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第 7 课时 生态系统的物质循环和信息传递
目标要求 1.生态系统中物质循环的基本规律及应用。2.生态系统中的信息传递。
考点一 生态系统的物质循环
1．物质循环
(1)概念：组成生物体的 C 、 H 、 O 、 N 、 P 、 S 等元素，都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。
(2)特点：全球性、反复利用、循环流动。
(3)与能量流动的关系：二者同时进行，相互依存，不可分割。
(4)意义：使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。
2．碳循环
归纳总结 (1)碳的存在形式与循环形式
①在生物群落和无机环境间：主要以二氧化碳形式循环。
②在生物群落内部：以含碳有机物形式传递。
③在无机环境中：主要以二氧化碳和碳酸盐形式存在。
(2)碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用和化能合成作用。
(3)碳返回无机环境的途径：生产者、消费者的呼吸作用；分解者的分解作用(实质是呼吸作
用)和化石燃料的燃烧。(1)源于必修3 P “与社会的联系”：温室效应
101
①成因：世界范围内，化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放，加剧了温室效应，
引起全球性的气候变化。
②我国措施：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，这在吸收和固定二氧化碳方面发挥了重要作用。
(2)源于必修3 P “练习·拓展题”：氮元素在生物群落与无机环境间能(填“能”或“不
104
能”)循环利用。请解释需不断向农田中施加氮肥的原因：农产品源源不断地从农田生态系
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．能量流动和物质循环的关系
项目 能量流动 物质循环
范围 生态系统各营养级 生物圈
特点 单向流动，逐级递减 全球性、反复利用
形式 光能 → 化学能 → 热能 无机物↔有机物
过程 沿食物链(网) 在生物群落与无机环境间往复循环
①在群落中它们的流动渠道都是食物链和食物网，且相互联系，同时进
行、相互依存，不可分割；
联系 ②能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解；
③物质是 能量沿食物链 ( 网 ) 流动的载体 ，能量是物质在生物群落和无机环
境间循环往返的动力
源于必修3 P “练习·基础题4”：生物圈是(填“是”或“不是”)一个在“物质”上自给
104
自足的系统，不是(填“是”或“不是”)一个在“能量”上自给自足的系统，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。
考向一 碳循环的过程分析
1．图 1 是某生态系统碳循环示意图，其中 a、b、c、d 是生态系统内各生物成分，
①②③④⑤⑥表示有关的生理过程；图2为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况。
下列说法正确的是( )A．在图1中，b、c分别属于初级消费者、生产者
B．图1中能表示呼吸作用过程的只有②④⑤
C．在图2的食物链中，②/①的比值代表兔与狼(生物之间)的能量传递效率
D．如果a发生瘟疫，d的数量将先增加后减少最后趋于稳定
答案 D
解析 图1中c是生产者，b是分解者，d是初级消费者，a是次级消费者，A错误；图中的
过程③是分解者的分解作用，其实质也是呼吸作用，B错误；图2中的①和②代表兔和狼的
摄入量而不是同化量，所以②/①的比值不能代表兔与狼(生物之间)的能量传递效率，C错误；
如果次级消费者a因发生瘟疫而数量减少，则初级消费者d的数量会增加，增加后会导致生
产者数量减少，d又会因食物减少而数量减少，最后趋于相对稳定状态，D正确。
方法技巧 “三看法”快速确认碳循环的各环节
2．(2022·武汉高三模拟)低碳生活、绿色经济已成为人类共识。近期国务院政府工作报告中
明确提出了“碳达峰”的目标，并制定碳排放达峰的行动方案，其中包括植树造林、节能减
排、利用新能源等形式。下列有关说法错误的是( )
A．碳在生物群落和无机环境之间主要是以含碳有机物的形式进行循环
