第3章 第3节 生态系统的物质循环-【学霸黑白题】2025-2026学年高中生物选择性必修2 生物与环境（人教版）

第3节生态系统的物质循环 白题基础过关 限时：15min 题型1碳循环 现，碳的释放主要通过生物的呼吸作用 1.(2023·黑龙江哈尔滨哈师大附中期末)下列 实现 有关生态系统物质循环概念的叙述，错误的是 B.如果碳释放量远远大于碳吸收量，会引起 ( 温室效应 A.概念中所说的生态系统，指的是地球上最 C.A时期陆地生态系统碳吸收量等于碳释放 大的生态系统—生物圈 量，说明此时海洋在调节大气碳含量中无 B.参与物质循环的对象是含碳的糖类、脂肪、 作用 蛋白质等有机物 D.B时期大量植树造林可以使碳的吸收量和 C.物质循环的范围是生物圈，而不是具体的 释放量趋于平衡 某一生态系统 题型2生物富集 D.物质循环指物质在生物群落与非生物环境 4.（2023·安徽池州月考)生物富集是指生物有 之间反复利用、循环往返 机体或处于同一营养级上的许多生物种群，从 2.如图是自然界中碳循环的简图，下列相关叙述 周围环境中蓄积某种元素或难分解的化合物， 正确的是 ( 使生物有机体内该物质的浓度超过环境浓度 A.甲为消费者，乙为分解 大气中的C0,库 的现象。下列有关叙述正确的是 者，丙为生产者 A.水绵对N的大量吸收属于生物富集现象 B.碳元素以无机物的形 ⑤ B.生物富集的元素的循环与碳元素的循环过 式在“丙→乙→甲”食 程相同 物链中流动 C.生物富集的物质在食物链顶端生物的体内 C.稳定的自然生态系统中，大气中的C0,通过 浓度较大 过程④进入生物群落的量是相对稳定的 D.因为富集到生物体内，所以相关元素的循 D.温室效应主要是图中①过程释放大量C0, 环不具有全球性 进入大气造成的 5.（2023·广西南宁三中期中)某水域DDT的污 3.气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下 染状况如下表。下列叙述错误的是 表为A、B两个不同时期陆地生态系统中生物 水生浮游 群落与大气环境的碳交换情况。下列相关叙 成分 水 底泥 鲫鱼乌鳢 植物动物 述中，错误的是 ( DDT含量 碳吸收量 碳释放量 0.1 0.7 6.3 21.019.4124.4 时期 (ug/kg) (kgC·a1) (kgC·a1) A.表中数据表明DDT存在生物富集现象，所 1.20×1014 1.20×104 列消费者中乌鳢的营养级最高 B 1.20×104 1.26×104 B.此水域中水生植物所含能量最多，浮游动 A.生态系统中碳的吸收主要通过光合作用实 物和鲫鱼可能属于同一营养级 选择性必修第二册·RJ黑白题50 C.DDT可以通过水和生物迁移等途径扩散到9.(2023·福建漳州第一中学期中)某生物兴趣 世界各地，这种现象具有全球性 小组以带有落叶的表层土壤（深5cm左右）为 D.DDT进入环境便参与生态系统的物质循 实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分 环，其循环过程与碳循环过程相同 解作用，对土壤的处理情况见下表。下列有关 题型3能量流动和物质循环的关系 叙述错误的是 ( ) 6.下列关于物质循环、能量流动和生物富集的说 组别 第1组 第2组 第3组 第4组 法，错误的是 ( 灭菌 不灭菌 A.物质是能量流动的载体，能量是物质循环 不灭菌 灭菌 土壤处理 和生物富集的动力 湿润 湿润 较干燥 较干燥 B.生物圈不需要从外界获得任何物质补给， A.该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理 就能长期维持其正常功能 及土壤的湿度 C.食物链和食物网是能量流动、物质循环和 B.该实验能探究不同土壤湿度条件下土壤微 生物富集的渠道 生物对落叶的分解作用 D.仅通过绿色植物的光合作用，就可完成生 C.为了控制实验中的无关变量，作为实验材 态系统的碳循环 料的落叶也应进行灭菌处理 7.(2023·辽宁丹东模拟)如图为生态系统能量 D.预期结论是第1、4组的落叶不被分解，第 流动和物质循环的关系图，下列叙述错误的是 2、3组的落叶被不同程度地分解 ( 重难聚焦 A.