第7課時(shí)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞

【目標(biāo)要求】1.生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)的基本規(guī)律及應(yīng)用。2.生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞。

考點(diǎn)一生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

■梳理歸納夯實(shí)必備知識

1.物質(zhì)循環(huán)

(1)概念：組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素,都不斷進(jìn)行著從無機(jī)環(huán)境到生物群落,

又從生物群落到無機(jī)環(huán)境的循環(huán)過程。

(2)特點(diǎn)：全球性、反復(fù)利用、循環(huán)流動。

(3)與能量流動的關(guān)系：二者同時(shí)進(jìn)行,相互依存,不可分割。

(4)意義：使生態(tài)系統(tǒng)中的各種組成成分緊密地聯(lián)系在一起,形成一個統(tǒng)一的整體。

2.碳循環(huán)

化能合成作用

光合作用J

無機(jī)環(huán)境"生物群落

(CO2)(有機(jī)物)

I細(xì)胞呼吸、微生物分解I

化石燃料燃燒

甲

-I大氣中的co?庫卜

分

呼

解

吸

者

作

的

用

分

解

作

用

T動植物殘骸I

乙

【歸納總結(jié)】(1)碳的存在形式與循環(huán)形式

①在生物群落和無機(jī)環(huán)境間：主要以二氧化碳形式循環(huán)。

②在生物群落內(nèi)部：以含碳有機(jī)物形式傳遞。

③在無機(jī)環(huán)境中：主要以二氧化碳和碳酸鹽形式存在。

(2)碳進(jìn)入生物群落的途徑：生產(chǎn)者的光合作用和化能合成作用。

(3)碳返回?zé)o機(jī)環(huán)境的途徑：生產(chǎn)者、消費(fèi)者的呼吸作用;分解者的分解作用(實(shí)質(zhì)是呼吸作用)

和化石燃料的燃燒。

■教材隱性知識

（1）源于必修3Pioi“與社會的聯(lián)系“：溫室效應(yīng)

①成因：世界范圍內(nèi)，化石燃料的開采和使用大大增加了二氧化碳的排放,加劇了溫室效應(yīng)，

引起全球性的氣候變化。

②我國措施：一方面采取積極措施減少二氧化碳排放,另一方面大力植樹種草，提高森林覆

蓋率,這在吸收和固定二氧化碳方面發(fā)揮了重要作用。

（2）源于必修3P104“練習(xí)?拓展題”：氮元素在生物群落與無機(jī)環(huán)境間熊（填“能”或“不能”）

循環(huán)利用。請解釋需不斷向農(nóng)田中施加氮肥的原因：農(nóng)產(chǎn)品源源不斷地從農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)輸出，

其中的氮元素并不能全部歸還土壤，所以需要施加氮肥。這與物質(zhì)循環(huán)并不矛盾。

3.能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系

項(xiàng)目能量流動物質(zhì)循環(huán)

范圍生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級生物圈

特點(diǎn)單向流動，逐級遞減全球性、反復(fù)利用

形式光能f化學(xué)能f熱能無機(jī)物J有機(jī)物

過程沿食物鏈（網(wǎng)）在生物群落與無機(jī)環(huán)境間往復(fù)循環(huán)

①在群落中它們的流動渠道都是食物鏈和食物網(wǎng),且相互聯(lián)系，同時(shí)進(jìn)行、

相互依存，不可分割;

聯(lián)系②能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移和釋放,離不開物質(zhì)的合成和分解;

③物質(zhì)是能量沿食物鏈（網(wǎng)）流動的載體,能量是物質(zhì)在生物群落和無機(jī)環(huán)

境間循環(huán)往返的動力

-教材隱性知識

源于必修3PUM“練習(xí)?基礎(chǔ)題4"：生物圈建（填“是”或“不是”）一個在“物質(zhì)”上自給自

足的系統(tǒng)，不是（填“是”或“不是”）一個在“能量”上自給自足的系統(tǒng)，因?yàn)槲镔|(zhì)可以在

生物圈內(nèi)循環(huán)利用，而能量不能循環(huán)利用，它必須由生物圈外的太陽能源源不斷地輸入，方

可維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

■考向突破強(qiáng)化關(guān)鍵能力

考向一碳循環(huán)的過程分析

1.圖1是某生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，其中a、b、c、d是生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各生物成分，①②③④⑤⑥

表示有關(guān)的生理過程；圖2為該生態(tài)系統(tǒng)中某一食物鏈及部分能量流動情況。下列說法正確

的是（）

B--g_辰

/］大氣中的c,|

除唱

圖1

?糞便11遺束殘骸等?

圖2

A.在圖1中，b、c分別屬于初級消費(fèi)者、生產(chǎn)者

B.圖1中能表示呼吸作用過程的只有②④⑤

C.在圖2的食物鏈中，②/①的比值代表兔與狼（生物之間）的能量傳遞效率

D.如果a發(fā)生瘟疫，d的數(shù)量將先增加后減少最后趨于穩(wěn)定

答案D

解析圖1中c是生產(chǎn)者，b是分解者，d是初級消費(fèi)者，a是次級消費(fèi)者，A錯誤；圖中的

過程③是分解者的分解作用，其實(shí)質(zhì)也是呼吸作用，B錯誤；圖2中的①和②代表兔和狼的

攝入量而不是同化量，所以②/①的比值不能代表兔與狼（生物之間）的能量傳遞效率，C錯誤；

如果次級消費(fèi)者a因發(fā)生瘟疫而數(shù)量減少，則初級消費(fèi)者d的數(shù)量會增加，增加后會導(dǎo)致生

產(chǎn)者數(shù)量減少，d又會因食物減少而數(shù)量減少，最后趨于相對穩(wěn)定狀態(tài)，D正確。

【方法技巧】“三看法”快速確認(rèn)碳循環(huán)的各環(huán)節(jié)