B．人类活动大量利用煤、石油等化石燃料，打破了生物圈中碳循环的平衡
C．碳循环具有全球性，因此碳循环失衡影响的是整个地球的生态环境
D．通过光合作用或化能合成作用，大气中的CO 转化为含碳有机物
2
答案 A
解析 碳在生物群落和无机环境之间主要是以二氧化碳的形式进行循环，A错误。
考向二 物质循环和能量流动的关系分析3．分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图，不能得到的结论是( )
A．物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动
B．能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间被循环利用
C．能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量
D．碳在生物群落和无机环境之间循环主要是以CO 的形式进行的
2
答案 C
解析 生产者所固定的太阳能总量是指生产者总的同化量，①②③④的总和小于生产者所固
定的太阳能总量。
4．选择合适的鱼苗放养在水稻田里，通过鱼除草、除虫、活水、松土、增肥等，可减少水
稻的病虫害，使水稻增收。下列叙述正确的是( )
A．从生态系统的功能分析，稻田养鱼促进了该生态系统中物质和能量的循环流动
B．该稻田生态系统中的所有水稻和杂草构成不同的营养级
C．鱼粪便中的能量能被水稻利用
D．农民利用鱼减少稻田中的杂草和害虫，是为了使能量更多地流向对人类更有益的部分
答案 D
考点二 探究土壤微生物的分解作用
阅读教材P 中参考案例1和参考案例2，试完成下列案例比较：
102～103
比较项目 案例1 案例2
土壤微生物能分解落叶使
实验假设 土壤微生物能分解淀粉
之腐烂
A烧杯中加入土壤浸出液和淀
实验组 对土壤灭菌处理
实验 粉糊
设计 对照组 对土壤不做处理 B烧杯中加入蒸馏水和淀粉糊
自变量 土壤中是否含微生物 是否含有土壤浸出液
实验 在相同时间内实 A A1(加入碘液) 不变蓝A2(加入斐林试剂) 产生砖红色沉淀
验组落叶的腐烂
现象 B1(加入碘液) 变蓝
程度小于对照组 B
B2(加入斐林试剂) 无砖红色沉淀
结论 土壤微生物对落
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
分析 叶有分解作用
考向 探究土壤微生物的分解作用
5．(2022·遵义高三模拟)为了解土壤微生物能否分解农药，并尽快得出实验结论，有人用
“敌草隆”(一种除草剂)进行实验：取等量砂土分装于相同的两容器中，a组高压灭菌，b组
不灭菌。下列有关叙述正确的是( )
①向a、b中喷入等量的“敌草隆”，再置于同一恒温箱中培养相同时间
②检测“敌草隆”的消失情况，预计a中的“敌草隆”含量不变，b中的全部消失
③只用砂土，实验效果不如用几种典型土壤混合后的好
④各再增加c组作为对照，不喷入“敌草隆”，其他处理与a、b组相同
A．① B．②③
C．①③ D．①③④
答案 C
解析 本实验的自变量是有无土壤微生物，而“敌草隆”的使用量和培养条件是无关变量，
无关变量应保持一致且适宜，所以应向a、b中喷入等量“敌草隆”，再置于同一恒温箱中
培养相同时间，①正确；a组土壤经过高压灭菌，不含微生物，不能将“敌草隆”分解，预
计a中的“敌草隆”含量基本不变，b组不灭菌，存在土壤微生物，可能将“敌草隆”分解，
预计b中的“敌草隆”含量减少，但不会全部消失，②错误；不同土壤中微生物的种类和数
量不同，只用砂土实验效果不如几种典型土壤混合后的好，③正确；本实验是探究土壤中的
微生物是否对农药“敌草隆”具有分解作用，若不喷入“敌草隆”，则不能得出结论，④错
误。
6．某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5 cm左右)为实验材料，研究土壤微生物在适
宜温度下的分解作用，单独处理土壤的情况见下表，处理后的土壤再与落叶混合进行实验。
以下有关的叙述错误的是( )
分组 1组 2组 3组 4组
土壤 灭菌 不灭菌 灭菌 不灭菌
处理 湿润 湿润 较干燥 较干燥
A.该实验没有遵循单一变量原则
B．为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理C．该小组探究的问题包括不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用
