2023统考版高考生物一轮第四单元生态系统与环境保护2生态系统的功能课件必修3稳态与环境

生态系统的功能\n课前自主预习案高效课堂课堂总结历届真题\n课前自主预习案\n素能目标★考向导航\n基础梳理——系统化知识点一　生态系统的能量流动1．能量流动的概念、特点及研究意义传递散失逐级递减最有效对人类最有益\n2．能量流动的过程(以能量流经第二营养级为例)热能同化量下一营养级\n知识点二　生态系统的物质循环1．碳循环的过程消费者生产者分解者\n2．生态系统的物质循环化学元素生物群落全球性相互依存载体\n知识点三　生态系统的信息传递化学行为生命活动繁衍种间关系农产品或畜产品有害动物\n基能过关——问题化一、判一判判断正误并找到课本原话1．生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。(P93—正文)()2．输入第一营养级的能量，一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失，一部分用于生产者的生长、发育和繁殖等。(P94—正文)()3．“未利用”指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级利用的能量。(P95—图5－8小字)()√√×\n4．任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。(P96—正文)()5．研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用，提高能量的转化效率。(P96—正文)()6．人类大量燃烧煤、石油等化石燃料，打破了生物圈中碳循环的平衡，形成温室效应，导致气温升高。(P101—与社会的联系)()7．能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解过程。(P103—正文)()√×√√\n8．物质循环是组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素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。(P101—正文)()9．生命活动的正常进行，离不开信息的作用；生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。(P107—正文)()10．目前控制动物危害的技术大致有化学防治、生物防治和机械防治，人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的机械防治。(P108—正文)()√√×\n二、连一连信息的种类、特点、来源及实例(连线)\n三、议一议【教材易漏拾遗】1．[必修3P101图5－11改编](1)据图分析，当今大气中CO2含量上升的主要原因是_________________。(2)碳返回无机环境有三个途径：①_____________________________________________________；②_____________________________________________________；③_____________________________________________________。化石燃料的大量燃烧分解者的分解作用动植物的呼吸作用化石燃料的燃烧\n2．如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为103kJ/(m2·a)]，据图分析：(1)该生态系统中流入生物群落的总能量有哪些来源？提示：生产者光合作用固定的太阳能和人工饲料有机物中的化学能。\n(2)肉食性动物、植食性动物和生产者固定的总能量分别是多少？(3)生产者→植食性动物、植食性动物→肉食性动物的能量传递效率分别是多少？(结果保留一位有效数字)(4)假设食物链中的能量全部来自于生产者，按照图中的能量流动规律，肉食性动物要增加100kg，则需要消耗多少kg生产者？提示：肉食性动物固定的总能量＝0.25＋0.05＋2.1＋5.1＝7.5×103kJ/(m2·a)；植食性动物固定的总能量＝(7.5－5)＋0.5＋4＋9＝16×103kJ/(m2·a)；生产者固定的总能量＝(16－2)＋3＋70＋23＝110×103kJ/(m2·a)。提示：生产者→植食性动物的能量传递效率＝植食性动物固定的能量中来自生产者的能量/生产者固定的总能量×100%＝(16－2)/110×100%＝12.7%；植食性动物→肉食性动物的能量传递效率＝肉食性动物固定的能量中来自植食性动物的能量/植食性动物固定的总能量×100%＝(7.5－5)/16×100%＝15.6%。提示：肉食性动物要增加100kg，则需要生产者的质量＝100÷15.6%÷12.7%≈5047(kg)。\n3．如图为碳元素在生态系统中循环的模式图，图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分，箭头表示生理过程。请据图分析：(1)甲、乙、丙、丁分别代表生态系统的什么成分？并简述判断的理由。提示：甲和丁之间有双向箭头，且其他几种成分都有箭头指向丁，所以丁为大气中的CO2库，甲为生产者；甲和乙都有箭头指向丙，所以丙为分解者，则乙为消费者。\n(2)碳在甲、乙、丙之间的流动形式是什么？在甲(或乙或丙)与丁之间的流动形式又是什么？(3)图中的字母分别表示什么过程？提示：在甲、乙、丙之间的流动形式是含碳有机物，在甲(或乙或丙)与丁之间的流动形式是CO2。提示：a代表捕食，b代表光合作用或化能合成作用，d和c代表细胞呼吸，f代表微生物的分解作用，e和g代表动植物的遗体、排遗物等提供给分解者。\n4．据图分析生态系统的信息传递模型(1)图中“信息”可来自何处？提示：生物或无机环境。\n(2)从图中可以看出，生态系统的信息传递是否只发生于生物与生物之间？(3)从信息传递的方向来看，生态系统的信息传递具有什么特点？提示：不是，在生物与生物之间以及生物与无机环境之间都能发生信息传递。提示：一般具有双向传递的特点。\n高效课堂\n考点一　生态系统的能量流动(国考5年未考)任务驱动·探究突破任务1能量流动的过程分析1．概念理解固定的太阳能食物链和食物网化学能化学能热能呼吸作用\n2．能量流动图解细胞呼吸分解者细胞呼吸\n3．