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专题36 生态系统的功能
一、生态系统的能量流动 1.能量流动概念分析
2．第一营养级能量流动过程
3．第二营养级能量流动过程
4．生态金字塔
项目
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
形状
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
机物的总干重
象征含义
能量沿食物链流动过
程中具有逐级递减的
特性
一般生物个体数目在
食物链中随营养级升
高而逐级递减
一般生物有机物的总
干重沿食物链升高逐
级递减
特点
正金字塔形
一般为正金字塔形
一般为正金字塔形
分析
能量流动的过程中总
成千上万只昆虫生活
浮游植物的个体小，
1
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是有能量的耗散，故
能量流动逐级递减
在一株大树上时，该
数量金字塔的塔形也
会发生变化
寿命短，又不断被浮
游动物吃掉，所以某
一时间浮游植物的生
物量(用干重来表示)可
能低于浮游动物的生
物量
5.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。
二、生态系统的物质循环
1．碳循环
(1)碳循环的过程
(2)生态系统的物质循环
2．生物富集
概念
生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓
度超过环境浓度的现象
特点
①食物链中营养级越高，生物富集的某种物质浓度就越大；②生物富集也具有
全球性
3.探究土壤微生物的分解作用
(1)实验原理
①土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物，它们在生态系统中的成分主要为分解者。
②分解者的分解速度与环境中的温度、水分等生态因子相关。
③土壤微生物能分泌淀粉酶将淀粉分解成还原糖(麦芽糖)，淀粉遇碘变蓝色。还原糖遇斐林试剂， 在
水浴加热条件下，产生砖红色沉淀。
(2)实验流程
项目
案例1
案例2
2
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实验假设
微生物能分解落叶使之腐烂
微生物能分解淀粉
实验
设计
实验组
对土壤进行60 ℃恒温1 h 处理
A 烧杯中加入30 mL 土壤浸出液＋淀粉糊
对照组
对土壤不做处理
B 烧杯中加入30 mL 蒸馏水＋与A 等量的
淀粉糊
自变量
土壤中是否含微生物
溶液中是否含有土壤中的微生物
实验现象
在相同时间内实验组落叶腐烂
程度小于对照组
A
A1
不变蓝
A2
产生砖红色沉淀
B
B1
变蓝
B2
不产生砖红色沉淀
结论分析
微生物对落叶有分解作用
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
注：A1、B1 中加入碘液，A2、B2 中加入斐林试剂并水浴加热。
三、生态系统的信息传递
1．生态系统中信息的种类
(1)信息传递的种类特点来源及实例(连线)
(2)信息传递中的相关概念
信息源
信息产生的部位
信道
信息传播的媒介，如空气、水以及其他介质
信息受
体
信息接收的生物或其部位，如动物的眼、耳、鼻，植物的叶、芽等
2.信息传递在生态系统中的作用
3．信息传递在农业生产中的应用
(1)提高农畜产品的产量。
(2)对有害动物进行控制。
四、生态系统的稳定性
1．生态平衡及调节机制
3
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(1)生态平衡的含义：生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。
(2)处于生态平衡的生态系统的特征
结构
平衡
生态系统的各组分保持相对稳定
功能
平衡
生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证物质总在循环，能量不断流动，生物
个体持续发展和更新
收支
平衡
生产者一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态
(3)调节机制——负反馈
概念
是指在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且
使系统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定
地位
在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础
2.生态系统的稳定性
(1)概念：生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力，即生态系统维持生态平衡的
能力。
(2)生态系统的稳定性的两个方面
项目
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
实质
保持自身结构与功能相对稳定
恢复自身结构与功能相对稳定
核心
抵抗干扰、保持原状
遭到破坏，恢复原状
影响
因素
→
3.提高生态系统的稳定性
(1)控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统自我调节能力的范围内，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，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能
的协调。
4．设计制作生态缸，观察其稳定性
设计要求
相关分析
生态缸必须是封闭的
防止外界生物或非生物因素的干扰
生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活
力，种类齐全(具有生产者、消费者和分解者)
使生态缸中的生态系统能够进行物质循环和
能量流动，在一定时期内保持稳定
生态缸的材料必须透明
为光合作用提供光能，保持生态缸内温度，
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，且使缸内储备一定量的空气
生态缸的采光应用较强的散射光
防止水温过高导致水生植物死亡
选择的动物不宜过多，个体不宜太大
减少对氧气的消耗，防止氧气的产生量小于
消耗量
4
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一、单选题
1．2023 年3 月，北京大学成立碳中和研究院，围绕国家“双碳”战略需求，建立智库平台，开展气候变
化与碳循环、零排负排关键技术等研究。碳抵消额是指通过捐款给可再生能源项目或林场等方法来抵消每
个人在日常生活中生产的温室气体。下列关于物质循环和能量流动的描述，错误的是（ ）
A．海洋中各类生物可以加快生态系统中物质循环的速度
B．沼渣肥田实现了对能量的多级利用，提高了能量利用率
C．碳元素在消费者与分解者之间以含碳有机物的形式单向传递
D．碳在生物群落和无机环境之间是以有机物的形式进行循环的
【答案】D
【分析】碳循环过程为：无机环境中的碳通过光合作用和化能合成作用进入生物群落，生物群落中的碳通
过呼吸作用、微生物的分解作用、燃烧进入无机环境。
【详解】A、海洋中含有生产者、消费者和分解者，以加快生态系统中物质循环的速度，A 正确；
B、沼渣肥田实现了物质的循环和能量的多级利用，提高了能量的利用率，B 正确；
C、碳元素在生产者与分解者之间可以含碳有机物的形式单向传递，即生产者的残枝落叶中的有机物可被
分解者利用，而分解者将有机物分解为无机物，如二氧化碳和无机盐可被生产者利用，C 正确；
D、碳在生物群落和无机环境之间是以二氧化碳的形式进行循环的，D 错误。
故选D。
2．某地长期稳定运行稻田养鸭模式，运行过程中不投放鸭饲料，鸭取食水稻老黄叶、害虫和杂草等，鸭
粪可作为有机肥料还田。该稻田的水稻产量显著高于普通稻田，且养鸭还会产生额外的经济效益。若该稻
田与普通稻田的秸秆均还田且其他影响因素相同，下列说法正确的是（ ）
A．因为秸秆还田，理论上该稻田可以不施加肥料
B．鸭粪可以为农业作物提供物质和能量，促进作物增产
C．水稻对群落中其他物种影响很大是该群落中的优势种
D．由于存在稻→鸭→人的食物链，与传统模式相比人所获得的能量减少
【答案】C
【分析】鸭取食水稻老黄叶、害虫和杂草等，可以减少农药的使用量，提高能量的利用率；鸭粪可作为有
机肥料还田，但作为生产者的水稻不能直接从鸭粪中获取能量。
【详解】A、由于该农田生态系统有物质的输出，虽然秸秆还田，该稻田还是需要施加肥料，A 错误；
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B、鸭粪可以为农业作物提供物质，但不能提供能量，B 错误；