D．预期结果是1、3组的落叶不被分解，2、4组中的落叶被不同程度的分解
答案 A
解析 该实验的变量有两个，一个是灭菌、不灭菌，一个是湿润、不湿润。自变量是灭菌、
不灭菌，在湿润条件下1、2形成对照，在干燥条件下3、4形成对照，所以1、3分别是两
组对照实验的对照组，该实验遵循单一变量原则；为了控制实验中的无关变量，作为实验材
料的落叶(可能存在微生物)也应进行灭菌处理；2、4组可以看出，该小组探究的问题包括不
同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用；预期结果是1、3组的落叶不被分解(灭
菌后，没有微生物)，2、4组中的落叶被不同程度的分解。
考点三 生态系统的信息传递
1．信息的概念：指日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。
2．信息的种类、特点、来源及实例(连线)
热图分析 据图分析生态系统的信息传递模型：
(1)生态系统中的信息来源于生物和无机环境。
(2)生态系统的信息传递的范围不包括(填“包括”或“不包括”)细胞之间的传递。
(3)生态系统的信息传递既存在于同种生物之内，也发生在不同生物之间。信息传递的方向
一般是双向的。
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)提高农畜产品的产量。如利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，就可以提高果树的
传粉效率和结实率。
(2)对有害动物进行控制。如利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度。
5．能量流动、物质循环和信息传递的关系
项目 能量流动 物质循环 信息传递
特点 单向流动、逐级递减 全球性、循环性 往往是双向的
途径 食物链和食物网 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
考向一 信息传递的类型和作用分析
7．(2022·抚顺市高三一模)下列关于生态系统信息传递的叙述，正确的是( )
A．利用生长素类似物杀死单子叶农作物周围的双子叶杂草，属于化学信息的应用
B．利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田，属于生物防治
C．生态系统中信息沿食物链从低营养级向高营养级传递
D．某种鸟类通过点头或鞠躬追求配偶，这一现象说明生态系统中的信息传递可以调节生物
的种间关系，维持生态系统的稳定
答案 B
解析 生长素类似物是指人工合成的、具有与生长素相似的生理效应的化学物质，利用生长
素类似物杀死单子叶农作物周围的双子叶杂草，属于生长素类似物在农业生产中的应用，A
错误；生态系统中能量沿食物链从低营养级向高营养级传递，生态系统中的信息传递往往是
双向的，C错误；某种鸟类通过点头或鞠躬追求配偶，这一现象说明生物种群的繁衍离不开
信息的传递，D错误。
8．下列关于生命系统中信息传递的叙述，正确的是( )
A．生物体内细胞之间的信息传递必须依赖细胞膜上受体的识别B．生物体内的信息传递一般都具有双向性
C．无论生物体内还是生物体外，传递每一种信息都必须依赖具体的信息分子
D．人体产生的能促进细胞代谢的甲状腺激素不属于生态系统信息传递中的化学信息
答案 D
解析 生物体内细胞之间的信息传递不是都必须依赖细胞膜上的受体的识别，如高等植物细
胞之间通过胞间连丝进行信息交流，A错误；生物体内的信息传递往往是信号分子通过一定
的途径作用于靶细胞，一般是单向的，B错误；生态系统中的信息传递不一定依赖于信息分
子，如物理信息和行为信息，C错误；人体产生的能促进细胞代谢的甲状腺激素属于体内的
信息分子，生态系统的化学信息在同种生物或不同生物个体间发挥作用，D正确。
方法技巧 生态系统中信息类型的辨析方法
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、芽等感觉到的信息，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”的，则判断为行为信息。
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，生物间多以“肢体语言”这种“行为”进行
信息交流。
考向二 生态系统三大功能的综合
9．某水库存在一条由甲、乙、丙三种生物组成的食物链，如图表示三种生物在水库中不同
