元素主要以CO2的形式循环，其含义是指碳元素从无机环境进入生物群落以及由生物群落返回无机环境是以CO2的形式进行的，但在生物群落内碳元素则是以含碳有机物的形式进行传递的。(2)误认为能量伴随着物质循环而循环：物质循环流动，能量单向流动不循环，所以不能说能量伴随着物质循环而循环。题组突破演练题组一物质循环的过程及特点1(2017黑龙江双鸭山模拟)某同学画出3幅表示生态系统部分碳循环示意图，下列分析错误的是()A碳元素在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他成分都是单向的。因此，3幅图中生产者都是AB图1中C能促进生态系统的物质循环和能量流动C图2中A、B、D、E构成群落，碳在其中流动的形式是有机物D若使图1、图2、图3完整表示碳循环，需补充化石燃料燃烧产生CO2解析：图1中A为生产者，图2中A为生产者，图3中E为生产者，A错误；图1中C能促进生态系统的物质循环和能量流动，B正确；图2中A为生产者，C为无机环境，E为分解者，B、D为消费者，A、B、D、E构成群落，碳在其中流动的形式是有机物，C正确；图1、图2、图3需补充化石燃料燃烧产生CO2，表示完整碳循环，D正确。答案：A2.如图表示生态系统中碳循环的部分过程，其中甲、乙、丙、丁组成生物群落。相关分析错误的是()A增多是温室效应产生的主要原因B图中箭头可以表示碳元素的循环方向C甲、乙种间关系的调节还需要信息传递的作用D无机环境中的CO2可以来自细胞呼吸解析：由图示可知，甲是生产者，丁是分解者，乙、丙是消费者。温室效应产生的主要原因是化石燃料的大量燃烧；物质是循环的，因此图示中的箭头可以表示碳元素的循环方向；信息传递可以调节种间关系；无机环境中的二氧化碳可以来自生物的细胞呼吸，也可以来自化石燃料的燃烧。答案：A题组二生态系统的能量流动与物质循环的分析3生态系统的物质循环和能量流动主要是通过食物链来完成的。有关食物链的表述不正确的是()A食物链是一条物质转换链，也是一条能量传递链B食物链是一条价值增值链，设计食物链能使能量被多层次利用C在人工生态系统中，设计食物链能提高能量的转化效率D在人工生态系统中，增加或延长食物链不能提高生态系统的稳定性解析：在人工生态系统中，增加或延长食物链能够提高生态系统的稳定性，同时获得更多的产品。答案：D4(2017贵州贵阳监测)在不考虑物质输入和输出的情况下，某同学构建了一般生态系统的结构模型(如图)。请据图回答下列问题：(1)图中A、B和C分别代表生态系统成分中的_、_和_。这个模型中，没有体现的成分是_。(2)太阳能被A通过_转化为化学能，固定在有机物中。B从A获得的能量远少于A固定的能量，主要是因为_。(3)通常，在一个生态系统中，通过过程，A从C那里得到的是_(填“物质”“能量”或“物质和能量”)；通过过程，C从B那里获得_(填“物质”“能量”或“物质和能量”)。由此分析可知，物质和能量在系统内被利用的差异在于： _。解析：(1)太阳能通过生产者进入生态系统中，所以，图中A为生产者，又因为A与C间存在双向箭头，故C为分解者，B为消费者。在生态系统的成分中，除了生产者、消费者和分解者外，还应有非生物的物质和能量。(2)太阳能需通过生产者的光合作用转化为化学能，消费者从生产者中获得的能量远少于生产者固定的能量，这是因为生产者固定的能量一部分用于自身生长、发育、繁殖等生命活动，一部分通过自身的呼吸作用散失，一部分作为遗体、排出物等不能进入下一营养级。(3)过程中生产者从分解者那里只能获得一些无机物，不能获得能量，而过程中消费者的遗体、粪便等中的物质和能量可供分解者所利用，说明生态系统中的物质能循环利用，但能量不能循环。答案：(1)生产者消费者分解者非生物的物质和能量(2)光合作用一部分能量用于A的生长、发育、繁殖等生命活动，一部分通过呼吸作用散失，一部分作为排出物、遗体、残枝败叶不能进入下一营养级(3)物质物质和能量物质可循环利用，能量利用是单向的，不循环的考点二生态系统的信息传递核心考点通关一、生态系统信息传递的类型、范围及特点1类型来源传递形式举例物理信息光、声、温度、湿度、磁力等物理过程萤火虫的光、哺乳动物的体温化学信息生物的代谢活动化学物质，如生物碱、有机酸、性外激素等昆虫的性外激素、狗利用小便气味作标记行为信息动物的特定行为特征动物的特殊行为蜜蜂跳舞、孔雀开屏2.范围 (1)作用：决定能量流动与物质循环的方向和状态。