C、在该农田生态系统中，水稻对群落中其他物种影响很大是该群落中的优势种，C 正确；
D、由题意可知，鸭取食水稻老黄叶、害虫和杂草，增加了能量的利用率，与传统模式相比人所获得的能
量增加，D 错误。
故选C。
3．位于重庆渝北的月隐湖曾经由于生活污水的排入，水质逐渐恶化，经生态浮床（人工架起的水生植
物）进行污水治理后，生态环境日趋优化，湖两岸的白鹭数量逐渐增多。白鹭主要以小鱼、虾、蟹等动物
为食。图表示能量流经白鹭的情况。下列有关叙述不正确的是（ ）
A．该生态系统中，白鹭至少是第三营养级
B．图中乙是白鹭用于生长发育繁殖的能量
C．从白鹭到老鹰的能量传递效率应为12%
D．浮床的设计遵循了生态工程的循环原理
【答案】C
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量，生
产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。
【详解】A、东湖湿地公园中的白鹭主要以小鱼、虾、蟹等动物为食，白鹭是肉食性动物，第一营养级是
生产者，第二营养级是植食性动物，白鹭至少是第三营养级，A 正确；
B、乙等于同化量减去呼吸量，则表示白鹭用于生长发育繁殖的能量，B 正确；
C、由于不知道48 是老鹰的捕食量还是同化量，则无法计算白鹭到老鹰的能量传递效率，C 错误；
D、污水流入生态浮床后，经物理沉降、化学分解及微生物分解，污染物最终被分解为无机物，这些物质
又被生态浮床中的植物吸收利用，这样设计的原理是生态系统的循环原理，D 正确。
故选C。
4．某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示，该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物
残体为食。下列说法正确的是（ ）
生产者固
来自陆地的植物
初级消费者摄
初级消费者同
初级消费者呼吸
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定
残体
入
化
消耗
能量
[105J/（m2·a）]
90
42
84
13.53
3
A．流经该生态系统的总能量为132×105J/（m2·a）
B．该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级
C．初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为81×105J/（m2·a）
D．初级消费者粪便中的能量为70.5×105J/（m2·a），该能量由初级消费者流向分解者
【答案】A
【分析】生物摄入的能量一部分被同化，另一部分以粪便的形式被分解者利用；被同化的能量一部分被用
于自身生长和繁殖，另一部分通过呼吸作用以热能的形式散出；被用于自身生长和繁殖的能量一部分以遗
体、残骸的形式被分解者利用，另一部分以被下一营养级摄入。
【详解】A、该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食，因此可知，流经该生态系
统的总能量为生产者固定的太阳能和来自陆地的植物残体中的能量，即90+42=132×105J/（m2·a），A 正
确；
B、表格中没有显示生产者流入到初级消费者的能量，因此无法计算有多少能量流入下一营养级，B 错误；
C、初级消费者同化量为13.5×105J/（m2•a），初级消费者呼吸消耗能量为3×105J/（m2•a），因此初级消
费者用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸消耗能量=10.5×105J/（m2•a），C 错误；
D、初级消费者摄入量包括粪便量和次级消费者同化量，同化量又包括呼吸作用以热能形式散失的量和用
于生长、发育和繁殖的量，生长、发育和繁殖的量又分为流向下一营养级的量和被分解者利用的量，因此
初级消费者粪便中的能量不会由初级消费者流向分解者，D 错误。
故选A。
5．养殖淡水石斑鱼能获得较高的经济效益。下图所示为养殖石斑鱼的某湖泊生态系统能量流动的部分图
解和部分能量数据，字母表示能量值（单位：kJ）。下列相关分析正确的是（ ）
A．流经该湖泊的总能量是a+e
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B．草鱼粪便中的能量属于植物的同化量
C．草鱼到石斑鱼的能量传递效率为e/b×100%
D．图中c 代表草鱼用于生长、发育、繁殖的能量
【答案】B
【分析】分析题图：图中a 为植物固定的太阳能，b 表示草鱼的摄入量，c 表示草鱼的同化量，d 表示草鱼
用于生长、发育、繁殖的能量，e 为次级消费者的摄入量。
【详解】A、流经该湖泊的总能量是a 加上石斑鱼同化的鱼粉有机物中的能量，A 错误；
B、草鱼粪便中的能量属于植物的同化量，B 正确；
C、能量传递效率是两个营养级同化量的比值，而b 是草鱼摄入量，e 是石斑鱼的摄入量，C 错误；
D、图中c 代表草鱼同化的能量，D 错误。
故选B。
6．桑基鱼塘是一种典型水陆物质和能最交换型的生态工程，可实现陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙（蚕粪
便）喂鱼、塘泥培桑。下图为某地桑基鱼塘的能量流动简图，其中数字表示能量值。下列说法错误的是（
）
A．桑基鱼塘以生态系统的自组织、自我调节功能为基础
B．蚕沙中的能量属于桑同化量的一部分，可被分解者利用
C．E1和E2分别表示桑和浮游植物用于生长、发育和繁殖的能量
D．能量从第一营养级到第二营养级的传递效率约为12.94%
【答案】D
【分析】生态农业：是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段，以及传统
农业的有效经验建立起来的，能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。生态农业能实
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现物质和能量的多级利用。
【详解】A、桑基鱼塘属于人工生态系统，其设计利用了生态工程的基本原理，以生态系统的自组织、自
我调节功能为基础，A 正确；
B、蚕沙为蚕的粪便，是蚕摄食桑后的排遗物，属于桑的遗体残骸，其中的能量属于桑同化量的一部分，
主要被鱼同化，还有一部分被分解者利用，B 正确；
C、生产者桑、浮游植物分别固定的能量为377595、469200，其中一部分能量用于自身呼吸作用消耗，另
一部分即E1 和E2 分别表示各自用于生长、发育和繁殖的能量（净同化量），C 正确；
D、输入该生态系统的总能量包括人工输入的能量和生产者固定的太阳能，图中没有给出人工输入的能量
值，因此无法计算能量传递效率，D 错误。
故选D。
7．下图为某鱼塘中的能量流动简图，其中D1和D2为摄入饲料的能量，A2和B3分别为从上一营养级同化
的能量，有关叙述正确的是（ ）
A．鲤鱼等所在营养级粪便中的能量属于B2+D2
B．鲤鱼等所在营养级同化量全部用于本营养级生物的生长、发育、繁殖等生命活动
C．流经该鱼塘生态系统的总能量是A1+A2+A3
D．水生植物、浮游植物所在营养级和蜗牛、蛤等所在营养级之间的能量传递效率为
（A2+D1）/（A1+A2+A3）ⅹ100%
【答案】A
【分析】生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，三者缺一不可；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。粪便中能量为非
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同化量，来自食物，属于饲料中被该营养级摄入但未被同化的部分。
【详解】A、鲤鱼等所在营养级粪便中的能量是其没有被同化的能量，属于上一营养级同化的能量及人工
投放的饲料中能量，因此鲤鱼所在的第三营养级粪便中的能量属于B2+D2，A 正确；
B、鲤鱼等所在营养级同化量绝大多数用于呼吸消耗，剩下的部分用于本营养级生物的生长、发育、繁殖
等生命活动，B 错误；
C、流经该鱼塘生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和人工投入的能量，即为A1+A2+A3+D1+D2，C
错误 ；
D、水生植物、浮游植物所在营养级和蜗牛、蛤等所在营养级之间的能量传递效率为A2/（A1+A2+A3）
×100%，D 错误。
故选A。
8．蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。如图为某农业生态系统的示意图，下列叙述正
确的是（ ）