深度的分布状况。下列说法正确的是( )
A．甲、乙、丙一起可以构成一个生物群落
B．甲的光合作用能推动物质和能量的循环
C．影响甲分布的物理信息主要来源于无机环境
D．丙与乙之间的个体数量比值就是能量传递效率
答案 C
解析 群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，该水库中的甲、乙、丙不
能构成一个生物群落，A错误；物质可以循环利用，而能量不能循环利用，B错误；甲是生
产者，影响其分布的最主要因素是光照，C正确；能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值，并不是个体数量的比值，D错误。
10．如图为生态系统信息传递模式图，下列相关叙述不正确的是( )
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和物质循环，还有信息传递
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
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，而物质循环是反复利用、循环流动的，信息
传递往往是双向的。
重温高考 真题演练
1．(2021·北京，11)野生草本植物多具有根系发达、生长较快、抗逆性强的特点，除用于生
态治理外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收获后剩余的菌渣可作肥料或饲料。相关叙述
错误的是( )
A．种植此类草本植物可以减少水土流失
B．菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用
C．用作培养基的草本植物给食用菌提供碳源和氮源
D．菌渣作饲料实现了物质在植物、真菌和动物间的转移
答案 B
解析 此类草本植物根系发达可以固定更多的土壤，故种植此类草本植物可以减少水土流失，
A正确；能量可多级利用，但不能循环利用，B错误；草本植物含有蛋白质和纤维素，可给
食用菌提供碳源和氮源，C正确；草本植物可栽培食用菌，而菌渣可作肥料或饲料，故实现
了物质在植物、真菌和动物间的转移，D正确。
2．(2020·全国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CO 形式循环
2
答案 A
3．(2019·天津，5)多数植物遭到昆虫蚕食时会分泌茉莉酸，启动抗虫反应，如分泌杀虫物质、
产生吸引昆虫天敌的挥发物质等。烟粉虱能合成 Bt56蛋白，该蛋白会随烟粉虱唾液进入植
物，抑制茉莉酸启动的抗虫反应，使烟粉虱数量迅速增长。下列叙述错误的是( )
A．植物产生挥发物质吸引昆虫天敌体现了信息传递调节种间关系的功能
B．植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果
C．Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长比未被抑制的对照组快
D．开发能水解Bt56蛋白的转基因植物可为控制烟粉虱提供防治措施
答案 C
解析 多数植物遭到昆虫蚕食时会产生吸引昆虫天敌的挥发物质，从而吸引昆虫的天敌，使
植物免受虫害，这说明信息传递能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定，A项正
确；烟粉虱合成的Bt56蛋白会随烟粉虱唾液进入植物，抑制茉莉酸启动抗虫反应，使烟粉
虱数量迅速增长，据此可推测Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物(抗虫反应能正常进
行)上的数量增长比未被抑制的对照组慢，C项错误；若Bt56蛋白被水解，茉莉酸启动的抗
虫反应不能被抑制，则烟粉虱的数量不能迅速增长，所以开发能水解 Bt56蛋白的转基因植
物可为控制烟粉虱提供防治措施，D项正确。
4．(2021·河北，22)为探究全球气候变暖对生态系统的影响，研究者将20个人工淡水池塘均
分成两组，对照组保持环境温度，实验组始终比对照组高 4 ℃(利用温控装置)，并从附近淡
水栖息地搜集水生生物投入池塘。连续多年观测发现，池塘逐渐形成主要由浮游植物和浮游
动物组成的群落。第15年时，池塘中浮游植物和浮游动物生物量(单位体积水体中生物体的
质量)的检测结果如图。
回答下列问题：
(1)池塘生物群落区别于湖泊生物群落的重要特征为________________，池塘生物群落从简