一“頭一方為“生產(chǎn)者”，另一方為

氣中的CO2庫”

備環(huán)節(jié)均有箭頭指來，則被指

為“大氣中的COz庫”

［生產(chǎn)者指向消費(fèi)者

_______t生產(chǎn)者、消費(fèi)者均指向分解者

2.（2022?武漢高三模擬）低碳生活、綠色經(jīng)濟(jì)已成為人類共識。近期國務(wù)院政府工作報(bào)告中明

確提出了“碳達(dá)峰”的B目標(biāo)，并制定碳排放達(dá)峰的行動方案，其中包括植樹造林、節(jié)能減排、

利用新能源等形式。下列有關(guān)說法錯誤的是（）

A.碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間主要是以含碳有機(jī)物的形式進(jìn)行循環(huán)

B.人類活動大量利用煤、石油等化石燃料，打破了生物圈中碳循環(huán)的平衡

C.碳循環(huán)具有全球性，因此碳循環(huán)失衡影響的是整個地球的生態(tài)環(huán)境

D.通過光合作用或化能合成作用，大氣中的CO2轉(zhuǎn)化為含碳有機(jī)物

答案A

解析碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間主要是以二氧化碳的形式進(jìn)行循環(huán)，A錯誤。

考向二物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系分析

3.分析以下生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系簡圖，不能得到的結(jié)論是（）

［大氣中CO2］［能量①］

［大氣中CO?）呼吸呼吸

呼吸

\光合

｛生亡者）些蛆［初級消惟量③」次級消

［大氣中CC>2「^［能量④］

A.物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈（網(wǎng)）流動

B.能量作為動力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間被循環(huán)利用

C.能量①②③④的總和便是生產(chǎn)者所固定的太陽能總量

D.碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)主要是以CO2的形式進(jìn)行的

答案C

解析生產(chǎn)者所固定的太陽能總量是指生產(chǎn)者總的同化量，①②③④的總和小于生產(chǎn)者所固

定的太陽能總量。

4.選擇合適的魚苗放養(yǎng)在水稻田里，通過魚除草、除蟲、活水、松土、增肥等，可減少水稻

的病蟲害，使水稻增收。下列敘述正確的是（）

A.從生態(tài)系統(tǒng)的功能分析，稻田養(yǎng)魚促進(jìn)了該生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的循環(huán)流動

B.該稻田生態(tài)系統(tǒng)中的所有水稻和雜草構(gòu)成不同的營養(yǎng)級

C.魚糞便中的能量能被水稻利用

D.農(nóng)民利用魚減少稻田中的雜草和害蟲，是為了使能量更多地流向?qū)θ祟惛幸娴牟糠?/p>

答案D

考點(diǎn)二探究土壤微生物的分解作用

?基礎(chǔ)提煉通讀實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

閱讀教材P102-103中參考案例1和參考案例2,試完成下列案例比較:

比較項(xiàng)目案例1案例2

土壤微生物能分解落葉使

實(shí)驗(yàn)假設(shè)土壤微生物能分解淀粉

之腐爛

A燒杯中加入土壤浸出液和淀

實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)組對土壤滅菌處理

粉糊

設(shè)計(jì)

對照組對土壤不做處理B燒杯中加入蒸儲水和淀粉糊

自變量土壤中是否含微生物是否含有土壤浸出液

A1（加入碘液）不變藍(lán)

在相同時(shí)間內(nèi)實(shí)A

實(shí)驗(yàn)A2（加入斐林試劑）產(chǎn)生磚紅色沉淀

驗(yàn)組落葉的腐爛

現(xiàn)象B1（加入碘液）變藍(lán)

程度小于對照組B

B2（加入斐林試劑）無磚紅色沉淀

結(jié)論土壤微生物對落

土壤浸出液中的微生物能分解淀粉

分析葉有分解作用

■考向突破強(qiáng)化關(guān)鍵能力

考向探究土壤微生物的分解作用

5.（2022?遵義高三模擬）為了解土壤微生物能否分解農(nóng)藥，并盡快得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，有人用“敵

草隆”（一種除草劑）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：取等量砂土分裝于相同的兩容器中，a組高壓滅菌，b組不滅

菌。下列有關(guān)敘述正確的是（）

①向a、b中噴入等量的“敵草隆”，再置于同一恒溫箱中培養(yǎng)相同時(shí)間

②檢測“敵草隆”的消失情況，預(yù)計(jì)a中的“敵草隆”含量不變，b中的全部消失

③只用砂土，實(shí)驗(yàn)效果不如用幾種典型土壤混合后的好

④各再增加c組作為對照，不噴入“敵草隆”，其他處理與a、b組相同

A.①B.②③

C.①③D.①③④

答案C

解析本實(shí)驗(yàn)的自變量是有無土壤微生物，而“敵草隆”的使用量和培養(yǎng)條件是無關(guān)變量，

無關(guān)變量應(yīng)保持一致且適宜，所以應(yīng)向a、b中噴入等量“敵草隆”，再置于同一恒溫箱中培

養(yǎng)相同時(shí)間，①正確；a組土壤經(jīng)過高壓滅菌，不含微生物，不能將“敵草隆”分解，預(yù)計(jì)a

中的“敵草隆”含量基本不變，b組不滅菌，存在土壤微生物，可能將“敵草隆”分解，預(yù)