A．该生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者
B．该生态工程设计突出体现了协调的原理
C．农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥
D．影响蚯蚓分解处理效率的因素有温度、含水量等
【答案】D
【分析】1、生态农业：是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段，以及
传统农业的有效经验建立起来的，能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。
2、生态农业能实现物质和能量的多级利用。
【详解】A、该生态系统中的蚯蚓和部分微生物属于分解者，有少数微生物属于消费者（如营寄生生活的
细菌）或生产者（如化能合成型细菌），A 错误；
B、该生态工程实现了废弃物的资源化，突出体现了物质循环再生的原理，B 错误；
C、农作物、果树等植物获取的物质主要来自有机肥，但能量来自太阳能，C 错误；
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D、影响蚯蚓分解处理效率的因素有温度、含水量等，D 正确。
故选D。
9．在森林中，狼既能用眼睛辨别猎物，也可以根据耳朵听到的声音作出反应，以追捕猎物。野兔同样能
够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。下图是能量流经野兔所在营养级后的变化示意图，N1~N6表示能量
值。下列说法错误的是（ ）
A．声音属于物理信息，信息可以在狼和野兔之间双向传递
B．图中蚯蚓属于生态系统中的分解者，是生态系统的基石
C．N3表示初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量
D．第一、第二营养级间的能量传递效率可用（N3+N7）/N1 100%表示
【答案】B
【分析】1、能量流经第二营养级的示意图：
2、生态系统中的信息分为物理信息、化学信息、行为信息。
3、题图分析：结合上可知图中N3 是用于生长发育繁殖的能量。
【详解】A、声音是物理特征，储存在其中的信息是物理信息，可以双向传递，A 正确；
B、图中蚯蚓属于生态系统中的分解者，生产者才是生态系统的基石，B 项错误；
C、N2 是摄入能量，N5 是储存于粪便中有机物的能量，N7 是呼吸散失的能量，结合上图能量流动图解，
N3 表示初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量，C 正确；
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D、能量传递效率是第二营养级的同化量/第一营养级的同化量100%，D 正确。
故选B。
10．某农场中的能量流动过程如图所示，字母A～I 代表能量，其中D 和G 分别为第二、第三营养级从上
一营养级同化的能量，E 和H 为摄入的饲料中的能量。下列说法正确的是（ ）
A．通过增加该生态系统的营养级数目可有效提高生态系统的稳定性
B．该区域的所有生物通过复杂的食物关系实现了物质循环
C．第二和第三营养级之间的能量传递效率大于G/(D＋E)×100%
D．第二、第三营养级粪便中的能量分别属于C、F
【答案】C
【分析】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。流入某一营养级
的能量去向有：一部分通过呼吸作用以热能形式散失、一部分随生物遗体残骸被分解者利用、一部分流入
下一营养级以及未被利用的能量。即同化量=呼吸作用以热能形式散失+被分解者利用+流入下一营养级+未
被利用的能量。
【详解】A、生态系统的稳定性与该生态系统的营养结构复杂程度有关，若该生态系统营养及数目多，但
营养结构简单，不能提高生态系统的稳定性，A 错误；
B、物质循环是在生物群落和无机环境之间进行的，该区域的所有生物通过复杂的食物关系无法实现物质
循环，B 错误；
C、第二营养级流入第三营养级的能量为G，第二营养级摄入的E 并未被完全同化，同化能量小于D＋E，
因此第二营养级和第三营养级之间的能量传递效率大于G/(D＋E)×100%，C 正确；
D、粪便中的能量属于上一营养级流入分解者的能量，由于有人工饲料的投入，所以第二、第三营养级粪
便中的能量分别属于C+E、F+H，D 错误。
故选C。
11．如图为生态系统信息传递模式图，下列叙述正确的是（ ）
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①信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的
②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
③物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力
④生态系统各成分间有各种形式的信息传递
A．①②
B．②③
C．①③④
D．②③④
【答案】D
【分析】任何一个生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递，这三者是生态系统的基本功能。在生
态系统中，能量流动是生态系统的动力，物质循环是生态系统的基础，而信息传递则决定着能量流动和物
质循环的方向和状态。在生态系统中，种群和种群之间、种群内部个体与个体之间，甚至生物和环境之间
都有信息传递。
【详解】①信息传递往往是双向的，能量流动是单向的，①错误；
②能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的基本功能，②正确；
③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，③正确；
④由图可知，生态系统各成分间都有各种形式的信息传递，④正确。
综上分析，供选答案组合，ABC 均错误，D 正确。
供选D。
12．森林中健康的树木会分泌防御性化合物让白蚁敬而远之，这些树木死亡后，以白蚁为主力的食朽木生
物就会在短时间内将之粉碎。白蚁有时也会进攻活着的树木，但这些树木大多是受伤或者病弱的个体。下
列相关叙述错误的是（ ）
A．白蚁是森林生态系统组成成分中的消费者和分解者
B．白蚁年龄结构和性别比例影响其出生率和死亡率
C．白蚁的存在加快了生态系统的物质循环和能量流动
13
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D．生产上可以提取防御性化合物对白蚁进行防治
【答案】B
【分析】生态系统的组成包括非生物部分和生物部分。非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤（泥
沙）等；生物部分包括生产者（绿色植物）、消费者（动物）、分解者（细菌和真菌）。
【详解】A、白蚁食朽木属于分解者，白蚁有时也攻击活着的树木，属于消费者，A 正确；
B、白蚁年龄结构影响其出生率和死亡率，性别比例只影响出生率，B 错误；
C、白蚁等消费者的存在加快了生态系统的物质循环和能量流动，C 正确；
D、森林中健康的树木会分泌防御性化合物让白蚁敬而远之，生产上可以提取防御性化合物对白蚁进行防
治，这属于生物防治，D 正确。
故选B。
13．除进行物质循环、能量流动这两项主要功能外，生态系统还具有信息传递功能。下列有关生态系统功
能的叙述，正确的是（ ）
A．生态系统中的信息传递，只能在生物种群之间以及种群内部形成
B．生态系统能量流动过程中，各级消费者同化的能量的去向相同
C．碳循环是指组成生物体的碳元素在生物群落与非生物环境之间的循环过程
D．食物链、食物网是生态系统进行物质循环、能量流动、信息传递的渠道
【答案】C
【分析】物质循环是指组成生物体的化学元素在生物群落与非生物环境之间的循环过程。
【详解】A、生态系统中的信息传递，既能在生物种群之间以及种群内部形成，还能在生物种群与其生活
的无机环境之间形成，A 错误；
B、生态系统能量流动过程中，各级消费者同化的能量的去向不一定相同，最高营养级同化的能量的去向
不包括流向下一营养级，B 错误；
C、碳循环是指组成生物体的碳元素在生物群落与非生物环境之间的循环过程，C 正确；
D、食物链、食物网是生态系统进行物质循环、能量流动的渠道，不是信息传递的渠道，D 错误。
故选C。
14．稻蟹共生系统水稻栽培模式是一种新型稻田种养模式，能推动水稻种植变革和加快现代农业发展，如
图是该种养模式中碳循环部分模式图，其中河蟹的摄入量和同化量分别为570 t/（km2·a）、460
t/（km2·a），该设计充分考虑了生态、经济、社会效益。下列叙述正确的是（ ）
14
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A．流经该生态系统的总能量是杂草、水稻和藻类等固定的太阳能的总量