(2)表现：信息传递存在于生态系统的各种成分之间，把生态系统的各个组成部分联系成一个整体，而且具有调节生态系统稳定性的作用。3信息传递的特点信息传递的方式不像物质循环那样是循环的，也不像能量的流动是单向的，而往往是双向的，有从输出者向输入者的信息传递，也有从输入者到输出者的反馈。4信息传递在农业生产中的应用(1)提高农产品和畜产品的产量：养鸡业在增加营养的基础上延长光照时间可以提高产蛋率；用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物及树木等的种子，可以提高发芽率、获得增产；模拟动物信息吸引大量传粉动物，可提高果树的传粉率和结实率。(2)对有害动物进行控制：黏虫成虫具有趋光性，对蜡味特别敏感，生产上就利用这一点，在杀菌剂中加入蜡类物质诱杀黏虫；人们还可以利用性引诱剂“迷向法”防治害虫。二、信息传递与生态系统其他功能的比较能量流动物质循环信息传递特点单向流动，逐级递减循环运动，反复利用往往是双向的范围生态系统中各营养级生物圈生物之间，生物与无机环境之间途径食物链和食物网多种地位生态系统的动力生态系统的基础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，形成一个统一整体易混易错信息传递的2个易混易错点(1)误认为生态系统的信息传递包括细胞之间的信息传递：生态系统的信息传递不包括细胞之间的信息传递，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。(2)误认为生态系统的物理信息只来源于环境：物理信息既可以来源于环境，如光、电、波等；也可以来源于生物，如花的颜色、鸟的鸣叫。题组突破演练题组一信息传递的种类、特点及应用5萤火虫通过闪光来识别同伴；草原上的鸟在发现天敌后，雄鸟急速起飞，扇动翅膀为雌鸟发出信号；某种植物根系能分泌一种使休眠的真菌孢子发芽的化合物，如将这类物质在作物播种前施入土中，就可以使休眠孢子提前发芽，使其找不到寄主而死亡。以上三个实例分别体现了哪一类信息的作用()A物理信息；化学信息；行为信息B物理信息；行为信息；化学信息C行为信息；物理信息；化学信息D化学信息；行为信息；物理信息解析：生态系统中信息的分类是以传递信息的载体为依据来划分的。物理信息是通过物理因素、物理过程来传递的，如光、声、温度、磁力等；传递化学信息的是一些化学物质，如性外激素等；行为信息是通过动物的特殊行为、动作这些“肢体语言”来传递和表达的。题干中植物根系分泌的是一种化学物质，很明显属于化学信息。鸟发现天敌后，做出了很夸张的动作，强调的是特殊的行为，所以属于行为信息。答案：B6据了解，野生扬子鳄种群的雌、雄比例一般稳定在51左右，这样的性别比是由孵化时的温度所决定的。繁殖季节雄性扬子鳄发出“轰轰”的声音，雌性扬子鳄则根据声音大小选择巢穴位置。当声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫潮湿温度较低处，则会产生较多的雌鳄。以上事实说明生态系统中信息传递()A能够调节生物种间关系，以维持生态系统的稳定B维持生物体正常生命活动，调节生物内环境的稳态C影响生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定D对生物进行自然选择，促进生物进化解析：根据题干信息可知，生态系统中信息传递能够影响生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定。答案：C题组二生态系统的功能分析比较7(2017四川成都测试)下列有关生态系统功能的描述，错误的是()A分解者的分解作用是物质循环的关键环节之一B物质流是循环的，能量流是单向的，信息流既可以是双向的也可以是单向的C一个生态系统的营养级越多，营养结构越复杂，恢复力稳定性越高D信息传递有利于沟通生物群落与非生物环境之间、生物与生物之间的关系，具有调节生态系统稳定性的作用解析：物质循环的关键成分是生产者和分解者，A正确；能量流动是单向的，物质循环具有全球性和循环性，信息传递是单向或双向的，B正确；营养结构越复杂，生态系统抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越低，C错误；信息传递的功能之一是调节生物种间关系，维持生态系统的稳定性，D正确。