第29讲 生态系统的结构和功能

第29讲生态系统的结构和功能

内容考情——知考向核心素养——提考能

1.阐明生态系统的结构与功能的联

比较物质循环、能量流

系生命观

动与信息传递的过程，

2.分析生态系统中物质循环和能量念

建立物质和能量观

流动的基本规律及应用

内容要

3.举例说出生态系统中信息的种类构建生态系统组成成

求

及信息传递在生命活动调节中的重分之间关系模型，分析

科学思

要作用能量流动及物质循环

维

4活.动：调查一个校园、公园、农田、过程图解，培养逻辑思

森林或湿地生态系统中的能量流动维能力

2020•全国卷111(6、31)、2019•全国卷通过总结能量流动的

近三年1(31)、2019•全国卷H(6)、2018•全社会贡实践意义，形成学以致

考情国卷1(29)、2018•全国卷H(31)、任用、关注社会生产生活

2018•全国卷111(6、32)的态度

考点一生态系统的结构

考点.自主梳理____________骸甦r融础一

1.生态系统的范围

判断标准：①是否包含所有的生物种群；②是否包含无机环境。

⑴概念：生态系统是由生物群螫与它的无机坯域相互作用而形成的统一整体。

如下图所示：

生

无物所、能咕的输入L生产者一＞

机

作生物的州成物包括

环

群-消费者

境

物啦和能量物质、能量的Ki出落

-分解者一

(2)范围：有大有小，地球上最大的生态系统是生物圈。

(3)结构：由组成成分和营养结构(食物链和食物网)构成。

⑷功能：进行物质循环、能量流动、信息传递。

2.生态系统的组成成分

(1)非生物的物质和能量：阳光、热能、水、空气、无机盐等。

是生物群落中物质和能量的根本来源，是生态系统存在的基础。

(2)生物群落

①各成分的作用及地位

函1嗒

VVv

自养并养异养

光合自养生物:

大多数动物.寄

绿色植物和戕

生植物(如茶纹

»藻等腐生细赭和其

子)、寄生细菌

化能合成生物:苣.腐食动物

(如结核杆菌)

硝化细菌等

生态系统坡活

生态系统的基生态系统的关健

跃部分,但非

右,主要成分成分,必要成分

必要成分

①合成有机物.将动植物遗体和

Q加快物质循环

优行能量动物的排遗物分

2相助植物传粉

②为消也苕提供解成无机物,供

和传播种子

食物相的总场所生产者重:新利用

②相互关系

3.营养结构——食物链和食物网

(1)食物链

①概念：生态系统中各生物之间由于食物关系形成的一种联系。

②实例

次级消费者

初级消费者\

第二营半级

③特点

包令生产力和语十方，且地菱力纵3,卜曾为以纵制T

.食物罐起点是生产者,终点是不被其他动物

标防动物(最高营养级)

_食物链中的捕食关系是经长期白然选择形成

特一的.通常不会逆转,具有单向性

点

一食物链中的营养级一般不超过*个

某一营养级的生物所代表的是该营养级的所

1-仃生物,不代表单个生物个体,也不一定是

一个种群

⑵食物网

食物网复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，而非取决于生物数量

慨念在一个生态系统中.许多食物链彼此相互交错连接

一成的发杂营养结构

一

剖生态系统中.一种绿色植物可能是多种植食性动物

析箫的食物,而一种植食性动物既可能吃多种植物.也

食

物可能被多种肉食性动物所食

网

一皿电生态系统—动和物♦循环的渠道

哒同一种消费者在不同的食物链中,可以占据不同的

彭啜7科向头壬叫有扬金夫乱又有戈$夫£

k易错辨析

(1)生产者、分解者是联系非生物的物质和能量与生物群落的桥梁，其中生产者

是生态系统的基石(J)

(2)在食物链中，食物链的起点总是生产者，占据最高营养级的是不被其他动物

捕食的动物(V)

(3)自养型生物一定都是生产者；腐生型生物一定都是分解者；生产者一定处于

第一营养级(J)

⑷在生态系统的营养结构中，食物网可使每种生物都限定在一条食物链的固定

位置上(义)

(5)生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大(X)

I长句应答

1.（科学思维）生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食

物网）。

2.（生产实践）通常，生态系统的食物链不会很长，原因是能量在沿食物链流动的

过程中是逐级递减的。

重点-疑难突破突破疑澹提考能.