B．碳在过程②③④中的传递形式是含碳有机物，河蟹粪便量为110t/（km2·a）
C．若表示完整的碳循环模式图，还缺少生产者、消费者、分解者的呼吸作用
D．该种养模式只遵循了生态工程建设的自生原理，提高了该系统的能量利用效率
【答案】B
【分析】碳循环：碳在无机环境中主要以CO2 和碳酸盐形式存在；碳在生物群落的各类生物体中以含碳有
机物的形式存在，并通过生物链在生物群落中传递；碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2 的形
式进行。
【详解】A、流经该生态系统的总能量是杂草、水稻和藻类等固定的太阳能和饵料中的化学能，A 错误；
B、碳在生产者、消费者和分解者之间的传递形式是含碳有机物，河蟹的粪便量=摄入量—同化量=570-
460=110t/（km2·a），B 正确；
C、过程①为生产者的光合作用，过程⑤为微生物的分解作用，因此该模式图若表示完整的碳循环模式图，
还缺少生产者和消费者的呼吸作用，C 错误；
D、稻蟹共生系统水稻的设计充分考虑了生态、经济、社会效益，还遵循了生态工程建设的整体原理，D
错误。
故选B。
15．为在2030 年前实现“碳达峰”、2060 年前实现“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。下图为碳循环示意图，图中数字表示生理过程或化学反
应，相关表述有误的是（ ）
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A．图中A 是生态系统的基石，碳元素以有机物形式流动的过程有⑤⑥⑦
B．④过程加速了大气中CO2浓度的升高，使温室效应加剧，全球变暖
C．“碳中和”是指通过植树造林等形式，抵消CO2排放总量，实现相对“零排放”，即实现
⑩=①+②+③+④
D．“碳封存”是指将捕集的CO2送到地下或海底封存，该方法可能会对环境造成一定的负面影响
【答案】A
【分析】分析题图：A 是生产者，B 是消费者，C 是分解者，D 是大气中的CO2 库。
【详解】A、生产者主要是指绿色植物，是生态系统的基石，即图中的A；A 是生产者，B 是消费者，A 与
B 之间是捕食关系，A 中碳元素以含碳有机物形式流向B，A 和B 中碳元素以含碳有机物形式流向遗体残
骸，遗体残骸中碳元素以含碳有机物形式流向C （分解者）和化石燃料，故图中碳元素以含碳有机物形式
流动的过程有⑤⑥⑦⑧⑨，A 错误；
B、④是化石燃料的燃烧，该过程加速了大气中CO2 浓度的升高，使温室效应加剧，全球变暖，B 正确；
C、①②是各种生物的呼吸作用，③表示分解者的分解作用，④是化石燃料的燃烧，②③④能将含碳有机
物分解成CO2 回到环境中去，⑩主要是光合作用，是将大气中的CO2 合成含碳有机物引入到生物群落中，
“碳中和”即进入生物群落的碳和释放到大气中的碳相等，因此碳中和时⑩=①+②+③+④，C 正确；
D、“碳封存”是指将捕集的CO2 送到地下或海底封存，该方法可能会对环境造成一定的负面影响，例如
会导致地下或海底CO2 浓度过高，过高浓度的CO2 将杀死土壤微生物或深海生物，D 正确。
故选A。
16．某森林生态系统中松毛虫以马尾松的叶片为食，赤眼蜂将卵产在松毛虫的卵内，并从虫卵中获取营养
供子代发育，马尾松遭到松毛虫啃食释放挥发性物质引来赤眼蜂。下列叙述错误的是（ ）
A．松毛虫和赤眼蜂都属于生态系统组成成分中的消费者
B．该区域内所有的马尾松、松毛虫和赤眼蜂不能构成群落
C．可利用赤眼蜂与松毛虫的捕食关系来防治松毛虫，以保护森林
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D．马尾松受松毛虫啃食释放的挥发性物质引来赤眼蜂，说明信息传递可调节种间关系
【答案】C
【分析】信息传递在生态系统中的作用：（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。（2）种
群：生物种群的繁衍，离不开信息传递。（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，维持生态系统
的稳定。
【详解】A、松毛虫和赤眼蜂都不能进行光合作用，直接或间接以植物为食，属于该生态系统中的消费者，
A 正确；
B、群落是一定区域的所有生物，该区域内所有的马尾松、松毛虫和赤眼蜂不能构成群落，B 正确；
C、分析题意可知，赤眼蜂将卵产在松毛虫的卵内，并从虫卵中获取营养供子代发育，两者之间属于寄生
关系，C 错误；
D、马尾松受松毛虫啃食释放的挥发性物质引来赤眼蜂，上述过程发生在不同生物之间，说明信息传递可
调节种间关系，D 正确。
故选C。
17．稻鸭共作技术是一项种养复合、生态型的综合农业技术。将鸭子参与到稻田生态系统中，可以有效通
过鸭子对稻田进行除草除虫；同时杂草、害虫等成了鸭子的饲料，减少了鸭子养殖投入，鸭子的粪便又可
以为稻田提供丰富的肥料。两者互惠互利，既能生产出优质的有机稻米，又能提供生态鸭子，节省了人工
除草除虫费用，提升了土地利用率，增加了经济效益。下列相关叙述错误的是（ ）
A．鸭子为稻田除草除虫，使能量更多地流向对人类最有益的部分
B．鸭子粪便中有机物储存的化学能直接来自杂草等生产者
C．该生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递
D．稻鸭共作模式能降低养鸭成本，减少农药使用，减轻环境污染
【答案】B
【分析】1、研究能量流动的意义：①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；②可以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。
2、粪便中的能量是该营养级生物未同化的能量，仍属于其上一个营养级的同化量。
3、生态农业是一个农业生态经济复合系统，将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来，以取得最大
的生态经济整体效益。建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，减少环
境污染。
【详解】A、除草除虫的目的是调整能量流动的方向，即调整原有的食物网的营养结构，使能量流向对人
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类最有益的部分，A 正确；
B、鸭子粪便中有机物储存的化学能属于杂草和害虫（消费者）的能量，B 错误；
C、生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，C 正确；
D、鸭子可为稻田除草除虫，减少了化学农药的使用，减轻了环境污染，D 正确。
故选B。
18．蝙蝠能发出超声波，并感知反回来的回声测出猎物的位置，敏捷地捕捉猎物；有些猎物，如飞蛾，也
能感知蝙蝠发出的超声波而飞离蝙蝠。下列关于生态系统信息传递的叙述中，错误的是（ ）
A．生态系统中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
B．相对于能量的单向流动，生态系统中的信息传递一定是双向的
C．蝙蝠通过超声波捕食猎物，体现了生命活动的正常进行离不开信息的作用
D．飞蛾通过超声波飞离蝙蝠，体现信息还能调节生物的种间关系
【答案】B
【分析】信息传递在生态系统中的作用有：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；信息还能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
【详解】A、生态系统中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，A 正确；
B、生态系统中的信息传递通常是双向的，但无机环境和生物之间的信息传递是单向的，B 错误；
C、蝙蝠通过超声波捕食猎物，体现了生命活动的正常进行离不开信息的作用，C 正确；
D、飞蛾通过超声波飞离蝙蝠，体现信息能调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定性，D 正确。
故选B。
19．南美洲许多灵长类动物的视觉系统对黄色特别敏感。植物通过果实变黄吸引动物取食，动物吞下果实
并将种子排出体外，有利于植物扩大分布范围。下列叙述错误的是（ ）
A．灵长类动物的视觉系统对黄色果实敏感度的变异具有不定向性
B．为取食成熟美味的果实，灵长类动物产生了对黄色敏感的视觉系统
C．果实变黄和灵长类动物具有对黄色敏感的视觉系统是协同进化的结果
D．植物通过果实变黄吸引动物取食，体现了信息具有调节生物种间关系的作用
【答案】B
