1、生态系统的物质循环一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。1(2020全国卷)生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下列有关碳循环的叙述，错误的是()A消费者没有参与碳循环的过程B生产者的光合作用是碳循环的重要环节C土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节D碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环A解析：碳循环是指碳元素在无机(非生物)环境与生物群落之间的循环过程，消费者通过捕食或寄生获得上一营养级生物有机物中的碳，再通过呼吸作用将有机物氧化分解，碳元素以CO2的形式被释放到非生物环境，所以消费者参与了碳循环过程，A错误；生产者进行光合作用将非生物环境中的CO2合成
2、有机物，此过程是碳元素从非生物环境流入生物群落的最主要途径，同时也为生态系统中的消费者和分解者提供了直接或间接的有机物来源，是碳循环的重要环节，B正确；土壤中微生物的呼吸作用将动植物遗体、动物粪便中有机物形式的碳分解成CO2回归非生物环境，这是碳元素从生物群落流回非生物环境的重要一环，C正确；综上分析可知，碳元素主要通过光合作用以CO2的形式从非生物环境流入生物群落，通过各生物成分的呼吸作用又以CO2的形式从生物群落流回非生物环境，D正确。2(2020山东青岛模拟)下图是人们设想的宇宙飞船生态系统模式图。以下叙述不正确的是()A图中B、C、D可表示宇航员所需食物、氧气和水等生活资源B精心设计的
3、密封飞船作为一个独立的生态系统，不需要外界物质和能量供应C分解罐的分解产物E可以向藻类植物提供多种无机盐和二氧化碳D该生态系统营养结构简单，自我调节能力差，需宇航员进行调控B解析：藻类植物在太阳能的作用下，能进行光合作用，合成有机物，并释放氧气，所以题图中B、C、D可表示宇航员所需食物、氧气和水等生活资源，A正确；密封飞船需要外界提供能量，B错误；分解罐的分解产物E是分解者通过其分解作用，将粪便中的有机物等分解成无机物，同时产生二氧化碳，因而可以向藻类植物提供多种无机盐和二氧化碳，C正确；该生态系统涉及的生物种类少，营养结构简单，自我调节能力差，需宇航员进行调控，D正确。3下图是某湖泊生态系统
4、中食物网的部分结构示意图，下列叙述错误的是()A双翅目幼虫和银鱼之间存在捕食和种间竞争关系B黑鱼在该生态系统中处于第四、五营养级C若大量捕捞黑鱼，则会导致两种幼虫数量增加D若水体被重金属污染，则黑鱼体内重金属浓度最高C解析：双翅目幼虫和银鱼均可捕食水蚤，银鱼能捕食双翅目幼虫，二者是种间竞争和捕食关系，A项正确；黑鱼在该生态系统中处于第四、五营养级，B项正确；若大量捕捞黑鱼，则银鱼的数量会增多，银鱼捕食两种幼虫数量增加，导致两种幼虫的数量减少，C项错误；在该食物网中，黑鱼处于最高营养级，重金属能通过食物链富集，则最高营养级的生物体内重金属的浓度最高，D项正确。4下图甲、乙、丙分别代表某生态系统中
5、的三大功能类群生物。下列叙述正确的是()A乙属于第二营养级，均为植食性动物B甲乙和丙的能量传递效率为10%左右C甲、乙、丙分别代表生产者、消费者、分解者D图中箭头仅表示能量单向流动，不能表示物质移动C解析：乙表示消费者，包括处于第二营养级的植食性动物和处于其他营养级的动物等，A错误；丙为分解者，不能参与食物链的组成，且乙表示消费者，而不仅代表第二营养级，B错误；甲、乙、丙分别代表生产者、消费者、分解者，C正确；题图中箭头能表示能量单向流动，也能表示物质移动，D错误。5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
