1、生态系统的物质循环 (20分钟70分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分)1.(2020温州高二检测)从生态系统的物质循环角度看，人体内碳元素的根本来源是()A.大气中的CO2 B.生产者C.分解者D.消费者【解析】选A。从同化作用角度考虑人是异养型生物，体内的碳元素直接来源于食物中的有机物，而食物中的有机物归根结底来源于植物的光合作用，光合作用产生的有机物中碳的来源是大气中的CO2。2.(2020太原高二检测)对生态系统中能量流动和物质循环的理解，错误的是()A.能量流动是单方向的，物质是循环流动的B.能量流动和物质循环是两个独立的过程C.能量流动和物质循环都是沿食物链和食物网进行
2、的D.能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程【解析】选B。能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，物质循环具有循环性、全球性的特点， A正确。物质是能量的载体，能量是物质循环的动力，两者密切联系、相互依存， B错误。生态系统的能量流动和物质循环都是沿食物链和食物网进行的， C正确。能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程， D正确。3.如图是自然界碳循环的简图。图中的甲、乙、丙各代表什么()A.甲为生产者，乙为分解者，丙为消费者B.甲为消费者，乙为分解者，丙为生产者C.甲为分解者，乙为生产者，丙为消费者D.甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者【解析】选A。
3、甲能利用大气中的CO2，所以甲是生产者。甲、丙都有碳流向乙，所以乙为分解者。丙接受来自甲的碳，是异养生物，但不是分解者，所以丙是消费者。4.(2020大同高二检测)图a、b分别是农村和城市生态系统的生物量(生命物质总量)金字塔示意图。下列叙述正确的是 ()A.两个生态系统的两大重要功能是能量流动和物质循环B.两个生态系统的营养结构均由三个营养级组成C.图b可表示能量金字塔，也可表示个体数量金字塔D.流经两个生态系统的总能量均是其植物所固定的太阳能【解析】选A。两个生态系统的两大功能是能量流动和物质循环，A正确。在两个生态系统中，图示的是生命物质总量金字塔，不是能量金字塔，营养结构中不一定只有三
4、个营养级，或许更多，B错误。营养级越高，能量越少，图b不能表示能量金字塔， C错误。流经农村生态系统的总能量为植物所固定的太阳能，由于城市生态系统中耕地较少，生产者中能提供食物的较少，流经城市生态系统的能量中，外界有机物输入较多， 例如：市民吃的蔬菜、水果、面粉等食物均为外来输入，D错误。5.(2020全国卷)土壤小动物对动植物遗体的分解起着重要的作用。下列关于土壤小动物的叙述，错误的是()A.调查身体微小、活动力强的小动物数量常用标志重捕法B.土壤中小动物类群的丰富度高，则该类群含有的物种数目多C.土壤小动物的代谢活动会影响土壤肥力，进而影响植物生长D.土壤小动物呼吸作用产生的CO2参与生态
5、系统中的碳循环【解析】选A。本题综合考查群落的物种组成、丰富度及其相关实验、生态系统的碳循环。调查身体微小、活动力强的小动物数量通常用取样器取样法，A项错误；丰富度是衡量群落中物种数目多少的指标，因此土壤中小动物类群的丰富度高，则该类群含有的物种数目多，B项正确；土壤小动物多为分解者，其代谢活动能分解有机物，产生无机盐，可以供植物吸收利用，C项正确；土壤小动物呼吸作用产生的CO2可以参与生态系统中的碳循环，且在碳循环中发挥重要作用，D项正确。6.“落红不是无情物，化作春泥更护花”体现了生态系统中物质循环的原理。根据这一原理，下列叙述正确的是()A.物质循环中的“物质”指的是组成细胞的各种化合物