答案：C8(2017山东潍坊模拟)图一是庭院经济生态农业模式图；图二是能量流经牛这一营养级的示意图。请据图回答下列问题：(1)庭院经济模式运用的生态学基本原理是_。(2)图一中共有_条食物链，其中人占第_营养级。(3)庭院里的卷心菜被菜粉蝶幼虫取食后，能放出特殊香味吸引菜粉蝶的天敌，这种现象体现了生态系统的_功能，说明该功能具有_的作用。(4)图二中代表_；由图二可知，生态系统中能量流动的特点是_。解析：(1)庭院经济模式运用了物质循环再生、能量多级利用的生态学原理。(2)图一中有农作物人、农作物鸡人、农作物牛人3条食物链。(3)卷心菜被菜粉蝶幼虫取食后，能放出特殊香味吸引菜粉蝶的天敌，这属于信息传递功能中的化学信息的传递。通过该功能能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的相对稳定。(4)图二中代表牛同化的能量，代表牛用于自身生长发育和繁殖的能量，代表人(下一营养级)摄入的能量，代表流入分解者的能量，代表牛呼吸作用散失的能量。图二中人只能获得牛同化能量的很少一部分，这体现了生态系统能量单向流动、逐级递减的特点。答案：(1)物质循环再生、能量多级利用(2)3二、三(3)信息传递调节种间关系，维持生态系统的相对稳定(4)人(下一营养级)摄入的能量单向流动、逐级递减考点三生态系统的稳定性核心考点通关1对生态系统稳定性的理解(1)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，可用右图曲线表示。(2)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，物质的输入与输出保持相对平衡。(3)生物多样性是生态系统稳定性的基础生物多样性营养结构复杂程度自我调节能力大小稳定性强弱。2生态系统的反馈调节机制(1)负反馈调节抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。作用结果：使生态系统达到并保持平衡和稳态。示例：森林中的食虫鸟和害虫的数量变化。如图所示：意义：生态系统自我调节能力的基础。(2)正反馈调节加速最初发生变化的那种成分所发生的变化。作用结果：使生态系统远离平衡状态。示例：如图所示，若一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼类死亡。因此，由于正反馈的作用，污染会越来越严重，鱼类的死亡速度也会越来越快。3生态系统自我调节能力辨析(1)实例河流：森林：(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迅速丧失，生态系统难以恢复。4抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质保持自身结构功能相对稳定恢复自身结构功能相对稳定核心抵抗干扰，保持原状遭到破坏，恢复原状特点调节能力有一定限度，超过限度，自我调节能力遭到破坏生态系统在受到不同的干扰后，其恢复速度与恢复时间是不一样的影响因素二者联系一般呈相反关系：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；二者与营养结构复杂程度的关系，如图所示：5.通过曲线图辨析抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系图形解读(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之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。(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，即x与y越大，则说明这个生态系统的总稳定性越低。题组突破演练题组抵抗力稳定性与恢复力稳定性分析9下列有关生态系统稳定性的叙述，错误的是()A抵抗力稳定性弱的生态系统恢复力稳定性一定强B生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节C适当增加草原生态系统的物种丰富度可有效提高其抵抗力稳定性D“野火烧不尽，春风吹又生”体现了生态系统的恢复力稳定性解析：有些生态系统，如苔原，抵抗力稳定性与恢复力稳定性都较低，A错误；生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节，B正确；生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性就越低，抵抗力稳定性就越高，C正确；“野火烧不尽，春风吹又生”体现了生态系统的恢复力稳定性，D正确。