1、第四节生态系统中的物质能被循环利用课后训练提升基础巩固1.下列有关物质循环的叙述,正确的是()A.物质只能通过植物的光合作用进入生态系统B.物质只能通过微生物的分解作用返回非生物环境C.物质循环不具有全球性D.非生物环境中的物质能被生物群落反复利用答案:D解析:硝酸盐细菌的化能合成作用也可以使非生物环境中的物质进入生物群落。消费者、分解者、生产者的呼吸作用都可以产生二氧化碳,使碳返回非生物环境。物质循环具有全球性。2.在碳循环中,非生物环境和生物群落相联系的生理作用是()光合作用呼吸作用蒸腾作用化能合成作用A.B.C.D.答案:A解析:在碳循环中,碳进入生物群落要通过自养生物的光合作用和化能合
2、成作用来实现。生物群落中的碳再回到非生物环境中是通过生物的呼吸作用和微生物的分解作用实现的。微生物的分解作用实质就是呼吸作用,包括需氧呼吸和厌氧呼吸两种方式。蒸腾作用是植物水分代谢的一部分,在水循环中有一定的作用。3.在碳循环中,生物群落中的碳元素返回大气的途径是()动植物的呼吸作用植物的光合作用化石燃料的燃烧微生物的分解作用A.B.C.D.答案:D4.下图表示a、b、c三个地区森林土壤有机物的分解状况,则分解者的作用由弱到强依次是()A.a、b、cB.c、b、aC.b、a、cD.a、c、b答案:B解析:由题图可知,a地区落叶供给量最多,土壤中有机物相对含量却最少,说明分解者的分解作用最强,c
3、地区正好相反。5.碳循环是生态系统中常见的物质循环类型之一。下列关于碳循环的叙述,错误的是()A.碳在非生物环境中的存在形式是CO2和碳酸盐,在生物群落中的存在形式是含碳有机物B.碳循环的循环过程只发生在生物群落和非生物环境之间C.生态系统的各种组成成分都参与碳循环过程D.大气中的CO2要变成含碳有机物只能通过绿色植物的光合作用答案:D解析:大气中的CO2要变成含碳有机物可以通过绿色植物的光合作用和自养细菌的化能合成作用。6.气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表所示为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。下列相关叙述错误的是()时期碳吸收量/(kgCa-1)碳释放量/(kg
4、Ca-1)A1.2010141.201014B1.2010141.261014A.生态系统中碳的吸收主要通过光合作用实现,碳的释放主要通过生物的呼吸作用实现B.如果碳释放量远远大于碳吸收量,则会引起温室效应C.生态系统在B时期属于增长阶段,在A时期属于稳定阶段D.B时期大量植树种草可以使碳的吸收量和释放量趋于平衡答案:C解析:B时期碳吸收量小于碳释放量,生态系统处于衰退状态。7.下图为一个生态系统碳循环的模式图,则()A.碳通过光合作用和化能合成作用进入甲B.乙只表示初级消费者C.丙处于最高营养级D.丁主要是微生物答案:A解析:由题图可知,甲为生产者,乙为消费者,丙为分解者,丁为大气中的CO2
5、库,B、C、D三项错误。生产者包括能进行光合作用的生物和能进行化能合成作用的生物(如硝酸盐细菌),A项正确。8.从物质循环的角度分析,人体内的碳元素根本来源于()A.食物中的碳B.大气中CO2中的碳C.燃料中的碳D.非生物环境中的碳答案:B解析:生物体内的碳元素究其根源都是来自生产者从大气中固定的CO2。9.下图是某营养元素循环简图,能代表X、Y、Z三种生物的组合是()A.分解者、消费者、生产者B.消费者、分解者、生产者C.生产者、消费者、分解者D.生产者、分解者、消费者答案:C解析:根据物质循环的特点,非生物的物质和能量首先进入生产者,生产者和消费者之间通过食物关系相联系,且两者都有一部分有
6、机物被分解者分解,再次进入非生物环境中。所以生物X为生产者,生物Y为消费者,生物Z为分解者。10.右图为生态系统的碳循环模式图,下列分析错误的是()A.f表示大气中的CO2库B.该图中有三条食物链C.图中的a一定是自养生物,b、c、d、e一定是异养生物D.碳以有机物的形式由a传到b答案:B解析:题图中所有成分都有碳流向f,只有a能利用f中的碳,所以a为生产者,f为大气中的CO2库,A项正确。a、c、d、e都有碳流向b,所以b应为分解者,c、d、e为异养生物,且不是分解者,所以c、d、e为消费者,题图中只有一条食物链,即acde,B项错误。图中a能利用大气中的CO2,所以一定是自养生物,b、c、
