第40讲　生态系统的物质循环、信息传递和稳定性

10/10第40讲生态系统的物质循环、信息传递和稳定性核心考点考题统计考情分析1.物质循环2025·黑吉辽蒙卷T232025·湖南卷T191.命题特点：依托科研文献、环保热点，生态文明理念考查核心概念理解、现象分析及问题解决能力。2.备考重点：分析碳循环过程与生态系统中信息的类型，掌握物质循环的特点、信息传递的作用及生态系统稳定性的维持机制2.信息传递2025·河北卷T12 2025·陕晋青宁卷T132025·湖北卷T11 2025·江苏卷T233.生态系统的稳定性2025·湖北卷T1 2025·湖南卷T132025·江苏卷T5 2025·湖南卷T132025·重庆卷T18 2025·四川卷T17考点一生态系统的物质循环1.生态系统的物质循环2.碳循环（1）请写出图中各标号的含义a.；b.；c.；d.；e.。（2）碳的存在形式及循环途径教材拾遗：〔选择性必修2P63“与社会的联系”〕温室效应加剧的原因是化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放，引起全球性的气候变化。我国政府采取的措施是一方面采取积极措施减少二氧化碳排放，另一方面大力植树种草，提高森林覆盖率。3.生物富集4.能量流动和物质循环的比较提醒：生物圈在物质上能自给自足，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。1.从空地到公园，鸟类等动物类群逐渐丰富，加快了生态系统的物质循环。 （2025·河北卷）（）2.水中投放能降解有机污染物的有益微生物可促进物质循环。 （2024·河北卷）（）3.水生消费者对有机碳的利用，缓解了碳排放。 （2023·湖北卷）（）4.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）（）为积极应对全球气候变化，我国政府在2020年的联合国大会上宣布，我国于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）。这是我国向全世界的郑重承诺，彰显了大国责任。回答下列问题：（1）当达到碳中和时，生物圈中生产者吸收的CO2总量（填“大于”“小于”或“约等于”）生产者、消费者和分解者释放的CO2总量，理由是。要达到“碳中和”需要世界各国共同参与，主要原因是。（2）要实现“碳中和”，应采取的合理措施是。物质循环的过程与特点1.（2024·安徽高考6题）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2.（2025·江苏南京高三期末）如图是生物圈中碳循环示意图，下列相关分析不正确的是（）A.A是消费者，C是生产者，B位于食物链的第二和第三营养级B.B属于分解者，生物群落中的其他生物均可为它提供物质和能量C.E是化石燃料的燃烧，对E过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡D.由于CO2能够随着大气环流在全球范围内进行，故碳循环具有全球性碳中和与碳达峰3.（2024·广东高考1题）“碳汇渔业”，又称“不投饵渔业”，是指充分发挥生物碳汇功能，通过收获水产品直接或间接减少CO2的渔业生产活动，是我国实现“双碳”目标、践行“大食物观”的举措之一。下列生产活动属于“碳汇渔业”的是（）A.开发海洋牧场，发展深海渔业B.建设大坝鱼道，保障鱼类洄游C.控制无序捕捞，实施长江禁渔D.增加饵料投放，提高渔业产量4.（2025·吉林白城模拟）为实现“碳达峰”“碳中和”目标，我国科研人员采取了“碳减排”“碳捕集”“碳封存”和“碳利用”等多种措施。如图为某生态系统碳元素流动模型，图中数字表示生理过程或化学反应过程。下列叙述错误的是（）A.图中生态系统的基石是A，B在生态系统的物质循环中具有重要作用B.促进⑧，减少④，有助于达成“碳中和”C.图中碳元素在⑤和⑦过程中以含碳有机物形式流动D.植树造林、使用清洁能源等都是达成“碳减排”的重要措施生态系统中生物的富集作用5.（2025·湖北高考11题）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，实验结果如图。下列叙述错误的是（）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倍考点二生态系统的信息传递1.生态系统中信息的种类2.生态系统中信息传递的范围、过程及特点3.信息传递在生态系统中的作用4.信息传递在农业生产中的应用（1）应用和实例（2）控制动物危害的技术方法比较1.候鸟前来该湿地公园越冬的信息传递只发生在鸟类与鸟类之间。（2025·山东卷）（）2.提高棉花体内该次生代谢物（对棉蚜有一定的毒害作用）的含量用于防治棉蚜属于化学防治。 （2024·山东卷）（）3.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）（）4.“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）（）信息传递的类型、作用及应用1.（2024·湖北高考7题）研究发现，某种芦鹀分布在不同地区的三个种群，因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧。不同芦鹀种群的两个和求偶有关的鸣唱特征，相较于其他鸣唱特征有明显分歧。因此推测和求偶有关的鸣唱特征，在芦鹀的早期物种形成过程中有重要作用。下列叙述错误的是（）A.芦鹀的鸣唱声属于物理信息B.求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果C.芦鹀之间通过鸣唱形成信息流，芦鹀既是信息源又是信息受体D.和求偶有关的鸣唱特征的差异，表明这三个芦鹀种群存在生殖隔离2.（2024·广西高考1题）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题后归纳：生态系统信息的类型判断①涉及声音、颜色、植物形状、磁场、温度、湿度等信号，通过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感知上述信息，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”者均属于行为信息。