1.生态系统中各成分的判断

［特别提醒］

⑴三类“不一定”

①生产者不一定是植物（如蓝藻、硝化细菌），植物不一定是生产者（如菟丝子营寄

生生活，属于消费者）。

②消费者不一定是动物（如营寄生生活的微生物等），动物不一定是消费者（如秃莺、

蚯蚓、烧螂等以动植物遗体或排泄物为食的腐生动物属于分解者）。

③分解者不一定是微生物（如蚯蚓等动物），微生物不一定是分解者（如硝化细菌、

蓝藻属于生产者，寄生细菌属于消费者）。

（2）两类“一定”

①生产者一定是自养型生物，自养型生物一定是生产者。

②营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是营腐生生活的生物。

2.构建食物链的一般方法

（1）根据种群数量变化曲线图构建

(2)根据所含能量(生物量)构建

2

2

2

1

1

①分析依据：根据相邻营养级间能量传递效率约为10%〜20%,可推测能量相差

在5倍以内，很可能为同一营养级。

②结果：图2可形成一条食物链：丙一甲一乙一丁

图3生物可形成食物网:

⑶根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网)。

生物体ABCDE

有机汞浓度/ppm0.0670.51680.39

①分析依据：牛物的富集作用。重金属、农药等有害物质被牛物体吸收后难以排

出体外，所以此类物质会随着食物链逐级积累，即营养级越高的个体中含有有害

物质的量越多，其含量往往是上一营养级个体含量的5〜10倍。

②分析结果：

A*C—*B—*D

(4)根据提供的捕食方面的信息构建

①信息：古树上有红蜘蛛、蛇虫、草蛉、七星瓢虫、麻雀、花喜

鹊6种动物，它们之间的关系是草蛉、七星瓢虫捕食红蜘蛛、蜥虫；红蜘蛛、蛎

虫以植物的各器官为食物；麻雀、花喜鹊以红蜘蛛、蛟虫、草蛉为食。

②依据捕食关系直接绘图如下：

3.食物网中生物数量变化的分析与判断

(1)食物链的第一营养级生物数量减少，相关生物数量都减少，即出现连锁反应，

因为第一营养级的生物是其他生物直接或间接的食物来源。

(2)“天敌”减少，被捕食者数量增加，但随着数量增加，种内斗争加剧，种群

密度还要卜降，直到趋于稳定。

(3)“中间”营养级生物减少的情况，举例如下：

若青蛙突然减少，则以它为食的蛇将减少，鹰通过增加捕食兔利食草鸟，从而导

致兔、食草鸟减少，因鹰不只捕食蛇一种生物，它可以依靠其他食物来源维持数

量基本不变。

命题・规律探究感悟高考找规律.

考向1结合生态系统的结构，考查生命观念

1.(2018•海南卷，20)某地在建设池塘时，设计了如图所示的食物网，鲫鱼和鲤鱼

生活在不同水层。关于该池塘生态系统的叙述，错误的是()

