50 课时作业(四十六) 生态系统的物质循环、信息传递(Word练习)-【高考快车道】2027年高考生物大一轮总复习

**基本信息** 聚焦生态系统物质循环与信息传递，以题组形式构建“概念理解-过程分析-实例应用”逻辑链，融合生命观念与科学思维 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |物质循环|4题（碳/氮循环、湿地碳数据）|图表分析+计算|以碳循环为核心，辐射生产者/分解者作用及物质流动形式| |生物富集|2题（重金属/微塑料）|数据表格解读|基于物质循环原理，阐释有害物质沿食物链积累机制| |分解作用|1题（土壤微生物实验）|实验分析|衔接分解者在物质循环中的桥梁作用| |信息传递|3题（种间关系/生态陷阱）|实例判断|从化学/物理信息切入，关联调节种间关系功能| |综合应用|2题（鹭科鸟类/生物固碳）|情境探究|整合三大功能关系，体现生态观与社会责任|

课时作业(四十六)　生态系统的物质循环、信息传递 (限时:30分钟) 题组一　物质循环的概念、碳循环 1.物质循环是生态系统三大功能之一。下列关于生态系统物质循环的叙述,错误的是 (　) A.元素均以有机物形式在食物网中流动 B.消费者能够加快生态系统的物质循环 C.生产者和分解者是连接无机环境与生物群落间物质循环的桥梁 D.重金属、DDT在能量金字塔的最底端浓度最低,最顶端浓度最高 2.[2025·河南郑州一模] 碳是构成生物体的重要元素之一,生物体和大气的碳含量都长期处于稳定的状态,下图表示大气中的碳循环示意图。下列叙述错误的是 (　) A.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的 B.化石燃料的开采和使用加剧了温室效应,引起全球气候变化 C.①可表示植物光合作用,将CO2转化为有机物储存在植物体内 D.⑤表示分解者,属于第二营养级,能将有机物分解成无机物 3.氮是生物体必需的重要元素,大气中90%以上的分子态氮都是通过固氮微生物的作用被还原为氨,再进一步进入氮循环过程的。部分氮循环过程如图所示,下列叙述错误的是 (　) A.硝化细菌可以利用氨氧化时释放的能量合成有机物 B.消费者可以加快生态系统氮循环的速度 C.开发根瘤菌的多物种共生性可以提高农作物产量 D.浮游植物是氮进入生物地球化学循环的关键环节 4.[2025·安徽合肥模拟] 碳达峰(碳的排放量达到峰值)和碳中和(碳的排放总量等于吸收总量)目标的提出是构建人类命运共同体的时代要求,从全球碳循环的主要途径来看,减少二氧化碳的排放和增加二氧化碳的吸收是实现碳达峰和碳中和的重要举措。研究团队对某河口湿地生态系统的碳循环进行了综合分析。下表显示不同季节碳输入与输出量(单位:gC/m2/yr)。 河口湿地碳输入与输出量季节变化 季节 生产者 总生产量 呼吸量 土壤沉 积埋藏 潮汐输出 春 580 320 120 80 夏 720 450 150 120 秋 480 380 90 60 冬 210 180 30 20 生产者总生产量:生产者制造的有机物总量; 呼吸量:生产者、消费者和分解者的呼吸消耗量。 根据研究数据,下列分析正确的是 (　) A.夏季是该湿地净碳汇(净储存大气CO2的能力)功能最强的季节 B.生态系统碳循环是指CO2在生物群落和非生物环境之间循环往复的过程 C.潮汐输出是影响该湿地碳储存效率的最主要因素 D.消费者的存在可以加快该河口湿地生态系统的碳循环 题组二　生物富集 5.[2026·重庆渝中区月考] 土壤-桑树-家蚕系统(SMSS)可用于修复重金属污染的土壤。图中桑树对重金属元素生物富集系数(BCFs)指的是某种重金属元素在桑树体内与土壤中含量的比值,图中分别表示了桑树和蚕对镉、铅的BCFs值,下列说法错误的是 (　) BCFs植物/土壤 BCFs家蚕/桑叶 镉 铅 镉 铅 叶 0.09 0.07 茧 0.14 0.07 茎 0.24 0.09 蛹 0.35 0.10 根 0.84 0.62 幼虫 1.23 0.25 蚕粪便 1.51 2.65 A.SMSS治理的优点是环境污染小,重金属可以回收利用 B.