单到复杂的过程中发生了__________演替。
(2)某种水生生物被投入池塘后，其种群数量将呈______型增长，若该生物种群密度在较长
时期保持相对稳定，表明其种群数量已达到了______________。
(3)从能量流动角度分析，升温导致该生态系统总生物量降低的原因可能是_______________
_______________________________________________________________________________
。(4)碳在池塘生物群落中主要以______________的形式传递，碳循环具有全球性的主要原因
是
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
答案 (1)群落的物种组成 次生 (2)“S” 环境容纳量 (3)生物自身呼吸消耗增加，分
解者分解作用加快 (4)含碳有机物 碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以 CO 的形
2
式进行 ，大气中的CO 能够随着大气环流在全球范围内流动
2
解析 (3)从生态系统的能量流动角度分析，升高温度可能会导致每一营养级生物自身呼吸
消耗增加，分解者分解作用加快，从而导致生态系统总生物量降低。(4)碳在无机环境中主
要以CO 和碳酸盐形式存在，在生物群落的各类生物体中以含碳有机物的形式存在，并通过
2
食物链在生物群落中传递。
5．(2021·广东，17)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，中
国于2030年前确保碳达峰(CO 排放量达到峰值)，力争在2060年前实现碳中和(CO 排放量
2 2
与减少量相等)。这是中国向全世界的郑重承诺，彰显了大国责任。回答下列问题：
(1)在自然生态系统中，植物等从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳
的速率大致相等，可以自我维持____________。自西方工业革命以来，大气中CO 的浓度持
2
续增加，引起全球气候变暖，导致的生态后果主要是__________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是____________________，
消费者通过食物网(链)取食利用，_________________________________________________。
(3)全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题，从全球碳循环的主要途径来看，减少
________________和增加__________是实现碳达峰和碳中和的重要举措。
答案 (1)碳平衡 极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 从而将碳元素以含碳有机物的形式进行传递 (3)碳释放 碳存储
解析 (1)在自然生态系统中，植物光合作用摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释
放碳的速率大致相等。随着现代工业的迅速发展，人类大量燃烧煤、石油等化石燃料，使地
层中经过千百万年而积存的碳元素，在短时间内释放出来，打破了生物圈中碳平衡，使大气
中的CO 浓度迅速增加，引起全球气候变暖，导致极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等
2
严重的生态后果。(2)生产者主要通过光合作用和化能合成作用获取碳元素，从而碳元素将
通过生产者进入生态系统，消费者通过摄食生产者和低营养级的消费者来获取碳元素，分解
者通过分解生产者的遗体残骸和消费者的粪便、遗体残骸来获取碳元素。
一、易错辨析
1．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( × )2．碳在生物群落和无机环境之间主要以有机物形式循环( × )
3．与碳循环有关的生理活动有光合作用、化能合成作用和呼吸作用等( √ )
4．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，所以物质和能量是循环往
返的( × )
5．变色龙变化体色，主要是向同类传递行为信息( × )