6、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C解析：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，一组为实验组，一组为对照组，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，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。6下图表示生物圈中的碳循环过程，其中A、B、C表示生态系统的不同成分。下列有关该图的分析，正确的是
7、()A图中生态系统中的食物链是ABCB碳从生物群落进入非生物环境的途径是C碳循环具有全球性，磷循环不具有全球性D提高过程有利于维持大气中的碳氧平衡B解析：从题图中可看出，A为分解者，生态系统中的食物链是BC；碳从生物群落进入非生物环境的途径是(生产者的呼吸作用)、(分解者的分解作用)和(消费者的呼吸作用)；碳循环具有全球性，磷循环也具有全球性；提高过程使大气中的CO2含量增加，会破坏大气中的碳氧平衡。7下图表示某湖泊生态系统的部分生物所组成的食物网，相关叙述正确的是()A丙和丁、乙和丁都存在种间竞争关系B若该湖泊受到DDT污染，则甲体内DDT浓度最高C丁每获得1 kJ能量，至少需要甲固定10
8、kJ太阳能D若丙的数量下降，则该生态系统稳定性将下降A解析：甲为生产者，丙和丁都以乙为食物，乙和丁都以甲为食物，故丙和丁、乙和丁都存在种间竞争关系，A项正确；丁为最高营养级，若该湖泊受到DDT污染，由于生物富集效应，丁体内DDT浓度最高，B项错误；若求丁获得1 kJ能量，至少需要生产者固定多少能量，应选食物链最短且能量传递效率按最高计算，因此只考虑甲丁这条食物链，能量传递效率按20%计算，则至少需要甲固定的太阳能是5 kJ，C项错误；若丙的数量下降，它所在的食物链上的位置可能由其他生物取代，故该生态系统稳定性不一定下降，D项错误。二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。8下
9、图是“果畜沼”循环农业模式的简图，该模式兼顾了农业的经济效益、社会效益和生态效益，优化了农业生态系统的结构和功能。下列相关叙述错误的是()A长期使用沼液和沼渣的土壤中有机质含量显著提高，微生物活动活跃B动物的同化量有呼吸作用散失和以粪便的形式被分解者利用两种去向C果树和蔬菜为生产者，常采用标记重捕法调查果蔬叶片上蚜虫的种群密度D与传统农业相比，该模式能提高能量传递效率和物质循环再利用率BCD解析：沼渣、沼液中的有机物可被土壤中的细菌、真菌等微生物分解，故长期使用沼液和沼渣的土壤中有机质含量显著提高，微生物活动活跃，A正确；各营养级中同化的能量的去路主要有通过呼吸作用散失和用于自身生长、发育和繁
10、殖被下一营养级利用(最高营养级除外)、流向分解者和未被利用的部分，B错误；因蚜虫具有活动能力弱、活动范围小的特点，因此调查果蔬叶片上蚜虫的种群密度可采用样方法，C错误；该模式能提高能量利用率，但不能提高能量传递效率，D错误。9多营养层次综合水产养殖法(IMTA)是一种全新的养殖方式。例如在加拿大的芬迪湾，人们用网笼养殖鲑鱼，鲑鱼的排泄物顺水而下，为贝类和海带提供养料。下列与之相关的说法中正确的是()A贝类和海带属于生态系统组成成分中的分解者BIMTA有利于物质的循环再生CIMTA的实施提高了能量的利用率，使人类获得了更多的产品D笼养鲑鱼的种群密度远大于野生种群，是由于笼养区域的生产者数量更多B
11、C解析：贝类属于生态系统组成成分中的消费者，海带属于生产者，A错误；由题干给出的实例可知，IMTA有利于物质的循环再生，B正确；IMTA的实施提高了能量的利用率，C正确；笼养鲑鱼的种群密度远大于野生种群，主要是由于笼养区域的其他种群数量更少，鲑鱼能够获得较多的生存空间，D错误。10(2020山东济南模拟)北极熊生活在北极的冰原和浮冰上，海洋食物链中主要以海豹为食，陆地食物链中主要以驯鹿为食，食物网关系如图所示。以下叙述错误的是()A图中的鱼类、北极狐都属于第二营养级B冰原和浮冰不同地段物种组成的差异体现了群落的垂直结构C北极熊滞留在海洋中的时间延长，可使鱼类的数量先减少后趋于稳定D农药DDT随