7、d、e不能利用大气中的CO2,所以一定是异养生物(化能自养生物也以大气中的CO2为碳源),C项正确。生产者a将大气中的CO2固定在有机物中,b利用a合成的有机物中的能量,D项正确。11.某生态系统碳循环的部分示意图如下。回答下列问题。(1)图中的字母表示大气中的CO2库,由于许多因素的影响,其含量夏季(填“高于”或“低于”)冬季。(2)CO2被生产者吸收转变成体内物质进入生物群落,再被图中A、B的作用和C的分解作用以及E的燃烧,转变成CO2后再重新循环。若此生态系统中的生物群落处在正常演替过程中,生产者吸收的CO2量(填“大于”或“小于”)整个生物群落排放的CO2量。(3)若将本题图修改为该生
8、态系统的能量流动示意图,可将D的含义改为,其他字母及文字代表的含义不变,还需要修改的地方有:增加“光A”、取消“ED”、。答案:(1)D低于(2)呼吸大于(3)非生物环境取消“DA”解析:(1)题图显示,A、B、C、E均有箭头指向D,说明D表示大气中的CO2库。A、D之间是双向箭头,A、B死的有机物可被C利用,说明A是生产者,C是分解者,进而推知B是消费者,E为化石燃料的燃烧。由于许多因素的影响,特别是夏季植物的光合作用较冬季旺盛,使夏季大气中CO2的含量低于冬季。(2)CO2被生产者吸收,通过光合作用转变成体内的含碳有机物进入生物群落,再被题图中的A(生产者)、B(消费者)的呼吸作用和C(分
9、解者)的分解作用以及E(化石燃料)的燃烧,转变成CO2后再重新循环。若此生态系统中的生物群落处在正常演替过程中,则随着演替的进行,生物的种类和数量,特别是生产者的种类和数量逐渐增多,因此生产者吸收的CO2量大于整个生物群落排放的CO2量。(3)若将本题图修改为该生态系统的能量流动示意图,可将D的含义改为非生物环境,其他字母及文字代表的含义不变。因能量流动起源于生产者固定的太阳能、渠道是食物链和食物网、特点之一是单向流动,所以还需要修改之处有:增加“光A”、取消“ED”、取消“DA”。12.森林生态系统是陆地生态系统的主要类型,它不仅具有改善和维护区域生态环境的功能,而且在全球碳平衡中起着巨大的
10、作用。森林生态系统的碳循环过程如下图所示,请回答下列问题。(1)碳在生物群落与非生物环境之间的循环是以的形式进行的。碳循环不仅仅局限在某一生态系统,而是具有全球性,原因是。(2)森林中自上而下分布有乔木、灌木和草本植物,决定这种现象的主要环境因素是。森林植物的这种分布能增强图中的过程,从而提高群落对环境资源的利用能力。(3)伴随着图中过程的进行,太阳能就输入了生态系统的第营养级中。图中分解者参与的过程是过程。(4)能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,二者相互依存,不可分割。请利用图中某一个过程中的物质变化和能量变化对此加以说明:。答案:(1)二氧化碳大气中的二氧化碳能够随着大气环流在全球范
11、围内流动(2)光照(3)一(4)过程中,太阳能作为动力,使二氧化碳转化成有机物的反应得以进行(或过程中,有机物氧化分解的同时,进行着化学能的释放和转移)解析:(1)碳在生物群落与非生物环境之间的循环是以二氧化碳的形式进行的。由于大气中的二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内流动,因此碳循环不仅仅局限在某一生态系统,而是具有全球性。(2)森林中自上而下分布有乔木、灌木和草本植物,决定这种分层现象的主要环境因素是光照。森林植物的这种分布能增强题图中的光合作用过程,从而提高群落对环境资源的利用能力。(3)伴随着题图中光合作用过程的进行,太阳能就输入了生态系统的第一营养级(生产者)中。题图中分解者参与的
12、过程是过程。(4)在光合作用过程中,太阳能作为动力,使二氧化碳转化成有机物的反应得以进行;在呼吸作用和微生物的分解作用过程中,有机物氧化分解的同时,进行着化学能的释放和转移。因此能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,二者相互依存,不可分割。能力提升1.某地区盛产大桃,但果园大量废弃枝条和落叶乱堆乱放占用土地,被焚烧后污染环境。为解决此问题,区政府建设了“生态桥”工程,将废弃物加工成有机肥后施加到果园土壤中,减轻污染的同时提高了桃的产量。下列相关叙述正确的是()A.“生态桥”工程的实施,促进了果园生态系统的物质循环B.将有机肥施加到果园中,不会改变土壤微生物的组成和密度C.将废弃物加工成有机肥