据BCFs值推测铅比镉更容易在家蚕体内被分解或排出 C.在SMSS系统中,定期清除蚕粪便可缓解重金属对土壤的污染 D.由BCFs值推测铅在蚕结茧过程中浓度增大 6.[2025·辽宁沈阳三模] 农用塑料薄膜聚乙烯(PE)可被PE降解菌分解生成微塑料,微塑料存在生物富集现象。施用N、P等肥料可促进PE降解菌的分解作用。蚯蚓不能消化PE但可通过搅动使PE分布更均匀。下列叙述错误的是 (　) A.蚯蚓的活动有助于PE的分解 B.N、P等肥料的施用会缓解土壤的微塑料污染 C.生物体内的微塑料浓度会沿着食物链逐渐升高 D.微塑料的生物富集现象具有全球性的特点 题组三　探究土壤微生物的分解作用 7.[2025·北京朝阳区一模] 某学生为探究土壤微生物对淀粉的分解作用,分别从公路边的空地和校园花坛内取土壤,制备土壤浸出液甲、乙。用碘液检测甲、乙处理后的淀粉溶液,分别呈蓝色和黄褐色。相关叙述正确的是 (　) A.将土壤灭菌后,加水搅拌,过滤获得土壤浸出液 B.向淀粉溶液中加入土壤浸出液,在室温放置2 min后用碘液检测 C.结果说明公路边空地土壤微生物的淀粉分解作用比校园花坛的弱 D.用斐林试剂检测甲、乙处理后的淀粉溶液,只有前者生成砖红色沉淀 题组四　生态系统的信息传递 8.[2025·河北衡水二模] 信息传递在生态系统中具有重要作用,下列相关叙述正确的是 (　) A.顶芽产生的生长素抑制侧芽生长属于生态系统中的化学信息传递 B.通过喷施白僵菌来杀死多种害虫属于化学防治 C.海豚用超声波进行“回声定位”,体现信息传递具有维持生物体正常生命活动的作用 D.生态系统的物质循环、能量流动和信息传递都是沿着食物链进行的 9.[2025·湖北武汉三模] 戴胜窃听斑鸫鹛的关于捕食者存在等信息的警报叫声,获取对自身生存有价值的信息。与斑鸫鹛共处时,戴胜觅食时间占比显著提高,警戒时间占比下降。戴胜主要在树上觅食,但与斑鸫鹛共处时,地面觅食时间显著提高,能获取到在树上无法得到的中型到大型地下蛹等猎物。下列叙述正确的是 (　) A.戴胜与斑鸫鹛的种间关系为原始合作,双方都从这种关系中获益 B.戴胜生态位的变化,完全是戴胜与斑鸫鹛之间协同进化的结果 C.若斑鸫鹛数量减少,戴胜的觅食效率可能会降低,生态位收缩 D.体现了信息传递在调节种间关系中的作用,且信息传递是单向的 10.[2025·福建厦门二模] 生物在进化过程中形成了利用信息判断栖息地适宜度的能力,但当人类活动或自然变化导致信息与栖息地真实情况脱节时,生物会被诱导至不利于生存和繁衍的栖息地,这种现象被称为“生态陷阱”。下列实例中最符合“生态陷阱”现象的是 (　) A.人类在机场及周边利用声、光等信息驱赶鸟类,导致机场及周边的鸟类减少 B.在水力发电站大坝旁设置鱼类洄游的专用水道,帮助鱼类正常且顺利地洄游 C.靛蓝彩鹀偏好在人为改造的森林边缘筑巢,因捕食者聚集导致繁殖成功率下降 D.珠颈斑鸠偏好在城市的人造设施中筑巢产卵,因天敌较少而数量增加 题组五　能量流动、物质循环、信息传递的关系与应用 11.[2025·山东泰安三模] 谷雨节气天气转温,北方地区的桃花、杏花等开放;南方地区,柳絮飞落,布谷鸟开始鸣叫,牡丹吐蕊,樱桃红熟。自然景物提醒着人们时至暮春了,同时病虫害也进入高发期。下列有关说法正确的是 (　) A.气温升高、布谷鸟鸣叫属于物理信息,农药除虫利用了化学信息 B.布谷鸟属于消费者,它从上一营养级获得10%~20%的能量 C.北方桃花、杏花等的开放,杨絮、柳絮四处飞扬说明信息传递具有双向性 D.在桃园中养鸡、养鸭可实现能量多级利用,提高能量利用率 12.越来越多的证据表明,北极冻原生态系统正因全球变暖、核污染等问题而逐渐消失。下图为北极冻原生态系统中部分生物构成的食物网。已知狼粪便中的能量为M,呼吸作用消耗的能量为R,用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量为N。