内容正文:
第5课时 生态系统的物质循环、信息传递和稳定性
【课标要求】1.分析生态系统中的物质在生物群落与非生物环境之间不断循环的规律。2.举例说明利用物质循环,人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。3.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象。4.举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用。5.解释生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定,并维持动态平衡的能力。6.举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响,如气候变化、自然事件、人类活动或外来物种入侵等。7.阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时,能够通过自我调节维持稳定。
考点1 生态系统的物质循环
整合必备知识
1.物质循环
(1)概念:组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素,都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程。
(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。
[深挖教材]
(1)(选择性必修2 P67“拓展应用”)同碳元素一样,氮在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的,为什么还要往农田中不断地施加氮肥呢?
提示:农田是人工生态系统,是以提高农作物的产量,使能量更多地流向人类,满足人类需要为目的的。农田土壤中氮的含量往往不足以使农作物高产,加之农产品源源不断地自农田生态系统输出,其中的氮元素并不能都归还土壤,所以需要施加氮肥。
2.碳循环
(1)循环形式:在生物群落与非生物环境之间主要以CO2的形式循环。
(2)过程图解
[提醒]
(1)碳的存在形式与循环形式
①在生物群落和非生物环境间: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在非生物环境中: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)碳返回非生物环境的途径: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。
3.生物富集
(1)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。
(2)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。
【深挖教材·选择性必修2 P67“拓展应用”】
(2)下表为生活在某库区水域中层的几种鱼体内重金属的含量(单位:ng·g-1)。请据表推测,这几种鱼中,草食性的鱼是A,杂食性的鱼是B和C,肉食性的鱼是D和E,为什么?
鱼的种类
A
B
C
D
E
Hg
17.8
61.9
70.4
117.0
112.0
Pb
27.3
34.9
52.5
84.3
75.8
Cd
8.8
14.1
10.3
21.9
41.6
提示:这三种重金属(Hg、Pb、Cd)会富集在鱼体内,并沿食物链逐渐在鱼体内聚集,营养级越高,它们的相对含量越高。A鱼体内三种重金属的含量都是最低的,因此A为草食性的鱼;B和C鱼体内,三种重金属的含量都高于A,但低于D和E,因此B和C可能是杂食性的鱼;D和E鱼体内,三种重金属的含量都远高于A、B和C,因此D和E可能是肉食性的鱼。
4.能量流动、物质循环和生物富集的关系
项目
能量流动
物质循环
生物富集
范围
生态系统各营养级
生物圈
生态系统各营养级
特点
单向流动、逐级递减
全球性、反复利用
单向流动、逐级积累、全球性
形式
光能→化学能→热能
无机物↔有机物
不易分解或排出的重金属化合物或有机化合物
过程
沿食物链(网)
在生物群落与非生物环境间往复循环
沿食物链(网)
联系
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;
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非生物环境间循环往返的动力,也是生物富集的动力;
④某些物质在沿食物链(网)流动时会发生生物富集
[深挖教材]
(3)(选择性必修2 P67“拓展应用”)生物圈是(填“是”或“不是”)一个在物质上自给自足的系统,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。
5.探究土壤微生物的分解作用
(1)实验原理
①土壤中存在的细菌、真菌等微生物是分解者成分。
②分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物,分解速度与环境中的温度、水等生态因子相关。