答案：A10生态系统的稳定性与营养结构的复杂程度有着一定的关系，在如图所示曲线中能准确表示两者关系的是(a代表抵抗力稳定性，b代表恢复力稳定性)()解析：生态系统的抵抗力稳定性随营养结构复杂程度增加而增大；恢复力稳定性随营养结构复杂程度增加而减小。答案：A11(2017河南名校摸底)图甲表示某草原生态系统中的食物网，图乙代表某生态系统功能随时间的变化曲线。请据图分析回答下列问题：(1)图甲的生物中，含能量最少的是_，能量流动的特点是_。(2)图甲的食物链中，草为兔提供了可以采食的信息，猫头鹰能够依据兔留下的气味去猎捕，兔同样也可以依据猫头鹰的气味或行为特征去躲避猎捕，这说明了信息传递的作用是_。(3)图乙中两条虚线之间的部分表示_。(4)y表示一个外来干扰对生态系统的影响，y越大，说明该生态系统_；x越大，说明该生态系统_。解析：(1)根据能量流动的特点单向流动、逐级递减可知，猫头鹰所处的营养级最高，所含能量最少。(2)信息传递能调节草与兔、兔与猫头鹰之间的捕食关系，以维持生态系统的稳定。(3)生态系统的稳态是一个动态平衡过程，处于波动过程中，图乙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。(4)y表示一个外来干扰对生态系统的影响，y越大，说明该生态系统抵抗力稳定性越弱；x表示恢复正常所需要的时间，x越大，说明该生态系统恢复力稳定性越弱。答案：(1)猫头鹰单向流动、逐级递减(2)调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定(3)生态系统功能正常的作用范围(4)抵抗力稳定性越弱恢复力稳定性越弱生态系统抵抗力稳定性大小的判断(1)对于极地苔原(冻原)，由于物种组分单一、结构简单，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。(2)增加物种丰富度可以提高生态系统的稳定性，对自然生态系统应加强生物多样性保护，而对人工生态系统可适当增加物种的多样性。考点四设计并制作生态缸，观察其稳定性(实验探究)核心考点通关1实验原理(1)生态缸中必须包括生态系统的四种成分，特别需要注意必须有足够的分解者。(2)各种生物之间以及生物与无机环境之间必须能够进行物质循环和能量流动。(3)生物之间要有合适的食物链结构，生物的数量不宜过多。(4)生态缸必须是透明的，这样可保证生态缸中有充足的太阳能。当然，生态缸中一定要封闭，防止外界生物或非生物因素的干扰。2实验流程3设计要求及分析相关分析设计要求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活力，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透明为光合作用提供光能；保持生态缸内温度；便于观察生态缸宜小不宜大，缸中的水量应占其容积的4/5，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采光用较强的散射光防止水温过高导致水生植物死亡选择生命力强的生物，动物不宜太多，个体不宜太大减少对O2的消耗，防止生产量消耗量4.生态缸稳定性观察与分析(1)观察稳定性，可通过观察动植物的生活情况、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。(3)如果生态缸是一个开放的生态系统，那么生态系统的成分复杂，自我调节、自我修复和自我延续的能力强，在没有巨大外界环境干扰的情况下会长期保持相对稳定。题组突破演练题组实验的原理及设计要求分析12将水生植物和小鱼放入盛有水的玻璃缸中，密闭后置于光照、温度等适宜条件下。下列相关叙述，错误的是()A植物为鱼的生存提供氧气B鱼可为植物的光合作用提供CO2C能量流动可以从植物到鱼，也可以由鱼到植物D若该玻璃缸长期置于黑暗中，鱼和植物将会死亡解析：植物能进行光合作用，为鱼的生存提供氧气，A正确；鱼进行呼吸作用产生二氧化碳，为植物的光合作用提供CO2，B正确；能量流动的特点是单向流动，逐级递减，能量流动可以从植物到鱼，但不能从鱼流向植物，C错误；若该玻璃缸长期置于黑暗中，植物无法进行光合作用合成有机物和氧气，则鱼和植物将会死亡，D正确。