【分析】协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
【详解】A、变异具有不定向性，因此，灵长类动物的视觉系统对黄色果实敏感度的变异具有不定向性，A
正确；
B、灵长类动物具有对黄色敏感的视觉系统，不是主动适应环境的结果，B 错误；
C、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，果实变黄和灵长类
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动物具有对黄色敏感的视觉系统是协同进化的结果，C 正确；
D、果实变黄向动物传递物理信息，植物通过果实变黄吸引动物取食，体现了信息具有调节生物种间关系
的作用，D 正确。
故选B。
20．中华文明上下五千年，积淀了丰富的生态智慧。下列分析错误的是（ ）
A
螟蛉有子，蜾蠃负之
体现了螟蛉与蜾蠃之间的捕食关系
B
踧踧（平坦）周道（大路），鞠（阻塞）为茂草
体现了群落的初生演替
C
燕燕于飞，差池其羽。燕燕于飞，上下其音
燕子表达的是行为信息和物理信息
D
数罟（细密的渔网）不入湾池（水塘），鱼鳖不可胜食
也
保证鱼种群的年龄结构为增长型
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【分析】种间关系（不同种生物之间的关系）：（1）互利共生（同生共死）：如豆科植物与根瘤菌；人
体中的有些细菌；地衣是真菌和藻类的共生体。（2）捕食（此长彼消、此消彼长）：如：兔以植物为食；
狼以兔为食。（3）竞争（你死我活）：如：大小草履虫；水稻与稗草等。（4）寄生（寄生者不劳而获）：
如噬菌体侵染细菌。
【详解】A、“螟蛉有子，蜾蠃负之”，螟蛉是一种绿色小虫，蜾蠃是一种寄生蜂；蜾蠃常捕捉螟蛉存放
在窝里，产卵在它们身体里，卵孵化后蜾蠃幼虫就拿螟蛉作食物。蜾蠃是一种寄生蜂，但以螟蛉为食，体
现了螟蛉与蜾蠃之间存在捕食关系，A 正确；
B、踧踧（平坦的状态）周道（大路），鞠（阻塞）为茂草”意思是昔日繁华平直的大道，如今长满茂盛
的杂草，体现了群落的次生演替，B 错误；
C、燕燕于飞，差池其羽“意思是燕子飞在天上，参差舒展翅膀，体现的是行为信息；“燕燕于飞，上下
其音“意思为燕子飞在天上，鸣音呢喃低昂，是声音，体现的是物理信息，C 正确；
D、“数罟不入湾池”是指密孔的渔网（捕捉小鱼）不入池塘，避免捕捞过小的鱼类，其目的是为了保证
该种鱼种群的年龄结构为增长型，D 正确。
故选B。
21．呼伦贝尔草原生态系统始终是天苍苍、野茫茫，能够长期保持相对的稳定。下列分析错误的是（ ）
A．该生态系统通过能量的输入、传递、转化和散失来维持生态系统的运转
B．该生态系统中生物的生命活动正常进行离不开信息传递
C．物质在该生态系统中通过循环，实现了物质的输入和输出的平衡
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D．该生态系统能长期保持相对的稳定，说明了其抵抗力稳定性较强
【答案】D
【分析】生物系统的抵抗力稳定性是指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。抵
抗力稳定性的大小与生物群落中营养结构的复杂程度有关，一般来说营养结构越复杂，抵抗力稳性性越强。
【详解】A、能量流动包括生态系统中能量的输入、传递、转化和散失，能量作为动力，使物质在生物群
落与无机环境之间循环往复，A 正确；
B、生物生命活动的正常进行，离不开信息传递，如蝙蝠的“回声定位”这一物理信息使得蝙蝠能够捕食
猎物，躲避敌害，B 正确；
C、物质循环是指组成生物体的各种元素元素，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，物质在该生态系统中通过循环，实现了物质的输入和输出的平衡，C 正确；
D、一般而言， 生态系统中的生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的自我调节能力就越强，抵抗力
稳定性就越高，呼伦贝尔草原的生物种类较少，抵抗力稳定性较低，该生态系统能长期保持相对的稳定，
说明了其恢复力稳定性较强，D 错误。
故选D。
22．捕蝇草每片叶子的顶端长有一个形似贝壳的小夹子。夹子里贮存有香甜的蜜汁，吸引飞虫、蚂蚁等前
来吸食。当昆虫在叶片上来回走动摄取蜜汁时会碰到触发毛，“小夹子”就能“感知”到猎物从而快速关
闭将其夹住。当触发毛在短时间内被连续触碰5 次以上时，捕蝇草的叶片腺体便会开始分泌消化液。下列
关于捕蝇草说法错误的是（ ）
A．捕蝇草在生态系统中既是生产者又是消费者
B．捕蝇草香甜的蜜汁向飞虫、蚂蚁传递化学信息
C．捕蝇草的消化液含有多种水解酶，由内分泌腺分泌的
D．触发毛在短时间内被连续触碰5 次以上才合拢叶片，可防止误触，节约能量
【答案】C
【分析】人和高等动物体内都分布着许多能分泌物质的腺体。在这些分泌腺中，凡是分泌物经由导管而流
出体外或流到消化腔的，称为外分泌腺，如汗腺、唾液腺、胃腺等；凡是没有导管的腺体，其分泌物——
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激素直接进入腺体内的毛细血管，并随血液循环输送到全身各处的，称为内分泌腺。
【详解】A、捕蝇草既能通过光合作用固定二氧化碳，属于生产者，又能“捕捉”飞虫、蚂蚁等，属于消
费者，故捕蝇草在生态系统中既是生产者又是消费者，A 正确；
B、捕蝇草夹子里贮存有香甜的蜜汁，吸引飞虫、蚂蚁等前来吸食，香甜的蜜汁向飞虫、蚂蚁传递化学信
息，B 正确；
C、凡是分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的，称为外分泌腺，如汗腺、唾液腺、胃腺等，捕蝇草
的消化液含有多种水解酶，由外分泌腺分泌的，C 错误；
D、当触发毛在短时间内被连续触碰5 次以上时，捕蝇草的叶片腺体便会开始分泌消化液，捕蝇草的这种
机制可防止误触，节约能量，D 正确。
故选C。
二、多选题
23．如图为某农场建立的生态循环农业系统，下列叙述正确的有（ ）
A．该生态农业的建立增大了流入该生态系统的总能量
B．将残渣加工成有机肥为果蔬提供了营养物质
C．碳元素在该生态农业系统内完成了循环
D．该生态农业的设计体现了循环、自生等生态学原理
【答案】BD
【分析】生态工程是指应用生态系统中物质循环原理，结合系统工程的最优化方法设计的分层多级利用物
质的生产工艺系统，其目的是将生物群落内不同物种共生、物质与能量多级利用、环境自净和物质循环再
生等原理与系统工程的优化方法相结合，达到资源多层次和循环利用的目的。如利用多层结构的森林生态
系统增大吸收光能的面积、利用植物吸附和富集某些微量重金属以及利用余热繁殖水生生物等。
【详解】A、该生态农业的建立充分利用了空间和资源，没有增大流入生态系统的总能量，A 错误；
B、有机肥被分解后可以为果蔬提供水分和无机盐等营养物质，B 正确；
C、碳循环具有全球性，在该生态农业系统内没有完成循环，C 错误；
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D、生态系统在一定条件下，具有自我修复和自我更新的能力，生态系统内物质和能量的循环是支撑生态
系统稳定运转的重要基础，该生态农业的设计体现了循环、自生等生态学原理，D 正确。
故选BD。
24．某小型生态系统的能量流动过程如图所示[单位为103 kJ/（m2·a）]，A、B、C、D 代表不同的生物成
分。下列叙述正确的是（ ）
A．由A、B、C、D 构成的食物网是能量流动、物质循环的主要渠道
B．B→D 的能量传递效率约为18.7%
C．若利用A 凋落的枝叶种植茶树菇，不能提高对光能的利用率
D．C 分解有机物获取能量，同时也为A 提供无机盐和CO2
【答案】CD
【分析】据图可知，A 为生产者、B 为初级消费者、D 为次级消费者、C 为分解者。A 的同化量为
5+16+25=46[×103kJ/（m2·a）]，B 的同化量为16+2=18[×103kJ/（m2·a）]。
【详解】A、根据图可知，C 为分解者，不进入食物链，A 错误；
B、B 的同化量为18（×103 kJ/m2•a），传递给D 的能量为3（×103 kJ/m2•a），因此B→D 的能量传递效
率约为3÷18×100%≈16.7%，B 错误；
C、茶树菇为异养生物，不能利用光能，因此若利用A 凋落的枝叶种植茶树菇，不能提高对光能的利用率，
C 正确；
D、C 为分解者，可通过分解有机物获取能量，同时也为A 提供无机盐和CO2，D 正确。
故选CD。
25．济南大明湖生态系统存在一条仅由甲、乙、丙三种生物组成的食物链，这条食物链上三种生物的能量
相对值随水深的变化情况如下图。下列叙述正确的是（ ）
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A．甲、乙、丙的呼吸作用是生态系统碳循环的重要环节