(2)实验流程
项目
案例1
案例2
实验假设
土壤微生物能分解落叶使之腐烂
土壤微生物能分解淀粉
实验设计
实验组
对土壤高温处理
A烧杯中加入土壤浸出液和淀粉糊
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
实验现象
在相同时间内实验组落叶的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
无砖红色沉淀产生
结论分析
土壤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:在A1、B1中加入碘液,在A2、B2中加入斐林试剂并加热。
(3)实验结论:土壤中的微生物具有分解作用。
(4)实验拓展
实验
探究土壤微生物在落叶分解中的作用
探究土壤微生物对淀粉的分解作用
自变量
土壤中微生物的有无
土壤中微生物的有无
因变量
土壤中落叶的分解程度
淀粉的分解程度
控制自变
量的方法
实验组的土壤经高温(60 ℃恒温箱,1 h)处理,以消灭土壤中的微生物;对照组的土壤不做处理
-
检测因变
量的方法
-
用碘液和斐林试剂检测
【易错辨析】 ////////////////////////////////
(1)物质是能量流动的载体,能量是物质循环的动力。(√)
(2)生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与非生物环境之间往复循环。(×)
提示:物质循环指的是各种化学元素在生物群落与非生物环境之间往复循环。
(3)生物富集的物质会沿着食物链、食物网在生物体内聚集,营养级越高,浓度也越高。(√)
(4)碳循环中生物的呼吸作用和微生物的分解作用,导致了温室效应现象的出现。(×)
提示:温室效应现象出现的原因是化石燃料的大量燃烧。
(5)一个完善的生态系统不需要从外界获得任何物质和能量补给,就能长期维持其正常功能。(×)
提示:能量流动是逐级递减的,因此一个完善的生态系统需要从外界不断获得能量补给。
落实素养题组
1.(2024·安徽滁州模拟)下表为“探究土壤微生物的分解作用”的实验处理。下列有关叙述错误的是( )
组别
第1组
第2组
实验处理
60 ℃恒温箱处理土壤1 h
+
-
将落叶埋入土壤
+
+
实验结果
落叶是否腐烂
否
是
注:“+”表示进行处理,“-”表示不进行处理。
A.该实验中第2组起对照作用
B.该实验控制自变量的原理是“加法原理”
C.60 ℃放置处理目的是既排除土壤中微生物的作用,又避免改变土壤的理化性质
D.适当提高第2组的温度和湿度,落叶达到相同腐烂程度所需要的时间可能会缩短
解析:选B。该实验中第2组土壤不做任何处理,起对照作用,A正确;“加法原理”是指与常态比较,人为增加某种影响因素,“减法原理”是指与常态比较,人为去除某种影响因素,该实验控制自变量的原理是“减法原理”,B错误;60 ℃放置处理目的是既排除土壤中微生物的作用,又避免过高的温度改变土壤的理化性质,C正确;适当提高第2组的温度和湿度,可使土壤微生物的分解作用增强,故落叶达到相同腐烂程度所需要的时间可能会缩短,D正确。
2.双碳,即碳达峰与碳中和的简称。如图为某生态系统的碳循环示意图,图中字母表示生态系统的组成成分,数字表示CO2的排放量或减少量。下列叙述错误的是( )
A.实现碳达峰后,空气中CO2的浓度仍可能会增加
B.图中C、D能通过食物关系促进生态系统的物质循环和能量流动
C.若用图中的数字构建碳中和数学模型,则该数学模型是①=②+④+⑥
D.与碳在生物成分和环境之间传递相关的细胞器是线粒体和叶绿体
解析:选C。碳达峰指在某一个时间点,二氧化碳的排放不再增长达到峰值,之后逐步回落,而空气中CO2浓度受排放和吸收双重影响,故其浓度仍可能增加,A正确;消费者在生态系统中通过食物关系促进物质循环和能量流动,图中C和D表示消费者,B正确;图中CO2的排放量包括②④⑥⑦⑧,CO2的减少量为①,而碳中和指CO2排放量与减少量相等,因此用图中的数字构建的碳中和数学模型是①=②+④+⑥+⑦+⑧,C错误;线粒体是细胞呼吸产生并释放CO2的主要场所,叶绿体是光合作用固定CO2的主要场所,D正确。
题后点击 “三看法”快速判断碳循环模型中的成分
考点2 生态系统的信息传递
整合必备知识
1.信息和信息流
(1)信息:可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。
(2)信息流:生态系统中的生物种群之间,以及它们内部都有信息的产生与交换,能够形成信息传递。
2.生态系统信息的种类
(1)物理信息
①概念:通过物理过程传递的信息。
②举例:光、声、温度、湿度、磁场等。
③来源:非生物环境、生物个体或群体。
(2)化学信息
①概念:生物在生命活动中产生的可以传递信息的化学物质。
②举例:植物的生物碱、有机酸等代谢产物,以及动物的性外激素等。
(3)行为信息
①概念:动物的特殊行为(主要指各种动作)在同种或异种生物之间传递的信息。
②举例:蜜蜂跳舞、雄鸟的“求偶炫耀”等。
[深挖教材]
(1)(选择性必修2 P72“概念检测”)“燕燕于飞,差池其羽”“燕燕于飞,下上其音”(《诗经·国风》),燕子表达的信息类型是什么?
