2027创新设计一轮生物第44讲　生态系统的物质循环和信息传递

生态系统的物质循环和信息传递第44讲课标要求1.分析生态系统中的物质在生物群落与非生物环境之间不断循环的规律。2.举例说明利用物质循环，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。3.阐明某些有害物质会通过食物链不断富集的现象。4.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。考情分析1.生态系统的物质循环2025·云南卷，13；2024·广东卷，1；2023·海南卷，19；2023·辽宁卷，23；2023·湖北卷，7；2023·浙江1月选考，1；2023·天津卷，132.生物富集2025·福建卷，5；2025·湖北卷，11；2025·浙江1月选考，7；2024·安徽卷，6；2024·甘肃卷，13；2023·湖北卷，93.生态系统的信息传递2025·贵州卷，19；2025·黑吉辽蒙卷，23；2025·河南卷，19；2025·浙江6月选考，19；2024·广西卷，1；2024·福建卷，8；2024·湖北卷，7;2023·湖南卷，4；2023·北京卷，18；2023·河北卷，111目

录生态系统的物质循环2生态系统的信息传递3情境·探究·长句考点一生态系统的物质循环核心要点·再研典型例题·深研1.生态系统物质循环的概念剖析化学元素生物群落全球性2.碳循环(1)碳循环及存在形式：①在生物群落和非生物环境间，主要以________形式循环。②在生物群落内部：以____________形式传递。③在非生物环境中：主要以________________形式存在。(2)消耗CO2的过程：主要是______作用。(3)产生CO2的过程：呼吸作用、分解者的分解作用、____________________。CO2含碳有机物CO2、碳酸盐光合化石燃料的大量燃烧(4)温室效应：CO2气温升高

化石燃料的燃烧3.生物富集

难以降解延长越高越多4.物质循环与能量流动的区别与联系单向流动、逐级递减全球性载体动力(1)减少化石燃料的大量使用可消除温室效应的形成。(2023·江苏卷，4B)(

)提示减少化石燃料的大量使用可缓解但无法消除温室效应。(2)通过生物富集作用，镉能沿食物链传递到更高营养级。(2023·湖北卷，9C)(

)(3)水生消费者对有机碳的利用，缓解了碳排放。(2023·湖北卷，7B)(

)提示水生消费者通过细胞呼吸消耗有机碳，产生CO2，不会缓解碳排放。(4)碳在非生物环境与生物群落之间主要以CO2形式循环。(2020·全国卷Ⅲ，6D改编)(

)×√×√考向1

碳循环过程[生命观念]1.(2025·浙江1月选考，1)我国积极稳妥推进“碳中和”战略，努力实现CO2相对“零排放”。下列措施不能减少CO2排放的是(

) A.鼓励使用新能源汽车

B.减少煤炭等火力发电 C.推广使用一次性木筷

D.乘坐公交等绿色出行C解析新能源汽车使用清洁能源，如电能、氢能等，不产生或少产生CO2，能有效减少CO2排放，A不符合题意；煤炭等火力发电是CO2排放的主要来源之一，减少煤炭等火力发电可直接降低CO2排放，B不符合题意；推广使用一次性木筷会增加木材的砍伐和加工，木材加工过程以及使用后废弃的处理都会间接增加碳排放，且不利于森林资源保护，不能减少CO2排放，C符合题意；乘坐公交等绿色出行方式可以减少私家车的使用，从而降低汽车尾气排放，减少CO2排放，D不符合题意。2.(2024·安徽卷，6)磷循环是生物圈物质循环的重要组成部分。磷经岩石风化、溶解、生物吸收利用、微生物分解，进入环境后少量返回生物群落，大部分沉积并进一步形成岩石。岩石风化后，磷再次参与循环。下列叙述错误的是(

)A.在生物地球化学循环中，磷元素年周转量比碳元素少B.人类施用磷肥等农业生产活动不会改变磷循环速率C.磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程D.磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环B解析碳元素能通过生物群落与无机环境快速循环，结合题干信息可推测在生物地球化学循环中，磷元素年周转量比碳元素少，A正确；为提高作物产量，人类施用磷肥，人为增加土壤中能被生产者利用的磷的量，会加快磷循环速率，B错误；磷是ATP、NADPH等的组成成分，磷通过这些物质参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程，C正确；无机环境中的磷主要以磷酸盐的形式被生产者吸收后进入生物群落，同时生物体的遗体残骸中的磷经过分解者的分解也以磷酸盐的形式返回到无机环境中，故磷主要以磷酸盐的形式在生物群落和无机环境之间循环，D正确。3.(2026·辽宁大连测试)为了积极应对全球气候变化，我国宣布于2030年前确保“碳达峰”(CO2排放量达到峰值)，力争在2060年前实现“碳中和”(CO2排放量与减少量相等)的战略目标。下列叙述错误的是(