B．若大明湖受Hg 污染，则甲种群个体内Hg 的浓度大于乙种群个体
C．人为增加乙种群个体的数量，短时间内丙种群的数量将减少
D．影响不同深度甲种群数量的主要环境因素是光照强度和CO2浓度
【答案】AD
【分析】根据图中能量的相对值可知，该食物链为甲→乙→丙，其中甲是生产者。
【详解】A、甲、乙、丙的呼吸作用将有机物中的碳以CO2 的形式散失到大气中，是碳循环的重要环节，
A 正确；
B、由图中能量的相对值可知，该食物链为甲→乙→丙，若大明湖受Hg 污染，根据生物富集现象，甲种群
个体内Hg 的浓度小于乙种群个体，B 错误；
C、该食物链为甲→乙→丙，丙以乙为食物，人为增加乙种群个体的数量，短时间内丙种群的数量将增加，
C 错误；
D、甲为生产者，能行光合作用，不同水深甲的能量相对值有差异，影响因素主要是光照强度和CO2 浓度，
D 正确。
故选AD。
26．下列图1 为某草原生态系统的部分碳循环示意图，甲~丁为生态系统的组成成分；图2 为该生态系统的
部分能量流动示意图（不考虑未利用的能量）。下列叙述中错误的是（ ）
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A．图1 中碳元素进入无机环境的途径是②③④，进入生物群落的途径是①⑤
B．图2 中B 表示兔的同化量，C 表示兔流向分解者的能量
C．在该生态系统中，狼和兔种群数量保持相对稳定的调节机制属于负反馈调节机制
D．过度放牧会导致该生态系统在逐渐向荒漠生态系统演替，此过程中，生产者固定的CO2量与生物
群落排出的CO2量相等
【答案】ABD
【分析】1、碳循环：①碳（C）在生物圈（生物群落和无机环境之间）中以CO2 的形式进行循环。②碳
（C）在生物群落中以有机物的形式进行传递。③大气中的CO2 被生产者固定的方式除了光合作用（这是
主要的），还包括化能合成作用等。④微生物的分解作用包括细胞外分解（通过分泌胞外酶分解周围环境
中的物质）和细胞呼吸两个过程。
2、流入某一营养级的能量（同化量）＝呼吸作用散失的能量＋用于生长发育、繁殖的能量（以有机物形
式储存起来）＝呼吸作用散失的能量＋（被同化）流向下一营养级的能量＋流向分解者的能量＋（未利用
的能量）。生态系统中生产者和消费者之间由于食物关系会形成一定的营养结构。食物链和（食物链交织
而成的）食物网是由生产者和消费者之间存在食物关系形成的。相邻养级之间的能量传递效率=下一级同
化的能量/上一级同化的能量×100%。
【详解】A、图1 中碳元素进入无机环境的途径是②生产者的呼吸作用、③消费者的呼吸作用、④分解者
的分解作用，进入生物群落的途径是①生产者的光合作用，A 错误；
B、图2 中A 表示兔的同化量，C 表示兔的遗体残骸和兔的粪便流向分解者的能量，B 错误；
C、兔数量增多，则狼的数量也增多，从而抑制兔数量，兔数量增多后通过调节使其数量减少，是负反馈
调节，C 正确；
D、过度放牧时植食性动物的数量和生产者数量的平衡被破坏了，此过程中，生产者固定的CO2 量比生物
群落排出的CO2 量少，D 错误。
故选ABD。
27．某高原草场因过度放牧，优势种由羊草、克氏针茅等转变为冷蒿。经研究发现，冷蒿依靠生根分蘖能
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力强等特性优势取代了原有物种，冷蒿还可向环境释放具有化感作用的代谢产物，影响周围植物的正常生
长。研究者用不同浓度冷蒿茎叶水浸提取液处理3 种植物幼苗，实验结果如图所示，据图分析下列有关说
法错误的是（ ）
A．该实验的自变量为不同植物种类和冷蒿茎叶水浸提取液的不同浓度
B．冷蒿分泌的化感物质对克氏针茅和糙隐子草的幼根生长表现为低浓度促进高浓度抑制
C．冷蒿分泌的化感物质在一定浓度时促进羊草幼根生长却抑制了克氏针茅幼根生长
D．科学家利用冷蒿的化感作用开发了一种新型除草剂，这属于化学防治
【答案】BD
【分析】柱形图分析：随着冷蒿茎叶水浸提液浓度的升高，对克氏针茅幼苗根生长抑制率逐渐升高，在较
低浓度下，对羊草和糙隐子草有促进作用，浓度增高到一定程度有抑制作用。
【详解】A、通过柱形图可知，该实验的自变量为不同植物种类和冷蒿茎叶水浸提取液的不同浓度，A 正
确；
B、冷蒿分泌的化感物质对克氏针茅的作用只有抑制，B 错误；
C、通过柱形图可知，冷蒿分泌的化感物质在0～0.050g/mL 之间时促进羊草幼根生长却抑制了克氏针茅幼
根生长，C 正确；
D、科学家利用冷蒿的化感作用开发了一种新型除草剂，利用了种间关系，这属于生物防治，D 错误。
故选BD。
28．稻田种养结合技术是指根据水稻生态特征、生物学特性与甲鱼、小龙虾等的生活特点设计出的一种高
效立体种养模式。田里的水生害虫成了甲鱼的"营养餐"，甲鱼的粪便成为稻田的有机肥；小龙虾吃一种名
叫伊乐草的植物，排泄物又可以成为滋养稻田的生态肥料。秸秆可加工成饲料或培养食用菌等。下列相关
叙述正确的是（ ）
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A．稻田种养结合技术从生物和空间上对稻田生物资源进行了科学合理的配置
B．稻田种养技术可以提高稻田生态系统的稳定性，同时减少了化学农药的使用
C．稻田生态系统中物质循环、能量流动和信息传递都依赖于食物链（网）进行
D．稻田种养技术可调整稻田生态系统中能量的流动方向且提高能量的利用率
【答案】ABD
【分析】生态系统自我调节能力的大小与生态系统的成分及营养结构的复杂程度有关，生态系统的成分和
营养结构越复杂，其自我调节能力就越强；反之，生态系统的成分越单一，营养结构越简单，其自我调节
能力就越弱。
【详解】A、稻田种养结合技术是指根据水稻生态特征、生物学特性与甲鱼、小龙虾等的生活特点设计出
的一种高效立体种养模式，从生物和空间上对稻田生物资源进行了合理配置，A 正确；
B、稻田种养技术可以增加稻田生态系统的生物种类，提高稻田生态系统的稳定性，能有效减少农药的使
用，B 正确；
C、稻田生态系统中物质循环发生在非生物环境与生物群落之间，能量流动在生物之间，信息传递可以发
生在生物与生物之间、生物与无机环境之间，C 错误；
D、稻田种养技术可以调整稻田生态系统中能量的流动方向，秸秆的充分利用提高了能量的利用率，D 正
确。
故选ABD。
三、综合题
29．海洋是生物圈的重要组成部分，是人类赖以生存的气候调节器。有关人员调查某海域得到能量流动的
数据图如下。请回答以下问题:
(1)甲、乙、丙、丁表示生态系统的生物组成成分，图中 是生态系统的基石， 是分解者，请用文字
和箭头表示出图中存在的食物链或食物网： 。
(2)输入该生态系统的总能量是 J/（m²·a），能量在第二营养级和第三营养级之间的传递效率为
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，能量金字塔是将单位时间内各个营养级所得到的能量数值转换为相应面积（或体积）的图形，并将图形
按照 的次序排列所得。
(3)海洋中的珊瑚虫可以根据环境中温度变化而调节自身体内的酶，以保持正常的代谢状态，温度属于生态
系统中的 信息。由此体现 ，离不开信息的作用。
(4)近年来的研究发现，油漆中的有机锡可释放入海，该污染物会沿着 在生物体内聚集，对鱼类、
鸟类甚至人类造成危害。
(5)目前，海洋面临着石油、工业废水、生活污水等污染。如果污染超过海洋生态系统的 ，
海洋生态系统就很难恢复到原来的状态。
【答案】(1) 甲 丁 甲→乙→丙
(2) 7.5×106 18% 营养级
(3) 物理 生命活动的正常进行
(4)食物链
(5)自我调节能力（抵抗力稳定性）
【分析】1、在生态系统中，生产者通过光合作用，将太阳能固定在它们所制造的有机物中。太阳能转化
成化学能，从而可以被生物所利用，因此，生产者可以说是生态系统的基石。消费者通过自身的新陈代谢，
能将有机物转化为无机物(CO2、水、氨等)，这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用。可见，消
费者的存在，能够加快生态系统的物质循环。此外，消费者对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。
分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。如果没有分解者，动植物的遗体和动物的排遗物会
堆积如山，生态系统就会崩溃。因此，生产者、消费者和分解者是紧密联系，缺一不可的。
2、生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环
境浓度的现象。由于这些有害物质可能通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地，因此，这种现象
也是全球性的。
3、题图分析：图示为生态系统中成分的能量值，甲可以吸收太阳光能，所以甲是生产者。甲乙丙都有能