6、B.物质循环中的“循环”是在食物链和食物网之间进行的C.传统农业中的耕地技术可以加快生态系统的物质循环D.物质是能量的载体，物质循环也可以让能量循环利用【解析】选C。物质循环中的“物质”指的是组成细胞的C、H、O、N、P、S等元素，A项错误；物质循环中的“循环”是在生物群落和无机环境之间进行的，B项错误；传统农业中的耕地技术，进行松土，促进分解者的分解作用，进而加快了生态系统的物质循环，C项正确；物质是能量的载体，生态系统的能量流动是单向的，不能循环利用，D项错误。【误区警示】(1)参与物质循环的“物质”是指组成生物体的元素。(2)物质循环流动，能量单向流动不循环，所以不能说能量伴随着物质循环
7、而循环。7.(2020漳州高二检测)科学家把“末日之钟”的时间从晚11点53分调至晚11点55分，警示气候变化构成的威胁“接近核武器的可怕水平”，“温室效应”将给人类带来灾难。下面有关温室效应的叙述不恰当的是()A.化石燃料的燃烧是导致温室效应的主要原因B.碳元素在生物群落和无机环境之间主要以CO2的形式循环C.碳元素在生物群落中主要以含碳有机物的形式存在D.植树造林、退耕还林是解决温室效应的最主要措施【解析】选D。化石燃料的燃烧是导致温室效应的主要原因，A正确。碳元素在生物群落和无机环境之间主要以CO2的形式循环，B正确。碳元素在生物群落中主要以含碳有机物的形式存在，C正确。降低CO2排放是
8、解决温室效应的最主要措施，D错误。8.如图表示生态系统中碳循环的部分过程，下列叙述错误的是()A.A是生产者，D是分解者B.图中箭头可以表示碳元素的流动方向C.碳在过程中都是以有机物的形式进行的D.图中A、B、C、D代表的生物共同构成生物群落【解析】选C。根据生态系统中各组分的关系可知，图中A是生产者，D是分解者，A正确；图中箭头可以表示碳元素的流动方向，B正确；碳在过程中都是以有机物的形式进行的，而在过程中是以CO2的形式进行的，C错误；群落是该环境中所有生物的总和，即由图中A、B、C、D代表的生物共同构成，D正确。【补偿训练】如图表示某农业生态系统部分物质循环过程。该系统获得了鱼、猪、蚕和
9、粮食的全面丰收。下列叙述错误的是()A.丰收的主要原因是各营养级间的能量传递效率高B.蚕粪便喂鱼、鱼粉喂猪均实现了能量的多级利用C.粪便、塘泥作肥料归田，实现了物质循环再生D.图中至少有两条食物链【解析】选A。丰收的主要原因是实现了能量的多级利用，A错误，B正确；粪便、塘泥作肥料归田，实现了物质循环再生，C正确，图中食物链有桑蚕、稻猪等，D正确。9.(2020大庆高二检测)为探究落叶是否在土壤微生物的作用下腐烂，下列各项构成了一个实验设计，其中不符合实验目的的步骤是()A.可选择带有落叶的土壤为实验材料，筛出落叶和土壤B.将落叶平均分成两份，把土壤也平均分成两份C.将灭菌的落叶设为实验组，不做
10、处理的落叶设为对照组D.将落叶分别埋入两组土壤中，观察腐烂情况【解析】选C。分解落叶的微生物往往在含有落叶的土壤中分布较多，所以可选择带有落叶的土壤为实验材料，筛出落叶和土壤，A正确。由实验目的可知，实验分两组，一组实验组，一组对照组，所以要将落叶平均分成两份，把土壤也平均分成两份，B正确。应该把土壤分成两组，将灭菌的土壤设为实验组，不做处理的土壤设为对照组，C错误。将落叶分别埋入两组土壤中，观察腐烂情况，D正确。【补偿训练】一位同学要探究土壤微生物能否分解农药，并尽快得出实验结论，用“敌草隆”(一种除草剂)进行实验：取等量砂土分装于相同的两个容器中，a组高压灭菌，b组不灭菌。下列叙述正确的是
