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专题17 生态系统及其稳定性
目录
1.命题趋势：明考情知方向
2.重难诠释：知重难、攻薄弱（核心背记+长难句作答）
3.创新情境练：知情境、练突破（10min 限时练)
4.限时提升练：综合能力提升（30min 限时练）
考点
三年考情分析
2025 考向预测
生态系统的
结构
2024 全国甲T5, 2024 甘肃T12,
2024 河北T12,2024 黑辽吉T22 ,
2023 天津T13,2023 海南T19,
2023 全国甲T5,2023 广东T13,
2022 广东T6,2022 广东T 20 ,
1.考点预测：生态系统的结构题目主要以生产、生
活或科研实验为载体，主要考查食物链、营养级、
生态系统的组成成分、物质循环、能量流动、生物
多样性的概念和价值、人口增长与生态足迹等相关
知识，考查考生利用所学知识解释生物学现象、解
决实际问题的能力。
2.考法预测：情境：题目的情境来源包括农业生产
实践、科研实验、大学教材等，常常以文字叙述为
主，
以表格数据、曲线图为辅来呈现情境信息，要求考
生准确提取关键信息，在对生态系统相关知识的回
忆和相关原理的应用基础上，理解情境材料中某个
生态系统的结构与功能。
设问：试题通常以选择题的形式出现，在特定情境
中给出文字信息或图表信息，围绕某个生态系统的
食物链、营养级、生态系统的组成成分、物质循
环、能量流动、生态恢复的科研实例、生态环境破
坏的现实实例、生态工程实例等真实情境作为载
体，并进一步分析生态系统的稳定性，有助于考生
树立生态意识。
生态系统的
功能
2024 山东T12,2024 黑吉辽T16,
2024 山东T12，2024 甘肃T13，
2024 湖北T7,2024 广东T20，
2023 山东T1 3 ,2023 湖南T4,
2022 广东T 2 0 ,2022 山东T11,
2022 广东T6,
生态系统的
稳定性
2024 河北T17,2024 湖北T19,
2024 全国新课标T33,
2024 河北T21,
2023 湖南T13,2023 北京T11，
2023 全国乙T31,
重难点核心背记
1．生态系统的组成及结构
1
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(1)生态系统＝生物群落＋非生物环境。地球上最大的生态系统是生物圈。
(2)生态系统的结构
①组成成分：非生物的物质和能量、生产者(自养生物，是生态系统的基石)、消费者(能够加快生态系统的
物质循环)和分解者(物质循环的关键环节)。
②营养结构——食物链和食物网，是生态系统中物质循环和能量流动的渠道。食物链的第一营养级生物一
定是生产者，食物链的营养级一般不超过五个。
(3)生态系统组成成分的三类“不一定”和两类“一定”
①生产者不一定是植物(如蓝细菌、硝化细菌)，植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活，属于消费者)。
②消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等)，动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物
遗体或排遗物为食的腐生动物属于分解者)。
③分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物)，微生物不一定是分解者(如硝化细菌、蓝细菌属于生产者，寄生
细菌属于消费者)。
④生产者一定是自养型生物，自养型生物一定是生产者。
⑤营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是营腐生生活的生物。
2．生态系统的能量流动
(1)能量的输入、传递和散失
①能量的输入：通过生产者的光合作用固定太阳能(主要途径)。
②能量传递：通过食物链和食物网传递。
③能量散失：以热能形式散失。
④具体过程：太阳能→生物体内有机物中的化学能→热能(通过呼吸作用散失)。
(2)能量流动的特点：单向流动，逐级递减。能量在相邻两个营养及间的传递效率为10%～20%。能量传递
效率＝某一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
(3)研究能量流动的意义
①帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。
②帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
③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对人类最有益的部分。
3．生态系统的物质循环(碳循环)
(1)
(2)大气中的碳主要通过植物的光合作用进入生物群落，其次通过化能合成作用进入生物群落。
(3)生物群落中的碳通过动植物的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃烧等方式返回到大气中。
(4)“三看法”快速确认碳循环的各环节
①一看双箭头→双箭头一方为“生产者”，另一方为“大气中CO2库”。
②二看多箭头→图示其他几种成分都向其指来箭头，则被指向方为“大气中CO2库”
③三看“生产者”“消费者”及其指向→生产者指向消费者；生产者、消费者均指向分解者。
4．生态系统的信息传递
(1)信息的种类：物理信息——声、光、温度、磁场等；化学信息——性外激素、生物碱等；行为信息——