13、,实现了果树对废弃物能量的循环利用D.果园属于人工生态系统,食物网的复杂性通常高于当地自然生态系统答案:A解析:“生态桥”工程的实施,促进了果园生态系统的物质循环,A项正确。将有机肥施加到果园中,因为有机肥可为微生物提供营养,故有机肥的施入会改变土壤微生物的组成和密度,B项错误。将废弃物加工成有机肥,实现了果树对废弃物的多级利用,而不会使能量循环利用,C项错误。果园属于人工生态系统,物种比较单一,在人的作用下,食物网较为简单,其复杂性不会高于当地自然生态系统,D项错误。2.下图为某生态系统的部分物质循环简图,其中M表示非生物环境。下列相关叙述正确的是()A.若M表示大气中的二氧化碳库,则碳元素
14、在图中过程中是以有机物的形式传递的B.从图中可以看出能量伴随着物质循环而循环C.若M表示大气中的二氧化碳库,则碳元素可在生物群落中反复循环利用D.若M表示非生物环境中的能量,则的能量值为与对应的能量值之和答案:A解析:碳元素在生物群落中是以含碳有机物的形式传递的,A项正确。能量在生态系统中沿食物链单向流动,而不能循环利用,B项错误。碳元素是在非生物环境和生物群落之间反复循环利用的,而不是在生物群落的内部,C项错误。代表的是生态系统中生产者固定的总能量,它不仅包括,还包括消费者通过呼吸作用散失到非生物环境中的能量以及流向下一营养级的能量,D项错误。3.下图为某生态系统的碳循环部分过程示意图。据图
15、分析回答下列问题。(1)生态系统中不可缺少的生物成分是(用图中相关信息表示),图中乙和丙之间的关系为。(2)图中漏画了一个箭头,该箭头是。(3)若该生态系统中生产者所固定的太阳能总量为A,相邻两营养级之间的能量传递效率按10%计算,则据此条件能否计算出第三营养级所获得的能量?。请说明理由。(4)请用箭头和文字表示出此时该生态系统中的能量流动途径(生物的呼吸耗能不作要求)。答案:(1)甲和丁竞争和捕食(2)甲大气中的CO2库(3)否生产者传递给乙和丙的比例未知(4)解析:(1)生态系统的组成成分包括非生物成分、生产者、消费者和分解者,其中生产者是生态系统中最主要的生物成分,分解者能将动、植物遗体
16、和粪便分解成无机物。如果没有分解者,动植物遗体和粪便等快速堆积,会导致生态系统崩溃,所以生产者(甲)和分解者(丁)是生态系统中不可缺少的生物成分。题图中乙和丙都以甲为食,且丙又捕食乙,因此乙和丙之间的种间关系为竞争和捕食。(2)碳循环中生产者和分解者是连通生物群落和非生物环境的桥梁,其中生产者可通过光合作用将非生物环境中的二氧化碳和水转化为生物体内的含碳有机物,同时生产者还可通过细胞呼吸将体内含碳有机物分解成二氧化碳归还到非生物环境中。由题图分析可知,题图中漏画了一个箭头,该箭头是甲(生产者)大气中的CO2库。(3)题图中存在两条食物链,即甲乙丙和甲丙。若该生态系统中生产者所固定的太阳能总量为
17、A,相邻两营养级之间的能量传递效率按10%计算,由于生产者(甲)传递给乙和丙的能量比例未知,不能准确计算出第三营养级(丙)所获得的能量。(4)该生态系统中光能可通过生产者(甲)的光合作用进入生物群落,并沿食物链和食物网流动,同时甲、乙、丙的能量都有一部分流向分解者(丁)。若不考虑各种生物的呼吸耗能,此时该生态系统的能量流动途径为。4.下图是自然界中氮循环示意图。据图回答下列问题。(1)大气中的氮主要通过进入生物群落,其次通过和等途径也可少量供给植物氮素。(2)图中A物质代表,可被土壤中的微生物分解形成B物质,B物质在土壤中细菌的作用下形成C物质,C物质代表。(3)将B物质转化成C物质的细菌,其
18、代谢类型属于。(4)在的作用下,一些细菌可将C物质最终转化成N2返回大气中。由此可见,土壤中这些微生物在包括氮循环在内的自然界中的中起着重要作用。答案:(1)生物固氮高能固氮工业固氮(2)尿液、死体及排泄物硝化硝酸盐、亚硝酸盐(3)自养需氧型(4)反硝化细菌物质循环解析:固氮的途径主要有生物固氮、高能固氮及工业固氮,N2转化为NH3,NH3在硝化细菌(包括亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌)作用下转化为亚硝酸盐、硝酸盐,然后被植物吸收用来合成蛋白质等有机物。通过动物捕食、消化吸收后同化为动物体的成分。尿液、死体及排泄物中的含氮有机化合物又通过分解者的分解作用转化为无机物回到非生物环境。硝酸盐等含氮化合物在反硝化细菌的作用下转化为N2,回到大气中,实现了氮的循环。