計(jì)b中的“敵草隆”含量減少，但不會全部消失，②錯誤；不同土壤中微生物的種類和數(shù)量

不同，只用砂土實(shí)驗(yàn)效果不如幾種典型土壤混合后的好，③正確；本實(shí)驗(yàn)是探究土壤中的微

生物是否對農(nóng)藥“敵草隆”具有分解作用，若不噴入“敵草隆”，則不能得出結(jié)論，④錯誤。

6.某生物興趣小組以帶有落葉的表層土壤（深5cm左右）為實(shí)驗(yàn)材料，研究土壤微生物在適

宜溫度下的分解作用，單獨(dú)處理土壤的情況見下表，處理后的土壤再與落葉混合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

以下有關(guān)的敘述錯誤的是（）

分組1組2組3組4組

土壤滅菌不滅菌滅菌不滅菌

處理濕潤濕潤較干燥較干燥

A.該實(shí)驗(yàn)沒有遵循單一變量原則

B.為了控制實(shí)驗(yàn)中的無關(guān)變量，作為實(shí)驗(yàn)材料的落葉也應(yīng)進(jìn)行滅菌處理

C.該小組探究的問題包括不同土壤濕度條件下，土壤微生物對落葉的分解作用

D.預(yù)期結(jié)果是1、3組的落葉不被分解，2、4組中的落葉被不同程度的分解

答案A

解析該實(shí)驗(yàn)的變量有兩個，一個是滅菌、不滅菌，一個是濕潤、不濕潤。自變量是滅菌、

不滅菌，在濕潤條件下1、2形成對照，在干燥條件下3、4形成對照，所以1、3分別是兩組

對照實(shí)驗(yàn)的對照組，該實(shí)驗(yàn)遵循單一變量原則；為了控制實(shí)驗(yàn)中的無關(guān)變量，作為實(shí)驗(yàn)材料

的落葉（可能存在微生物）也應(yīng)進(jìn)行滅菌處理；2、4組可以看出，該小組探究的問題包括不同

土壤濕度條件下，土壤微生物對落葉的分解作用；預(yù)期結(jié)果是1、3組的落葉不被分解（滅菌

后，沒有微生物），2、4組中的落葉被不同程度的分解。

考點(diǎn)三生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞

?梳理歸納夯實(shí)必備知識

1.信息的概念：指日常生活中，可以傳播的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)與信號等。

2.信息的種類、特點(diǎn)、來源及實(shí)例（連線）

麻國甌國

件動物特、/i.動物代—

①物理信息、J殊行為\《謝活動-A.生物堿、

有機(jī)酸

卜氏物理過1八U.動物特殊

②化學(xué)信息丫.B.求偶炫耀

、程傳遞y表現(xiàn)和行為一

③行為信息/'c.信息/\此無機(jī)環(huán)―

C.光、聲、溫

素傳遞境或生物度、濕度

【熱圖分析】據(jù)圖分析生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞模型:

（1）生態(tài)系統(tǒng)中的信息來源于生物和無機(jī)環(huán)境。

（2）生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞的范圍不包括（填“包括”或“不包括”）細(xì)胞之間的傳遞。

（3）生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞既存在于同種生物之內(nèi)，也發(fā)生在不同生物之間。信息傳遞的方向一

般是雙向的。

3.信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用

作用生命活動的正常進(jìn)行離不開信息的

/作用

c^^一實(shí)例海豚靠“超聲波”捕食、定位等，

一^葛苣或煙草種子萌發(fā)需特定光波

廠生物種群的繁衍離不開信息的傳遞

、種群尸實(shí)例植物開花需要光信息,雌雄昆蟲交

一尾涉及“性外激素”

，作用.信息能調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系,進(jìn)而

霸瞿一維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定

擊系統(tǒng)J實(shí)例捕食者與被捕食者依賴信息追蹤或

―1#避獵捕

4.信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

(1)提高農(nóng)畜產(chǎn)品的產(chǎn)量。如利用模擬的動物信息吸引大量的傳粉動物,就可以提高果樹的餞

粉效率和結(jié)實(shí)率。

(2)對有害動物進(jìn)行控制。如利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物,降低害蟲的種群密度。

5.能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞的關(guān)系

項(xiàng)目能量流動物質(zhì)循環(huán)信息傳遞

特點(diǎn)單向流動、逐級遞減全球性、循環(huán)性往往是雙向的

途徑食物鏈和食物網(wǎng)多種

地位生態(tài)系統(tǒng)的動力生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)決定能量流動和物質(zhì)循環(huán)的方向和狀態(tài)

聯(lián)系同時(shí)進(jìn)行，相互依存，7二可分割，形成統(tǒng)一整體

?考向突破強(qiáng)化關(guān)鍵能力

考向一信息傳遞的類型和作用分析

7.(2022?撫順市高三一模)下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的敘述，正確的是()