能量流经第二营养级的过程分析(1)过程图解：\n(2)相关分析：①摄入量(a)＝________(b)＋粪便量(c)②同化量(b)＝___________－粪便量(c)＝________________＋净同化量(e)(生长、发育、繁殖量)＝________________＋流入下一营养级(i)＋被分解者利用(f)③净同化量(e)＝同化量(b)－______________＝_________________＋被分解者利用(f)同化量摄入量（a）呼吸消耗量（d）呼吸消耗量（d）呼吸消耗量（d）流入下一营养级（i）\n4．流入某一营养级能量的来源和去路(1)能量来源(2)能量去向：流入某一营养级(最高营养级除外)的能量去向可从以下两个角度分析：①定量不定时(能量的最终去路)②定量定时：流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条：a.自身呼吸消耗；b.流入下一营养级(最高营养级除外)；c.________________；d.未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，即“未利用”。如果是以年为单位研究，这部分的能量将保留到下一年。被分解者分解利用\n生态系统能量流动的几个易混点1．流经生态系统的总能量强调关键词是“固定”而不是“照射”。2．动物的同化量不等于摄入量①同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量。②摄入量是消费者摄入的能量，同化量＝摄入量－粪便量。3．生态系统的能量传递效率不等于能量利用率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一般为10%～20%，不是两个个体之间的传递效率。其计算公式为能量传递效率＝(一个营养级同化量/上一营养级同化量)×100%。②能量利用率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值。合理调整能量流动，可提高能量的利用率。\n任务2对生态金字塔的分析不同的生态金字塔能形象地说明各营养级与能量、生物量、个体数量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状特点正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形\n能量金字塔数量金字塔生物量金字塔象征含义能量沿食物链流动过程中具有________的特性一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而________一般生物有机物的总质量沿食物链升高________每一阶含义每一营养级生物所含能量的多少每一营养级生物个体的数目每一营养级生物的有机物总量特殊形状无极少逐级递减逐级递减逐级递减\n任务3能量流动的特点及意义(1)能量传递效率：是指_____________之间________的比值。相邻营养级之间的传递效率一般为_________。(2)能量流动的特点：①单向流动原因：食物链中各营养级的顺序是长期________的结果，生物之间的捕食关系是一定的，不能逆转，而能量则以________的形式散失，不能再被生产者利用。②逐级递减原因：某个营养级同化的能量，________要消耗一部分，还有一部分被________利用，所以不能将全部的能量流入下一营养级。相邻两个营养级同化量10%～20%自然选择热能自身呼吸分解者\n(3)研究意义①帮助人们科学规划、设计_____________，使能量得到________的利用。②帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向_____________的部分。人工生态系统最有效对人类最有益\n任务4与能量传递相关的“最值”计算(1)如食物链A→B→C→D①已知D营养级的能量为M，则至少需要A营养级的能量＝_____________，最多需要A营养级的能量＝_____________。②已知A营养级的能量为N，则D营养级获得的最多能量＝_____________，最少能量＝_____________。M÷（20%）3M÷（10%）3N×（20%）3N×（10%）3\n(2)在某食物网中，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，应遵循以下原则：最长÷10%最短÷20%\n有关能量传递效率的定值计算方法(1)已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值法”计算，而需按具体数值计数。例如，在食物链A→B→C→D中，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为M×a%×b%×c%。(2)如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并。(3)人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量，在求算该营养级与上一营养级间的传递效率时则不考虑人工输入的能量；而在求算该营养级与下一营养级间的传递效率时，则考虑人工输入的能量。\n考向分类·对点落实考向一生态系统能量流动的基础考查1.[2022·湖北武昌区模拟]自然生态系统食物链的营养级中，能量从一级传向另一级的最终去向是()A．散失在环境中B．导致分解者数量增加C．进入另一条食物链D．重新循环回到生产者答案：A解析：生态系统的能量流动过程中，能量沿着食物链单向传递，能量从上一营养级流向下一营养级后，最终通过呼吸作用散失在环境中，A正确。\n2．[海南卷]关于草原生态系统能量流动的叙述，错误的是()A．能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程B．分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量C．生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量D．生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级答案：D解析：生产者固定的能量部分用于自身呼吸以热能形式散失，其余均流入下一营养级及分解者，D错误。\n3．[福建卷]下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图[图中数字为能量数值，单位是(J·m－2·a－1)]。