能量流动和物 ② ① 质循环在生态 10.大气中二氧化碳浓度的大量增加，形成了温 生产者 系统中相依相 13 室效应，温室效应导致气温升高，极地和高 初级消费者 碎屑 伴进行 1④ 山冰川的融化加快，海平面上升，进而对人 5 次级消费者 分解者 B.镉等重金属沿 三级消费者 类和其他许多生物的生存构成威胁。如图 ⑤* ③④传递会表 所示为碳循环的过程，下列有关叙述正确的 现出生物富集现象 是 C.图中②可表示热能，⑤既能表示能量流动 A.过程①②可分别 也能表示物质循环 表示光合作用、呼 D.若图中物质循环表示碳循环，则碳在③④ 吸作用，碳均以二 大气中的 化石燃料 过程中主要以含碳有机物的形式传递 氧化碳的形式气体X 燃烧 题型4探究土壤微生物的分解作用 交换 8.某同学设计了探究土壤微生物的分解作用的 B.甲、丁依次表示生产者、分解者，该生态 实验，下列相关叙述错误的是 系统中含有5条食物链 A.对照组的土壤不做处理，自然状态 C.碳循环指碳元素以含碳有机物的形式在 B.实验组要将土壤用塑料袋包好，放在 生物群落内部的循环 100℃烘箱中灭菌1h D.碳元素通过图示过程在某种生态系统内 C.实验组要尽可能排除土壤微生物的作用 部独立完成循环过程 D.实验组要尽可能避免土壤理化性质的改变 第3章黑白题51 黑题应用提优绣 限时：35min 1.(2023·浙江温州知临中学模拟)“零落成泥 4.(2023·山东潍坊第一中学期末)下图为碳循 碾作尘，只有香如故”体现了生态系统中的分 环示意图，有关叙述错误的是 ( ) 解作用，下列叙述中错误的是 ( 气中的C0,库 水湖中的C02库 A.分解者的分解作用有助于生态系统的能量 非生物环境 3 生产者③ 生物环境 和物质的循环 煤、石油等 ② B.沼泽淤泥因缺氧导致分解作用弱，可用于 消费者 开发有机肥料 遗体、排出物等 ④ 分解者 ④ C.若没有细菌、真菌等分解者的分解作用，生 A.图中①代表光合作用、③代表有氧呼吸 态系统就会崩溃 D.温带落叶林气温较高，故其分解者的分解 B.①~④过程伴随能量的输入、传递、转化和 作用强于北方针叶林 散失 2.“碳中和”是指排出的二氧化碳或温室气体被 C.碳在非生物环境和生物群落之间的循环形 植树造林、节能减排等形式抵消。碳循环是 式主要是C0, 实现“碳中和”的科学路径之一。下列有关生 D.C02在大气圈和水圈之间的交换有利于调 态系统中碳循环的叙述，错误的是( 节大气中碳含量 A.与碳循环有关的生理活动有光合作用、化 5.(2023·湖南长沙雅礼中学月考)过去的圭塘 能合成作用和细胞呼吸等 河因工业污水排入等原因产生了生态退化的 B.碳循环是指二氧化碳在生物群落和无机环 问题。经治理后，该地区生态环境已有明显改 境间的循环过程 善，一些居民在河岸边种植了蔬菜。研究人员 C.化石燃料的大量燃烧使二氧化碳的全球平 对河边蔬菜中重金属污染情况进行了调查，结 衡受到严重干扰 果如下表所示： D.大力植树造林、开发清洁能源有助于维持 平均重金属含量(mg·kg 蔬菜种类 生物圈中碳循环的平衡 Pb Hg As Cd 3.下图为部分碳循环示意图，下列有关叙述正确 叶菜类 0.43 0.02 0.13 0.06 的是 ( 瓜果类 0.04 0.04 0.02 0.03 ③ 生产 根菜花 0.12 0.03 0.05 ⑦ 6 下列相关叙述中不正确的是 ( A.由生产者、Ⅱ、Ⅲ、V构成的食物链中，能量 A.圭塘河边土壤环境中重金属Hg、Cd含量可 是单向流动、逐级递减的 能很低 B.生产者为第一营养级，①②⑥⑧过程的能 B.重金属Pb、As和Cd更容易在叶菜类蔬菜 量之和为生产者固定的总能量 中富集 C.①⑦⑧过程以C0,2的形式进行，②③④⑤ C.蔬菜中的重金属沿食物链富集到人体中， ⑥过程以含碳有机物的形式进行 可能造成人体重金属中毒 D.根瘤菌与豆科植物互利共生时，其生命活 D.蔬菜中的重金属元素沿食物链传递，能较 动所需的有机碳来自⑥过程 快地回归到非生物环境 选择性必修第二册·RJ黑白题52 6.(2023·四川成都模拟预测)我国南方在5月 压轴挑战 初到10月下旬期间种植早稻和晚稻两季，其 7.为积极应对全球气候变化，我国政府在 余时间是不种植农作物的冬闲期。