提示:行为信息和物理信息。
3.信息种类与生物的关系
(1)生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流。
(2)信息传递既存在于同种生物之内,也发生在不同生物之间。
4.信息传递的过程
(1)信息源:信息产生的部位。
(2)信道:信息传播的媒介。
(3)信息受体:信息接收的生物或其部位。
【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非生物环境。
(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。
5.信息传递在生态系统中的作用
6.信息传递在农业生产中的应用
(1)提高农畜产品的产量
实例:若能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;养鸡时,延长光照时间,可以提高产蛋率。
(2)对有害动物进行控制
①控制动物危害的方法主要有化学防治、生物防治和机械防治等三种类型。
②生物防治的特点:对人类生存环境无污染、有效。
③实例:利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物;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;利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配,降低有害动物的繁殖力。
[深挖教材]
(2)(选择性必修2 P80“复习与提高”)棉铃虫是棉田常见的害虫,喷洒高效农药可以迅速杀死棉铃虫,但同时也会杀死棉铃虫的天敌,并造成环境污染。如果放养棉铃虫的天敌——赤眼蜂,虽然不能彻底消灭棉铃虫,但是能将它们的种群数量控制在较低水平,也不会造成环境污染。哪一种做法有利于提高农田生态系统的稳定性?为什么?
提示:放养赤眼蜂。因为喷洒高效农药,在消灭棉铃虫的同时,也会杀死大量棉铃虫的天敌。棉铃虫失去了天敌的控制,就容易再度爆发。在棉田中放养赤眼蜂,由于棉铃虫和赤眼蜂在数量上存在相互制约的关系,因此能够将棉铃虫的数量长期控制在较低水平。
7.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
范围
食物链(网)的各营养级
整个生物圈
生物与生物之间、生物与非生物环境之间
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
[深挖教材]
(3)(选择性必修2 P69“旁栏思考”)哪些环节构成了一个完整的信息传递过程?
提示:信息源、信道和信息受体。缺少其中任意一项,信息传递都不能完成。
【易错辨析】 ////////////////////////////////
(1)信息可来源于非生物环境或生物,传递方向往往是双向的。(√)
(2)心猿意马、飞蛾扑火、花香引蝶都属于生态系统的信息传递。(×)
提示:心猿意马形容心里东想西想,安静不下来,不属于信息传递;飞蛾扑火是物理信息;花香引蝶属于化学信息。
(3)黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息。(×)
提示:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁场等通过物理过程传递的信息属于物理信息。
落实素养题组
1.(2023·北京朝阳模拟)烟草植株在4~10月开花,开花需要光信息刺激。当烟草植株受到蛾幼虫攻击后,能够产生和释放信息素。信息素白天可以吸引蛾幼虫的天敌来捕食蛾幼虫,夜晚又可以驱除夜间活动的雌蛾,使它们不能停留在叶片上产卵。下列叙述正确的是( )
A.光信息刺激植物开花,主要体现了生命活动的正常进行离不开信息的传递
B.“两岸猿声啼不住”所体现的信息类型与信息素相同
C.信息素只能作用于不同种生物,维持生态系统的稳定
D.信息传递可以调节捕食者和被捕食者的数量,影响种间关系
解析:选D。光信息刺激植物开花,体现了种群的繁衍离不开信息的传递,A错误;“两岸猿声啼不住”,猿的叫声属于物理信息,与信息素(化学信息)不同,B错误;信息素可以作用于同种生物,也可以作用于不同种生物,C错误;题干信息“信息素白天可以吸引蛾幼虫的天敌来捕食蛾幼虫,夜晚又可以驱除夜间活动的雌蛾,使它们不能停留在叶片上产卵”,可见信息传递可以调节捕食者和被捕食者的数量,影响种间关系,D正确。
题后点击 判断信息种类的两种方法
2.(2023·福建南平模拟)烟粉虱是一种世界性重大害虫,它吸取多种植物汁液,体长不足1 mm,活动能力弱。巴氏新小绥螨属于广食性捕食螨类,主要以烟粉虱为食。为探究化学防治与释放巴氏新小绥螨对烟粉虱的防治效果,科研人员进行了实验,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.调查烟粉虱种群密度可用样方法