下列叙述正确的是()A.该食物网中最高营养级为第六营养级B．该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%C．太阳鱼呼吸作用消耗的能量为J·m－2·a－1D．该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统答案：B\n解析：该食物网中最高营养级为第五营养级，A错误；第二营养级同化的能量为3780＋4200＝7980（J·m－2·a－1），第一到第二营养级的能量传递效率为7980/31920×100%＝25%，B正确；因不知太阳鱼流入分解者的能量值，所以太阳鱼呼吸作用消耗的能量无法计算，C错误；人工鱼塘中的所有生物与无机环境共同构成一个生态系统，D错误。\n考向二能量流动过程中的相关计算4.[经典模拟]在某草原生态系统能量流动过程中，假设羊摄入体内的能量为n，羊粪便中的能量为36%n，呼吸作用散失的能量为48%n，则()A．羊同化的能量为64%nB．贮存在羊体内的能量为52%nC．由羊流向分解者的能量为16%nD．由羊流向下一营养级的能量为64%n答案：A解析：羊同化的能量为：n－36%n＝64%n，A正确；贮存在羊体内的能量为：n－36%n－48%n＝16%n，B错误；根据题意，由羊流向分解者的能量为其同化能量的一部分，小于16%n，C错误；由羊流向下一营养级的能量为其同化能量的10～20%，即6.4%n～12.8%n，D错误。\n5．如表所示是能量流经某种植食性动物时的情况，下列说法正确的是()A.X表示的能量为200J/(cm2·a)B．流向第三营养级生物的能量至多为40J/(cm2·a)C.该植食性动物同化的能量中有20%通过呼吸作用散失掉D．表中四个量之间没有一定的数量关系项目摄食量粪便量呼吸消耗量用于生长发育和繁殖的能量能量/[J/(cm2·a)]530330X110答案：B\n解析：同化量＝摄入量－粪便量＝530－330＝200[J/（cm2·a）]，同化量有两个去向，即同化量＝呼吸消耗量＋生物用于生长发育和繁殖的能量，即200＝X＋110，因此，X表示的能量为90J/（cm2·a），A错误；流经某种植食性动物（第二营养级）的能量为200J/（cm2·a），按最高的传递效率20%来计算，则流向第三营养级的能量至多为200×20%＝40[J/（cm2·a）]，B正确；该植食性动物同化的能量通过呼吸作用散失的百分比是（90÷200）×100%＝45%，C错误；表中四个量之间有一定的数量关系，D错误。\n6．下图表示在一个生态系统中，植物光合作用积累的有机物被植食动物利用的过程。下列有关叙述，正确的是()A．①⑤之和为输入到生态系统的全部能量B．植食动物粪便中的能量包含在⑦中C．⑤⑥⑦⑧之和为流向分解者的能量D．④占②的百分比为能量传递效率答案：B\n解析：输入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能，等于植物呼吸消耗量与①⑤之和，A错误；植食动物粪便中的能量属于植物同化量的一部分，并未被植食动物同化，B正确；⑧表示植食动物呼吸消耗的能量，并没有流向分解者，C错误；能量传递效率为相邻两营养级间同化量的比值，植物同化量未知，D错误。\n7．[2022·福建莆田一中高三模拟]下图是某生态系统中组成食物链的三个种群(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)一年内能量流动统计的部分数据(图中数值单位是106kJ)。有关叙述正确的有()A．三个种群组成的食物链是Ⅰ→Ⅱ→ⅢB．种群Ⅱ全部生物的呼吸消耗能量约为6.95×107kJC.不同营养级之间能量以有机物形式流动D．第二营养级到第三营养级的能量传递效率为10%答案：C\n解析：三个种群的同化的能量由大到小依次是Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ，结合能量流动的特点可知，三个种群组成的食物链是Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ，A错误；种群Ⅱ同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被种群Ⅰ同化的能量＋流向分解的能量＋未被利用的能量，根据图中数据可知，种群Ⅱ全部生物的呼吸消耗的能量＋流向分解者的能量＝5.45×107kJ，而由于题中没有给出流向分解者能量，因此种群Ⅱ全部生物的呼吸消耗能量也无法求出，B错误；不同营养级之间能量以有机物形式流动，C正确；第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为（3.0÷15.0）×100%＝20%，D错误。\n考向三关于生态金字塔的考查8.[高考改编]用各营养级生物的能量、数量构建的金字塔分别称为能量金字塔、数量金字塔。在某一栎林中，第一营养级生物为栎树，第二营养级生物为昆虫，第三营养级生物为蛙、蜥蜴和鸟，第四营养级生物为蛇。该栎林数量金字塔的示意图是()答案：B解析：在数量金字塔中昆虫的数量远远大于栎树的数量，第三营养级的生物数量小于昆虫的数量，第四营养级的数量小于第三营养级的数量，故选B。\n9．[创新题]如图表示某一生态系统的能量金字塔，其Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是()A．Ⅰ和Ⅳ是实现物质循环的关键生态成分B．该图所示的食物网中只有1条食物链：Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→ⅣC．E1表示的能量主要是通过光合作用所同化的能量D.能量可在食物链中循环利用答案：C\n解析：图中Ⅰ代表生产者，则E1表示的能量主要为生产者通过光合作用同化的能量；Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ都代表消费者，实现物质循环的关键生态成分是生产者和分解者；每一营养级的生物种类可能有很多，该图所示的食物网可能由很多条食物链组成；生态系统中能量流动是单向的，能量不能循环利用。\n考向四对能量流动的综合考查10.[经典高考]某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。生态学家对此食物链的能量流动进行了研究，结果如下表，单位是J/(hm2·a)。