科研人员 2020年的联合国大会上宣布，力争在 为提高双季稻产量及稻田的经济产出，在冬闲 2060年前实现“碳中和”，碳中和是指C02排 期的稻田中分别种植紫云英（是一种豆科植 放量与C0,吸收量大致相等。如图A~D代 物，根系中有大量固氮菌存在)和油菜，紫云 表生态系统的组成成分，①~⑥代表相应的 英全株翻耕、油菜收获籽粒后的秸秆以切碎方 生理或生产活动过程。回答下列问题： 式来还田处理。图1是在早、晚稻成熟期对土 CO. 壤取样，并在实验室测得的土壤微生物分解有 机碳能力的相对值，图2是不同种植模式下， ④ 动植物遗体和排出物 晚稻收获后测得的土壤有机碳总量，表格是水 稻产量（单位：kg·hm2)。请回答下列问题： B 煤、石油 ☐早稻☐晚稻 (1)在自然生态系统中，A通过① 1.0 23.00 22.00月 摄取碳的速率，与通过生物的 游0 21.00 20.00 19.00 呼吸作用和分解作用，释放碳的速率大 18.00 紫云英 油菜 对照 紫云英油菜 对照 致相等，可以自我维持碳循环的平衡。 图1 图2 (2)温室效应最主要的原因为来自图中的 稻季 早稻 晚稻 (填序号①~⑥)，下列做法不 紫云英 8230 8160 符合“低碳经济”理念的是 (填 油菜 8035 7880 序号a~d)。 对照 7875 7745 a.改造或淘汰高能耗、高污染的产业 (1)从生态系统成分分析土壤微生物可能属 b.大力发展火力发电 于 紫云英与固氮菌是互 c.研制和开发新能源代替传统能源 利共生关系，互利共生是指 d.优化建筑结构，增强室内采光，减少照 (2)本研究的“对照”组的处理措施是 明用电 (3)D、C获取碳元素的方式是 ,它 (3)图2结果表明，种植紫云英的比种植油菜 们通过食物链（网）取食并利用，从而将 的土壤中有机碳积累量高，从微生物分解 碳元素以 的形式进行传递。 能力和还田方式上分析，最可能的原因是 (4)光作为生态系统的 (填组成 。综合 成分)，在维持碳平衡的过程中有着重要 上述图表，种植油菜与种植紫云英的土壤 作用，光可为生产者摄取碳提供 还可作为信息调节生产者、 中都有较多的有机碳积累，但冬闲期种植 消费者、分解者的生命活动。 紫云英比种植油菜更有利于水稻增产，从 物质循环的角度分析，原因是 进阶突破拔高练P12 第3章黑白题53消耗的能量+种群I同化的能量+被分解者分解的能量+种群Ⅱ未利用的 能量，根据题图中数据可知，种群Ⅱ全部生物呼吸作用消耗的能量=111× 105(种群Ⅱ同化的能量)-15×10（种群I同化的能量）-被分解者分解的 能量-41.5×10（种群Ⅱ未利用的能量），所以种群Ⅱ全部生物呼吸作用消 耗的能量小于5.45×10？kJ,C错误：初级消费者用于生长、发育和繁殖的能 量=同化量-呼吸消耗量=(15-9)×10=6×10°kJ,D正确。故选AC。 6.(1)流入分解者和未利用(2)116.618.8%4.6（3)25X/(1+ 4a) 解析：(1)同化量=呼吸散失的能量+用于自身生长、发育和繁殖的 能量，用于自身的生长、发育和繁殖的能量包括流入分解者、未利用 和流人下一营养级的能量。(2)题图1中，生产者光合作用固定的太 阳能和有机物输入的能量和是输入该生态系统的总能量。生产者的 同化量为3×103+14×103+70×103+23×103=110×103kJ/(m2·y)。 第二营养级为植食性动物，从外界输入的有机物中同化的能量为2× 103k/(m2·y),植食性动物的总同化量为14×103+2×103=16× 103kJ/(m2·y),因此植食性动物传递给肉食性动物的能量为16× 103-0.5×103-5.5×103-7×103=3×103kJ/(m2·y),肉食性动物的能 量去向之和为0.1×103+0.3×103+2.1×103+5.1×103=7.6×103kJ/ (m2·y),则输入的有机物被肉食性动物同化的能量为7.6×103-3× 103=4.6×103kJ/(m2·y),因此输入该生态系统的能量值是110× 103+2×103+4.6×103=116.6×103kJ/(m2·y)。第二营养级的同化 量为16×103kJ/(m2·y),第二营养级传递到第三营养级的能量为 3×103kJ/(m2·y),因此第二营养级到第三营养级的能量传递效率 为3÷16×100%≈18.8%。