11、()A.向a、b组喷入等量的“敌草隆”，再置于同一恒温箱中培养相同时间B.检测“敌草隆”的消失情况，预计a组的“敌草隆”全部消失，b组的基本不变C.只用砂土实验效果比用几种典型土壤混合后的好D.再增加c组作为对照，不喷入“敌草隆”，其他处理与b组相同【解析】选A。本实验的自变量是有无土壤微生物，而“敌草隆”的使用量和培养条件是无关变量，无关变量应保持一致且适宜，所以应向a、b中喷入等量“敌草隆”，再置于同一恒温箱中培养相同时间，A项正确；a组土壤经过高压灭菌，不含微生物，不能将“敌草隆”分解，预计a组的“敌草隆”基本不变，b组不灭菌，存在土壤微生物，可能将“敌草隆”分解，预计b组的“敌草隆”全
12、部消失，B项错误；不同的土壤，微生物的种类和数量不同，只用砂土实验效果不如几种典型土壤混合后的好，C项错误；本实验是验证土壤中的微生物对农药具有分解作用，若不喷入“敌草隆”，则不能证明土壤中的微生物有此种作用，D项错误。10.如图为生态系统中碳循环的部分示意图，下列说法不正确的是()A.物质循环伴随着能量的流动B.能完成该循环的生物一定含有叶绿体和线粒体C.a、b所示的物质循环具有全球性D.进行a过程的生物是自养型生物【解析】选B。能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，二者是同时进行的，物质作为能量的载体，使能量沿着食物网流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返，
13、A正确；能完成该循环的生物既可以进行呼吸作用，又可以进行光合作用，因此属于植物或蓝藻，蓝藻属于原核生物，没有叶绿体和线粒体，但具有有氧呼吸酶和光合作用相关酶，因此可以完成该循环，B错误；图示为生态系统中的碳循环，具有全球性，C正确；进行光合作用或化能合成作用过程的生物均可以自主合成有机物，以供自身所需，因此是自养型生物，D正确。【互动探究】(1)若上题图中a、b分别代表某些生物的生理活动，则分别指什么生理活动？提示：a过程为利用空气中的二氧化碳合成糖类，即光合作用或者化能合成作用；b过程为分解糖类产生二氧化碳，即呼吸作用和分解作用。(2)上题图中b过程除了代表某些生物的生理活动，还可以代表什么
14、？提示：化石燃料的燃烧。二、非选择题(共2小题，共30分)11.(15分)图1是生态系统的碳循环部分示意图，其中甲、乙、丙、丁组成该生态系统的生物群落；图2是一个由5种生物组成的食物网；图3所示为桑基鱼塘农业生态系统局部的能量流动，图中字母代表相应能量。据图回答以下问题：(1)物质循环与能量流动之间的相互内在关系是_。(2)图1中缺少两个重要过程，请用文字和箭头的形式补充：_、_。(3)若图2中的乙大量减少，则短期内戊的数量会_。(4)图3中的C和B1+C1+D1可表示桑树和蚕用于_的能量。蚕沙(粪便)投入鱼塘供给鱼食用，蚕沙中同化的能量属于第_营养级所含的能量。【解析】(1)物质循环以能量流
15、动作为动力，能量流动以物质循环作为载体。(2)图1中，丁是生产者，甲和乙是消费者，丙是分解者，因此图中还缺少无机环境丁的光合作用过程和甲丙的分解作用过程。(3)图2中，若乙数量大量减少，则丙同化的能量增多、个体数量增加，进一步导致戊数量增多。(4)图3中，流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量，应是A；桑树呼吸作用所散失的热能可用B表示，图中的C表示净光合作用，是桑树生长、发育、繁殖等生命活动所需的能量，B1+C1+D1等于蚕用于自身生长、发育、繁殖等生命活动的能量。蚕沙中所含的能量是蚕未同化的能量，仍属于其上一个营养级，即属于第一营养级所含的能量。 答案：(1)物质循环以能量流动作为动
16、力，能量流动以物质循环作为载体(2)无机环境丁甲丙(3)增加(4)自身生长、发育、繁殖等生命活动一12.(15分)如图为生态系统碳循环示意图。近年来大气中CO2含量持续增长，成为当前人们最关心的环境问题之一。科学工作者利用动植物遗体和动物的排遗物，在没有氧气的情况下高温处理，制成“生物炭”。“生物炭”可以稳定地固定碳元素长达数百年，且具备土壤改良功能。回答下列问题：(1)碳在生物群落与无机环境之间的循环过程，主要通过_、_(填生理过程)来完成。(2)“生物炭”的制作可以使图中_(填序号)产生的_减少，有助于缓解温室效应。(3)当前提倡的“低碳生活”主要指减少图中_(填序号)的CO2排放。(4)