A.利用生長素類似物殺死單子葉農(nóng)作物周圍的雙子葉雜草，屬于化學(xué)信息的應(yīng)用

B.利用光照、聲音信號誘捕或驅(qū)趕某些動物，使其遠(yuǎn)離農(nóng)田，屬于生物防治

C.生態(tài)系統(tǒng)中信息沿食物鏈從低營養(yǎng)級向高營養(yǎng)級傳遞

D.某種鳥類通過點(diǎn)頭或鞠躬追求配偶，這一現(xiàn)象說明生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞可以調(diào)節(jié)生物

的種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定

答案B

解析生長素類似物是指人工合成的、具有與生長素相似的生理效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)，利用生長

素類似物殺死單子葉農(nóng)作物周圍的雙子葉雜草，屬于生長素類似物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，A

錯誤；生態(tài)系統(tǒng)中能量沿食物鏈從低營養(yǎng)級向高營養(yǎng)級傳遞，生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞往往是

雙向的，C錯誤；某種鳥類通過點(diǎn)頭或鞠躬追求配偶，這一現(xiàn)象說明生物種群的繁衍離不開

信息的傳遞，D錯誤。

8.下列關(guān)于生命系統(tǒng)中信息傳遞的敘述，正確的是()

A.生物體內(nèi)細(xì)胞之間的信息傳遞必須依賴細(xì)胞膜上受體的識別

B,生物體內(nèi)的信息傳遞一般都具有雙向性

C.無論生物體內(nèi)還是生物體外，傳遞每一種信息都必須依賴具體的信息分子

D.人體產(chǎn)生的能促進(jìn)細(xì)胞代謝的甲狀腺激素不屬于生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞中的化學(xué)信息

答案D

解析生物體內(nèi)細(xì)胞之間的信息傳遞不是都必須依賴細(xì)胞膜上的受體的識別，如高等植物細(xì)

胞之間通過胞間連絲進(jìn)行信息交流，A錯誤；生物體內(nèi)的信息傳遞往往是信號分子通過一定

的途徑作用于靶細(xì)胞，一般是單向的，B錯誤；生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞不一定依賴于信息分

子，如物理信息和行為信息，C錯誤；人體產(chǎn)生的能促進(jìn)細(xì)胞代謝的甲狀腺激素屬于體內(nèi)的

信息分子，生態(tài)系統(tǒng)的化學(xué)信息在同種生物或不同生物個體間發(fā)揮作用，D正確。

方法技巧生態(tài)系統(tǒng)中信息類型的辨析方法

(1)涉及聲音、顏色、植物形狀、磁力、溫度、濕度這些信號，通過動物感覺器官皮膚、耳

朵、眼或植物光敏色素、葉、芽等感覺到的信息，則判斷為物理信息。

(2)若涉及化學(xué)物質(zhì)揮發(fā)性(如性外激素等)這一特點(diǎn)，則判斷為化學(xué)信息。

(3)凡涉及“肢體語言”的，則判斷為行為信息。

(4)若在影響視線的環(huán)境中(如深山密林)，生物間多依靠“聲音”這種物理形式傳遞信息。

(5)若在噪音嘈雜的環(huán)境(如洪水、瀑布旁)，生物間多以“肢體語言”這種“行為”進(jìn)行信

息交流。

考向二生態(tài)系統(tǒng)三大功能的綜合

9.某水庫存在一條由甲、乙、丙三種生物組成的食物鏈，如圖表示三種生物在水庫中不同深

度的分布狀況。下列說法正確的是()

A.甲、乙、丙一起可以構(gòu)成一個生物群落

B.甲的光合作用能推動物質(zhì)和能量的循環(huán)

C.影響甲分布的物理信息主要來源于無機(jī)環(huán)境

D.丙與乙之間的個體數(shù)量比值就是能量傳遞效率

答案C

解析群落是同一時(shí)間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合，該水庫中的甲、乙、丙不

能構(gòu)成一個生物群落，A錯誤；物質(zhì)可以循環(huán)利用，而能量不能循環(huán)利用，B錯誤；甲是生

產(chǎn)者，影響其分布的最主要因素是光照，C正確；能量傳遞效率是相鄰兩個營養(yǎng)級同化量的

比值，并不是個體數(shù)量的比值，D錯誤。

10.如圖為生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞模式圖，下列相關(guān)敘述不正確的是（）

A.信息傳遞是雙向的，能量流動和物質(zhì)循環(huán)也是雙向的

B.生態(tài)系統(tǒng)的功能主要是能量流動和物質(zhì)循環(huán)，還有信息傳遞

C.物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的動力，信息傳遞則決定著能量流動

和物質(zhì)循環(huán)的方向

D.生態(tài)系統(tǒng)各成分間都有各種形式的信息傳遞

答案A

解析能量流動的特點(diǎn)是單向流動、逐級遞減，而物質(zhì)循環(huán)是反復(fù)利用、循環(huán)流動的，信息

傳遞往往是雙向的。

重溫高考真題演練

1.（2021?北京，11）野生草本植物多具有根系發(fā)達(dá)、生長較快、抗逆性強(qiáng)的特點(diǎn)，除用于生態(tài)

治理外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收獲后剩余的菌渣可作肥料或飼料。相關(guān)敘述錯

誤的是（）

A.種植此類草本植物可以減少水土流失

B.菌渣作為農(nóng)作物的肥料可實(shí)現(xiàn)能量的循環(huán)利用

C.用作培養(yǎng)基的草本植物給食用菌提供碳源和氮源

D.菌渣作飼料實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)在植物、真菌和動物間的轉(zhuǎn)移