) A.导致CO2浓度升高的原因有化石燃料的使用、水泥的生产等 B.群落中的碳元素只能通过分解者的分解作用重返无机环境 C.土壤沉积物中有机碳的分解会随着全球气候变暖而加剧 D.增加生物多样性不但能提高生态系统的生产力，还可以增加土壤的碳储量

解析群落中的碳元素可以通过生产者、消费者的呼吸作用及分解者的分解作用重返无机环境，B错误。B考向2生物富集[社会责任]4.(2025·湖北卷，11)蚯蚓通常栖息在阴暗、潮湿的土壤环境中，以落叶、禽畜粪便和线虫等为食。四溴双酚A(TBBPA)是土壤中常见的污染物之一。科研人员以蚯蚓为实验对象，将其培养在浓度为1mg·kg－1的TBBPA污染土壤中进行30天富集实验，然后将蚯蚓转至干净土壤进行30天排出实验，实验结果如下图。下列叙述错误的是(

)CA.蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者B.蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和C.该实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食，TBBPA不会沿食物链传递D.15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍解析蚯蚓可以落叶、禽畜粪便为食，属于分解者，还可以线虫为食，属于消费者，所以蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者，A正确；据图分析可知，在20天以后，蚯蚓体内TBBPA含量不再增加，说明蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和，B正确；据图可知，实验结束时蚯蚓体内仍含有一定量的TBBPA，若该蚯蚓被其他捕食者所食，TBBPA会沿食物链传递，C错误；据图可知，15天时蚯蚓体内TBBPA的浓度约为8μg·g－1，即8mg·kg－1，初始实验环境中TBBPA的浓度为1mg·kg－1，所以15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍，D正确。A.蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者B.蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和C.该实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食，TBBPA不会沿食物链传递D.15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍5.(2025·浙江1月选考，7)由于DDT严重危害生物的健康且不易降解，许多国家禁用DDT。但DDT能杀灭按蚊，有效控制疟疾的传播，因此2006年世界卫生组织宣布允许非洲国家重新使用DDT，使得非洲疟疾的新增病例大幅下降。下列叙述不合理的是(

)A.喷施低浓度的DDT，也会在生物体内积累B.DDT不易降解，不会在生物圈中大面积扩散C.在严格管控的情况下，DDT可以局部用于预防疟疾D.与第二营养级相比，第三营养级生物体内的DDT含量更高B解析

DDT会在生物体中富集，即使喷施低浓度的DDT，也会在生物体内逐渐积累，A合理；DDT不易降解，会在环境中长期存在，并通过食物链在生物体内扩散和富集，B不合理；严格管控下，DDT可以局部用于预防疟疾，减少疾病传播，C合理；由于食物链的生物富集作用，营养级越高，生物体内的DDT含量越高，D合理。6.(2026·西工大附中质检)2020年9月，国家主席习近平郑重宣布：“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”这是中国为应对全球气候变化、构建人类命运共同体做出的庄严承诺。红树林作为重要的滨海生态系统，是当下我国“双碳”战略研究的热点。红树林生态系统的碳循环涵盖了碳在各圈层间的输入、输出以及储存的过程，如图1所示。回答下列问题：(1)生态系统中的碳循环沿着

的渠道进行。据图1分析，红树林生态系统中，碳输入除来源于生产者固定大气中的CO2外，还来源于____________________________________；碳输出中的纵向碳损失主要通过

两条途径释放CO2。食物链和食物网海洋携带的含碳物质(或海洋横向碳输入)呼吸作用和(微生物的)分解作用(2)红树林中的有机碳除埋藏于土壤外，还储存于_____________________________________中。研究发现，相较其他类型的生态系统，红树林土壤能长期封存有机碳。从红树林所处非生物环境的角度分析，原因是______________________________________________________________________________。生物体的有机物(或生物体自身的组织)红树林土壤被海水淹没覆盖，处于缺氧(低氧、厌氧)环境，有机碳的分解速率缓慢(3)科研人员基于大数据分析，建构不同气候情景下未来某地红树林面积变化的模型，如图2所示。该模型表明温室气体排放量越高，人类对红树林采取有效应对措施的时间会

(填“越长”或“越短”)。调查发现，该地红树林向陆一侧建造有大型人造海堤。已知红树林能自然迁移以适应变化的环境，预测温室气体高排放条件下，该人类活动对红树林造成的结果是__________________________________________________________________。越短加剧红树林面积的损失(或加速红树林的消失)解析