量流入丁，所以丁是分解者，乙丙是消费者。
【详解】（1）生态系统的基石是生产者，甲能接收太阳能，所以甲是生产者；甲乙丙都有能量流入丁，
所以丁是分解者，乙丙是消费者，因此图示的食物链为：甲→乙→丙。
（2）流入该生态系统的总能量是生产者固定的能量，甲是生产者，因此输入该生态系统的总能量是
7.5×106，第二营养级和第三营养级之间的能量传递效率=（2.7 105）
（1.5 106）100%=18%。能量金
字塔是将单位时间内各个营养级所得到的能量数值转换为相应面积（或体积）的图形，并将图形按照营养
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级的次序排列所得。
（3）温度是物理特征，所以通过温度传递的信息属于物理信息，这个过程体现了生命活动的正常进行离
不开信息传递。
（4）有些难以降解的有机物进入生物体后会沿着食物链在生物体内聚集，这称为生物富集现象。
（5）生态系统能够通过自我调节作用抵御和消除外来一定限度的干扰，维持生态系统的稳定性。
30．加拿大一枝黄花在上个世纪时被当作观赏植物引进了我国之后，很快就适应了当地环境，并且因为人
们的管理不善，导致加拿大一枝黄花逃逸到野外并表现出破坏性。加拿大一枝黄花发芽早，个头高，根系
非常发达。在抢夺阳光、抢水、抢肥料方面具有极大优势，以至于在其生长的地方，通常很少有其他植被
生存。回答下列问题：
(1)调查加拿大一枝黄花种群密度的常用方法是 ，调查加拿大一枝黄花入侵地的物种丰富度时，
物种丰富度与样方大小的关系是 。
(2)对于加拿大一枝黄花入侵种的防治，此前采取的方法有 （答两点），但目前已经
有了生物防治的方法，研究发现加拿大一枝黄花竟是湖羊喜欢吃的优质牧草，而且加拿大一枝黄花的种子
很难逃过羊的消化道，湖羊粪便里连它的种子都不会留下。因此湖羊可以很好地防治加拿大一枝黄花，从
能量流动的角度分析，上述防治措施可以达到 目的。
(3)如图为湖羊防治加拿大一枝黄花的食物链中湖羊到人的能量流动图解，人处于最高营养级。
①结合示意图分析，湖羊用于生长、发育和繁殖的能量为
；
②图中人体流向分解者的能量为 ，从第二营养级到第三营养级的能传递效率为 。
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(4)化感作用是指植物在其生长发育过程中，通过向环境释放出特定的代谢产物，改变其周围的微生态环境，
影响周围其他植物生长发育，导致植物间相互排斥或促进，化感物质广泛分布在植物的根、茎、叶等器官
中，下图为加拿大一枝黄花和一枝黄花浸提液对莴苣种子幼根生长抑制率的影响比较。
加拿大一枝黄花和一枝黄花鲜叶浸提液对莴苣种子幼根的抑制率影响比较
图中显示，两种提取液对莴苣种子幼根生长的影响是 ，加拿大一枝黄花提取液对种子生长效应
不同于一枝黄花之处是 。
【答案】(1) 样方法 一定范围内，样方面积越大物种丰富度越高
(2) 人工（拔除）机械防治、化学防治 调整能量流动关系，使能量更多地流向对人类最有益的部
分
(3)
12.7%
(4) 低浓度促进生长，高浓度抑制生长 促进效应更低，抑制效应更高
【分析】能量流动的相关计算为：摄入的能量有两个去向：同化量+粪便量（粪便量属于上一个营养级流
向分解者的能量）。同化的能量有两个去向：呼吸作用散失的能量+用于生长发育和繁殖的能量。用于生
长发育和繁殖的能量有两个去向：传递给下一个营养级+流向分解者。能量传递效率=传递给下一营养级的
能量÷该营养级所同化的能量。
【详解】（1）样方法适用于调查植物和活动能力弱、活动范围小的动物，故调查加拿大一枝黄花种群密
度的常用方法是样方法；物种丰富度是指群落中物种的数目，一般而言，物种丰富度与样方大小的关系是：
一定范围内，样方面积越大物种丰富度越高。
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（2）对于加拿大一枝黄花入侵种的防治，此前采取的方法有人工（拔除）机械防治、化学防治等，但效
果不显著；湖羊可以很好地防治加拿大一枝黄花，从能量流动的角度分析，上述防治措施可以达到调整能
量流动关系，使能量更多地流向对人类最有益的部分。
（3）①湖羊用于生长、发育和繁殖的能量=湖羊同化量-湖羊呼吸作用释放的能量=（摄入量-粪便量）-呼
吸作用释放的能量=1.25×109-5×108-6.05×108=1.45×108J/（hm2•a）。
②图中人体流向分解者的能量=同化量（摄入量-粪便量）-呼吸量-未利用=5×106J/(hm2⋅a)；第二营养级是
潮羊，第三营养级是人，从第二营养级到第三营养级的能量传递效率为（1.1×108-1.5×107）/
7.5×108×100%≈12.7%。
（4）分析题意，实验的自变量是加拿大一枝黄花和一枝黄花的浸提液的浓度，因变量是抑制率，据图分
析，随着浸提液的浓度增加，抑制率从负值（促进）变为正值并逐渐增加（抑制），说明两种提取液对莴
苣种子幼根生长的影响是低浓度促进生长，高浓度抑制生长；对比坐标图高度可知，加拿大一枝黄花提取
液对种子生长效应不同于一枝黄花之处是促进效应更低，抑制效应更高。
31．2022 年，全球多地出现持续高温天气，“温室效应”“碳中和”等话题再度引起人们的热议。从碳达
峰到碳中和，欧美的过渡期约为50 到70 年，而中国在2020 年郑重宣布了“二氧化碳排放力争于2030 年
前达到峰值，努力争取2060 年前实现碳中和”的目标，过渡时长仅为30 年，再一次展现了大国担当与责
任。下图1 为对温室效应的相关，研究，通过对南极16 万年间不同冰层的气体测定，可以了解当时大气二
氧化碳体积分数和气温，图2 为某生态系统碳循环的部分示意图。请回答下列问题：
(1)碳在图中A、C 之间主要以 的形式循环，与地球形成初期的大气相比，现在大气中碳的含量要低
得多，请从碳的去向方面考虑下降的这部分碳最终的存在形式主要有 和 。
(2)从图1 中可知大气二氧化碳含量和温度呈 相关。结合图1 中信息和地球目前大气状况，推测导致
大气二氧化碳含量急剧上升的因素有 （从不同方面回答，至少说两点）。
(3)“温室效应”治理是全人类面临的一项的生态工程，“碳中和”体现的生态工程原理主要为 原理。
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【答案】(1) 二氧化碳
以有机物形式存在于生物体或其遗体中 以碳酸盐形式存在于无机自然界
(2) 正 人为因素、自然因素等
(3)协调
【分析】在进行生态工程建设时，生物与环境、生物与生物的协调与适应也是需要考虑的问题。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。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，
就会引起系统的失衡和破坏。
【详解】（1）由图2 可知，ABDE 都有箭头指向C，故C 为无机环境，C 与A 存在双向箭头，故A 为生产
者，ADE 都指向B，故B 为分解者，因此D 和E 为消费者，碳在图中A（生产者）、C（无机环境）之间
主要以二氧化碳的形式循环。碳的去向从生物和无机环境两个方面来回答，无机自然界中主要是碳酸盐，
如在岩石，现在的地球和早期相比，丰富多彩的生物，这些都是碳的存在形式。
（2）由图1 中可知，大气二氧化碳含量和温度呈正相关。近一两百年大气二氧化碳浓度上升与工业生产等
人为因素有关，在没有人类大规模工业生产之前，大气二氧化碳也出现很高的时期，所以导致二氧化碳增
高可能是一些自然因素如火山爆发。
（3）在进行生态工程建设时，生物与环境、生物与生物的协调与适应也是需要考虑的问题，如果生物的
数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。“碳中和”二氧化碳排放基本等于吸收，主
要体现了协调原理。
32．某稻田生态系统部分碳循环过程如图1 所示，a~e 代表过程。图2 是能量流经卷叶螟的示意图。青蛙的
能量流动情况如下表所示（单位：kJ）。请回答下列问题：
表：青蛙的能量流动情况
摄入的能
量
同化的能量
粪便中的能量
Y
呼吸作用散失的能量
38.05
11.36
m
3.81
7.55
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(1)图1 中缺少的过程是 （用图中文字和箭头表示）。
(2)若要研究水稻的生态位，通常要研究它在研究区域内的 等特征，以及它与其他物种的关
系等。
(3)卷叶螟与青蛙之间的能量传递效率为 ，该计算结果不在10%～20%范围内的可能原因是
。
(4)该农田生态系统需要人类的精心管理才能保持稳定，原因是 。
(5)水稻秸秆加工成易消化的精饲料喂牛，可提高 与摄入饲料中所含能量的比值，从而提高产肉量。
牛排出的粪便作为沼气池发酵的原料，沼渣再作为肥料还田，从生态系统功能角度分析这样做的意义是
。