动物的特殊行为，主要指各种动作。
2
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(2)信息传递的方向：大多是双向的，也可以是单向的。
(3)实例：海豚的回声定位、某些种子需要光信息刺激才能萌发、一些植物的开花需要长日照、少数植物被
害虫危害时会释放一种信息素以吸引害虫的天敌来捕食害虫。
(4)信息传递在生态系统中的作用
(1)维持生命活动的正常进行。
(2)保持生物种群的繁衍。
(3)调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
5．生态系统的稳定性
(1)两个方面
①抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。
②恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
(2)原因：生态系统具有一定的自我调节能力。生态系统具备自我调节能力的基础是负反馈调节。
(3)关系：一般来说，生态系统中的组分越少、食物网越简单，其自我调节能力就越弱，抵抗力稳定性就越
低。
6．生物多样性与环境保护
(1)全球性生态环境问题
全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、土地荒漠化、生物多样性丧失以及环境污染等。
(2)生物多样性的价值
直接价值——药用、科研、美学价值等；间接价值——调节生态系统的功能以及促进生态系统中基因流动
和协同进化等方面；潜在价值——目前人类尚不太清楚的价值。
(3)生物多样性的保护措施：就地保护(如建立自然保护区)、易地保护等。
(4)保护生物多样性，并不反对对野生动植物资源的合理开发和利用。
7．生态工程
(1)生态工程的特点
生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
(2)生态工程所遵循的基本原理
①自生
措施：遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。要维持系统的自生，就需要创造
有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件。
②循环
措施：通过系统设计实现不断循环，使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环节
“废物”的产生。
③协调
措施：处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。
④整体
依据：a.要遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通
过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。
3
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b．人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态
系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力。
（建议用时：10 分钟）
创新情境 联系生活
1．我国是世界上海洋生物多样性最丰富的国家之一，被国际保护组织誉为“生物多样性大国”和“生物
多样性全球热点地区”。小龙虾原产美洲，生长速度快，适应能力强，入侵我国后的最初一段时间种群数
量会迅速上升，从入侵初期的泛滥成灾到现在要依靠人工养殖才能满足人们的需求。稻—虾立体养殖是人
工养殖小龙虾的重要方式。下列叙述错误的是（ ）
A．小龙虾入侵初期因缺少天敌、气候适宜、空间充裕等，种群增长曲线呈“J”形
B．小龙虾同化量的一部分以粪便的形式流向分解者，其余通过呼吸作用以热能的形式散失
C．小龙虾等外来物种入侵会导致当地物种丰富度降低，从而破坏当地生态系统的稳定性
D．与传统养殖或种植方式相比，稻—虾立体养殖能够更充分地利用空间和环境资源
2．假设某个稳定的生态系统只存在一条食物链。研究人员调查了一段时间内这条食物链上其中4 种生物的
相关指标，结果如表所示，表中“一”表示该处数据省略。已知一般情况下，捕食压力指数越大，生物被
捕食的压力就越大。下列分析正确的是（ ）
物种
①
②
③
④
流经生物的能量/kJ
—
—
1.60×106
2.13×108
生物体内镉的浓度/（μg·g-1）
0.03
0.08
—
—
生物承受的捕食压力指数
15.64
—
1.05
—
A．该生态系统是由表中4 种生物成分和非生物成分组成
B．表中4 种生物所构成的食物链可能是④→③→①→②
C．该生态系统中的总能量是①~④体内的能量
D．碳在①~④的流动主要是以
的形式进行的
3．烟草等植物遭到天蛾等害虫蚕食时，茉莉酸（JA）分泌增加，在茉莉酸的作用下，烟草会合成并释放某
些物质吸引取食天蛾虫卵的天敌，以此建立化学防御减少啃食，相关实验过程与结果如图1 所示；茉莉酸
4
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还可增加叶片表皮毛密度以建立物理防御减少啃食，赤霉素（GA）对表皮毛的发育过程也产生一定的影响，
相关实验过程与结果如图2 所示。下列说法错误的是（ ）
组别
处理方法
结果
对照组
取一定量天蛾卵接种在健康烟草叶片上，正常培养后观察剩余卵量
60%
实验组
用适量的茉莉酸处理接种等量天蛾卵的健康烟草，正常培养后观察剩余卵
量
20%
图1