B.化学防治与生物防治均利用了信息传递的功能
C.在t5时增加巴氏新小绥螨数量可以增强对烟粉虱的防治效果
D.巴氏新小绥螨在田间对烟粉虱的防治效果明显优于化学防治
解析:选B。由题意可知,烟粉虱的活动能力弱,所以调查烟粉虱种群密度可用样方法,A正确;化学防治利用的是农药将烟粉虱杀死,并未利用信息传递的功能,生物防治利用的是巴氏新小绥螨捕食烟粉虱,利用了信息传递的功能,B错误;t5时烟粉虱的数量在增加,此时增加巴氏新小绥螨数量可以增强对烟粉虱的防治效果,C正确;分析图可知,化学防治后烟粉虱的数量明显增加,而生物防治相对来说效果更显著,即巴氏新小绥螨在田间对烟粉虱的防治效果明显优于化学防治,D正确。
考点3 生态系统的稳定性
整合必备知识
1.生态平衡
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,生态系统稳定性强调的是生态系统维持生态平衡的能力。
(2)原因:生态系统具有自我调节能力。
(3)生态系统的自我调节能力
①基础:负反馈调节。
②表现:生态系统维持生态平衡的能力。
③特点:生态系统的自我调节能力是有限的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的稳定性急剧下降,生态平衡就会遭到严重的破坏。
3.生态系统稳定性的类型
项目
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
区别
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
生态系统中物种丰富度越大,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强
生态系统中物种丰富度越小,营养结构越简单,恢复力稳定性越强
二者
联系
①相反关系:抵抗力稳定性强的生态系统,恢复力稳定性弱,反之亦然;
②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力,它们相互作用,共同维持生态系统的稳定。如图所示:
注意:冻原、沙漠等生态系统的两种稳定性都比较低
[深挖教材]
(选择性必修2 P75“旁栏思考”)系统在个体水平稳态的维持上,也有类似生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的情况,比如人体免疫系统抵抗病原体的入侵,这与生态系统的抵抗力稳定性相似;人体在大病初愈时,有些功能需要恢复到正常水平,这与恢复力稳定性相似。
[深化理解]
抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系
(1)生态系统的稳定性主要与生物种类有关,还要考虑生物的个体数量。食物链数量越多越稳定,若食物链数量相同,再看生产者,生产者多的稳定程度高。
(2)生态系统的稳定性不是恒定不变的,因为生态系统的自我调节能力具有一定的限度。
(3)强调“生态系统稳定性高低”时,必须明确是抵抗力稳定性还是恢复力稳定性,因为二者一般呈负相关。
4.提高生态系统稳定性的措施
(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。
5.设计和制作生态缸
(1)实验原理:在有限的空间内,依据生态系统原理,将生态系统的基本成分进行组织,构建一个人工微生态系统是可能的。在设计时,还需考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。
(2)实验流程
(3)生态缸实验设计要求及分析
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
生态缸的材料必须透明
为光合作用提供光能;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;缸内储备一定量的空气
生态缸的采光要用较强的散射光
防止水温过高导致水生植物死亡
生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力,成分齐全(具有生产者、消费者和分解者)
生态缸中能够进行物质循环和能量流动,在一定时期内保持稳定
选择的动物不宜过多,个体不宜过大
减少对氧气的消耗,防止生产量小于消耗量
①观察稳定性,可通过观察动物、植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。
②由于生态缸极为简单,自我调节能力极差,抵抗力稳定性极低,其稳定性易被破坏。因此,生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。