答案：C13(2017江苏淮海模拟)如图为一个密闭生态缸处于良性状态的碳循环模式图，下列有关分析不正确的是()A行为信息在无机环境和异养生物之间可进行单向或双向传递B三种生物的成分自左向右依次分别代表生产者、消费者和分解者C生态缸需要放置在一个有适宜光照的位置才能正常运转D可通过观察自养生物等成分的生活状况来判断生态缸是否处于稳定状态解析：行为信息只存在于生物与生物之间，A错误；由于生产者、分解者是生态系统所必需的，因此可判断自养生物是生产者，异养生物为分解者，从物质转化方向分析异养生物是消费者，B正确；生态缸需要有能量的输入才能维持正常的运转，因此需要适宜的光照，但不能放在直射光的环境下，C正确；若自养生物等成分能正常生活，则说明生态系统的结构和功能正常，D正确。答案：A14为观察生态系统的稳定性，设计4个密闭、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。生态系统组成光水草藻类浮游动物小鱼泥沙生态瓶编号甲乙丙丁注：“”表示有；“”表示无。请回答以下问题：(1)乙瓶中，藻类的种群密度变化趋势为_，原因是_。(2)丙瓶比甲瓶有较多的有机物，原因是_。(3)丁瓶与甲瓶相比，氧气含量_，原因是_。(4)根据观测结果，得出结论：_；_。解析：甲瓶稳定的原因分析：生态系统的稳定性取决于该生态系统生物种类和数量的合理搭配。在光照条件下，水草、藻类为生产者，进行光合作用，消耗水中的二氧化碳，释放出氧气，同时将无机物转化成有机物，为消费者浮游动物(小鱼)提供氧气和食物，泥沙中含有微生物分解者，可将水中的有机物分解成无机物，实现瓶内物质循环。准确分析表中的信息：乙瓶与甲瓶相比缺少光照，不久稳定性被破坏，说明光照是维持该生态系统的必要条件；丙瓶与甲瓶相比缺少分解者，不久稳定性被破坏，说明分解者是维持该生态系统的必要条件；丁瓶与甲瓶相比多小鱼，消费者过多，也造成稳定性被破坏，说明生态瓶中消费者不能过多，过多会因氧气供应不足，造成生态系统崩溃。答案：(1)减小缺乏光照，无法进行光合作用(2)没有微生物的分解作用(3)低小鱼呼吸要消耗部分氧气(4)分解者是生态系统的重要组成成分光照是维持该生态系统长期稳定的必要条件授课提示：对应学生用书第228页练全国高考真题知考查重点1(2015高考全国卷)下列有关生态系统的叙述，错误的是()A生态系统的组成成分中含有非生物成分B生态系统相对稳定时无能量输入和散失C生态系统维持相对稳定离不开信息传递D负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定解析：生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量以及生物成分，A项正确；生态系统相对稳定时，仍有能量的输入和散失，B项错误；信息传递能调节生物的种间关系，以维持生态系统的相对稳定，C项正确；负反馈调节使生态系统达到和保持相对稳定的状态，D项正确。答案：B2(2016高考全国卷)冻原生态系统因其生物的生存条件十分严酷而独具特色，有人曾将该生态系统所处的地区称为“不毛之地”。回答下列问题：(1)由于温度的限制作用，冻原上物种的丰富度较低。丰富度是指_。(2)与热带森林生态系统相比，通常冻原生态系统有利于土壤有机物质的积累，其原因是_。(3)通常，生态系统的食物链不会很长，原因是_。解析：(1)丰富度是指群落中物种数目的多少。(2)冻原生态系统中，因环境温度低，分解者的数量少且分解能力弱，导致土壤有机物质分解量少，有利于土壤有机物质的积累。(3)因能量沿食物链流动时是逐级递减的，所以生态系统的食物链不会很长。答案：(1)群落中物种数目的多少(2)低温下，分解者的分解作用弱(3)能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的3(2012高考新课标全国卷)某草原上生活着鹿、兔、狼和狐等生物。雄鹿有角、雌鹿无角，通常情况下这种鹿的雌雄个体分群活动(生殖季节除外)。有人提出“鹿角效应”假说解释这种同性聚群现象，即一群形态相同的食草动物能迷惑捕食者，降低被捕食的风险。