A．依据图1：烟草产生的抗虫反应有利于调节生物的种间关系
B．依据图1：茉莉酸可以降低天蛾的着卵量和天蛾卵天敌数量
C．依据图2：对照组的烟草叶片也分布有表皮毛抵抗天蛾啃食
D．依据图2：GA 和JA 对表皮毛的发育具有正向协同调控作用
4．小天鹅是长途迁徙鸟类，一年中会有两次往返于越冬栖息地和繁殖栖息地的迁徙行为。研究人员调查
了小天鹅在越冬栖息地对生境的选择，结果如图所示（A-1~F-2 代表不同个体）。下列叙述错误的是（
）
5
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A．在越冬栖息地，直接决定小天鹅种群数量的是出生率和死亡率、迁入率和迁出率
B．在越冬栖息地，小天鹅选择的生境主要是水体，其次是泥滩，最少的是草地
C．小天鹅的迁徙行为体现了越冬栖息地生物群落的季节性
D．繁殖季节雄天鹅会出现摇头、咕咕叫、拖翅等求偶动作，这属于行为信息
（建议用时：30 分钟）
一、单选题
1．（2024·福建·高考真题）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
2．（2024·海南·高考真题）海龟是国家一级重点保护野生动物，其上岸产卵的行为促进了海洋与陆地间的
物质循环和能量流动。在龟卵孵化过程中，巢穴的物质和能量与周围环境的关系如图。下列有关叙述错误
的是（ ）
A．龟卵中的能量来自母龟同化的能量
B．螃蟹能取食幼龟和死亡胚胎：说明螃蟹既是消费者，又是分解者
C．巢穴周围的绿色植物能将根插入发育中的龟卵吸收营养，说明二者存在寄生关系
D．巢穴中的部分物质通过雨水冲刷回到海洋，可为近海的生物提供营养物质
3．（2024·江苏·高考真题）为了防治莲藕食根金花虫，研究者在藕田套养以莲藕食根金花虫为食的泥鳅、
黄鳝，并开展相关研究，结果见下表。下列相关叙述错误的是（ ）
6
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套养方式
莲藕食根金花虫防治率（%）
藕增产率（%）
单独套养泥鳅
81.3
8.2
单独套养黄鳝
75.7
3.6
混合套养泥鳅和黄鳝
94.2
13.9
A．混合套养更有利于防止莲藕食根金花虫、提高藕增产率
B．3 种套养方式都显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率
C．混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系
D．生物防治优化了生态系统的能量流动方向，提高了经济效益和生态效益
4．（2024·重庆·高考真题）为了解动物共存方式，科学家调查M1等西南3 个山系肉食动物的捕食偏好，如
图推断最合理的（ ）
A．棕熊从低营养级中获得能量少，对其所在生态系统的影响较弱
B．M2的豹猫和雪豹均为三级消费者，处于第四营养级
C．3 个山系中，M3的肉食动物丰富度和生态系统的抵抗力稳定性均最高
D．大型捕食者偏好捕食小型猎物，大、小型肉食动物通过生态位分离实现共存
5．（2024·江西·高考真题）假设某个稳定生态系统只存在一条食物链。研究人员调查了一段时间内这条食
物链上其中4 种生物的相关指标（如表，表中“—”表示该处数据省略）。根据表中数据，判断这4 种生
物在食物链中的排序，正确的是（ ）
物
种
流经生物的能量
（kJ）
生物体内镉浓度
（μg/g）
生物承受的捕食压力指数（一般情况下，数值越大，生
物被捕食的压力越大）
①
—
0.03
15.64
②
—
0.08
—
③
1.60×106
—
1.05
④
2.13×108
—
—
7
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A．④③①②
B．④②①③
C．①③②④
D．④①②③
6．（2024·甘肃·高考真题）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
120.7
115.1
23.5
18.0
2.5
2.7
2
101.6
42.5
15.2
7.2
10.1
5.5
5
105.2
35.2
14.3
4.1
12.9
7.4
10
97.4
28.3
12.1
2.3
27.4
11.6
A．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
7．（2024·甘肃·高考真题）热带雨林是生物多样性最高的陆地生态系统，对调节气候、保持水土、稳定碳
氧平衡等起着非常重要的作用。近年来，随着人类活动影响的加剧，热带雨林面积不断减小，引起人们更
多的关注和思考。下列叙述正确的是（ ）
A．热带雨林垂直分层较多，一般不发生光竞争
B．热带雨林水热条件较好，退化后恢复相对较快
C．热带雨林林下植物的叶片大或薄、叶绿体颗粒小
D．热带雨林物种组成和结构复杂，物质循环相对封闭
8．（2024·安徽·高考真题）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
8
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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
9．（2024·广东·高考真题）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。下列分析错误的是（ ）
A．该过程中松树释放的信息应是化学信息
B．3 种生物凭借该信息相互联系形成食物链
C．松树和寄生蜂的种间关系属于原始合作