【易错辨析】 ////////////////////////////////
(1)生态平衡并不是指生态系统一成不变,而是一种动态的平衡。(√)
(2)自我调节能力越强的生态系统,其恢复力稳定性也就越高。(×)
提示:一般来说,自我调节能力越强的生态系统,其恢复力稳定性越低。
(3)河流轻度污染后的净化恢复及火灾后草原的恢复均属于恢复力稳定性。(×)
提示:河流轻度污染后的净化恢复属于抵抗力稳定性,火灾后草原的恢复属于恢复力稳定性。
(4)生态系统组成成分越多,食物网越复杂,生态系统的恢复力稳定性就越强。(×)
提示:一般来说,生态系统组成成分越多,食物网越复杂,生态系统的抵抗力稳定性就越强。
落实素养题组
1.生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性,稳定性的变化受系统内外许多因素的影响。下列叙述正确的是( )
A.苔原生态系统生物种类稀少、营养结构简单,抵抗力稳定性高
B.热带雨林生态系统生物种类丰富、营养结构复杂,抵抗力稳定性低
C.河流生态系统受轻度的生活污水污染,可通过自我净化作用保持相对稳定
D.弃耕农田生态系统经长期的群落演替形成灌木林后,其抵抗力稳定性降低
解析:选C。苔原生态系统生物种类稀少、营养结构简单,抵抗力稳定性弱,A错误;热带雨林生态系统生物种类丰富、营养结构复杂,抵抗力稳定性比较高,B错误;河流生态系统受轻度的生活污水污染,其通过自我净化作用能保持相对稳定,C正确;弃耕农田生态系统经长期的群落演替形成灌木林后,物种丰富度提高,其抵抗力稳定性增强,D错误。
题后点击 判断生态系统抵抗力稳定性大小的方法
2.如图中的曲线表示某生态系统的总稳定性(抵抗力稳定性与恢复力稳定性之和),图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能的正常范围。当受到外界干扰时就偏离正常范围,偏离值为T,生态系统遭到破坏后恢复到正常范围所需的时间为S。TS表示曲线与正常范围之间围成的面积,可作为总稳定性的定量指标。据图判断下列说法错误的是( )
A.相同干扰,T值越大,表示生态系统的抵抗力稳定性越小
B.S值越小,表示一个生态系统的恢复力稳定性越大
C.在一定干扰范围内,TS值越大,表示一个生态系统的总稳定性越高
D.热带雨林生态系统和草原生态系统如果有同样的T值,则所受干扰程度一定不同
解析:选C。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,所以抵抗力稳定性越大,受到相同程度的外界干扰时偏离正常范围的距离即图示的T值就越小,反之,T值就越大,A正确。恢复力稳定性是指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,所以恢复力稳定性越大,遭到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的时间就越短,即图示的S值越小,B正确。TS值越大,就意味着T值和S值均大,所以抵抗力稳定性和恢复力稳定性就越小,生态系统的总稳定性越低,C错误。由于热带雨林生态系统的抵抗力稳定性大于草原生态系统的抵抗力稳定性,若所受干扰程度相同,则热带雨林生态系统的T值要小于草原生态系统的T值;若有相同的T值,则热带雨林生态系统所受的干扰程度肯定大于草原生态系统所受的干扰程度,D正确。
[高考真题·感悟试做]
1.(2023·广东高考)凡纳滨对虾是华南地区养殖规模最大的对虾种类。放苗1周内虾苗取食藻类和浮游动物,1周后开始投喂人工饵料,1个月后对虾完全取食人工饵料。1个月后虾池生态系统的物质循环过程见下图。下列叙述正确的是( )
A.1周后藻类和浮游动物增加,水体富营养化程度会减轻
B.1个月后藻类在虾池的物质循环过程中仍处于主要地位
C.浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑,属于消费者
D.异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物提供营养
解析:选B。结合题中信息可知,1周后开始投喂人工饵料,水体中N、P等无机盐含量增多,水体的富营养化程度会增加,A错误;生产者是生态系统的基石,一个月后藻类在虾池的物质循环中仍处于主要地位,B正确;分析可知,有的浮游动物摄食细菌和有机碎屑,属于分解者,C错误;异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物和有机碎屑提供营养,D错误。
2.(2023·湖南高考)“油菜花开陌野黄,清香扑鼻蜂蝶舞。”菜籽油是主要的食用油之一,秸秆和菜籽饼可作为肥料还田。下列叙述错误的是( )
A.油菜花通过物理、化学信息吸引蜂蝶
B.蜜蜂、蝴蝶和油菜之间存在协同进化
C.蜂蝶与油菜的种间关系属于互利共生