回答下列问题：(1)该草原上的雌鹿群和雄鹿群属于_(填“不同”或“同一”)种群。(2)草、鹿、兔、狼、狐和土壤中微生物共同形成了一个_(填“种群”“群落”或“生态系统”)。(3)为探究“鹿角效应”假说是否成立，某同学用狗(能将抛入流水池中的漂浮物叼回来)、项圈和棍棒做了如下3组实验：甲组同时向流水池中抛出2个相同项圈，乙组同时抛出2个相同棍棒，丙组则同时抛出1个项圈和1个棍棒。记录每次抛出后狗叼回第一个漂浮物的时间。若丙组平均时间_(填“大于”“等于”或“小于”)其他两组，则实验结果支持该假说。测试时要求甲、乙、丙3组抛出项圈或棍棒的距离_(填“相同”或“不同”)。本实验中项圈或棍棒相当于该草原上的_。解析：(1)该草原上全部的雌鹿和雄鹿属于同一种群。(2)该草原上所有生物共同形成一个群落。(3)结合题意可知，本实验中项圈或棍棒相当于草原上的雄鹿或雌鹿。若假说成立，将项圈和棍棒同时抛出的丙组中，狗叼回第一个漂浮物的时间最短。为了保证实验结果可靠，各组项圈和棍棒抛出的距离应该相等。答案：(1)同一(2)群落(3)小于相同雌鹿或雄鹿练各地市模拟知命题热点4(2017北京海淀区测试)下列关于生态系统稳定性的叙述，不正确的是()A自然生态系统常常趋向稳态的方向发展B自我调节能力是生态系统实现稳态的基础C生态系统保持稳态不需要外界的能量输入D生态系统营养结构越复杂自我调节能力越强解析：自然情况下，随着群落演替，生态系统中生物种类增加，食物链和食物网越来越复杂，抵抗力稳定性和自我调节能力也越来越强，最后趋向稳定，A、B、D说法正确；即便是稳定的生态系统，维持稳态也需要太阳能的输入，C说法错误。答案：C5(2017贵州贵阳监测)下列有关生态系统信息传递及其应用的叙述，不正确的是()A动物的特殊行为可在同种或异种生物之间传递信息B生态系统中的信息传递和能量流动一样都是单向的C信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定D利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，以降低害虫的种群密度解析：动物的特殊行为，对于同种或异种生物来说能够传递某种信息，即行为信息，A正确；生态系统中的信息传递是双向的，B错误；生态系统信息传递有调节生物种间关系，维持生态系统稳定的作用，C正确；利用昆虫信息素(即化学信息)诱捕或警示有害动物，可降低害虫的种群密度，D正确。答案：B6(2017山东青岛模拟)物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能，下列相关分析不正确的是()A在捕食链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途基本相同B枯枝败叶中储存的能量，不能被植物直接利用C在生态系统中，能量作为动力，使物质能够不断在生物群落和无机环境中循环D生态系统的信息传递不都是沿食物链进行的解析：捕食链中，生产者通过光合作用获得能量，其他各营养级利用上一营养级的能量。能量的去路：呼吸作用消耗，分解者分解，未被利用，流向下一营养级；而最高营养级没有最后一个去路，A错误；枯枝败叶中储存的能量只能被微生物分解利用，而不能被植物直接利用，B正确；在生态系统中，能量作为物质循环的动力，使物质能够不断在生物群落和无机环境中循环往返，物质是能量的载体，使得能量沿着食物链流动，C正确；能量流动和物质循环的渠道是食物链和食物网，信息传递不都是沿食物链(网)来传递的，如无机环境中的物理信息，D正确。答案：A7(2017河北邯郸模拟)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，碳在各成分间以CO2的形式传递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：生物圈通过物质循环，元素可以实现自给自足，A正确；A是消费者，C是生产者，碳元素在生物群落中以有机物的形式传递，在生物群落和无机环境之间以二氧化碳的形式传递，B错误；E为化石燃料，若对此过度开发利用会导致温室效应的产生，C正确；能量是物质循环的动力，物质是能量的载体，D正确。