D．该信息有利于维持松林群落的平衡与稳定
10．（2024·广东·高考真题）“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
11．（2024·河北·高考真题）天然林可分为单种乔木的纯林和包含多种乔木的混交林。人工林通常是在栽
培某树种后，经多年持续去除自然长出的其他树木进行抚育，形成单种乔木的森林。下列叙述错误的是（
）
A．混交林的多种乔木可为群落中的其他物种创造复杂的生物环境
B．人工林经过抚育，环境中的能量和物质更高效地流向栽培树种
C．天然生长的纯林和人工林都只有单一的乔木树种，群落结构相同
D．与人工林相比，混交林生态系统物种组成更复杂
12．（2024·河北·高考真题）我国拥有悠久的农业文明史。古籍中描述了很多体现劳动人民伟大智慧的农
作行为。下列对相关描述所体现的生物与环境关系的分析错误的是（ ）
A．“凡种谷，雨后为佳”描述了要在下雨后种谷，体现了非生物因素对生物的影响
B．“区中草生，茇之”描述了要及时清除田里的杂草，体现了种间竞争对生物的影响
C．“慎勿于大豆地中杂种麻子”描述了大豆和麻子因相互遮光而不能混杂种植，体现了两物种没有共
同的生态位
D．“六月雨后种绿豆，八月中，犁䅖杀之……十月中种瓜”描述了可用犁将绿豆植株翻埋到土中肥田
后种瓜，体现了对资源的循环利用
13．（2024·山东·高考真题）某稳定的生态系统某时刻第一、第二营养级的生物量分别为6g/m2和
9
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30g/m2，据此形成上宽下窄的生物量金字塔。该生态系统无有机物的输入与输出，下列说法错误的是（
）
A．能量不能由第二营养级流向第一营养级
B．根据生物体内具有富集效应的金属浓度可辅助判断不同物种所处营养级的高低
C．流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自于第一营养级固定的能量
D．第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量
14．（2024·宁夏四川·高考真题）某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系如图所示，图中→
表示种群之间数量变化的关系，如甲数量增加导致乙数量增加。下列叙述正确的是（ ）
A．甲数量的变化不会对丙数量产生影响
B．乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者
C．丙可能是初级消费者，也可能是次级消费者
D．能量流动方向可能是甲→乙→丙，也可能是丙→乙→甲
15．（2024·湖北·高考真题）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
二、非选择题
16．（2024·天津·高考真题）海洋生态系统的结构与功能研究对渔业资源管理具有指导意义。渤海十年间
相关调查数据统计如下。
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表1 渤海生态系统各营养级间的转换效率*（%）
营养级
十年前
当前
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
浮游植物
6.7
14.7
18.6
19.6
8.9
19.9
25.0
23.5
碎屑
7.2
15.4
18.8
19.7
6.8
21.3
24.5
23.9
转换效率为相邻两个营养级间生产量（用于生长、发育和繁殖的能量）的比值
(1)捕食食物链以浮游植物为起点，碎屑食物链以生物残体或碎屑为起点，两类食物链第Ⅱ营养级的生物分
别属于生态系统的 和 。
(2)由表1 可知，当前捕食食物链各营养级间的转换效率比十年前 ，表明渤海各营养级生物未被利用
的和流向碎屑的能量 。
(3)“总初级生产量/总呼吸量”是表征生态系统成熟度的重要指标，数值越小，成熟度越高，数值趋向于1
时，生态系统中没有多余的生产量可利用。据此，分析表2 可知， 时期渤海生态系统成熟度较高，表
示 减少，需采取相应管理措施恢复渔业资源。
表2 渤海生态系统特征[t/（km2·a）]
系统特征
十年前
当前
总初级生产量*
2636
1624
总呼吸量
260
186
*总初级生产量表征生产者通过光合作用固定的总能量
17．（2024·海南·高考真题）海南海防林包括本土自然林中的青皮林、人工种植的木麻黄林等，是海岸沿
线防风固沙的重要生态屏障。回答下列问题：
(1)青皮植株高大、分枝茂盛、根系发达。青皮林被当地人称为“雨神”，表明青皮林除了防风固沙外，还
具有 的生态功能（答出1 点即可）。
(2)石梅湾青皮林中，青皮的相对密度为0.93，其他树种为0.07，说明青皮在该群落中处于 地位。在
青皮种群数量中，幼苗占53%，幼树占40%，成树占7%，说明该种群的年龄结构为 型。
(3)海南有多个不同的青皮种群，若将其他种群的青皮引入石梅湾青皮林，可提高石梅湾青皮种群的
多样性。
(4)外来物种木麻黄能释放出化学物质，抑制周围其他植物生长，这是木麻黄林稳定性低的重要因素，原因
是 。
(5)为了提升海防林的稳定性，促进人工木麻黄林逐渐转变为本土自然海防林，从群落演替的角度考虑，可
11
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采取的措施是 。
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