答案B

解析此類草本植物根系發(fā)達(dá)可以固定更多的土壤，故種植此類草本植物可以減少水土流失，

A正確；能量可多級利用，但不能循環(huán)利用，B錯誤；草本植物含有蛋白質(zhì)和纖維素，可給

食用菌提供碳源和氮源，C正確；草本植物可栽培食用菌，而菌渣可作肥料或飼料，故實(shí)現(xiàn)

了物質(zhì)在植物、真菌和動物間的轉(zhuǎn)移，D正確。

2.（2020?全國III,6）生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)包括碳循環(huán)和氮循環(huán)等過程。下列有關(guān)碳循環(huán)的敘

述，錯誤的是（）

A.消費(fèi)者沒有參與碳循環(huán)的過程

B.生產(chǎn)者的光合作用是碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)

C.土壤中微生物的呼吸作用是碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)

D.碳在無機(jī)環(huán)境與生物群落之間主要以C02形式循環(huán)

答案A

3.（2019?天津，5）多數(shù)植物遭到昆蟲蠶食時(shí)會分泌茉莉酸，啟動抗蟲反應(yīng)，如分泌殺蟲物質(zhì)、

產(chǎn)生吸引昆蟲天敵的揮發(fā)物質(zhì)等。煙粉虱能合成Bt56蛋白，該蛋白會隨煙粉虱唾液進(jìn)入植物,

抑制茉莉酸啟動的抗蟲反應(yīng)，使煙粉虱數(shù)量迅速增長。下列敘述錯誤的是（）

A.植物產(chǎn)生揮發(fā)物質(zhì)吸引昆蟲天敵體現(xiàn)了信息傳遞調(diào)節(jié)種間關(guān)系的功能

B.植食性昆蟲以植物為食和植物抗蟲反應(yīng)是長期共同進(jìn)化的結(jié)果

C.Bt56基因表達(dá)被抑制的煙粉虱在寄主植物上的數(shù)量增長比未被抑制的對照組快

D.開發(fā)能水解Bt56蛋白的轉(zhuǎn)基因植物可為控制煙粉虱提供防治措施

答案C

解析多數(shù)植物遭到昆蟲蠶食時(shí)會產(chǎn)生吸引昆蟲天敵的揮發(fā)物質(zhì)，從而吸引昆蟲的天敵，使

植物免受蟲害，這說明信息傳遞能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，A項(xiàng)正

確；煙粉虱合成的Bt56蛋白會隨煙粉虱唾液進(jìn)入植物，抑制茉莉酸啟動抗蟲反應(yīng)，使煙粉虱

數(shù)量迅速增長，據(jù)此可推測Bt56基因表達(dá)被抑制的煙粉虱在寄主植物（抗蟲反應(yīng)能正常進(jìn)行）

上的數(shù)量增長比未被抑制的對照組慢，C項(xiàng)錯誤；若Bt56蛋白被水解，茉莉酸啟動的抗蟲反

應(yīng)不能被抑制，則煙粉虱的數(shù)量不能迅速增長，所以開發(fā)能水解Bt56蛋白的轉(zhuǎn)基因植物可為

控制煙粉虱提供防治措施，D項(xiàng)正確。

4.（2021?河北，22）為探究全球氣候變暖對生態(tài)系統(tǒng)的影響，研究者將20個人工淡水池塘均

分成兩組，對照組保持環(huán)境溫度，實(shí)驗(yàn)組始終比對照組高4°C（利用溫控裝置），并從附近淡

水棲息地搜集水生生物投入池塘。連續(xù)多年觀測發(fā)現(xiàn)，池塘逐漸形成主要由浮游植物和浮游

動物組成的群落。第15年時(shí)，池塘中浮游植物和浮游動物生物量（單位體積水體中生物體的

質(zhì)量）的檢測結(jié)果如圖。

回答下列問題：

（1）池塘生物群落區(qū)別于湖泊生物群落的重要特征為，池塘生物群落從簡單

到復(fù)雜的過程中發(fā)生了演替。

（2）某種水生生物被投入池塘后，其種群數(shù)量將呈_____型增長，若該生物種群密度在較長時(shí)

期保持相對穩(wěn)定，表明其種群數(shù)量已達(dá)到了o

（3）從能量流動角度分析，升溫導(dǎo)致該生態(tài)系統(tǒng)總生物量降低的原因可能是

（4）碳在池塘生物群落中主要以的形式傳遞，碳循環(huán)具有全球性的主要原因是

答案（1）群落的物種組成次生（2）“S”環(huán)境容納量（3）生物自身呼吸消耗增加，分解

者分解作用加快（4）含碳有機(jī)物碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要以C02的形式

進(jìn)行，大氣中的CCh能夠隨著大氣環(huán)流在全球范圍內(nèi)流動

解析（3）從生態(tài)系統(tǒng)的能量流動角度分析，升高溫度可能會導(dǎo)致每一營養(yǎng)級生物自身呼吸消

耗增加，分解者分解作用加快，從而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)總生物量降低。（4）碳在無機(jī)環(huán)境中主要以

CCh和碳酸鹽形式存在，在生物群落的各類生物體中以含碳有機(jī)物的形式存在，并通過食物

鏈在生物群落中傳遞。

5.（2021?廣東，17）為積極應(yīng)對全球氣候變化，我國政府在2020年的聯(lián)合國大會上宣布，中

國于2030年前確保碳達(dá)峰（CCh排放量達(dá)到峰值），力爭在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和（CCh排放量