A.鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者

B.消耗等量藻类时，娜鱼的生长量少于鲤鱼

C.通气可促进水体中生物残骸分解为无机物

D.藻类固定的能量小于流入次级消费者的能量

答案D

解析鲫鱼在不同的食物链中分别处于第二和第三营养级，既是初级消费者又是

次级消费者，A正确；能量流动是逐级递减的，由于鳏鱼所处的营养级高于簸鱼，

所以消耗等量藻类时，鳏鱼的生长量少于鳗鱼，B正确；水中的需氧微生物能够

分解有机物，通气可促进水体中生物残骸分解为无机物，促进物质的循环，C正

确；藻类固定的能量不能百分之百地流入次级消费者体内，因此藻类固定的能量

高于流入次级消费者的能量，D错误。

2.（2020吉林二调）下列对于生态系统的成分的说法，正相的是（）

A.细菌都是生态系统中的分解者，是生态系统中最早出现的成分

B.蓝藻都是生态系统中的生产者，改变了原始地球上气体的组成

C.植物都是生态系统中的生产者，原始蕨类是最早的登陆生物

D.动物都是生态系统中的消费者，其存在能够加快生态系统的物质循环

答案B

解析细菌不都是生态系统中的分解者，如硝化细菌属于生产者，A错误；蓝藻

能吸收二氧化碳进行光合作用，制造有机物并释放氧气，因此蓝藻是生态系统中

的生产者，改变了原始地球上气体的组成，B正确；植物不都是生态系统中的生

产者，如菟丝子属于消费者，C错误；动物不都是生态系统中的消费者，如蚯蚓

属于分解者，D错误。

考向2结合食物链和食物网的分析，考查科学思维能力

3.（2021•甘肃兰州模拟）如图表示甲、乙、丙三个种群的环境容纳量和某时刻三个

种群的实际数量。下列叙述正确的是（）

A.种内斗争最激烈的是丙种群

B.最接近型增长模型的是乙种群

C.甲、乙、丙环境容纳量不同的原因是它们对环境的适应能力依次降低

D.若上述三个物种可形成一条食物链，则该食物链可能是甲一乙一丙

答案D

解析由图可知，乙种群的实际数量已远远超过环境容纳量，因此种内斗争最激

烈，A错误；在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群

数量呈“J”型增长，结合题图可知，乙种群数量增长曲线,最不可能接近“J”型，B

错误；环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种

群最大数量，环境容纳量是环境制约作用的具体体现，它取决于食物、天敌等因

素，C错误；由图可知乙的实际数量大于环境容纳量，甲的实际数量小于环境容

纳量，且甲的环境容纳量大于乙的，所以很可能是乙数量过多，过度捕食甲造成

此种现象，再结合三种生物中丙的数量最少，可知可能的食物链是甲一乙一丙，

D正确。

4.（2021•河北邢台模拟）如图是某湖泊生态系统中食物网的部分结构示意图，卜冽

叙述错误的是（）

小球藻--------------摇蚊幼虫

I!

水杀---------------银鱼

I—I

A.双翅目幼虫和银鱼之间存在捕食和竞争关系

B.黑鱼在该生态系统中处于第四、五营养级

C.若大量捕捞黑鱼，则会导致两种幼虫的数量增加

D.若水体被重金属污染，则黑鱼体内重金属的浓度最高

答案C

解析双翅目幼虫和银鱼均可捕食水蚤，且银鱼能捕食双翅目幼虫，故二者是克

争和捕食的关系，A正确：黑鱼在该生态系统中处于第四、五营养级，B正确;

若大量捕措黑鱼，则银鱼的数量会增多，银鱼捕食两种幼虫的数量增加，导致两

种幼虫的数量减少，C错误；在该食物网中，黑鱼处于最高营养级，重金属能通

过食物鞋富集，则最高营养级（黑鱼）的生物体内重金属的浓度最高，D正确。

考点二生态系统的能量流动

考点-自主梳理预习教材夯基础

1.能量流动的概念理解

此外正甯化H会反作闻，石闽的美化学就，

►

由口源头：姆图4多数生态系统)