根据上述计算可知，肉食性动物需通过有 机物输入补偿的能量值为4.6×103kJ/(m2·y)。(3)假设需要消耗 甲的能量为m,若求至少需要消耗甲的能量，需按传递效率20%计 算，则20%ma+20%×20%m(1-a)=X,解得m=25X/(1+4a)。 7.(1)群落（或生物群落）能量流动（(2)总光合(3)消费者和分解 者ATP海参活动能力弱，活动范围小(4)6.3不能(5)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(6)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） 解析：(1)生物群落是指一定自然区域内所有生物的总和，因此，小型 浮游植物、各种藻类和海参等生活环境中的全部生物共同构成了生 物群落。题图中箭头在不同生物间多是单向流动的，故代表了能量 流动的方向。(2)通常在生态系统中，生产者（植物）能够通过光合 作用制造有机物，并将光能储存在有机物中，为自身和其他生物提供 食物和能量，流经该生态系统的总能量主要来源于植物总光合作用 的能量。(3)以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参属于生态系统 组成成分中的消费者和分解者：海参呼吸作用释放的能量可以储存 在ATP中（少部分），其余以热能形式散失（大部分）：估算海参种群 密度时常用样方法，原因是海参活动能力弱，活动范围小。(4)相邻 营养级的传递效率=下一营养级的同化量÷上一营养级的同化量× 100%,结合题图可知，由M到N的能量传递效率为386÷(3281+ 2826)×100%≈6.3%；能量沿食物链流动时是单向流动（不能循 环)、逐级递减的，该生态系统中的能量不能在M和遗体残骸间循环 流动。(5)养殖的海带数量过多，造成牡蛎减产，从种间关系的角 度分析，原因是海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，产 量降低。(6)群落结构是由群落中的各个种群在进化过程中通过相 互作用形成的，主要包括垂直结构和水平结构，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 是能充分利用空间和资源维持生态系统的稳定性；由于空间和资源 是有限的，所以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，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)。 选择性必修第二册·RJ 第3节生态系统的物质循环 白题基础过关练 1.B解析：物质循环具有全球性，故此处的生态系统是指地球上最大 的生态系统—生物圈，而非具体的某一生态系统，A、C正确：参与 物质循环的是组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，B错误；物质循 环是指物质不断地从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环 境之间的循环过程，具有反复性和循环性，D正确。故选B。 2.C解析：生产者可以通过光合作用吸收C02,也能通过呼吸作用释 放C02:消费者和分解者都可以通过呼吸作用释放C02:生产者和消 费者的代谢废弃物及遗骸都会被分解者分解，最终归还无机环境。 因此题图中甲是分解者，乙是消费者，丙是生产者，A错误：碳元素以 有机物的形式在丙（生产者）→乙（消费者）→甲（分解者）所示的渠 道（并非食物链）中流动，B错误：稳定的自然生态系统中，大气中的 C0,通过④光合作用（或化能合成作用）过程进入生物群落的量是相 对稳定的，C正确：化石燃料的大量开采与使用增加了C02的排放， 加剧了温室效应，而①过程代表的是分解者的分解作用，D错误。故 选C。 3.C解析：生物群落主要通过生产者的光合作用吸收无机环境中的 C02,主要通过生物的呼吸作用释放C02,A正确：若碳释放量远远大 于碳吸收量会导致大气中C0,增多，引起温室效应，B正确：物质循 环具有全球性的特点，A时期陆地生态系统碳吸收量等于碳释放量， 但海洋对于调节大气中的碳含量仍起着非常重要的作用，C错误； B时期大量植树造林可增加碳吸收量，使碳的吸收量和释放量趋于 平衡，D正确。