17、在生态系统能量流动过程中，图中产生的能量一部分以_的形式散失，而制作“生物炭”过程，除获得“生物炭”外，还可获得发电燃料和原油代替品，从而提高了_。【解析】(1)碳在生物群落与无机环境之间的循环过程，主要通过光合作用和呼吸作用来完成。(2)图中指的是光合作用，指的是捕食。“生物炭”的制作可以使图中分解者分解作用产生的CO2减少，有助于缓解温室效应。(3)当前提倡的“低碳生活”主要指减少图中化石燃料燃烧产生的CO2的排放。(4)在生态系统能量流动过程中，图中产生的能量一部分以热能的形式散失，而制作“生物炭”过程，除获得“生物炭”外，还可获得发电燃料和原油代替品，从而提高了能量利用率。答案：(1)
18、光合作用呼吸作用(2)CO2(3)(4)热能能量利用率 (10分钟30分)1.(10分)某同学画出三幅表示生态系统部分碳循环示意图，下列分析错误的是()A.三幅图中生产者都是AB.图1中C能加快生态系统的物质循环C.图2中A、B、D、E构成群落，碳在其中流动的形式是有机物D.若图1、图2、图3完整表示碳循环，需补充化石燃料燃烧产生CO2【解析】选A。三幅图中的A分别表示生产者、生产者、二氧化碳库，A错误；图1中C为消费者，能加快生态系统的物质循环，B正确；图2中C为无机环境，其余成分构成生物群落，生物群落中碳元素以含碳有机物的形式流动，C正确；若使图1、图2、图3完整表示碳循环，需补充化石燃料
19、燃烧产生CO2，D正确。【方法规律】碳循环图解中各成分判断技巧(1)判断双向箭头连接的是生产者和大气中的二氧化碳库，其中接收箭头多的是大气中的二氧化碳库，指出箭头多的是生产者。(2)判断生产者和大气中的二氧化碳库后，剩余部分是分解者和各级消费者。区分方法：接收箭头多的是分解者，剩下的都是各级消费者。【实验探究】2.(20分)蚯蚓是森林中的土壤动物之一，主要以植物的枯枝败叶为食。为探究蚯蚓对森林凋落物的作用，研究者做了如下实验。(1)碳元素从无机环境进入生物群落是通过_实现的；从生态系统的功能角度看，蚯蚓的行为促进了_。 (2)研究者选择4个树种的叶片做了不同处理，于69月进行了室外实验。每种叶
20、片置于两个盆中，与土壤混合均匀，将数目相等的蚯蚓置于其中饲养，统计蚯蚓的食物消耗量，结果如表：不同处理蒙古栎杨红松白桦未分解叶2.445.944.795.23半分解叶7.209.428.717.30单位体重蚯蚓日平均食物消耗量mg/(gd)实验所选择蚯蚓生长状况基本一致，其目的是_。为了排除土壤中原有动物和微生物对实验的影响，应该在实验前对土壤进行_处理。据表分析，蚯蚓对半分解叶的消耗量明显_未分解叶的消耗量，在不同叶片中，对_ _最为喜好。由此说明_是影响蚯蚓摄食偏好的主要因素。【解析】(1)碳元素从无机环境进入生物群落是通过光合作用和化能合成作用实现的。从生态系统的功能角度看，蚯蚓将动植物
21、未利用的能量加以利用，同时防止了遗体和排泄物堆积如山，促进了生态系统的物质循环和能量流动。(2)实验选取的蚯蚓生长状况基本一致，目的是排除无关变量(蚯蚓个体差异)对实验结果的影响。为了排除土壤中原有动物和微生物对实验的影响，应该在实验前对土壤进行灭菌处理。由题表可知，蚯蚓对半分解叶的消耗量明显高于未分解叶的消耗量；在不同叶片中，杨半分解叶消耗量最大，可知蚯蚓对杨半分解叶最为喜好。由此可知，叶片的种类和分解程度均对蚯蚓的摄食偏好有影响。答案：(1)光合作用和化能合成作用物质循环(答物质循环和能量流动也可)(2)排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响(或排除无关变量对实验结果的影响)灭菌高于(或大于)杨半分解叶叶片种类和分解(腐解)程度