答案：B8(2017安徽合肥质检)如图表示生物圈中碳元素的循环过程，下列有关叙述正确的是()A过程代表绿色植物的光合作用，代表化能合成作用B图中A、B、C分别代表消费者、生产者和分解者C物质循环是指碳元素在A、B、C间以有机物的形式传递D图中A、B、C包含的所有种群共同构成生物群落解析：由图示信息可知，A代表分解者，B代表生产者，C代表消费者，代表光合作用和化能合成作用，代表呼吸作用；碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境间进行的循环；图中的生产者、消费者和分解者共同构成了生物群落。答案：D9(2017江西南昌调研)一个湖泊干涸后，经历了沼泽、湿地、草原到森林几个阶段。这片森林在不受外力干扰的情况下将会长期占据那里，成为一个非常稳定的生态系统。(1)这个湖泊演变成森林的过程称为_演替。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的_进行。(2)在森林生态系统中，_是生态系统的基石。消费者的存在，能够加快_。_是生态系统的营养结构，生态系统的_就是沿着这种渠道进行的。(3)森林成为一个非常稳定的生态系统，是由于生态系统具有自我调节能力，这种能力的基础是_。在我国西北黄土高原由于植被破坏造成水土流失，这说明_。(4)在森林中投放适量的鸟类能够适当抑制有害昆虫，这体现了生物多样性的_价值。为了保护生物多样性，建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心，属于_保护。解析：(1)在原有湖泊的地方演替为森林的过程称为次生演替。人类的活动可以影响群落的演替，使之按照不同于自然演替的速度和方向进行。(2)生产者是生态系统的基石。消费者的存在能够加快生态系统的物质循环。食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的能量流动和物质循环就是沿着食物链和食物网进行的。(3)负反馈调节使生态系统具有一定的自我调节能力，但这种自我调节能力是有一定限度的，一旦超过这个限度，就会导致生态系统的破坏。(4)维持生态系统稳定的能力体现了生物多样性的间接价值。建立植物园、动物园以及濒危动物繁育中心，都是将保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护，属于易地保护。答案：(1)次生速度和方向(2)生产者生态系统的物质循环食物链和食物网能量流动和物质循环(3)负反馈调节生态系统的自我调节能力是有限的(4)间接易地授课提示：对应学生用书第363页一、选择题1下列关于生态系统的功能的描述正确的是()A碳循环即指生态系统中的物质循环，具有全球性特点B在食物链上的生物间信息传递可以双向进行而能量流动只能单向进行C分解者分解动植物遗体产生的物质和能量可以被植物利用D防治稻田害虫，能提高生产者和初级消费者之间的能量传递效率解析：选项A，物质循环包括C、H、O、N、P、S等元素的循环，碳循环属于物质循环。选项C，分解者分解产生的无机物可以被植物利用，但能量不能被植物利用。选项D，防治稻田害虫，不能提高生产者和初级消费者之间的能量传递效率。答案：B2下列关于生态系统中信息传递的说法错误的是()A蜜蜂的舞蹈和孔雀开屏都属于动物的行为信息B生态系统的信息传递与能量流动一样是单向的C“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”体现了物理信息的作用D花香引蝶、警犬嗅寻毒品，体现了化学信息的作用解析：A、C、D三项分别对应的是行为信息、物理信息和化学信息。B选项中，生态系统的能量流动是单向的，发生在生物和无机环境之间的信息传递是单向的，但发生在生物和生物之间的信息传递是双向的，B错误。答案：B3下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是()A在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提高B在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力稳定性提高C在一块牧草地上栽种乔木形成树林后，其恢复力稳定性下降D一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力稳定性提高解析：在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，营养结