考点三生态系统的稳定性1.生态平衡2.生态系统的稳定性3.生态系统稳定性的类型提醒：（1）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，如河流轻度污染后的净化；若遭到较大程度破坏，则其恢复过程应视为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。（2）特例：冻原、荒漠等生态系统两种稳定性都比较低。（3）抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系4.提高生态系统稳定性的措施（1）控制对生态系统的强度，在不超过的范围内，合理适度地利用生态系统。（2）对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的、的投入，保证生态系统内部的协调。5.生态缸实验设计要求及分析设计要求相关分析生态缸必须是的防止外界生物或非生物因素的干扰生态缸的材料必须为光合作用提供光能；便于观察生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，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要用较强的光防止水温过高导致水生植物死亡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选择的动物不宜过多，个体不宜过大减少对氧气的消耗，防止生产量小于消耗量提醒：（1）可通过观察动物、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）由于生态缸较为简单，自我调节能力较差，抵抗力稳定性较低，因此生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。1.适当提高口袋公园的植物多样性，可增强其抵抗力稳定性。 （2025·河北卷）（）2.口袋公园生态系统不具备自我调节能力，需依赖人工维护。 （2025·河北卷）（）3.种植水生植物使淀区食物网复杂化后，生态系统抵抗力稳定性增强。 （2024·河北卷）（）4.珊瑚生态系统具有抵抗不良环境并保持原状的能力，这是恢复力稳定性的表现。 （2022·海南卷）（）5.与自然草地相比，物种比较单一的人工草坪自我维持结构和功能相对稳定的能力较低。 （2022·辽宁卷）（）图中“置位点”为生态系统所具有的某个理想状态，其中A、B、C表示其生物成分，A、B、C间的箭头表示物质的传递方向。请分析并回答下列问题：（1）自然生态系统中，能量的输入依赖于（填图中字母），碳元素在A、B、C之间以的形式传递。（2）信息传递存在于（填图中字母）之间，而且这种传递一般是的。动物捕食过程中通过鸣叫给同伴传递的信息属于。（3）任何生态系统都具有一定的抵抗外界干扰、保持生态平衡的特性，该特性称为稳定性，一般而言，A、B、C的种类越多，该稳定性越。（4）某池塘中，早期藻类大量繁殖，导致食藻浮游动物（如水蚤等）大量繁殖，接着藻类减少，又引起水蚤等食藻浮游动物减少；后期排入污水，加速水蚤死亡，污染加重，导致更多水蚤死亡。此过程中，早期属于反馈调节，后期属于反馈调节。正反馈调节与负反馈调节的比较生态系统的稳定性1.（2025·湖南高考13题改编）某人擅自在一湖泊中“放生”大量鲶鱼。短期内鲶鱼大量死亡，导致水质恶化，造成生态资源损失，此人被判承担相关责任。下列叙述错误的是（）A.鲶鱼同化的能量可用于自身生长发育繁殖B.鲶鱼死亡的原因可能是水体中氧气不足C.鲶鱼死亡与水质恶化间存在负反馈调节D.移除死鱼有助于缩短该湖泊恢复原状的时间2.（2025·湖北高考1题）2023年7月，习近平总书记在全国生态环境保护大会上发表的重要讲话中强调，要着力提升生态系统多样性、稳定性、持续性，加大生态系统保护力度，切实加强生态保护修复监管，拓宽绿水青山转化金山银山的路径，为子孙后代留下山清水秀的生态空间。下列措施不符合以上精神的是（）A.通过大规模围湖造田扩大耕地面积，提高粮食产量B.对有代表性的自然生态系统和珍稀物种栖息地进行保护C.对过度利用的森林与草原进行封育，待恢复到较好状态时再适度利用D.开展大规模国土绿化行动，推进“三北”防护林体系建设和京津风沙源治理一、命题角度练角度一以物质循环、生物富集为核心，考查生命观念与科学思维1.（2025·湖北高考10题）深秋时节，有机蔬菜种植基地常会收集大量塘泥堆置于池塘周边，待其自然风干，再经过冬季自然腐熟后，次年可作为优质有机肥。根据上述材料，下列叙述错误的是（）A.塘泥不能直接用作有机肥是因为其水分含量过高B.腐熟过程中发挥核心作用的是微生物的分解活动C.处理后的塘泥作为有机肥，可有效提升土壤肥力D.塘泥的资源化利用符合生态学循环原理，有助于农业可持续发展2.（2024·甘肃高考13题）土壤镉污染影响粮食生产和食品安全，是人类面临的重要环境问题。种植富集镉的植物可以修复镉污染的土壤。为了筛选这些植物，某科研小组研究了土壤中添加不同浓度镉后植物A和B的生长情况，以不添加镉为对照（镉含量0.82mg·kg－1）。一段时间后，测量植物的地上、地下生物量和植物体镉含量，结果如下表。下列叙述错误的是（）镉浓度（mg·kg－1）地上生物量（g·m－2）地下生物量（g·m－2）植物体镉含量（mg·kg－1）植物A植物B植物A植物B植物A植物B对照120.7115.123.518.02.52.72101.642.515.27.210.15.55105.235.214.34.112.97.41097.428.312.12.327.411.6A.在不同浓度的镉处理下，植物A和B都发生了镉的富集B.与植物A相比，植物B更适合作为土壤镉污染修复植物C.在被镉污染的土壤中，镉对植物B生长的影响更大D.若以两种植物作动物饲料，植物A的安全风险更大角度二以生态系统中信息的种类、作用及应用为抓手，考查生命观念与社会责任3.（2024·广东高考8题）松树受到松叶蜂幼虫攻击时，会释放植物信息素，吸引寄生蜂将卵产入松叶蜂幼虫体内，寄生蜂卵孵化后以松叶蜂幼虫为食