结合图示分析正确的是 (　) A.狼同化的能量可表示为M+R+N B.北极冻原生态系统动植物种类稀少,营养结构简单,但恢复力稳定性强 C.核污染中某些放射性物质会出现生物富集现象,这种现象具有全球性 D.CO2和有机物在生物群落与非生物环境之间的循环叫作碳循环,碳循环不平衡加剧了温室效应 综合应用练 13.[2025·福建龙岩一模] 鹭科鸟类常在红树林中筑巢。研究人员在福建漳江口红树林保护区研究鹭科鸟类繁殖期巢址选择(如下表),为保护这些鸟类提供科学依据。 鹭科鸟类在集群营巢区巢址 种类 白鹭 池鹭 绿鹭 牛背鹭 植株平均高度/m 2.77 2.8 2.85 2.31 巢平均高度/m 2.14 2.25 2.35 2.31 集群营巢区位置 中央区 边缘区 西南区 东北区 回答下列问题: (1)红树植物树皮富含单宁酸,单宁酸的涩味可以帮助红树抵御植食性动物的取食。该过程释放的单宁酸属于　　　信息,体现了信息传递在生态系统中具有　　　　　　　　　　　　　　　　　作用。  (2)科研人员采用逐个计数法记录鹭科鸟类的种类和数量,与标记重捕法相比,这种统计方法具有的优点是 　。 (3)研究鹭科鸟类的生态位通常需要研究其食物、天敌、　　　　和 　等。  14.[2025·湖北武汉三模] 全球气候变化威胁人类和生物的生存。为实现碳中和,除节能减排外,生物固碳是重要途径,生物固碳可以分为陆地固碳和海洋固碳两种类型。请回答下列问题: (1)陆地森林固碳能力提升后,碳足迹的值将　　　(填“增大”“减小”或“不改变”)。  (2)生物泵是海洋固碳的重要机制,其部分过程如下图所示,浮游植物通过　　　　 　　 固定无机碳,产生的有机碳沿着　　　　　　　　不断传递,这个过程中产生的颗粒有机碳可由海洋表面向深层沉降,实现海洋储碳,但生物泵的效率较低,其原因可能是　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　。  (3)海洋铁施肥被认为是一项可以降低大气二氧化碳含量的地球工程策略。请结合表中的实验数据,推测其原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　,但在北太平洋进行铁施肥对固碳量的影响并不大,其原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　 　　 　　　　　　 　　　　。  地区 初始铁 含量/ (nmol/L) 处理后 铁含量/ (nmol/L) 浮游植物 叶绿素a 变化量/ (mg/m3) 表层海水 二氧化碳 分压变化 量/μatm 赤道 太平洋 0.02 2.0 +3.85 -73 南大洋 0.05 2.9 +21 -130 北太 平洋 0.4 3 +0.01 -6 (4)根据上述信息,分别从海洋固碳和陆地固碳的角度提出缓解全球 气候变化的2条措施:　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　 　　　　 。  学科网（北京）股份有限公司 $ 课时作业(四十六)　生态系统的物质 循环、信息传递 1.A　[解析] 元素并不一定都以有机物的形式在食物网中流动,还可以以无机盐等形式进行流动,A错误;消费者能够加快生态系统的物质循环,B正确;生产者能利用二氧化碳合成有机物,分解者将有机物转化为无机物,生产者和分解者是连接无机环境与生物群落间物质循环的桥梁,C正确;能量金字塔的最底端为第一营养级,最顶端为最高营养级,重金属、DDT在生态系统中具有富集作用,其在第一营养级含量最低,在最高营养级含量最高,D正确。 2.D　[解析] 生产者(主要是绿色植物)通过光合作用吸收大气中的二氧化碳,生产者、消费者和分解者通过呼吸作用产生二氧化碳进入大气,碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行,A正确;化石燃料的开采和使用可以产生大量的CO2,加剧温室效应,引起全球气候变化, B正确;①可表示植物的光合作用,②可表示植物的呼吸作用,通过①能将CO2转化为有机物储存在植物体内,C正确;⑤表示消费者,③表示分解者的分解作用,能将有机物分解为无机物,D错误。 