也凶I总能[币济*固定的太阳能总讨

⑥途位:宣卷链更触M

J1~1-形式：有机物中的化学能

碗—太阳能一行机物中化学徒一热传

帚自了形式:热能

四途往：呼吸作用

2.第一营养级能量流动

被卜.一讦养

级所报企

提醒图中第一营养级生产者固定的太阳能中，一部分能量用于呼吸消耗，余下

的用于自身的生长、发育和繁殖，即积累的能量。

3.第二营养级及其后营养级能量流动

未敌呱忤用？抬K电*极1•一个1■条依

某笆

级

养

人

摄

读

.¥中的船十不看孑认首■回化的货干,

机j才上一券*41的同化干

提醒最高营养级消费者的能量没有流向下一营养级这条途径。

(1)从上述图解可以得到：摄入量=同化量+粪便量。

(2)除最高营养级外其他各营养级同化的能量均有4个去路：①通过呼吸作用以

热能的形式散失；②被下一营养级生物利用:③被分解者利用；④未被利用。

4.能量流动的特点及意义

春傕股只能沿石食物能由低并养级流向高营养级

】能量流动站沿食物链进行的.食物链中各昔养

级之间的捕食关系是K期U您选择的结票.是不

可逆料的

2各营养级通过呼吸作用所产生:的热储不枇被牛.

.物群范;>ft复利用.闪此能W无法循环流动

相邻两个营养级间能设传递效率约为

ifv冷芥级生物的呼吸消耗；

2各营养级同化的催中都会在部分流入分解n.

还有部分未被下一营养级利用部分

J助人们科学规用、设计人工生毒系统,使俄卡得

南|一到城有效的利用

[kj1助人力企理地脚依生态系统中的能城流动的关系.

——能我一续高效地流向对人类ift仃〃的部分.如草

原上放养一些牲右.农出除草、除虫等

易错辨析

(1)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能(X)

(2)若人与自然和谐统一，生产者固定的能量便可反复利用(X)

(3)一种蜕螂专以象粪为食，则该种蜕螂最多能获取大象所同化能量的20%(X)

(4)一只狼捕食了一只兔子，则该狼就获得了这只兔子能量的10%〜20%(X)

(5)能量金字塔和生物量金字塔可以出现倒置现象(X)

(6)沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用(X)

(7)拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，可提高生态系统的能量传

递效率(X)

I长句应答

1.(生产实践)从能量流动角度分析农田除草、除虫的目的：调整牛.态系统中的能

量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。

2.(科学思维)生态系统的能量单向流动的原因：食物链中的捕食关系是长期白然

选择的结果，不能逆转；牛.产者不能再利用散失的热能。

3.(科学思维)生态系统的能量流动逐级递减的原因：某个营养级同化的能量自身

呼吸要消耗一部分，还有一部分被分解者利用，所以不能将全部的能量流入下一

个营养级。

重点-疑难突破突破疑澹提考能•

1.理解常考的两种能量流动模型

(1)第二营养级的能量流动过程模型

I呼吸作用I,------------

】，.；图中箭/①指的是摄入Lt.

回一厚bHKHV若没有箭头③，则①代式的

5TX|是同化一

(2)“拼图法”分析能量流动过程

自身呼吸作用消耗自身呼吸作用请此

A,

〉南D：

流向下一y，流向下一

u养级a昔差级

流向分解者流向分解酉

①I%、U指相应营养级的同化量，Bi、82指相应营养级中未利用的能量;

②各营养级用于生长、发育和繁殖的能量为为+G+D或82+C2+O2。

③能量传递效率不会是100%。从上图可以看出，相邻两个营养级的传递效率等

于d/WiX100%,一般情况下，能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%-

20%o

④利用“拼图法”可得关系式:

VV-A.+B^C,i+B1+C1+B2+CJ+D.

D产A/+E+G+D/

2.生态金字塔的类型及特点

:住址金字塔::数盘金字塔：：生物过金字塔:

每•营养级生物短一营养级生物每一营养级生物的

所学能过的多少个体的数目行机物总房

能《沿食物链流一般生物个体数一般生:物有机物的

动过程中具行逐目在食物链中随总过沿食物链升高

营养级升高而逐

阀级递减的特性而逐级递减

级递减

一般为正金字塔一般为正金字

叵国-正金字塔形形.仃时呈倒金塔形,可倒置

字塔形

浮游植物的个体小.