(6)我国南方地区水稻收割后的秸秆处理方式主要有焚烧和就地粉碎后直接还田两种，研究表明与粉碎后直
接还田处理相比，焚烧处理后第二年的虫害较少，原因可能是 。
【答案】(1)大气CO2 库→水稻
(2)出现频率、种群密度、植株高度等
(3) 2% 卷叶螟和青蛙对应的营养级还有其他生物
(4)农田生态系统生物组分少，营养结构简单，抵抗力稳定性低
(5) 同化量 实现了对能量的多级利用，提高能量的利用率
(6)焚烧可杀死大量虫卵
【分析】1、生态位是指一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况以及与
其他物种的关系等。
2、研究内容：①植物：在研究领域内的出现频率、种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。②动
物：栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
【详解】（1）图1 中缺少大气中的CO2 库流向生产者的环节，即大气 CO2 库→水稻。
（2）生态位是指一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况以及与其他物
种的关系等。要研究植物的生态位，通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，
以及它与其他物种的关系等。
（3）卷叶螟同化的能量为1970-1402=568kJ，青蛙同化的能量为11.36kJ，卷叶螟与青蛙之间的能量传递效
率为11.36÷568×100%=2%；该计算结果不在10%-20%范围内的原因可能是卷叶螟和青蛙各自所对应的营
养级中还有其他生物。
（4）农田生态系统生物组分少，营养结构简单，自我调节能力若，故其抵抗力稳定性低，需要人类的精
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心管理才能保持稳定。
（5）水稻秸秆加工成易消化的精饲料喂牛，可提高同化量与摄入饲料中所含能量的比值。牛粪作为沼气
池发酵的原料，沼渣再作为肥料还田实现了对能量的多级利用，提高能量的利用率。
（6）焚烧处理可烧死大量虫卵，故与粉碎后直接还田处理相比，焚烧处理后第二年的虫害较少。
33．资料一：绿色高效可持续性发展是现代农业迫切需要而难以实现的重大课题。我国科学家以水稻为基
础建立了稻芋蛙鳅共养体系，稻田周围种植芋头，芋头种植除具有良好的收成外，硕大的芋叶对青蛙、泥
鳅有很好的遮荫和驱避害虫作用，结合频振灯诱杀、自然天敌昆虫和青蛙的害虫捕杀,很好地形成了“四周
种芋头、空中频灯诱、禾间天敌吃、禾下养蛙鳅”的共养体系,取得了绿色高效益的好结果。
资料二：部分高寒草甸区由于长期处于过度放牧状态，生态系统遭到了破坏。研究发现，在所有恢复草地
的方法中，施肥是最有效的方法之一。科研人员研究了不同施肥处理对某高寒草甸区的影响，结果如下表
所示。
组别
植被丰富度指数
物种多样性指数
植物地上生物量/（g·m-2）
对照组（不施肥）
6.51
1.46
205.21
农家肥组（有机质为
主）
7.53
1.54
215.17
氮肥组（尿素为主）
12.92
1.94
300.05
请回答下列问题：
(1)资料一中，该生产模式体现了生态工程的 原理(至少答两点)。
(2)资料一中，芋头产生的草酸钙、氢氰酸及生物碱等物质，对昆虫有驱避作用。该现象体现了信息传递的
作用是 。 人们利用上述特性驱避害虫属于 防治，
(3)资料二中，分析表中结果，施氮肥更有利于高寒草甸区的草地恢复，理由是 。结合高寒草甸区
的气候条件，分析施农家肥处理效果不理想的原因是 。
【答案】(1)自生、协调、整体
(2) 调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定 生物
(3) 氮肥对高寒草甸区的植物地上生物量、物种多样性及植物丰富度有更好的促进作用，更有利于草
地的恢复 低温降低了（酶的活性，）微生物对农家肥中有机物的分解作用（下降），使肥料的可利
用性下降
【分析】生态工程以生态系统的自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
【详解】（1）资料一中，“禾间天敌吃、禾下养蛙”体现了自生原理（共养体系可以自优化），“稻田
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周围种植芋头，芋头种植除具有良好的收成”等体现了协调原理（在进行生态工程建设时，生物与环境、
生物与生物的协调与适应与适应），“四周种芋头、空中频灯诱、禾间天敌吃、禾下养蛙鳅”的共养体系，
取得了绿色高效益的好结果，体现了整体原理（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）。
（2）芋头产生的草酸钙、氢氰酸及生物碱等物质，对昆虫有驱避作用，该过程中信息发生在不同生物之
间，体现了信息传递的作用是调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定；体现的是生物对生
物的趋避作用，即为生物防治。
（3）结合表中数据可知，氮肥组（尿素为主）的植被丰富度、物种多样性和植物地上生物量均更高，所
以氮肥对高寒草甸区的植物地上生物量、物种多样性及植物丰富度有更好的促进作用，更有利于草地的恢
复；高寒草甸区的气候条件较为寒冷，所以低温降低了（酶的活性）微生物对农家肥中有机物的分解作用
（下降），使肥料的可利用性下降。
34．复合种植果园在保护生态环境和生物多样性方面发挥着重要作用。某小组对苹果–蔬菜（MB）、苹
果–草本植物（MH）、苹果–人工除草（MW）、苹果–玉米（MZ）四种复合种植果园中土壤小动物群
落结构展开调查，结果如图所示，请回答：
(1)土壤小动物身体微小且活动能力强，一般用 方法进行采集。在对果园鼠妇种群密度进行连续调
查时，发现其当月种群数量与下一月种群数量的比值依次为0.85、0.74、0.61，则前三个月中该鼠妇种群
的年龄组成为 。
(2)调查发现，不同土层小动物的密度存在差异，这体现了生物群落的 结构。大多数土壤小动物的分
布呈现出表层聚集现象，这可能与 等因素有关。
(3)由图可知， 种植模式果园的抵抗力稳定性较高，依据是 。
(4)与单一种植果园相比，复合种植果园姹紫嫣红，花香四溢，吸引了众多的天敌昆虫和传粉昆虫，这表明
生态系统的信息传递具有 的功能。复合种植果园经济效益良好，也有保持土壤肥力、涵养水源
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等作用，体现出生物多样性的 价值。
【答案】(1) 取样器取样法 增长型
(2) 垂直 表层土壤中腐殖质的含量、氧气和温度
(3) 苹果–草本植物（MH） 土壤小动物种类和数量较多，营养结构较复杂
(4) 调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定 直接和间接
【分析】 生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观
赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生
态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。
【详解】（1）土壤小动物身体微小且活动能力强，一般用取样器取样法进行采集； 年龄结构（年龄组
成）是指一个种群中各年龄时期的个体数目比例，在对果园鼠妇种群密度进行连续调查时，发现其当月种
群数量与下一月种群数量的比值依次为0.85、0.74、0.61，其中幼年个体数量较多，故属于增长型。
（2）垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象，不同土层小动物的密度存在差异，这体现了生物群落
的垂直结构；大多数土壤小动物的分布呈现出表层聚集现象，这可能与表层土壤中腐殖质的含量、氧气和
温度等因素有关。
（3）一般而言，物种数量越多，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越高，据图可知，图中的MH（苹果–草
本植物）组的土壤小动物种类和数量较多，营养结构较复杂，该种植模式的抵抗力稳定性较高。
（4）复合种植果园姹紫嫣红，花香四溢，吸引了众多的天敌昆虫和传粉昆虫，该信息传递发生在不同生
物之间，体现了信息传递能调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定；复合种植果园经济效益良
好，体现的是直接价值，而有保持土壤肥力、涵养水源等作用，体现的是间接价值。
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