植物田鼠鼬固定的太阳能摄入量同化量呼吸量摄入量同化量呼吸量2.45×10111.05×1097.50×1087.15×1082.44×1072.25×1072.18×107\n(1)能量从田鼠传递到鼬的效率是________。(2)在研究能量流动时，可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。在1hm2范围内，第一次捕获并标记40只田鼠，第二次捕获30只，其中有标记的15只。该种群密度是________只/hm2。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果_________。(3)田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%～5%用于_______________________，其余在呼吸作用中以热能的形式散失。(4)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者，田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕。可见，信息传递能够________________，维持生态系统的稳定。3%80偏高生长、发育、繁殖等生命活动调节生物的种间关系\n解析：（1）田鼠的同化量是7.50×108J/（hm2·a），鼬的同化量是2.25×107J/（hm2·a），故能量传递效率为×100%＝3%。（2）设1hm2的范围内种群数量为M，则＝，M＝80。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，即重捕个体中标记个体数减少，则估算值M偏高。（3）某一营养级的能量，一部分用于呼吸作用（细胞呼吸），一部分用于自身的生长、发育和繁殖。田鼠和鼬都属于恒温动物，进行呼吸作用用于维持体温需消耗大量能量，还有部分能量用于自身的生长、发育和繁殖。（4）由题意可知，通过信息传递，鼬和田鼠的数量基本稳定，可见信息传递可调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。\n[深化拓展]据上题表格中数据推算随鼬粪便流失的能量是多少？这部分能量属于上一营养级的同化量，应包含于表中哪一数据中？提示：鼬粪便中的能量＝鼬的摄入量－鼬同化量＝2.44×107－2.25×107＝1.9×106（J/hm2·a），此部分能量属于上一营养级的同化量，应包含于表中田鼠同化量中。\n考点二　生态系统的物质循环(国考5年2考)(全国卷：2021全国乙卷；2020全国卷Ⅲ)任务驱动·探究突破任务1完善与碳循环相关的内容(1)碳在无机环境中的存在形式：________和碳酸盐。(2)碳在生物群落中的存在形式：_________(主要)。(3)循环过程：碳从无机环境到生物群落是通过________作用、________作用实现的，而从生物群落到无机环境则是通过________和___________实现的。CO2含碳有机物光合化能合成呼吸作用微生物分解\n任务2观察下面碳循环过程图，回答相关问题(1)碳进入生物群落的途径：生产者的____________________。(2)光合作用或化能合成作用呼吸作用燃烧作用\n(3)分析温室效应产生的原因①化石燃料的大量燃烧，产生CO2。②植被破坏，降低了对大气中CO2的调节能力。(4)概括物质循环的特点①________：物质循环的范围是生物圈。②________：物质可以在无机环境和生物群落之间反复利用。全球性循环性\n任务3能量流动和物质循环之间的关系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________________特点________________全球性、循环性范围生态系统各营养级_________图示以化学元素形式流动单向流动、逐级递减生物圈\n与物质循环有关的几个易误点(1)生态系统的物质循环中所说的“物质”并不是指组成生物体的化合物，而是指组成生物体的化学元素，如C、H、O、N、P、S等。(2)碳在生态系统各成分之间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)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。(4)物质循环中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统，而是指地球上最大的生态系统——生物圈，因此物质循环具有全球性。\n任务4参与碳循环的四种成分的判断方法判断的关键是找到具有双向箭头的两种成分，然后再逐步分析，得出答案。图示解读先根据双向箭头确定A和B应为生产者或大气CO2库，再由多个内指箭头可判断B为大气CO2库(不能写“无机环境”)，再根据A→D，C→D，确定D为________，C为________分解者消费者\n图示解读根据A与C之间的双向箭头及C有多个内指箭头判断：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__________，D是次级消费者，E是________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。再根据其他生物部分的箭头都指向C，所以C是________，剩余的B、D、F则为________初级消费者分解者分解者消费者\n考向分类·对点落实考向一物质循环基础知识的考查1.高考重组，判断正误。(1)生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律。[全国卷Ⅰ，T5A]()(2)向土壤中投放由多种微生物组成的复合菌剂，减少了残留农药进入农作物，一定程度上阻碍了土壤中的物质循环。[江苏卷，T20B]()(3)碳可在森林群落和无机环境之间进行循环。[海南卷，T22A]()(4)无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用。[江苏卷，T10D]()√×√√\n(5)光合作用推动碳循环过程，促进了生物群落中的能量循环。[天津卷，T3A]()(6)碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行。[海南卷，T23(1)]()(7)植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环。