成千上万只昆虫

能法流动的过程寿命短，乂不断被

生活在一•株大树浮游动物吃棹.所

中总是疔能过的

分析上时.该数试金

耗散,故能就流以某•时间浮游植

字塔的塔形会发

动逐级递减物的生物量可能低

生变化,如图于浮游动物的生物

量,如图

-浮游动物

•浮游植物

命题・规律探究感悟高考找规律

考向1结合能量流动的过程和特点，考查科学思维能力

1.（202。海南学业水平考试，5）在生态系统中，植物所固定的太阳能或所制造的

有机物质称为初级生产量，其中一部分用于自身的呼吸消耗，余下部分称为净初

级生产量。表为4个生态系统的研究实例。

类别玉米地荒地湖泊I湖泊II

太阳能利用率（初级生产量/入射太阳能）1.6%1.2%0.4%0.1%

呼吸消耗率（呼吸消耗/初级生产量）23.4%15.1%22.3%21.0%

净初级生产效率（净初级生产量/初级生产

76.6%84.9%77.7%79.0%

量）

下列有关叙述错误的是（）

A.与玉米地相比，荒地的太阳能利用率低，净初级生产效率也低

B.若入射太阳能相同，上述4个生态系统中，制造有机物质最多的是玉米地

C.两个湖泊中植物的呼吸消耗率与玉米地的大致相等，但明显高于荒地

D.两个湖泊的太阳能利用率低，与太阳光穿过水层时损失了部分能量有关

答案A

解析据表格数据可知，三米地的太阳能利用率高于荒地，净初级生产效率低于

荒地，A错误；若入射太阳能相同，上述4个生态系统中，制造有机物质最多的

是玉米地，因为玉米地的太阳能利用率最高，B正确；由实验数据可知，两个湖

泊中植物的呼吸消耗率与玉米地的大致相等，但明显高于荒地，C正确；两个湖

泊中有很多的水生植物，这些植物接受的太阳能需要穿过水层，据此可推知两个

湖泊的太阳能利用率低，与太阳光穿过水层时损失了部分能量有关，D正确。

2.（2021•河南郑州联考）如图为某果园中能量流经某害虫种群的示意图［图中数据

的单位为kJ/（m2.a）］。下列叙述错误的是（）

「呼吸作用散失

摄入（15（）；丁同化（M）」一储存（6801）丁遗体残骸等

一爽便（1402）X

A.若要防治虫害，则应设法使该害虫种群的能量摄入量减少

B.据图可知，该害虫同化的能量大部分通过自身呼吸作用以热能的形式散失

C.从图中可以看出，生态系统的能量流动具有逐级递减的特点

D.由害虫流入分解者的能量包括图中粪便和遗体残骸等中的能量

答案D

解析图示为流经某害虫种群的能量情况的调查统计，害虫摄入的能量包括粪便

量和同化量，同化量的去向包括呼吸作用散失的能量、流向下一营养级的能量和

流向分解者的能量。害虫可能以果树的叶片或果实等龙食，若果园要防治虫害，

则需要设法减少害虫对叶片或果实等的摄入，即减少害虫种群的摄入量，A正确;