故选C。 4.C解析：水绵对N大量吸收后将N转化为有机物，不会蓄积N元 素，A错误；因为富集到生物体内的元素往往转化成难分解的化合 物，故生物富集的元素的循环与碳元素的循环过程不完全相同，B错 误；通过食物链，生物富集的物质最终会积累在食物链的顶端，食物 链顶端生物的体内浓度较大，C正确：生物富集的元素的循环也具有 全球性，D错误。故选C。 5.D解析：生物富集指某些在自然界不能降解或难降解的化学物质， 在环境中通过食物链的延长和营养级的增加在生物体内逐级富集， 浓度越来越大的现象。题表中数据表明DDT具有生物富集现象，表 中所列消费者中乌鳢的DDT含量最多，故其营养级最高，A正确：能 量流动具有逐级递减的特点，水生植物为第一营养级，所含能量最 多，浮游动物和鲫鱼体内的DDT的含量接近，因此浮游动物和鲫鱼 可能属于同一营养级，B正确；DDT可以通过水和生物迁移等途径扩 散到世界各地，因此，这种现象具有全球性，C正确：DDT随食物链单 向移动，并逐渐在生物体内聚集，因此与碳循环过程不完全相同， D错误。故选D。 6.D解析：在生态系统中，物质是能量的载体，使能量沿着食物链 (网)流动，能量作为动力，使物质在生物群落与非生物环境之间往复 循环，使不易分解的物质沿食物链（网）富集，A项正确；物质是可循 环的，生物圈不需要从外界获得任何物质补给，就能长期维持其正常 功能，B项正确：在生态系统中，能量流动、物质循环和生物富集均可 沿着食物链和食物网进行，C项正确：通过绿色植物的光合作用、生 产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用等，才能完成生态系统 的碳循环，D项错误。 7.C解析：能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，它们同时进 行，彼此相互依存，不可分割，A正确：镉等重金属会随着食物链和食 物网进行积累，出现有害物质的生物富集现象，B正确：题图中②可 表示各种生物呼吸作用散失的热能，⑤表示各种生物呼吸作用产生 的C02被生产者利用，能量流动是单向的，因此⑤仅能表示物质循 环，不能表示能量流动，C错误；若题图中物质循环表示碳循环，则碳 在③④过程中主要以含碳有机物的形式传递，D正确。故选C。 黑白题18 四解题指导 题图中①为生产者进行光合作用，②为呼吸作用，伴有能量的散 失，③④为摄食过程，能量也流入相应的营养级，⑤为分解者的分 解作用。 8.B解析：探究土壤微生物的分解作用的实验中，对照组的土壤不做 处理（自然状态），A正确：实验组的土壤在进行处理时，尽可能排除 土壤微生物的作用，同时要尽可能避免土壤理化性质的改变，将土壤 用塑料袋包好，放在100℃烘箱中处理1h,会导致土壤中水分丧失， 使土壤的理化性质改变，B错误，C、D正确。 9.D解析：该实验的自变量是土壤的湿度和是否灭菌，因变量是落 叶分解程度，A正确：题中表格有两个自变量：土壤是否灭菌和土壤 的湿度，因此可以探究不同土壤湿度条件下土壤微生物对落叶的分 解作用，B正确；作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理，防止落叶 中的微生物影响实验结果，C正确；1、3组土壤灭菌，没有微生物分解 落叶；2、4组没有灭菌，土壤中有微生物分解落叶，只是在湿润和较 干燥的环境中分解程度不同，D错误。故选D。 四名师点睛 分析题文和表格：该实验的自变量是土壤的湿度和是否灭菌，4个 实验组相互对照；落叶上面也有微生物，也可以分解自身，所以也 应该进行灭菌处理；因为1、3组土壤灭菌后，土壤中微生物被杀 灭，无法分解落叶，2、4组没有灭菌，存在微生物，但因其土壤的湿 润条件不同，落叶的分解程度也不相同。 重难聚焦 10.A解析：由过程①②可知，乙表示生产者，X表示二氧化碳，生产者 可通过光合作用固定二氧化碳，通过呼吸作用排出二氧化碳，A正 确：甲、丁依次表示分解者、消费者，该生态系统包含的食物链条数 无法判断，B错误：碳循环指碳元素在生物群落与无机环境之间的 循环，C错误：碳循环具有全球性的特点，碳元素通过题图所示过程 进行全球性循环，D错误。