3.D　[解析] 硝化细菌是化能自养型生物,可以通过硝化作用,利用氨氧化时释放的能量将CO2和水合成有机物,A正确;消费者的存在能加快生态系统的物质循环,B正确;根瘤菌能与豆科植物共生固氮,开发根瘤菌的多物种共生性,可使更多植物获得氮,利于植物生长,从而提高农作物产量,C正确;固氮微生物将大气中分子态氮还原为氨,是氮进入生物地球化学循环的关键环节,D错误。 4.D　[解析] 根据题表数据,计算各季节净碳汇可得,春季:580-320-80=180,夏季:720-450-120=150,秋季:480-380-60=40,冬季:210-180-20=10,由此可知,夏季并非净碳汇功能最强的季节,A错误;生态系统碳循环是指组成生物体的碳元素在生物群落和非生物环境之间循环往复的过程,B错误;潮汐输出量(夏120 gC/m2/yr)远低于光合固定量(夏720 gC/m2/yr),潮汐输出不是影响该湿地碳储存效率的最主要因素,C错误;消费者的存在可以加快该河口湿地生态系统的碳循环,D正确。 5.D　[解析] 在土壤-桑树-家蚕系统(SMSS)中,重金属可以被桑树吸收富集,家蚕可以进一步利用桑树等资源,最后重金属可以通过一定的技术手段从桑树、家蚕等生物体内回收利用,A正确;从图中可以看出,家蚕对镉的BCFs值大于对铅的BCFs值,这意味着镉在家蚕体内的相对含量比铅高,即铅比镉更容易在家蚕体内被分解或排出,B正确;在SMSS系统中,蚕粪便中含有从桑树等吸收的重金属,定期清除蚕粪便,可以减少重金属随着蚕粪便重新回到土壤中的量,从而缓解重金属对土壤的污染,C正确;铅在蚕茧中的BCFs值(0.07)小于幼虫中的BCFs值(0.25),说明铅在蚕结茧过程中浓度并没有增大,D错误。 6.B　[解析] 据题干信息可知,蚯蚓的搅动行为可以提高PE在土壤中的分散度,使PE降解菌更容易接触和分解PE,A正确;施用N、P等肥料可以促进PE降解菌的分解作用,从而生成微塑料,故施用N、P等肥料会加剧土壤的微塑料污染,B错误;据题干信息可知,微塑料存在生物富集现象,故生物体内的微塑料浓度会沿着食物链逐渐升高,C正确;微塑料由于其微小的尺寸和难以降解的特性,可以通过风、水等媒介在全球范围内传播,它们可以被各种生物所摄取和积累,从而在全球范围内造成生物富集现象,D正确。 7.C　[解析] 将土壤灭菌后,会导致土壤微生物失活,故不可对土壤灭菌,A错误。2 min时间过短,微生物难以充分分解淀粉,无法反映真实结果,B错误。公路边空地的土壤浸出液(甲)处理后淀粉剩余较多(蓝色),说明其微生物分解作用较弱;校园花坛土壤浸出液(乙)处理后淀粉较少(黄褐色),说明其微生物分解作用较强,C正确。用斐林试剂检测还原糖(淀粉分解产物),甲淀粉分解少,可能不生成砖红色沉淀;乙淀粉分解多,应生成砖红色沉淀,D错误。 8.C　[解析] 顶芽产生的生长素抑制侧芽生长属于植物体内激素调节,并非生态系统中的化学信息传递(发生在不同个体或种群间),A不符合题意;白僵菌是真菌,通过喷施白僵菌来杀死多种害虫属于生物防治,B不符合题意;海豚通过超声波(物理信息)进行定位,体现信息传递具有维持生物体正常生命活动的作用,C符合题意;物质循环在生物群落与无机环境之间进行,信息传递不依赖食物链,D不符合题意。 9.C　[解析] 斑鸫鹛的鸣叫声对戴胜有一定的帮助,但并不能从题中获取戴胜对斑鸫鹛有益的信息,因而不能说明两者的种间关系为原始合作,A错误;戴胜生态位的变化是多种因素共同作用的结果,不仅仅是戴胜与斑鸫鹛之间协同进化的结果,还可能受到其他生物以及环境等因素的影响,B错误;斑鸫鹛的警报叫声对戴胜有帮助,若斑鸫鹛数量减少,戴胜获取捕食者信息等可能受影响,觅食效率可能会降低,其生态位可能会收缩,C正确;信息传递在生物与生物之间一般是双向的,题干中戴胜窃听斑鸫鹛的警报叫声,体现了信息传递在调节种间关系中的作用,但信息传递不是单向的,D错误。 