[全国卷Ⅱ，T3D]()(8)由于过度的人工碳排放，破坏了生态系统的碳平衡，导致大气中二氧化碳浓度增加并引起全球气候变化。[广东卷，T26(4)]()×√√√\n高考VS教材高考溯源以上内容主要源自人教必修3P100～101，考查点侧重碳循环，把握碳循环的来路与去路是解题关键。\n[即时对练](人教必修3P101图5－11改编)如图表示生物圈中的碳循环过程，其中A、B、C表示生态系统的不同成分。下列有关该图的分析，正确的是()A．图中生态系统中的食物链是A→B→CB．碳从生物群落进入无机环境的途径是③⑤⑦C．碳循环具有全球性，磷循环不具有全球性D．提高⑥过程有利于维持大气中的碳、氧平衡答案：B\n解析：从图中可以看出，A为分解者，生态系统中的食物链是B→C；碳从生物群落进入无机环境的途径是③（生产者的呼吸作用）、⑤（分解者的分解作用）和⑦（消费者的呼吸作用）；碳循环具有全球性，磷循环也具有全球性；提高⑥过程可使大气中的CO2含量增加，会破坏大气中的碳、氧平衡。\n考向二碳循环过程及特点分析2.[2022·长春市高三质量监测]下列关于生态系统中物质和能量的叙述，正确的是()A．碳循环是指二氧化碳在无机环境和生物群落之间的循环B.光合作用可推动碳循环过程，促进了生物群落中的能量循环C．无机环境中的化学元素可通过多种途径被生物群落反复利用D．生态系统中的能量流动环节越多，人类可获得的能量就越少答案：C解析：碳循环是指碳元素在无机环境和生物群落之间的循环，A错误；光合作用可推动碳循环过程，促进了碳从无机环境进入生物群落，能量不能循环，B错误；无机环境中的化学元素可通过多种途径被生物群落反复利用，C正确；生态系统中的能量流动环节越多，使得能量尽可能被多级利用，人可获得的能量就增加，D错误。\n3．[原创题]如图是生物圈中碳循环的示意图，下列相关分析，不正确的是()A．生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足B．A是消费者，C是生产者，各成分间以CO2的形式传递碳元素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答案：B\n解析：生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足，A正确；A是消费者，C是生产者，生物群落与无机环境之间以CO2的形式传递碳元素，而生物群落内部以含碳有机物的形式传递碳元素，B错误；对E（化石燃料）过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡，C正确；碳循环过程需要能量驱动，同时又是能量的载体，D正确。\n4．[经典模拟]气候变化与生态系统的碳循环密切相关，下表为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境中的碳交换情况。下列叙述不正确的是()A．生态系统碳的吸收主要通过光合作用来实现，碳的释放主要通过呼吸作用来实现的B．表中A时期处于相对稳定状态，其原因是碳的吸收量与释放量达到相对平衡C．由于过度排放人工碳，使得植物光合作用受到抑制，破坏了生态系统的物质循环，导致大气中二氧化碳的增加，并引起气候变化D．化石燃料的燃烧对现代碳循环影响巨大时期碳吸收量(kgC·a－1)碳释放量(kgC·a－1)A1.20×10141.20×1014B1.20×10141.26×1014答案：C\n解析：植物通过光合作用固定大气中的无机碳，而生物的呼吸作用则把生物群落中的有机碳转变为无机碳，再返还给大气，A正确；表中A时期碳的吸收量和释放量是相同的，说明大气中碳的含量相对稳定。B时期碳的释放量大于吸收量，说明人为增加化石燃料的燃烧会增加碳的释放量，从而影响整个生态系统的碳循环，B、D正确；大气中CO2含量的提高可以增强光合作用，而不是使光合作用受到抑制，C错误。\n考向三物质循环和能量流动规律的应用实例分析5.[2021·江苏省无锡一中期末]从健康的角度考虑，提倡素食可以减少脂肪和胆固醇等的摄入，能降低心血管等疾病的发病率。从生态系统的营养结构和生态系统功能的角度考虑，对提倡素食的好处的描述不正确的是()A．提倡素食能使人类的食物链缩短B．提倡素食能提高能量传递效率C．提倡素食能减少生态系统中能量的损耗D．提倡素食能使人类从生产者体内获得更多的能量答案：B解析：提倡素食即人直接以植物性食物为食，从生产者到人类只有两个营养级，因此，缩短了食物链，可以使人类从生产者体内获得更多的能量，以减少能量的损耗，但不能提高能量传递效率。\n考向四生态系统物质循环及生物多样性的价值综合考查6.[天津卷，8]为研究森林生态系统的碳循环，对西黄松老龄(未砍伐50～250年)和幼龄(砍伐后22年)生态系统的有机碳库及年碳收支进行测定，结果见题表，据表回答：*净初级生产力：生产者光合作用固定总碳的速率减去自身呼吸作用消耗碳的速率**异养呼吸：消费者和分解者的呼吸作用碳量西黄松生态系统生产者活生物量(g/m2)死有机质(g/m2)土壤有机碳(g/m2)净初级生产力*[g/(m2·年)]异氧呼吸**[g/(m2·年)]老龄1273025605330470440幼龄146032404310360390\n(1)西黄松群落被砍伐后，可逐渐形成自然幼龄群落，体现了生态系统的________稳定性。(2)大气中的碳主要在叶绿体_______部位被固定，进入生物群落。幼龄西黄松群落每平方米有_______克碳用于生产者当年的生长、发育、繁殖，储存在生产者活生物量中；其中，部分通过生态系统中________的呼吸作用，部分转变为死有机质和土壤有机碳后通过________的分解作用，返回大气中的CO2库。(3)西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力________(大于/等于/小于)老龄群落。根据年碳收支分析，幼龄西黄松群落________(能/不能)降低大气碳总量。恢复力基质360消费者分解者大于不能\n解析：（1）西黄松群落被砍伐遭到破坏后，又逐渐形成自然幼龄群落，体现了生态系统的恢复力稳定性。（2）光合作用的暗反应过程发生二氧化碳的固定，因此大气中的碳主要在叶绿体基质部位被固定，进入生物群落。用于生产者当年的生长、发育、繁殖，储存在生产者活生物量＝生产者固定的量－生产者呼吸消耗量＝净初级生产力，因此幼龄西黄松群落每平方米360克碳用于生产者当年的生长、发育、繁殖，储存在生产者活生物量中。