故选A。 黑题应用提优练 1.A解析：分解作用是通过分解者的代谢将有机物分解为无机物，有 助于生态系统的物质的循环，能量不能循环，A错误；淤泥沼泽土壤 中缺氧，抑制了微生物的有氧呼吸，减少有机物分解，有机物质积累 量增加，可用于开发有机肥料，B正确：若没有细菌、真菌等分解者 的分解作用，动植物遗体和动物排遗物就会堆积如山，生态系统就会 崩溃，C正确：与北方针叶林相比，温带落叶林气温较高有利于其分 解者的分解作用，因此分解作用较强，D正确。故选A。 2.B解析：在碳循环过程中，通过光合作用、化能合成作用实现了碳元 素进入生物群落的过程，而通过细胞呼吸可以使碳元素从生物群落 返回到无机环境，因此，与碳循环有关的生理活动有光合作用、化能 合成作用和细胞呼吸等，A正确；碳在生物群落和无机环境之间主要 以二氧化碳的形式循环，而碳循环是指碳元素在生物群落和无机环 境间往复循环的过程，B错误：化石燃料的燃烧会释放大量的二氧化 碳，使二氧化碳的全球平衡被打破，从而引起温室效应，使得全球温 度升高，使生产、生活受到严重干扰，C正确；大力植树造林、开发清 洁能源可缓解温室效应，有助于维持生物圈中碳循环的平衡， D正确。 3.C解析：题图中由生产者、Ⅱ（初级消费者）、Ⅲ（次级消费者）构成 食物链，而Ⅳ是分解者，不参与食物链的组成，A错误；生产者为第 一营养级，①过程的能量为生产者固定的总能量，B错误：途径①主 要是通过绿色植物的光合作用吸收C02实现的，途径⑦⑧是通过分 解者和生产者的呼吸作用释放C0,实现的，故①⑦⑧过程以C0,的 形式进行，②③④⑤⑥过程在生物群落中以含碳有机物的形式进行， 正本参考答案 C正确：根瘤菌是消费者，因此它与豆科植物互利共生时，其生命活 动所需的有机碳应该来自②，而不是⑥，D错误。 4,A解析：题图中①代表光合作用和化能合成作用、③代表细胞呼吸， ③主要是有氧呼吸，A错误：①~④过程表示生物环境中的碳循环， 伴随能量的流动过程，即伴随能量的输入、传递、转化和散失，B正 确：碳进人生物群落是以C02的形式，返回无机环境也是以C02的形 式，碳在非生物环境和生物群落之间的循环形式主要是C02,C正 确：C02在大气圈与水圈的界面上通过扩散作用相互交换，从而完成 碳循环的自我调节，D正确。故选A。 5.D解析：据题表可知，重金属Hg、Cd在蔬菜中的含量较低，故推测 圭塘河边土壤环境中重金属Hg、Cd含量可能很低，A正确：据题表可 知，重金属Pb、As和Cd在叶菜类中的平均含量最高，说明重金属 Pb、As和Cd更容易在叶菜类蔬菜中富集，B正确；重金属很难被生 物分解，蔬菜中的重金属沿食物链富集到人体中，可能造成人体重金 属中毒，C正确：蔬菜中的重金属元素沿食物链传递，可以通过分解 者的分解作用回归到非生物环境，但速度较慢，D错误。故选D。 6.(1)分解者、生产者和消费者两种生物共同生活在一起，相互依存， 彼此有利(2)在冬闲期稻田中不种植任何作物(3)种植紫云英 和油菜的稻田中微生物分解能力相当，紫云英全株还田输入土壤的 有机物会更多种植紫云英的模式能为植物提供可以吸收利用 的N,有利于光合作用提高产量（或种植油菜的土壤中N供应不足） 解析：(1)从生态系统成分分析，大多数土壤微生物营腐生生活，属 于分解者；土壤微生物还可能属于生产者（如硝化细菌）和消费者 (如营寄生生活的细菌)。互利共生是群落水平的种间关系，是指两 种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。(2)该实验处理组是 在冬闲期稻田中种植紫云英和油菜，根据对照原则，对照实验应该在 冬闲期稻田中不种植任何作物。(3)题图2结果表明，种植紫云英的 土壤中有机碳积累量比较高，结合题图1分析，微生物对种植紫云英 和油菜的稻田分解能力相当，但还田方式上，紫云英是“全株”，油菜 是收获籽粒后的“秸杆”，其最可能的原因是紫云英全株还田输入土 壤的有机物多。根据题图2和题表可知，种植油菜的土壤中有较多 的有机碳积累，但该模式下晚稻增产效果不明显，再结合题干信息 “紫云英是一种豆科植物，根系中有大量固氨菌存在”可知，可能的原 因是种植紫云英的模式能为植物提供可以吸收利用的N,有利于光 合作用提高产量（或种植油菜的土壤中N供应不足）。 