6．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( √ )
二、填空默写
1．(必修3 P )生态系统的物质循环： 组成生物体的 C 、 H 、 O 、 N 、 P 、 S 等元素，都不断进
101
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。
2．碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以 CO 的形式进行的，在生物群落内部是以
2
含碳有机物的形式传递的。
3．(必修3 P )生态系统的信息传递包括物理信息、化学信息和行为信息等形式。
106
4．(必修3 P )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
107
的传递。
5．(必修3 P )信息还能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的稳定。
107
6．(1)狼能依据兔留下的气味去捕食后者，兔同样也能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕，
这说明信息能调节生物的种间关系，进而维持生态系统的稳定。
(2)昆虫分泌性外激素引诱异性，说明生物种群的繁衍，离不开信息的传递。
(3)莴苣、茄、烟草的种子必须接受某种波长的光才能萌发说明生命活动的正常进行，离不
开信息传递。
课时精练
一、选择题
1．“稻鱼共生系统”是我国南方的特色农业生态系统，其主要特征是在水稻田中养鱼。下
图是该生态系统碳元素转移示意图，箭头和字母分别表示碳元素传递方向和转移量。下列分
析错误的是( )A．调查丁中的小动物类群丰富度常用抽样检测法
B．水稻生长期，该生态系统碳元素转移量为a>(b＋c＋e)
C．该生态系统显著提高了群落利用环境资源的能力
D．“稻鱼共生系统”既有较高的经济效益，又能减少农药使用，从而具有一定的生态效益
答案 A
解析 调查土壤中的小动物类群丰富度常用取样器取样法，A错误；水稻生长是该农业生态
系统中的主要生产者，水稻生长期，水稻光合作用利用的碳元素大于输出的碳元素，表现为
有机物的积累，所以该生态系统碳元素转移量为 a>(b＋c＋e)，B正确；该生态系统通过稻
田养鱼，调整了能量流动的关系，显著提高了群落利用环境资源的能力，C正确；“稻鱼共
生系统”通过养鱼抑制了杂草的生长，又能获得较高的经济效益，而且减少农药使用，具有
一定的生态效益，D正确。
2．(2022·石家庄二中高三模拟)下列有关生态系统的物质循环和能量流动的叙述，错误的是(
)
A．碳在无机环境与生物群落之间主要以二氧化碳的形式循环
B．处于最高营养级的生物所同化的能量不会再提供给其他生物
C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入了生物群落
D．提倡素食能够使人类的食物链缩短，减少生态系统中的能量损失
答案 B
解析 碳在无机环境与生物群落之间主要以二氧化碳的形式循环，在生物群落之间以有机物
形式流动，A正确；处于最高营养级的生物所同化的能量有一部分流向分解者，B错误。
3．下图为碳循环示意图，甲、乙、丙表示生态系统中三种成分，下列叙述正确的是( )A．碳循环是指二氧化碳在甲与丙之间不断循环的过程
B．乙在该生态系统中均处于第二营养级
C．甲、乙、丙共同组成生物群落
D．生物X不可能不具有细胞核，生物Y不可能含有线粒体
答案 C
4．(2022·湖北高三模拟)安徽农业大学科研人员研究发现，茶园中茶树在受到害虫侵害时会
释放信号物质顺－3－己烯醇，该物质一方面可吸引害虫天敌前来捕食害虫，另一方面可传
达信号给周围的茶树，未受害茶树接收到该信号后，就会提前激发自身的防御响应。下列相
关叙述错误的是( )
A．茶树释放的顺－3－己烯醇能够调节生物的种间关系
B．该茶园中信息传递的方向是茶树→茶树、茶树→害虫天敌
C．外源喷施一定量的顺－3－己烯醇可提高茶树防御害虫的能力
D．一片茶园可以是一个生态系统，该生态系统中时刻存在着物质循环和能量流动
答案 B
5．下列对于生态系统结构和功能的相关叙述，错误的是( )
A．生态系统各成分间都有各种形式的信息传递
B．生态系统的物质循环发生在生物群落和无机环境之间
C．生产者除绿色植物外，还包括黑藻、蓝藻、硝化细菌等原核生物
D．生态系统的组成成分，通过物质循环、能量流动和信息传递紧密地联系在一起
答案 C