害虫同化量=呼吸作用散失的能量+储存的能量（用于挤身生长、发育和繁殖的

能量）,故害虫呼吸作用散失的能量是1970-1402-68.01=499.99［kJ/（m2a）］,

而储存的能量为68.01kJ/SRa）,说明害虫同化的能量大部分通过自身呼吸作用

以热能的形式散失，B正确；由于呼吸作用散失等，生态系统的能量流动具有逐

级递减的特点，C正确；由害虫流入分解者的能量属于害虫同化量的一部分，而

害虫粪便中的能量为上一营养级同化量的一部分，故图中粪便中的能量不属于由

害虫流入分解者的部分，D错误。

3.(2020•全国卷III,31)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。回答下列问题：

⑴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)。

(2)画出该湖泊生态系统能量流动的示意图。

(3)假设该湖泊中引入一种仅以A为食的动物(C)后，C种群能够迅速壮大，则C

和B的种间关系是0

答案(1)水体富养化，没有其他生产者的竞争

呼吸作用呼吸作用

太阳能一"A―•B

｝分।

(2)呼吸作用

(3)竞争

解析(1)蓝藻(A)种群密度极大的原因可能是水体富营养化，没有其他生产者的

竞争，捕食者数量少等。(2)流入某一营养级(最高营养级除外)的能量有三个去向：

通过呼吸作用散失、被分解者分解利用、流向下一营养级。最高营养级的能量去

向不包括流向下一营养级，由此可画出该湖泊生态系统能量流动的示意图，具体

见答案。(3)竞争是指两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。竞争的结果

常表现为相互抑制，有时表现为一方占优势，另一方处于劣势甚至灭亡。由于B

以蓝藻(A)为食，C仅以A为食，且该湖泊中引入动物(C)后，C种群能够迅速壮

大，故C和B的种间关系为竞争。

题后反思〉能量传递效率与能量利用率的区别

(1)能量传递效率

能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻

两个营养级之间的传递效率约为10%〜20%。

（2）能量利用率

①一般指流入最高营养级（或人类）的能量占生产者固定总能量的比值；

②一般来说，食物挺越短，能量利用率越高；

③有时考虑分解者的参与，使营养结构更加复杂，以实现能量的多级利用，从而

提高能量利用率。

考向2结合生态金字塔的特点，考查分析判断能力

4.（2019•全国卷H,6）如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示，并以

食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔，则只有两个营养级的夏季草

原生态系统（假设第一营养级是牧草，第二营养级是羊）和森林生态系统（假设第一

营养级是乔木，第二营养级是昆虫）数量金字塔的形状最可能是（）

A.前者为金字塔形，后者为倒金字塔形

B.前者为倒金字塔形，后者为金字塔形

C.前者为金字塔形，后者为金字塔形

D.前者为倒金字塔形，后者为倒金字塔形

答案A

解析夏季草原生态系统中，作为第一营养级的牧草的个体数远大于作为第二营

养级的羊的个体数量，该生态系统数量金字塔的形状最可能是金字塔形。而在森

林生态系统中，作为第一营养级的乔木的一个个体上生活着大量的作为第二营养

级的昆虫个体，该生态系优数量金字塔的形状最可能为倒金字塔形。

5.（2021・长沙模拟）某草原生态系统中能量金字塔由最下面一层到最上面一层共

四层，分别为甲、乙、丙、丁（如图），若有外来生物戊入侵，且会与丙竞争食物，

但不会被丁所捕食。下列有关说法错误的是（）

A.甲可能为绿色植物，甲固定的能量大于乙、丙、丁同化的能量之和

B.甲、乙、丙、丁构成该生态系统的生物群落

C.丁生物的种群数量很可能会逐渐减少

D.戊在生态系统中处于第三营养级

答案B

解析处于能量金字塔底层的是生产者，所以甲可能为绿色植物，生产者甲固定

的能量大于乙、丙、丁同化的能量之和，A正确；能量金字塔包含生产者和消费

者，不包含分解者，而生物群落应该包含该生态系统中的所有生物，可见甲、乙、

丙、丁尚不能构成该生态系统的生物群落，B错误；由于生物戊入侵，与丙(丁

的食物)竞争食物，所以丙的数量会下降，又由于成不会被丁所捕食，所以丁生

物的种群数量很可能会因食物减少而逐渐减少，C正确；戊与丙竞争食物，所以

在生态系统中处于第三营养级，D正确。

考点三生态系统的物质循环和信息传递

考点・自主梳理____________壁随至5.