10.C　[解析] 人类在机场及周边利用声、光等信息驱赶鸟类,生物远离机场及周边,不符合“生态陷阱”中生物会被诱导至不利于生存和繁衍的栖息地这一现象,A错误;在水力发电站大坝旁设置鱼类洄游的专用水道,帮助鱼类正常且顺利地洄游,有利于鱼类的生存和繁衍,不符合“生态陷阱”现象,B错误;靛蓝彩鹀偏好在人为改造的森林边缘筑巢,因捕食者聚集导致繁殖成功率下降,符合当人类活动或自然变化导致信息与栖息地真实情况脱节时,生物会被诱导至不利于生存和繁衍的栖息地这一现象,C正确;珠颈斑鸠偏好在城市的人造设施中筑巢产卵,因天敌较少而数量增加,该环境有利于珠颈斑鸠的生存和繁衍,不符合“生态陷阱”现象,D错误。 11.D　[解析] 利用农药来防治病虫害并未利用化学信息,A错误;能量传递效率指的是两个营养级间的同化量的比值,布谷鸟所在的营养级能从上一营养级获得10%~20%的能量,B错误;北方桃花、杏花等的开放,杨絮、柳絮四处飞扬只体现了无机环境将信息传递给生物群落,并没有体现出信息传递具有双向性,C错误;在桃园中养鸡、养鸭可实现能量的多级利用,提高能量利用率,D正确。 12.C　[解析] 狼同化的能量不包括狼粪便中的能量,因此可表示为R+N,A错误;北极冻原生态系统环境恶劣,因此抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较弱,B错误;生物富集是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,这些有害物质可以通过水、大气、生物迁移等途径扩散, 因此生物富集具有全球性,核污染中某些放射性物质会出现生物富集现象,且具有全球性,C正确;碳循环是指组成生物体的碳元素而不是CO2和有机物,在生物群落与非生物环境之间循环往返,D错误。 13.(1)化学　调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定的 (2)避免标记物对鹭科鸟类造成伤害 (3)栖息地　与其他物种的关系 [解析] (1)单宁酸是化学物质,属于化学信息,体现了信息传递能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定的作用。(2)与标记重捕法相比,用逐个计数法记录鹭科鸟类的种类和数量,可避免标记物对鹭科鸟类造成伤害。(3)研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。 14.(1)减小 (2)光合作用　食物链和食物网　微生物的呼吸作用会将有机碳重新分解为无机碳 (3)海洋铁施肥可以提高浮游植物叶绿素a的含量,有利于浮游植物通过光合作用固定更多的CO2,提高海洋储碳量　北太平洋的初始铁含量较高,铁并不是浮游植物光合速率的主要限制因素 (4)海洋铁施肥,提高海洋固碳量;植树种草,提高森林覆盖率;改造植物基因,提升森林固碳能力 [解析] (1)陆地森林固碳能力提升会增加碳吸收,从而降低碳足迹。(2)根据图示,浮游植物通过光合作用固定无机碳,产生的有机碳沿着食物链和食物网不断传递,这个过程中产生的颗粒有机碳可由海洋表面向深层沉降,实现海洋储碳。由于微生物的呼吸作用会将有机碳重新分解为无机碳,因此生物泵的效率较低。(3)海洋铁施肥被认为是一项可以降低大气二氧化碳含量的地球工程策略,根据表中实验数据可知,增加了铁含量以后,赤道太平洋和南大洋的浮游植物叶绿素a的含量显著增加,有利于浮游植物通过光合作用固定更多的CO2,提高海洋储碳量;但在北太平洋进行铁施肥对固碳量的影响并不大,根据表格数据分析,其原因可能是北太平洋的初始铁含量较高,铁并不是浮游植物光合速率的主要限制因素。(4)根据上述信息,从海洋固碳的角度来说,海洋铁施肥,提高海洋固碳量可以缓解全球气候变化;从陆地固碳的角度来说,植树种草,提高森林覆盖率,改造植物基因,提升森林固碳能力,可以缓解全球气候变化。 学科网（北京）股份有限公司 $