解析 生产者除绿色植物外，还包括蓝藻、硝化细菌等自养型的原核生物，黑藻属于真核植
物，C错误。
6．某些人工合成的化合物如农药DDT、六六六等，进入环境后便参与生态系统的物质循环，
但是，这些化合物难以被降解并在生物体内积蓄。下表是某水域生态系统在结构和功能处于
相对稳定状态时，甲、乙、丙、丁四个种群所含有的总能量和残留DDT的平均浓度。下列
说法错误的是( )
项目 甲 乙 丙 丁
能量(kJ) 2.8×109 1.3×108 9.1×107 2.9×107
DDT浓度(ppm) 0.04 0.35 0.39 3.4
A.该生态系统的水体中DDT的浓度小于0.04 ppm
B．四个种群最简单的能量流动渠道是形成一条食物链
C．甲是该生态系统组成成分中的生产者
D．丁种群个体死亡后释放的DDT还可能再进入丁种群
答案 B
解析 由表中数据可知，甲所含的总能量最多，DDT浓度最低，所以甲是该生态系统中的生产者，其残留DDT浓度为0.04 ppm，环境中的DDT浓度应小于0.04 ppm，A、C正确；
乙和丙都位于第二营养级，可以形成甲→乙→丁和甲→丙→丁两条食物链，B错误；丁种群
个体死亡后释放的DDT难以被降解，可能通过各级生物的富集再次进入丁种群，D正确。
7．(2022·辽宁模拟预测)下列实例中不能体现生态系统中信息传递原理的是( )
A．蝙蝠通过自身发出声波，对目标进行回声定位
B．增加对农田的投入(如施用农家肥)可以有效防止土壤肥力下降
C．某些动物在繁殖季节释放用于吸引异性的信息素
D．森林中，狼根据兔留下的气味去猎捕后者，兔根据狼的气味或行为特征躲避猎捕
答案 B
8．(2022·淄博市高三一模)系统是由相互作用、相互依赖的若干组分有规律地结合而成的、
具有特定功能的有机整体。下图为生态系统部分结构模型示意图，下列相关叙述错误的是(
)
A．输入该系统的能量主要是太阳能，输出该系统的能量主要是热能
B．若1～3为生态系统的生物组分，则三者间的信息传递都是双向的
C．若1～3为食物链的3个营养级，则组分3含有的能量一定最少
D．若2和3分别代表消费者和分解者，则组分1是生态系统的基石
答案 C
解析 生态系统中能量的流动是单一方向的，能量以太阳能的形式进入生态系统中，以热能
的形式不断散失于环境中，A正确；生态系统中信息在生物组分中往往都是双向传递的，B
正确；若1～3为食物链中3个营养级，虽然能量逐级递减，但由图无法判断2、3哪个营养
级更高，因此组分3含有的能量不一定最少，C错误。
9．为探究落叶是否在土壤微生物的作用下腐烂，下列各项构成了一个实验设计，其中不符
合实验目的和步骤的是( )
A．可选择带有落叶的土壤为实验材料，筛出落叶和土壤
B．将落叶平均分成两份，把土壤也平均分成两份
C．将土壤分为两组，对照组土壤进行接种微生物处理，实验组土壤不做处理
D．将落叶分别埋入两组土壤中，观察腐烂情况
答案 C解析 分解落叶的微生物往往在含有落叶的土壤中分布较多，所以可选择带有落叶的土壤为
实验材料，筛出落叶和土壤，A项正确；实验组土壤进行灭菌处理，对照组土壤不做处理，
C项错误。
10．蚜虫的粪便是含有糖分的黏液，称为“蜜露”。蚂蚁非常喜欢吃“蜜露”，常用触角拍
打蚜虫背部，通过拍打产生的振动频率促使蚜虫分泌“蜜露”。蚜虫受到其天敌瓢虫袭击时，
会从尾部发出报警信息素，将危险信息通知其他蚜虫，同时蚂蚁接收到报警信息素就会赶来
驱除蚜虫天敌。下列叙述不正确的是( )
A．蚂蚁吃“蜜露”，蚜虫同化量的一部分传递给蚂蚁
B．蚂蚁拍打蚜虫背部产生的振动频率属于物理信息
C．化学信息可以在同种或异种生物间传递
D．调查作物植株上蚜虫的种群密度可采用样方法
答案 A
解析 “蜜露”是蚜虫的粪便，而粪便不属于蚜虫的同化量，据此可知，蚂蚁吃蚜虫的“蜜
露”，蚜虫的同化量没有传递给蚂蚁，A错误。
11．下图是某大学生建立的稻田立体生态农业模式及其周年生产示意图，其中水稻为河蟹提
供了摄食、隐栖的环境，河蟹则可摄食稻田中的害虫，以减少病虫害的发生。下列分析正确
的是( )
A．稻田生态系统的结构包括生物群落以及非生物的物质和能量
B．利用西红柿叶释放的信息素吸引蜡虫的天敌前来捕食属于化学防治
C．生态系统中信息传递体现在生物与生物之间、生物与无机环境之间
D．与传统农业相比，该模式能提高能量传递效率和物质循环再利用率
答案 C
12．气候变化与生态系统的碳循环密切相关。如表所示为A、B两个不同时期陆地生态系统
与大气环境的碳交换情况。下列相关叙述错误的是( )
时期 碳吸收量(kg C·a－1) 碳释放量(kg C·a－1)
A 1.20×1014 1.20×1014