1.生态系统的物质循环

(1)概念理解及与能量流动关系

物质：组成生物体的化学元化,如C、H.O、N,P、S等

他出：无机环境和生物群落之间

特点：全球性、反复.利用、循环流动

:同时进行、相互依存,不可分割

与能

求流：a能录的固定、储存、转移和择放.都离不开物质的

动的:合成和分解

关系：(2物质是能女沿食物链(网)流动的载体

：3能求是物质在生态系统中往仪循环的动力

(2)碳循环的过程

双无无机环北与生冲科落积友无极坏地中的艾军存

之间的主军•仿球号式：3左号式：8,也从破工

太

T大气UJ,cojf产■太快

致

等

多

光呼\燃

效

室

呼温

料落的金锋：*.合吸烧

作作吸应

生产力的尤微生作

物的用用

令作用“化用

分解绿植色物卜甲［化行燃料］

能令取昨用作用

…・于?2---卜一

｛动植物遗体和动物排出物)

和:生方科海内由以令破机抄的qA代史

(3)温室效应

①形成原因：大量化石燃料的燃烧，导致大气中的C02含原迅速增加,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。

③缓解措施：植树造林,增加绿地面积；减少化石燃粒的燃烧;开发清洁能源。

2.生态系统信息传递在生态系统各组分之间双向传递

(1)信息的种类、概念、传递形式及实例

:概念：

、一▼一，帚通而:噪而

端蜗的“回声定位”、

生态系统中的光、

物理蜘蛛网的振动、毒蛭

声、温度、湿度、

过程身上的斑痢花纹、名

磁力等传递的信息

种花的颜色

生物在生命活动过动物的性外激素、豺

程中.产生的一些信息素狼的尿液.植物体散

可以传递信息的化发出的花市气味

学物顺：

动物的特殊行为.动物的独室蛛跳舞、豪猪竖刺

在同种或异种生物特表现及

间传递的某种信息行为

(2)信息传递的作用及应用

.个体一生命活动的正常进行,离不开信息的作用

晒｝q生物种群的雕,离不开信息的传递

।匡登包调:生物的种间关系.以维持生态系统的稳定

画)一提高农产拈和省产品的产斌.财有当动物进行控制

I易错辨析

⑴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

(X)

(2)碳循环在生物群落和无机环境之间主要以有机物形式循环(X)

⑶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(义)

(4)物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力(J)

⑸鸟类突然振翅飞起对同伴报警为行为信息，通过尖锐的鸣叫报警为物理信息

(V)

(6)草原返青时，“绿色”为食草动物提供信息体现了信息传递起调节生物的种

间关系的作用(J)

(7)变色龙变化体色，主要是向同类传递行为信息(X)

I深挖教材

1.在自然生态系统中，植物通过叁食隹用从大气中摄取碳的速率，与通过生物的

呼吸作用和分解作用而把碳释放到大气中的速率大致相同。

必修③Pun”与社会的联系”

2.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？

必修③P104“拓展题”改编

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全部归还

土壤，所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。

3.生物圈是不是一个在“物质”上自给自足的系统？“能量”上呢？

必修③P104“基础题获

提示生物圈在物质上可刍给自足，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

断地输入方可维持正常运转。

重点-疑难突破突破疑澹提考能T

1.物质循环与能量流动的区别与联系

[■■流动物质循环

VV

太阳能-化学能-热能・但m

♦无机物=^,帆物

单向流动、逐渐递减・但

g♦全球性、循坏性

生态系统各营养级・画

♦生物圈（全球）

同时进行、相互依存、不q分割

①能就的固定、储存、转移和择放,离不开物质的合成和分解

②物质是能量沿食物链（网）流动的载体

3能僦是初嫉在生态系统中往亚循坤的动力

2.“箭头分析法”分析常见物质循环模型

大气中CQ,库F生产者“士

只有生日力与大气

中3斤之同传逢美

，工的的

消费者分解在

⑴“三看法”快速判断

图3

①图1中，A为生产者，B为大气中CCh库，C为消费者，D为分解者。

②图2中，A为生产者，B为大气中C02库，C为初级消费者，D为次级消费者，

E为分解者。

③图3中，E为生产者，A为人气中CO2库，B、D、F为消费者，C为分解者。

3.判断生态系统信息传递种类的方法

⑴从信息传播的途径判断

①涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度等物理因素，可判断为物理信息。

②涉及的信息载体为化学物质，如性外激素，可判断为化学信息。

③涉及特殊行为，“肢体语言”可判断为行为信息。

(2)从文字表述的着重点判断

①孔雀开屏，如果是通过羽毛的颜色等传递给对方，见属于物理信息。

②孔雀开屏，如果是通过行为传递给对方，则属于行为信息。

命题・规律探究感悟高考找规律.