四解题指导 根据题图1分析，与对照组相比，在早稻和晚稻田种植油莱和紫 云英后，土壤中微生物分解有机碳的能力都增强了，且在早稻田 里种植紫云英比种植油莱增加得更多。 根据题图2分析，与对照组相比，种植紫云英和油莱的土壤中土 壤有机碳都增加了，且种植紫云英的土壤增加得更明显。 根据题中表格分析，与对照组相比，在种植油菜和紫云英的田里， 早稻的产量都增加了，且在种植紫云英的田里增加更多；在种植 紫云英的田里晚稻的产量也增加了，但是在种植油菜的田里，晚 稻的产量增加不明显。 压轴挑战 7.(1)光合作用和化能合成作用(2)⑥b(3)摄食（或捕食） (含碳)有机物(4)非生物成分动力 解析：(1)A和大气中的C02之间是双箭头，因此A是生产者，在自 然生态系统中，A通过①光合作用和化能合成作用摄取碳的速率，与 生物通过呼吸作用和分解者的分解作用释放碳的速率大致相等，可 以自我维持碳循环的平衡。(2)温室效应主要是由于现代化工业社 会过多燃烧煤炭、石油和天然气产生的C0,和大量排放的汽车尾气 中含有的CO2进入大气造成的，即题图中的⑥。改造或淘汰高能耗、 黑白题19 高污染的产业，能减少C02的排放，符合“低碳经济”理念；大力发展 火力发电，煤等燃料燃烧会产生大量的C0,、空气污染物等，不符合 “低碳经济”理念：研制和大力发展新能源，能减少空气污染物、 C02的排放，符合“低碳经济”理念；优化建筑设计，推广节能建筑，能 节约用电，从而减少C0,的排放，符合“低碳经济”理念。故选b。 (3)据题图可知，D、C分别表示初级消费者和次级消费者，它们都属 于异养型生物，获取碳元素的方式是捕食上一营养级，并以有机物的 形式在生物群落中传递。(4)光作为生态系统的非生物成分，在维持 碳平衡的过程中有着重要作用，生产者通过光合作用将C02合成有 机物，同时将光能转化为化学能，储存在有机物中，因此光可为生产 者摄取碳提供动力，还可作为信息（或物理信息）调节生产者、消费 者、分解者的生命活动。 第4节生态系统的信息传递 白题基础过关练 1.D解析：蜜蜂通过舞蹈告知同伴蜜源的方位是通过动作来传递信 息，这是行为信息在种群层次上的传递，说明种群内部的正常生活离 不开信息的传递，A正确：狼通过兔子散发的气味跟踪、捕食兔子，这 是化学信息在群落层次上的传递，这说明信息传递能调节种间关系， 维持生态系统的稳定，B正确：莴苣种子萌发需要接收某种波长的光 信号，光信号属于物理信号，这是物理信息在个体层次上的作用，说 明个体生命活动的正常进行离不开信息的传递，C正确：生态系统中 信息传递依赖于个体、种群和群落层次，一般是双向的传递过程，而 个体内部的信息传递可以发生在细胞间，D错误。故选D。 2.D解析：“我最闪亮”：孔雀开屏的求偶炫耀属于行为信息，A错误； “我的地盘”：美洲猎豹撒尿标记自己的领地，属于化学信息，B错误： “臭名昭著”：野生海芋释放臭味吸引蚊子前来，帮助传粉，属于化学 信息，C错误；“温柔陷阱”：捕虫草产生香甜的分泌液，引诱昆虫前来 并将昆虫捕食，属于化学信息，D正确。故选D。 3.C解析：根据题干信息可知，该求偶行为利用的主要信息是动作，而 不是颜色（用墨水改变垂囊的颜色后，雌性仍被雄性吸引），所以该信 息属于行为信息。 4.C解析：由“放在距雄蟑螂55cm的位置”可知，蟑螂的性外激素具 有挥发性，A不符合题意；由“在1min内有60%的雄蟑螂被吸引”可 知，蟑螂的性外激素是一种信息素，B不符合题意；本题只涉及蟑螂 一种生物，不能说明信息能调节生物的种间关系，C符合题意：雌蟑 螂分泌的性外激素能吸引雄蟑螂来交尾繁殖后代，说明信息传递能 在种群的繁衍过程中起作用，D不符合题意。 5.C解析：雄虫个体数量减少对雌虫的生殖能力没有影响，但影响出 生率，A正确：诱杀雄虫使该种害虫种群内的性别比例失调，会导致 该种群出生率降低，进而降低害虫的种群数量，B正确；种群密度反 映了种群在一定时期内的数量，但不能反映种群数量的变化趋势，要 想了解种群数量的变化趋势，还需要研究种群的出生率和死亡率、年 龄结构等其他数量特征，C错误：利用昆虫信息素诱捕或警示有害动 物，降低种群密度，属于生物防治，D正确。 