D.秸秆和菜籽饼还田后可提高土壤物种丰富度
解析:选C。油菜花可以通过花的颜色(物理信息)和香味(化学信息)吸引蜂蝶,A正确;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,蜜蜂、蝴蝶和油菜之间存在协同进化,B正确;蜂蝶与油菜的种间关系属于原始合作,C错误;秸秆和菜籽饼可以为土壤中的小动物和微生物提供有机物,故二者还田后可以提高土壤物种丰富度,D正确。
3.(2022·山东高考)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.与普通稻田相比,该稻田需要施加更多的肥料
B.与普通稻田相比,该稻田需要使用更多的农药
C.该稻田与普通稻田的群落空间结构完全相同
D.该稻田比普通稻田的能量的利用率低
解析:选A。根据题意可知,与普通稻田相比,该地运行的稻田养鸭模式使稻田营养结构更复杂,食物链延长,能量损失更多,需要施加更多的肥料,A正确;鸭取食水稻老黄叶、害虫和杂草等,可以减少农药的使用,B错误;在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,形成一定的空间结构,与普通稻田相比,该稻田增加了鸭种群,群落的空间结构更复杂,C错误;与普通稻田相比,该稻田的能量利用率高,D错误。
4.(2022·湖南高考)稻—蟹共作是以水稻为主体、适量放养蟹的生态种养模式,常使用灯光诱虫杀虫。水稻为蟹提供遮蔽场所和氧气,蟹能摄食害虫、虫卵和杂草,其粪便可作为水稻的肥料。下列叙述正确的是( )
A.该种养模式提高了营养级间的能量传递效率
B.采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递
C.硬壳蟹(非蜕壳)摄食软壳蟹(蜕壳)为捕食关系
D.该种养模式可实现物质和能量的循环利用
解析:选B。能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,该种养模式提高了能量的利用率,但不能提高能量的传递效率,A错误;生态系统的物理信息有光、声、温度、湿度等,采用灯光诱虫杀虫利用了光,是物理信息的传递,B正确;捕食关系是指群落中两个物种之间的关系,硬壳蟹(非蜕壳)和软壳蟹(蜕壳)属于同一物种,两者之间的摄食关系不属于捕食,C错误;生态系统中的能量传递是单向的,不能循环利用,D错误。
5.(2023·全国乙卷)农田生态系统和森林生态系统属于不同类型的生态系统。回答下列问题。
(1)某农田生态系统中有玉米、蛇、蝗虫、野兔、青蛙和鹰等生物,请从中选择生物,写出一条具有5个营养级的食物链:____________________________。
(2)负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。请从负反馈调节的角度分析,森林中害虫种群数量没有不断增加的原因是___________________________________________。
(3)从生态系统稳定性的角度来看,一般来说,森林生态系统的抵抗力稳定性高于农田生态系统,原因是_______________________________________________。
解析:(1)在生态系统中,生产者与消费者之间、消费者与消费者之间通过捕食与被捕食的关系形成的链状结构,称为食物链。食物链的起点是生产者,终点是处于最高营养级的生物(消费者)。该农田生态系统中具有5个营养级的食物链:玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰。(2)负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。负反馈是指在一个系统中,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。在森林中,当害虫种群数量增加时,一方面,食虫鸟类由于食物丰富,数量也会增多;另一方面,害虫种群数量增加后,其食物减少,害虫种群数量的增长就会受到抑制。(3)一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。与农田生态系统相比,森林生态系统中的组分多,食物网复杂,自我调节能力强,抵抗力稳定性高。
答案:(1)玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰 (2)在森林中,当害虫种群数量增加时,一方面,食虫鸟类由于食物丰富,数量也会增多;另一方面,害虫种群数量增加后,其食物减少,害虫种群数量的增长就会受到抑制 (3)森林生态系统比农田生态系统物种丰富度高,食物网复杂,自我调节能力强
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