考向1结合碳循环过程及特点，考查运用逻辑思维解决问题能力

1.（2020.全国卷IH,6）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

答案A

解析消费者的存在能加快生态系统的物质循环（碳循环），A错误；光合作用是

指生产者利用光能，将二箕化碳和水转化成有机物，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，RF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；碳在生物举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.（2021•浙江之江教育联盟联考）图1是某生态系统的碳循环示意图，图2表示该

生态系统中某一食物链及部分能量流动情况，请分析叵答：

（1）图1中D指向A的箭头代表的生理过程是.碳元素在生物群落内主

要是以形式流动的。

（2）在图2的食物链中③属于（填生物）的同化量的一部分。第二营养级到

第三营养级的能量传递效率是（用图口的符号表示）。

（3）图2所在的生态系统中，草属于第一营养级，它的能量除了未利用的部分和

流向分解者的部分之外，其他的流向是。

（4）图2所在生态系统在引入鹰之后，兔的数量在变化后，最终达到平衡，这表

明生态系统内部具有能力，该种能力的基础是机制。从生态系

统的结构分析，决定该种能力大小的因素是。

答案⑴光合作用（和化能合成作用）有机物（2）草（②一⑤）/（①一③）X100%

（3）通过自身的呼吸作用散失和传到下一营养级（4）（一定的）自我调节负反馈

调节营养结构的复杂程度（或食物网复杂程度）

解析（1）图1是某生态系统的碳循环示意图，分析题图可知，图I中D指向A

的箭头代表的生理过程是光合作用（和化能合成作用），援元素在生物群落内主要

是以有机物形式流动的。（2）在图2的食物链中，①表示兔的摄入量，②表示狼

的摄入量，第二营养级到第三营养级的能量传递效率为（②一⑤）/（①一③）X100%,

③表示兔粪便中的能量，应属于上一营养级草的同化量。（3）图2所在的生态系

统中，草属于第一营养级，它的能量除了未利用的部分和流向分解者的部分之外，

其他的流向是通过自身的呼吸作用散失和流向下一营养级。（4）图2所在生态系

统在引入鹰之后，兔的数量在变化后，最终达到平衡，这表明生态系统内部具有

（一定的）自我调节能力。负反馈调节机制是自我调节能力的基础。从生态系统的

结构分析，生态系统营养结构的复杂程度决定自我调节能力的大小。

考向2结合信息传递的种类、功能及应用，考查分析判断能力

3.（2018•海南卷，19）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佶息

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

答案D

解析小鸟对着镜子中的“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誉息，属于行为信息，激怒小鸟的信息是直接来自镜子

中的“小鸟”的物理和行为信息。

4.（2021•江西三校联考）假设动物“沟通”的定义是：发唁息者发出信息以改变接

受信息者的行为。则下列何者不属于“沟通”（）

A.亲鸟假装翅膀受伤，以吸引天敌的注意，使其远离雏鸟

D.捕食性萤火虫模拟其他种萤火虫的发光信号，以吸引咳种雄虫前来并将之捕食

C.母土拨鼠发出警告叫声，使小土拨鼠及时躲避天敌

D.蚊子飞行时振动翅膀，从而发出了“嗡嗡”的声音

答案D

解析根据题意可知，题“沟通”表示某种信息传递，通过该信息传递能够使

接受信息者的行为发生改变，A、B,C选项接受信息者的行为均发生了变化，D

选项中仅体现了蚊子发出“嗡嗡”声，没有接受信息者。因此，D符合题意。

考向3结合生态系统的功能，考查科学思维能力

5.（2021•安徽合肥八中联考）果树下微弱的光照、较高的空气湿度和较低的风速等

特殊环境条