B 1.20×1014 1.26×1014
A.生态系统中碳的吸收主要通过光合作用实现，碳的释放主要通过生物的呼吸作用实现
B．如果碳释放量远远大于碳吸收量，会引起温室效应
C．生态系统在B时期属于增长阶段，A时期属于稳定阶段
D．B时期大量植树造林可以使碳的吸收量和释放量趋于平衡答案 C
解析 从A、B两时期的碳吸收量和释放量的差值来看，A时期处于正常的稳定状态，而B
时期碳释放量大于碳吸收量，说明生产者制造的有机物量小于该生态系统中生物消耗的有机
物量，生态系统处于衰退时期，C错误；植树造林可以吸收大气的二氧化碳，缓解温室效应，
D正确。
二、非选择题
13．种群、群落和生态系统是生命系统的重要结构层次，请据图回答相关问题。
(1)图1表示某海域受污染后，一种鱼的年龄结构发生了改变，预测该种群数量的变化趋势
是
__________________。该海域部分海藻以及多种软体动物的生物量显著下降，个别物种消亡，
而沙蚕等多毛纲动物变为优势种群，这是在______________水平上研究的结果。
(2)图2是生态系统中碳循环示意图，其中“→”表示碳的流动方向，A→B过程中碳主要以
________________的形式进行循环，C→D以____________的形式进行流动。对E过度开发
利用会打破生物圈中碳平衡，则E是______________。(3)图3所示为某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解，数字均为实际测得的能量数值，
单位为kJ/(cm2·a)。那么，能量从第一营养级到第二营养级的传递效率是____________。
(4)图4为某农田生态系统以及对秸秆进行进一步利用的示意图，与自然生态系统相比，该
生态系统的优势主要是实现了______________________________________________________；
该农田生态系统中的信息类型有_________________________________________________。
答案 (1)下降 群落 (2)有机物 CO 化石燃料 (3)16% (4)能量的多级利用和物质的
2
循环再生 物理信息、化学信息和行为信息
解析 (2)据图分析，C是生产者，A为消费者，B为分解者，在A和B之间碳主要以含碳有
机物的形式进行循环；D是大气中的CO 库，碳元素在生物与大气中的CO 库之间以二氧化
2 2
碳形式流动；E为化石燃料，若对此过度开发，大量燃烧会导致温室效应的产生。(3)能量传
递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，据图可知，第一营养级的同化量为 175＋
875＋200＝1 250 [kJ/(cm2·a)]，第二营养级的同化量为200 kJ/(cm2·a)，故能量从第一营养级
到第二营养级的传递效率是200/1 250×100%＝16%。(4)生态系统中的信息种类包括化学信
息(水稻的花香等)、物理信息(光照等)和行为信息。
14．(2022·黄山市高三一模)某红树林生态系统的碳循环如下图所示。图中A是无机环境，
B、C、D、E和F表示构成生物群落的各种生物，箭头表示碳流动的方向。
(1)图中生物B属于第____营养级。从生态系统的组成成分考虑，生物F属于________，在
生态系统物质循环过程中发挥的重要作用是
___________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
(2)生态系统的碳循环以二氧化碳、含碳有机物形式进行，上图有________处箭头所示过程
是以含碳有机物形式进行碳循环的。该生态系统的能量流动具有
_________________________的特点。
(3)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“直接”“间接”或“潜在”)价
值。
答案 (1)三 分解者 分解动植物遗体及动物粪便，加速生态系统物质循环 (2)7 单向流
动、逐级递减 (3)间接
解析 (1)结合分析可知，图中生物B属于次级消费者，第三营养级，生物F属于分解者，是物质循环过程中不可缺少的成分，在生态系统物质循环过程中能分解动植物遗体和动物粪
便中的有机物，并将这些物质分解成无机物归还无机环境，从而加速了物质循环。(2)题图
有7处箭头(包括三个捕食箭头、四个指向分解者的箭头)所示过程是以含碳有机物形式进行
碳循环的。