用于生产者当年的生长、发育、繁殖的量一部分流入消费者，通过消费者的呼吸作用释放，一部分转变为死有机质和土壤有机碳，进而通过分解者的分解作用，返回大气中的CO2库。（3）西黄松幼龄群落中和老龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力分别为360/1460≈0.25和470/12730≈0.04，因此西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力大于老龄群落。根据年碳收支分析，该生态系统中幼龄西黄松群落的净初级生产力360g/（m2·年），而异氧呼吸消耗量为390g/（m2·年），因此幼龄西黄松群落不能降低大气碳总量。\n7．[海南卷]回答下列关于红树林生态系统的问题：(1)红树林具有调节气候、保护海岸的作用。从生物多样性价值的角度分析，这种作用所具有的价值属于__________(填“间接”或“潜在”)价值。(2)某红树林生态系统的碳循环如图所示。图中A是一种气体，B、C、D、E和F表示生物成分，箭头表示碳流动的方向。图中A表示___________，生物成分E表示________。生物成分F表示________，________表示初级消费者。间接大气中CO2库生产者分解者C\n解析：（1）红树林具有调节气候、保护海岸的作用，属于生物多样性的间接价值，也叫生态功能。（2）分析图形可知，图中A是大气中CO2库，E与A之间为双向箭头，说明E是生产者；C以E为食是初级消费者，B是次级消费者，D是三级消费者；各种生物的能量均流向F，且F能将生物群落的有机碳分解为CO2释放到大气中，所以F是分解者。\n考点三　生态系统的信息传递(国考5年未考)任务驱动·探究突破任务1信息传递的作用及应用举例作用作用或应用举例个体有利于________________①蝙蝠依靠“回声定位”实现对周围环境的识别、取食与飞行；②莴苣的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发生长种群有利于生物种群的______①植物开花需光信息刺激；②昆虫分泌性外激素，引诱异性个体生态系统调节生物________，维持生态系统的________①草原上，草返青时，“绿色”为食草动物提供了可采食的信息；②森林中狼与兔相互依据对方的气味捕食或躲避；③烟草释放化学物质调控害虫天敌应用提高农产品或者畜产品的产量；对_______进行控制利用模拟动物信息吸引传粉动物，提高果树传粉效率和结实率；利用音响设备诱捕或驱赶有害动物生命活动的正常进行繁衍种间关系稳定有害动物\n[师说技巧]判断信息种类的两种方法及辨析\n(1)涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号，通过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息，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”者均属行为信息。如孔雀开屏。(4)若在影响视线的环境中(如深山密林)，生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。(5)若在噪音嘈杂的环境(如洪水瀑布旁)，生物多以“肢体语言”这种行为信息进行交流。\n任务2能量流动、物质循环与信息传递的区别与联系项目能量流动物质循环信息传递特点_________________全球性、循环性往往是双向的范围生态系统中各营养级________生物之间，生物与无机环境之间途径________________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，形成统一整体单向流动、逐级递减生物圈食物链和食物网\n考向分类·对点落实考向一生态系统信息传递的基础考查1.高考重组，判断正误。(1)在黑斑蛙的繁殖季节，雄蛙通过叫声这种物理信息求偶。[江苏卷，T26]()(2)生态系统维持相对稳定离不开信息传递。[全国卷Ⅱ，T4C]()(3)变色龙变化体色，主要是向同类传递行为信息。[江苏卷，T9D]()(4)拟水狼珠是稻田中卷叶螟、褐飞虱两种主要害虫的天敌，害虫与拟水狼珠间的信息传递，有利于维持生态系统的稳定。[四川卷，T6A]()(5)当食草动物看到青草明显减少时，部分个体会另觅取食地，这体现了生态系统的信息传递功能。[山东卷，T26(3)]()√√×√√\n考向二信息传递的种类、特点及应用分析2.[2022·思南中学高三一模]一种蛾类害虫(具有趋光性)以蔬菜的叶片为食，成虫(蛾)夜晚活跃、交配产卵，白天藏匿于隐蔽处。该蛾类在交配季节会释放大量性外激素，人们通过施用人工合成的性外激素可有效控制其种群数量。下列相关叙述错误的是()A．可用黑光灯诱捕法调查这种蛾类的密度，以进行监测和防治B．施用人工合成的性外激素属于化学防治，会引起环境污染C．性外激素属于雌、雄蛾个体间进行信息传递的化学信息D．该实例说明信息传递能够影响生物种群的繁衍答案：B\n解析：用黑光灯诱捕害虫时，可通过统计诱捕到的某种趋光性害虫的数量来调查该种趋光性害虫的密度，以对害虫进行监测和防治，A正确；施用人工合成的性外激素属于生物防治，不会引起环境污染，B错误；性外激素属于化学物质，是雌、雄蛾个体间进行信息传递的化学信息，C正确；在交配季节，可利用人工合成的性外激素来干扰蛾类的雌雄交配，使其繁殖力下降，这说明信息传递能够影响生物种群的繁衍，D正确。\n3．[2022·湖北省咸宁一中调研]下列现象不能体现“信息能调节生物种间关系”这个观点的是()A．云杉根的分泌物使玫瑰不能很好地生长B．当日照达到一定时长时植物才能够开花C．狼根据兔子留下的气味去猎捕兔子D．蝙蝠通过自身发出的声波，对被捕食者进行“回声定位”答案：B解析：光照时间对植物开花的影响，体现了生物和无机环境之间的信息传递关系。\n考向三生态系统的能量流动、物质循环及信息传递的比较4.[2022·山东烟台高三适应性练习]发生雾霾天气时，空气质量和能见度较差。下列有关叙述错误的是()A．从生态系统的成分分析，雾霾属于非生物的物质和能量B．从生态系统稳定性分析，雾霾说明生态系统的自我调节能力丧失C．从生态系统的信息传递分析，雾霾可作为物理信息影响种群繁殖D．从生态系统的保护分析，雾霾是人类生产和生活所造成的环境污染答案：B\n解析：从生态系统的成分分析，雾霾属于非生物的物质和能量，A正确；从生态系统稳定性分析，雾霾说明生态系统的自我调节能力降低，并不是丧失，B错误；从生态系统的信息传递分析，雾霾可作为物理信息影响种群繁殖，C正确；从生态系统的保护分析，雾霾是人类生产和生活所造成的环境污染，D正确。