與減少量相等）。這是中國向全世界的鄭重承諾，彰顯了大國責(zé)任?；卮鹣铝袉栴}：

（1）在自然生態(tài)系統(tǒng)中，植物等從大氣中攝取碳的速率與生物的呼吸作用和分解作用釋放碳的

速率大致相等，可以自我維持o自西方工業(yè)革命以來，大氣中CO2的濃度持續(xù)

增加，引起全球氣候變暖，導(dǎo)致的生態(tài)后果主要是

（2）生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者獲取碳元素的方式分別是,

消費(fèi)者通過食物網(wǎng)（鏈）取食利用，o

⑶全球變暖是當(dāng)今國際社會共同面臨的重大問題，從全球碳循環(huán)的主要途徑來看，減少

和增加是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的重要舉措。

答案（1）碳平衡極地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等（2）光合作用和化能合成作用、

捕食、分解作用從而將碳元素以含碳有機(jī)物的形式進(jìn)行傳遞（3）碳釋放碳存儲

解析（1）在自然生態(tài)系統(tǒng)中，植物光合作用攝取碳的速率與生物的呼吸作用和分解作用釋放

碳的速率大致相等。隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，人類大量燃燒煤、石油等化石燃料，使地層

中經(jīng)過千百萬年而積存的碳元素，在短時(shí)間內(nèi)釋放出來，打破了生物圈中碳平衡，使大氣中

的CO2濃度迅速增加，引起全球氣候變暖，導(dǎo)致極地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等嚴(yán)

重的生態(tài)后果。（2）生產(chǎn)者主要通過光合作用和化能合成作用獲取碳元素，從而碳元素將通過

生產(chǎn)者進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，消費(fèi)者通過攝食生產(chǎn)者和低營養(yǎng)級的消費(fèi)者來獲取碳元素，分解者通

過分解生產(chǎn)者的遺體殘骸和消費(fèi)者的糞便、遺體殘骸來獲取碳元素。

五分鐘查落實(shí)

一、易錯辨析

1.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)指的是各種化合物在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間往復(fù)循環(huán)（X）

2.碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間主要以有機(jī)物形式循環(huán)（X）

3.與碳循環(huán)有關(guān)的生理活動有光合作用、化能合成作用和呼吸作用等（V）

4.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動的渠道都是食物鏈和食物網(wǎng)，所以物質(zhì)和能量是循環(huán)往返

的（X）

5.變色龍變化體色，主要是向同類傳遞行為信息（X）

6.當(dāng)食草動物看到青草明顯減少時(shí)，部分個體會另覓取食地，這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞

功能（V）

二、填空默寫

1.（必修3Pm）生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)：組成生物體的C、H、0、N、P、S等元素，都不斷進(jìn)

行著從無機(jī)環(huán)境到生物群落，又從生物群落到無機(jī)環(huán)境的循環(huán)過程。

2.碳在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要是以色_的形式進(jìn)行的，在生物群落內(nèi)部是以

含碳有機(jī)物的形式傳遞的。

3.（必修3P106）生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞包括物理信3、化學(xué)信息和行為信息等形式。

4.（必修3Pw）生命活動的正常進(jìn)行,離不開信息的作用；生物種群的繁衍,也離不開信息

的傳遞。

5.（必修3Pm）信息還能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系,進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

6.（1）狼能依據(jù)兔留下的氣味去捕食后者，兔同樣也能依據(jù)狼的氣味或行為特征躲避獵捕，

這說明信息能調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

（2）昆蟲分泌性外激素引誘異性，說明生物種群的繁衍，離不開信息的傳遞。

（3）葛苣、茄、煙草的種子必須接受某種波長的光才能萌發(fā)說明生命活動的正常進(jìn)行，離不開

信息傳遞。

課時(shí)精練

一、選擇題

1.“稻魚共生系統(tǒng)”是我國南方的特色農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，其主要特征是在水稻田中養(yǎng)魚。下圖

是該生態(tài)系統(tǒng)碳元素轉(zhuǎn)移示意圖，箭頭和字母分別表示碳元素傳遞方向和轉(zhuǎn)移量。下列分析

錯誤的是（）

(T)

A.調(diào)查丁中的小動物類群豐富度常用抽樣檢測法

B.水稻生長期，該生態(tài)系統(tǒng)碳元素轉(zhuǎn)移量為a>(b+c+e)

C.該生態(tài)系統(tǒng)顯著提高了群落利用環(huán)境資源的能力

D.“稻魚共生系統(tǒng)”既有較高的經(jīng)濟(jì)效益，又能減少農(nóng)藥使用，從而具有一定的生態(tài)效益

答案A

解析調(diào)查土壤中的小動物類群豐富度常用取樣器取樣法，A錯誤；水稻生長是該農(nóng)業(yè)生態(tài)

系統(tǒng)中的主要生產(chǎn)者，水稻生長期，水稻光合作用利用的碳元素大于輸出的碳元素，表現(xiàn)為

有機(jī)物的積累，所以該生態(tài)系統(tǒng)碳元素轉(zhuǎn)移量為a>(b+c+e),B正確；該生態(tài)系統(tǒng)通過稻田

養(yǎng)魚，調(diào)整了能量流動的關(guān)系，顯著提高了群落利用環(huán)境資源的能力，C正確；“稻魚共生

系統(tǒng)”通過養(yǎng)魚抑制了雜草的生長，又能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益，而且減少農(nóng)藥使用，具有一