12、污染的水流进入北极，北极熊体内该物质的浓度最高ABC解析：题图中的鱼类和北极狐都属于第三营养级，A错误；冰原和浮冰不同地段物种组成的差异体现了群落的水平结构，B错误；北极熊滞留在海洋中的时间延长，北极熊以海豹为食，短时间内海豹数量减少，鱼类数量增加，由于鱼类受到食物短缺、天敌存在等影响，最终可使鱼类的数量趋于稳定，C错误；农药DDT随污染的水流进入北极，由于生物富集作用，北极熊作为最高营养级，体内该物质的浓度最高，D正确。三、非选择题11下图为某生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分；A、B、C、D是丙中关系密切的四种生物，其能量所占比例如图所示；下表为该生态系统能量流
13、动数据表(不考虑未利用的能量)。请回答下列问题：营养级从上一营养级固定的能量/(108 kJ)141.015.90.9呼吸消耗的能量/(108 kJ)501.279.113.20.5(1)表中的对应图中_，过程中碳的传递形式是_。(2)据表分析，A与下一营养级的能量传递效率为_。(3)生态系统具有一定的结构，除了甲、乙、丙、丁所示的组成成分外，还包括_。请写出图中的食物链(网)：_。解析：(1)表格中的数据表示的是能量流动，由于没有从上一营养级固定的能量，所以可以判断是生产者，对应图中的乙；表示的是分解者的分解作用，连接的是生物群落与非生物环境，碳元素在生物群落与非生物环境之间循环的主要形式是
14、二氧化碳。(2)A是初级消费者，对应表格中的，第三营养级对应表格中的。能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值，所以A与下一营养级的能量传递效率为15.9141.0100%11.3%。(3)生态系统具有一定的结构，除了甲、乙、丙、丁所示的组成成分外，还包括食物链和食物网。食物链都是从生产者开始的，根据A、B、C、D四种生物的能量所占比例可知，A是初级消费者，B、C是次级消费者，D是三级消费者，由此可写出图中存在的食物网(见答案)。答案：(1)乙二氧化碳(2)11.3%(3)食物链和食物网(或营养结构)12(2020山东模拟)“月宫一号”是我国创建的首个空间基地生命保障人工闭合生态系统，志愿
15、者在该生态系统中完成了为期370天的实验。实验期间在“月宫一号”内种植的粮食、水果和蔬菜等，为该生态系统提供所需的氧气、食物和水；用植物饲养的黄粉虫经加工后为志愿者提供蛋白质等营养物质。(1)“月宫一号”中除植物、作为消费者的黄粉虫和志愿者外，还需具备的组成成分是_。黄粉虫除作为食物外，在该生态系统中还具有的功能是_。志愿者在该生态系统中属于第_营养级。(2)在完全没有太阳光的情况下，“月宫一号”植物舱内需提供用于植物光合作用的人工光源，若选用单色光源，从植物光合作用效率的角度考虑，最有效的单色光是_。植物光合作用固定的光能除了用于自身的生长、发育和繁殖外，其余能量的流向是_。(3)“月宫一号
16、”中，系统各组成成分的数量需保持平衡，以实现水、氧、碳等有效循环。考虑到植物中的纤维素不能被黄粉虫和人利用，可能会导致碳循环效率较低，提出解决该问题的思路：_。解析：(1)“月宫一号”中除植物、作为消费者的黄粉虫和志愿者外，还需具备的组成成分是非生物的物质和能量(或非生物环境)和分解者。黄粉虫除作为食物外，在该生态系统中还具有的功能是加速生态系统的物质循环。植物是生产者，属于第一营养级，黄粉虫以植物为食，是第二营养级，志愿者吃植物和黄粉虫，属于第二和三营养级。(2)红光照射下植物的光合作用效率最大，因此最有效的单色光是红光。植物光合作用固定的光能除了用于自身的生长、发育和繁殖外，其余能量的流向是在呼吸作用中以热能的形式散失。(3)考虑到植物中的纤维素不能被黄粉虫和人利用，可能会导致碳循环效率较低，可以引入分解纤维素的生物或用纤维素酶将纤维素分解以提高纤维素的利用率。答案：(1)非生物的物质和能量(或非生物环境)和分解者加速生态系统的物质循环 二和三(2)红光(或红光和蓝紫光)在呼吸作用中以热能的形式散失(3)引入分解纤维素的生物(或用纤维素酶将纤维素分解)