\n5．[2022·江苏省淮安一中模拟]如图为生态系统信息传递模式图，下列叙述不正确的是()A．信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的B．生态系统的功能主要是能量流动、物质循环以及信息传递C．物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态D．生态系统各成分间都有各种形式的信息传递答案：A解析：能量流动的特点是单向流动、逐级递减的，而物质循环是反复进行的。\n考向四生态系统信息传递的类型及功能的综合考查6.[海南卷]某种植物上栖息着一定数量的甲、乙两种昆虫和蜘蛛。甲、乙两种昆虫均以该植物为食，蜘蛛以乙昆虫为食。甲昆虫在白天活动，乙昆虫在夜晚活动。甲昆虫采食该种植物的叶片后，植物会释放出挥发性的物质X，X既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫。请回答下面的问题：(1)上述现象中，X分别在_____________________________之间进行传递。(2)影响甲昆虫活动的信息有两大来源，分别是________和________。影响乙昆虫活动的信息种类是___________________________________。蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息种类是_________________________。(3)若在上述植物上施用人工合成的物质X，短期内该植物上甲昆虫天敌和乙昆虫天敌数量的变化是_____________________________________。植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫无机环境生物化学信息和物理信息(其他合理答案也可)物理信息(其他合理答案也可)甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少\n解析：（1）植物释放的物质X可以在植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫之间传递。（2）影响甲昆虫活动的信息有两大来源——无机环境和生物；影响乙昆虫活动的信息种类是化学信息和物理信息；蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫是通过感知蜘蛛网的震动来实现的，属于物理信息。（3）物质X可吸引甲昆虫的天敌，所以甲昆虫天敌数量增加；能驱赶乙昆虫，使乙昆虫减少，所以乙昆虫天敌数量减少。\n[深化拓展]上述实例表明了生态系统信息传递哪方面的功能？提示：该实例表明：生态系统中的信息传递可调节生物的种间关系，对维持生态系统稳定性具有重要作用。\n课堂总结\n[网络建构提升]生产者固定的能量食物链(网)热能单向流动逐级递减全球性循环性生物群落生物圈\n[长句应答必备]1．由于能量沿食物链流动时是逐级递减的，所以食物链一般不超过五个营养级。2．生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。3．生态系统中的能量传递效率一般约为10%～20%。4．生态系统的物质循环指的是组成生物体的各种元素在无机环境和生物群落之间循环往复的现象。5．碳元素在无机环境和生物群落之间是以CO2的形式循环的，在生物群落内部则是以含碳有机物的形式传递的。6．生态系统的信息包括物理信息、化学信息和行为信息等形式。\n历届真题\n[翻阅教材品原味]1．[2020·全国卷Ⅲ，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\n解析：消费者通过呼吸作用将有机物氧化分解，C元素以CO2的形式被释放到无机环境，所以消费者参与了碳循环，A错误；生产者进行光合作用可将无机环境中的CO2合成有机物，此过程是C元素从无机环境流入生物群落的最主要途径，同时也为生态系统中的消费者和分解者提供了直接或间接的有机物来源，是碳循环的重要环节，B正确；土壤中微生物的呼吸作用将动植物遗体、动物粪便中的有机碳分解成CO2回归无机环境，这是C元素从生物群落流回无机环境的重要一环，C正确；通过光合作用C元素以CO2的形式从无机环境流入生物群落，通过各生物成分的呼吸作用又以CO2的形式从生物群落流回无机环境，碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2的形式循环，D正确。\n[人教必修3]P90(高考VS教材)[人教必修3]P101(高考VS教材)\n2．[全国卷Ⅱ，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，第二营养级羊的数量远少于第一营养级牧草的数量，其数量金字塔为金字塔形；森林生态系统中，第二营养级昆虫的数量远多于第一营养级乔木的数量，其数量金字塔为倒金字塔形，故A正确，B、C、D错误。\n[人教必修3]P96(高考VS教材)\n3．[全国卷Ⅰ，29节选]回答下列问题：(3)太阳能进入生态系统的主要过程是________________________________________________。分解者通过__________________________________________来获得生命活动所需的能量。绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解解析：太阳能进入生态系统的主要途径是生产者的光合作用，通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中。分解者通过呼吸作用将动、植物遗体和动物排遗物中的有机物分解，以此来获得生命活动所需的能量。\n[人教必修3]P94(高考VS教材)[人教必修3]P90(高考VS教材)\n[同类选做找共性]4．[2021·浙江6月]下列关于生态金字塔的叙述，正确的是()A．生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系B．生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一食物链C．生态金字塔中的营养级均按其所占的数值大小依次排列D．