黑题应用提优练 1.AD解析：研究发现，斑鳟鱼对以斑鳟鱼为食的水貂粪便有明显的 反捕食行为，而对以鸡肉为食的水貂粪便反应不明显，由此可知，捕 食信息素在捕食者和猎物之间信息传递及共同进化过程中发挥着重 要作用，A正确；水貂捕食斑鳟鱼时存在物理信息的传递，物理信息 包括斑鳟鱼外观、声音，斑鳟鱼的气味属于化学信息，B错误；水貂粪 便对斑鳟鱼所释放的捕食信息素属于化学信息，使斑鳟鱼产生反捕 食反应，没有在水貂和斑鳟鱼之间双向传递，C错误：斑鳟鱼可能通 过降低群体的活动频率、改变活动时间或产生规避行为等避免被水 貂捕食，这些属于对捕食信息素的反应，D正确。故选AD。 选择性必修第二册·RJ 2.D解析：将未交配的雌虫先放到封闭的玻璃管中，性外激素不能向 外挥发，故通过实验1与实验2比较可知，昆虫间进行交流的信息是 一种挥发性的化学物质，A正确：实验1、实验3的自变量为雕虫是否 有腹部，因此据实验1、实验3推测昆虫间进行信息交流的物质是由 昆虫的腹部分泌的，B正确；实验4汽油的作用是干扰雌、雄虫之间 信息的交流，但仍能“捕捉到雄虫”，这说明这种起信息传递作用的化 学物质具有较强的专一性，C正确：农业生产上利用雕虫分泌的物质 诱捕雄虫的方法属于生物防治，D错误。故选D。 压轴挑战 3.(1)通过落叶松挥发的3-蒈烯和水芹烯定位落叶松的位置(2)生 物(S)-α-蒎烯既可以阻止松瘿小卷蛾的雄蛾前来交尾降低出 生率，又能吸引茧蜂前来防治(3)生物的种间关系 解析：(1)根据题表信息，3-蒈烯和水芹烯引诱松瘿小卷蛾雌蛾可 知，松瘿小卷蛾可能是通过落叶松挥发的3-蒈烯和水芹烯定位落叶 松的位置。(2)题表中的挥发物是落叶松分泌的，模拟这些挥发物对 松瘿小卷蛾进行的防治属于生物防治，由于(S)-α-蒎烯既可以阻止 松瘿小卷蛾的雄蛾前来交尾降低出生率，又能吸引茧蜂前来防治，故 其效果最好。(3)由“革腹茧蜂和长体茧蜂通过落叶松挥发的化学 物质定位松瘿小卷蛾，将受精卵产在松瘿小卷蛾的幼虫体内，孵化出 的成虫以植物汁液和花蜜为食”可知，信息可以调节生物的种间关 系，维持生态系统的平衡与稳定。 四名师点睛 本题主要考查学生分析和解决问题的能力，注意区分生物防治和 化学防治。 第5节 生态系统的稳定性 白题基础过关练 1.D解析：生态平衡是指生态系统中各种生物的数量和比例总是维持 在相对稳定的状态，由此可知，生态平衡是生态系统的结构和功能相 对稳定的一种状态，A正确：人们把生态系统维持或恢复自身结构与 功能相对平衡状态的能力，叫作生态系统的稳定性，B正确：生态系 统具有自我调节能力，自我调节能力是生态系统稳定性和生态平衡 的基础，C正确：生态平衡是指生态系统中各种生物的数量和比例总 是维持在相对稳定的状态，生态平衡与生态系统的稳定性通常是相 关联的，D错误。故选D。 2.B解析：生态系统的抵抗力稳定性与生态系统的成分和营养结构的 复杂程度有关，成分和营养结构越复杂，其抵抗力稳定性越高，相应 地，其恢复力稳定性就越低，题中A、C、D选项中的生态系统，都是向 着成分和营养结构复杂化的方向发展，而B选项中生态系统是趋向 单一化（只让某种牧草生长）发展，其抵抗力稳定性降低。 3.B解析：遭到破坏，恢复原状，体现的是生态系统的恢复力稳定性， A错误；苔原生态系统的物种数量相对较少，抵抗力稳定性较弱，因 为环境条件恶劣恢复力稳定性也较弱，B正确：热带雨林遭到严重砍 伐后，其恢复力稳定性较弱，C错误：外来物种的引进不一定能提高 生态系统的稳定性，还有可能破坏生态系统，D错误。故选B。 4.D解析：退耕还林、还湖期间，生物组分增多，食物网更复杂，其自我 调节能力更强，抵抗力稳定性增强，恢复力稳定性减弱，A正确：雾霾 现象的自行退去说明生态系统能够维持相对稳定，其原因是生态系 统具有自我调节能力，B正确：与竞争进化相比，协同进化更有利于 生态系统各组分之间物质循环效率的提高，有利于加强系统自身的 自组织能力，有利于维持生态系统的有序性和多样性，更有利于维持 生态系统稳定性，C正确：要使单一作物的农田生态系统保持稳定， 需要不断施肥、灌溉、控制病虫害，这是因为被人类利用强度较大的 生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构和 功能的协调，D错误。故选D。 黑白题20