定的生態(tài)效益，D正確。

2.(2022?石家莊二中高三模擬)下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動的敘述，錯誤的是

()

A.碳在無機(jī)環(huán)境與生物群落之間主要以二氧化碳的形式循環(huán)

B.處于最高營養(yǎng)級的生物所同化的能量不會再提供給其他生物

C.生產(chǎn)者通過光合作用合成有機(jī)物，能量就從無機(jī)環(huán)境流入了生物群落

D.提倡素食能夠使人類的食物鏈縮短，減少生態(tài)系統(tǒng)中的能量損失

答案B

解析碳在無機(jī)環(huán)境與生物群落之間主要以二氧化碳的形式循環(huán)，在生物群落之間以有機(jī)物

形式流動，A正確；處于最高營養(yǎng)級的生物所同化的能量有一部分流向分解者，B錯誤。

3.下圖為碳循環(huán)示意圖，甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)中三種成分，下列敘述正確的是()

大氣中的CO?庫

co2co2co2co2;

A.碳循環(huán)是指二氧化碳在甲與丙之間不斷循環(huán)的過程

B.乙在該生態(tài)系統(tǒng)中均處于第二營養(yǎng)級

C.甲、乙、丙共同組成生物群落

D.生物X不可能不具有細(xì)胞核，生物Y不可能含有線粒體

答案C

4.（2022?湖北高三模擬）安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)科研人員研究發(fā)現(xiàn)，茶園中茶樹在受到害蟲侵害時(shí)會釋

放信號物質(zhì)順一3一己烯醇，該物質(zhì)一方面可吸引害蟲天敵前來捕食害蟲，另一方面可傳達(dá)信

號給周圍的茶樹，未受害茶樹接收到該信號后，就會提前激發(fā)自身的防御響應(yīng)。下列相關(guān)敘

述錯誤的是（）

A.茶樹釋放的順一3一己烯醇能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系

B.該茶園中信息傳遞的方向是茶樹一茶樹、茶樹一害蟲天敵

C.外源噴施一定量的順一3一己烯醇可提高茶樹防御害蟲的能力

D.一片茶園可以是一個生態(tài)系統(tǒng)，該生態(tài)系統(tǒng)中時(shí)刻存在著物質(zhì)循環(huán)和能量流動

答案B

5.下列對于生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的相關(guān)敘述，錯誤的是（）

A.生態(tài)系統(tǒng)各成分間都有各種形式的信息傳遞

B.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)發(fā)生在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間

C.生產(chǎn)者除綠色植物外，還包括黑藻、藍(lán)藻、硝化細(xì)菌等原核生物

D.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，通過物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞緊密地聯(lián)系在一起

答案C

解析生產(chǎn)者除綠色植物外，還包括藍(lán)藻、硝化細(xì)菌等自養(yǎng)型的原核生物，黑藻屬于真核植

物，C錯誤。

6.某些人工合成的化合物如農(nóng)藥DDT、六六六等，進(jìn)入環(huán)境后便參與生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，

但是，這些化合物難以被降解并在生物體內(nèi)積蓄。下表是某水域生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能處于

相對穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，甲、乙、丙、丁四個種群所含有的總能量和殘留DDT的平均濃度。下列

說法錯誤的是（）

項(xiàng)目甲乙丙T

能量（kJ）2.8X1091.3X1089.1X1072.9X107

DDT濃度(ppm)0.040.350.393.4

A.該生態(tài)系統(tǒng)的水體中DDT的濃度小于0.04ppm

B.四個種群最簡單的能量流動渠道是形成一條食物鏈

C.甲是該生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的生產(chǎn)者

D.丁種群個體死亡后釋放的DDT還可能再進(jìn)入丁種群

答案B

解析由表中數(shù)據(jù)可知，甲所含的總能量最多，DDT濃度最低，所以甲是該生態(tài)系統(tǒng)中的生

產(chǎn)者，其殘留DDT濃度為0.04ppm,環(huán)境中的DDT濃度應(yīng)小于0.04ppm,A、C正確；乙

和丙都位于第二營養(yǎng)級，可以形成甲一乙一丁和甲一丙一丁兩條食物鏈，B錯誤；丁種群個

體死亡后釋放的DDT難以被降解，可能通過各級生物的富集再次進(jìn)入丁種群，D正確。

7.（2022?遼寧模擬預(yù)測）下列實(shí)例中不能體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞原理的是（）

A.蝙蝠通過自身發(fā)出聲波，對目標(biāo)進(jìn)行回聲定位

B.增加對農(nóng)田的投入（如施用農(nóng)家肥）可以有效防止土壤肥力下降

C.某些動物在繁殖季節(jié)釋放用于吸引異性的信息素

D.森林中，狼根據(jù)兔留下的氣味去獵捕后者，兔根據(jù)狼的氣味或行為特征躲避獵捕

答案B

8.（2022?淄博市高三一模）系統(tǒng)是由相互作用、相互依賴的若干組分有規(guī)律地結(jié)合而成的、具

有特定功能的有機(jī)整體。下圖為生態(tài)系統(tǒng)部分結(jié)構(gòu)模型示意圖，下列相關(guān)敘述錯誤的是（）

A.輸入該系統(tǒng)的能量主要是太陽能，輸出該系統(tǒng)的能量主要是熱能

B.若1?3為生態(tài)系統(tǒng)的生物組分，則三者間的信息傳遞都是雙向的

C.若1?3為食物鏈的3個營養(yǎng)級，則組分3含有的能量一定最少

D.若2和3分別代表消費(fèi)者和分解者，則組分1是生態(tài)系統(tǒng)的基石

答案C

解析生態(tài)系統(tǒng)中能量的流動是單一方向的，能量以太陽能的形式進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)中，以熱能