(1)生态系统中的碳循环沿着食物链和食物网进行。红树林生态系统中，碳输入可以来自生产者固定大气中的CO2，还可由海洋通过水流运动等方式，将含碳的物质(如溶解态有机碳、颗粒碳等)横向输入。纵向碳损失主要通过生物的呼吸作用以及微生物对有机物的分解作用这两条途径释放CO2。(2)红树林中的有机碳除了埋藏于土壤外，还以有机物的形式储存于植物体内。红树林土壤能长期封存有机碳，从非生物环境角度看，是因为红树林常处于水淹状态，土壤中氧气含量低，导致微生物活动较弱，有机物分解缓慢。(3)由不同气候情景下未来某地红树林面积变化的模型可知，温室气体排放量越高，红树林面积下降越快，意味着人类需要在更短时间内采取有效应对措施。已知红树林能自然迁移以适应变化的环境，在温室气体高排放条件下，气候变暖会使海平面上升，而红树林向陆一侧有人造海堤阻挡，其向陆迁移受阻，会导致红树林面积减小甚至消失。考点二生态系统的信息传递核心要点·再研典型例题·深研1.生态系统中信息的种类同种或异种2.信息传递的过程提醒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非生物环境之间的传递。信息源信道3.信息传递的作用生命活动繁衍生物的种间关系平衡与稳定4.信息传递在农业生产中的应用

动物信息产蛋率昆虫信息素(1)芦鹀的鸣唱声属于物理信息。(2024·湖北卷，7A)(

)(2)幼年蜜蜂学习采蜜技巧，依赖生态系统中的信息传递。(2023·河北卷，11A)(

)(3)“油菜花开陌野黄，清香扑鼻蜂蝶舞”。油菜花通过物理、化学信息吸引蜂蝶。(2023·湖南卷，4A)(

)(4)某岛上的狼能够依据猎物留下的气味信息追捕猎物。(2019·海南卷，25A)(

)√√√√(5)两只雄孔雀为吸引异性争相开屏，说明行为信息能够影响种间关系。(2019·江苏卷，6D)(

)提示说明生物种群的繁衍离不开信息的传递。×考向

生态系统的信息传递[生命观念]1.(2024·广西卷，1)唐诗“翠羽春禽满树喧”描绘了满树鸟儿欢快鸣叫的画面，其中“翠羽”指青翠的羽毛，“喧”指鸣叫。关于“翠羽”和“喧”在生态系统中的作用，说法错误的是(

) A.“翠羽”有利于种群繁衍 B.两者皆可调节种间关系 C.“喧”可表示个体间联络 D.两者皆属于化学信息D解析

“翠羽”指青翠的羽毛，鸟儿青翠的羽毛可以吸引异性前来交配，有利于种群繁衍，A正确；“喧”指鸣叫，鸟儿可通过鸣叫与同类交流，C正确；“翠羽”和“喧”都属于物理信息，两者皆可调节种间关系，维持生态系统的平衡与稳定，B正确，D错误。2.(2024·福建卷，8)橘小实蝇是一种危害柑橘类果树的害虫。研究发现，雄虫能提供底物给直肠中的芽孢杆菌，让芽孢杆菌合成吸引雌虫的信息素。下列叙述错误的是(

)A.橘小实蝇雄虫吸引雌虫的信息素属于化学信息B.雄虫直肠中的芽孢杆菌有利于橘小实蝇种群繁衍C.利用该信息素诱杀橘小实蝇雌虫属于化学防治D.用含该信息素的诱杀饵剂可改变橘小实蝇种群的性别比例C解析由题干信息可知，信息素是能传递信息的化学物质，属于化学信息，A正确；雄虫直肠中的芽孢杆菌合成的信息素能吸引雌虫进行交配，提高种群的出生率，有利于种群的繁衍，B正确；利用信息素诱杀橘小实蝇雌虫，是利用生态系统信息传递的原理进行害虫防治，属于生物防治，C错误；诱杀饵剂只诱杀雌虫，故可改变橘小实蝇种群的性别比例，D正确。3.(2026·广东珠海一中质检)唐诗是我国历史文化中一块璀璨夺目的瑰宝，其中也蕴含有丰富的生物学知识，例如杜甫《江畔独步寻花》中的“留连戏蝶时时舞，自在娇莺恰恰啼”。下列有关叙述，正确的是(

)A.蝴蝶飞舞和黄莺叫声，都属于行为信息B.蝴蝶飞舞，可实现种群内个体间的联络C.黄莺鸣叫不利于黄莺种群的繁衍D.信息只在同种生物之间进行传递B解析黄莺叫声属于物理信息，A错误；蝴蝶飞舞属于行为信息，可实现种群内个体间的联络，B正确；黄莺鸣叫有利于吸引异性，有利于黄莺种群的繁衍，C错误；生态系统中的信息传递既可发生于同种生物之间，也能发生在不同生物之间，D错误。情境·探究·长句氮循环对维持生态系统正常功能非常重要。如图为生态系统中生物群落与环境间氮循环部分过程简图，其中数字①～⑧表示不同过程。回答下列问题：(1)氮循环中植物、蓝细菌和进行硝化作用的硝化细菌均为生产者，据图可知，氮元素进入生产者的物质形式有

。硝化细菌可以将硝化作用中释放的能量转化为

。有机物中的化学能(2)生态系统中氮循环伴随着能量流动，与能