生态金字塔可分别以个体数量、生产量和能量为指标绘制答案：A解析：生态金字塔是指各营养级之间的某种数量关系，可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位，不是按其数值大小排列的，A正确，C、D错误；生态金字塔中每个营养级可含有多种生物，并不一定属于同一食物链，B错误。\n5．[2021·山东卷]海水立体养殖中，表层养殖海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如下，M、N表示营养级。\n(1)估算海参种群密度时常用样方法，原因是_______________________。(2)图中M用于生长、发育和繁殖的能量为________kJ/(m2·a)。由M到N的能量传递效率为________%(保留一位小数)，该生态系统中的能量________(填“能”或“不能”)在M和遗体残骸间循环流动。(3)养殖的海带数量过多，造成牡蛎减产，从生物群落的角度分析，原因是____________________________________________________。(4)海水立体养殖模式运用了群落的空间结构原理，依据这一原理进行海水立体养殖的优点是____________________。在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，这样做的目的是________________________________________________________________________。海参活动能力弱，活动范围小24886.3不能由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，产量降低能充分利用空间和资源维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产(或实现生态效益和经济效益的可持续发展)\n解析：（1）样方法适用于调查植物及活动能力弱、活动范围小的动物的种群密度。（2）M用于生长、发育和繁殖的能量＝M同化的能量－M呼吸作用散失的能量，即3281＋2826－3619＝2488[kJ/（m2·a）]；由M到N的能量传递效率为N同化的能量÷M同化的能量×100%＝386÷（3281＋2826）×100%－6.3%。一般情况下，生态系统中的能量单向流动、逐级递减，不能循环流动。（3）海带和小型浮游植物均属于生产者，两者之间存在竞争关系，如果养殖的海带数量过多，海带和小型浮游植物之间的竞争会加剧，会使浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，产量降低。（4）将群落的空间结构原理运用到海水立体养殖模式中，能充分利用空间和资源。构建海水立体养殖生态系统时，应当考虑养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，以确定每种生物之间的合适比例，目的是维持生态系统的稳定性、持续获得较高的收益。\n6．[全国卷Ⅱ，31]大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用，这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响，此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。回答下列问题：(1)当某种大型肉食性动物迁入到一个新的生态系统时，原有食物链的营养级有可能增加。生态系统中食物链的营养级数量一般不会太多，原因是__________________________________________________________________________________________________________________。生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了，传递到下一营养级的能量较少解析：生产者固定的太阳能总量在沿食物链流动过程中，各个营养级的生物都会通过自身的呼吸作用而消耗一部分能量，另一部分用于生长发育和繁殖等生命活动的消耗，用于生长发育和繁殖等生命活动的能量中一部分随着残枝败叶或遗体残骸等流向分解者，另一部分输入到下一营养级，传递到下一营养级的能量较少，因此食物链中的营养级数量一般不会太多。\n(2)如果将顶级肉食性动物引入食物网只有三个营养级的某生态系统中，使得甲、乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转，即该生态系统中甲的数量优势地位丧失。假定该反转不是由顶级肉食性动物的直接捕食造成的，那么根据上述“恐惧生态学”知识推测，甲的数量优势地位丧失的可能原因是____________________________________________________________________________(答出一点即可)。(3)若某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现，会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度。根据上述“恐惧生态学”知识推测，产生这一结果的可能原因有______________________________________(答出两点即可)。甲对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高，顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多大型肉食性动物捕食野猪；野猪因恐惧减少了采食\n解析：（2）由题意可知，该反转不是由顶级肉食性动物的直接捕食造成的，甲的数量优势地位丧失的可能原因是：顶级肉食性动物对甲、乙的驱赶作用而引起的甲、乙的“恐惧”程度有差异，甲对顶级肉食性动物的“恐惧”程度比乙高，顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多。（3）某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现，会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度，其可能的原因有：一是该种大型肉食性动物捕食野猪，二是野猪因“恐惧”减少了采食。