的形式不斷散失于環(huán)境中，A正確；生態(tài)系統(tǒng)中信息在生物組分中往往都是雙向傳遞的，B

正確；若1?3為食物鏈中3個營養(yǎng)級，雖然能量逐級遞減，但由圖無法判斷2、3哪個營養(yǎng)

級更高，因此組分3含有的能量不一定最少，C錯誤。

9.為探究落葉是否在土壤微生物的作用下腐爛，下列各項(xiàng)構(gòu)成了一個實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其中不符合

實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮筒襟E的是（）

A.可選擇帶有落葉的土壤為實(shí)驗(yàn)材料，篩出落葉和土壤

B.將落葉平均分成兩份，把土壤也平均分成兩份

C.將土壤分為兩組，對照組土壤進(jìn)行接種微生物處理，實(shí)驗(yàn)組土壤不做處理

D.將落葉分別埋入兩組土壤中，觀察腐爛情況

答案C

解析分解落葉的微生物往往在含有落葉的土壤中分布較多，所以可選擇帶有落葉的土壤為

實(shí)驗(yàn)材料，篩出落葉和土壤，A項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)組土壤進(jìn)行滅菌處理，對照組土壤不做處理，

C項(xiàng)錯誤。

10.蜘蟲的糞便是含有糖分的黏液，稱為“蜜露”。螞蟻非常喜歡吃“蜜露”，常用觸角拍

打魴蟲背部，通過拍打產(chǎn)生的振動頻率促使魴蟲分泌“蜜露”。魴蟲受到其天敵瓢蟲襲擊時(shí),

會從尾部發(fā)出報(bào)警信息素，將危險(xiǎn)信息通知其他蜥蟲，同時(shí)螞蟻接收到報(bào)警信息素就會趕來

驅(qū)除蠣蟲天敵。下列敘述不正確的是（）

A.螞蟻吃“蜜露”，蠣蟲同化量的一部分傳遞給螞蟻

B.螞蟻拍打蜥蟲背部產(chǎn)生的振動頻率屬于物理信息

C.化學(xué)信息可以在同種或異種生物間傳遞

D.調(diào)查作物植株上蜥蟲的種群密度可采用樣方法

答案A

解析“蜜露”是螃蟲的糞便，而糞便不屬于螃蟲的同化量，據(jù)此可知，螞蟻吃螃蟲的“蜜

露”，蝦蟲的同化量沒有傳遞給螞蟻，A錯誤。

11.下圖是某大學(xué)生建立的稻田立體生態(tài)農(nóng)業(yè)模式及其周年生產(chǎn)示意圖，其中水稻為河蟹提

供了攝食、隱棲的環(huán)境，河蟹則可攝食稻田中的害蟲，以減少病蟲害的發(fā)生。下列分析正確

的是（）

河蟹生長期西紅柿生長期

_EJL_E1

5月上6月10月中次年2月5月6月

中旬中旬下旬上旬下旬上旬

TnT

（田頭暫水稻越冬菜

養(yǎng)池）生產(chǎn)期生產(chǎn)期

稻/蟹一越冬菜一西紅柿周年生產(chǎn)示意圖

A.稻田生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生物群落以及非生物的物質(zhì)和能量

B.利用西紅柿葉釋放的信息素吸引蠟蟲的天敵前來捕食屬于化學(xué)防治

C.生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞體現(xiàn)在生物與生物之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間

D.與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，該模式能提高能量傳遞效率和物質(zhì)循環(huán)再利用率

答案C

12.氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)密切相關(guān)。如表所示為A、B兩個不同時(shí)期陸地生態(tài)系統(tǒng)

與大氣環(huán)境的碳交換情況。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）

時(shí)期碳吸收量（kgC-a-1）碳釋放量（kgC-a-1）

A1.20X10141.20X1014

B1.20X10141.26X1014

A.生態(tài)系統(tǒng)中碳的吸收主要通過光合作用實(shí)現(xiàn)，碳的釋放主要通過生物的呼吸作用實(shí)現(xiàn)

B.如果碳釋放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碳吸收量，會引起溫室效應(yīng)

C.生態(tài)系統(tǒng)在B時(shí)期屬于增長階段，A時(shí)期屬于穩(wěn)定階段

D.B時(shí)期大量植樹造林可以使碳的吸收量和釋放量趨于平衡

答案C

解析從A、8兩時(shí)期的碳吸收量和釋放量的差值來看，A時(shí)期處于正常的穩(wěn)定狀態(tài)，而B

時(shí)期碳釋放量大于碳吸收量，說明生產(chǎn)者制造的有機(jī)物量小于該生態(tài)系統(tǒng)中生物消耗的有機(jī)

物量，生態(tài)系統(tǒng)處于衰退時(shí)期，C錯誤；植樹造林可以吸收大氣的二氧化碳，緩解溫室效應(yīng)，

D正確。

二、非選擇題

13.種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)是生命系統(tǒng)的重要結(jié)構(gòu)層次，請據(jù)圖回答相關(guān)問題。

口幼年唧成年口老年

注:圖中數(shù)字表示各年齡期個體數(shù)占總個體數(shù)的

百分比。

圖1