1、第三章生态系统第四节生态系统中的物质能被循环利用课后篇巩固提升必备知识基础练1.关于生态系统的物质循环,下列说法错误的是()A.物质是指C、H、O、N、P、S等化学元素B.碳主要以CO2的形式在生物群落与非生物环境之间循环C.生产者和分解者在物质循环中起着重要作用,消费者与此无关D.生物群落中的碳以有机物的形式进行传递答案C解析生态系统的物质循环是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程,A项正确;碳主要以CO2的形式在生物群落与非生物环境之间循环,B项正确;消费者能够加快生态系统的物质循环,C项错误;生物群落内部,碳
2、以有机物的形式传递,D项正确。2.下列诗句能体现生态系统物质循环的是()A.忽如一夜春风来,千树万树梨花开B.落红不是无情物,化作春泥更护花C.满园春色关不住,一枝红杏出墙来D.人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开答案B3.关于绿色植物在生物圈中的作用,下列叙述错误的是()A.绿色植物的呼吸作用为其他生物提供了氧气B.绿色植物是生物圈中有机物的制造者C.绿色植物对维持生物圈中的碳和氧的平衡具有重要作用D.绿色植物参与生物圈中的水循环答案A4.促进生物圈中氮循环的微生物所发挥的作用不包含()A.根瘤菌能使大气中的氮气固定并转化为含氮的化合物B.生物体内的含氮有机化合物释放到土壤中C.一些微生物将土壤中
3、的含氮化合物转化为氮气释放回空气中D.硝化细菌将氨和铵盐氧化为亚硝酸盐和硝酸盐答案B解析根瘤菌能使大气中的氮气固定并转化为含氮的化合物,这属于氮循环中的生物固氮途径,A项正确;生物体内的含氮有机化合物释放到土壤中,不是促进生物圈中氮循环的微生物所发挥的作用,B项错误;一些微生物将土壤中的含氮化合物转化成氮气释放回空气中,这是生物群落中的氮元素进入非生物环境的过程,C项正确;硝化细菌将氨和铵盐氧化为亚硝酸盐和硝酸盐属于氮循环中的硝化过程,D项正确。5.下列有关生态系统能量流动和物质循环的关系的叙述,不正确的是()A.两个过程是密切联系的B.在能量流动过程中,物质是能量的载体C.从物质循环来说,生
4、态系统是一个自给自足的系统D.从能量流动来说,生态系统是一个自给自足的系统答案D解析能量流动依赖物质循环,也会促进物质循环,两个过程密切联系,A项正确;能量是物质循环的动力,物质是能量流动的载体,B项正确;从物质循环来说,生态系统是一个自给自足的系统,C项正确;生态系统的能量需要源源不断地补充,D项错误。6.下列说法正确的是()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被循环利用答案C解析物质循环中的“物质”指的是组成细胞的各种元素,A项错误;
5、物质循环中的“循环”是在非生物环境与生物群落之间、生物群落各物种之间进行的,B项错误;传统农业中的耕地技术可以加快作物根细胞的呼吸作用及土壤中部分微生物的分解作用,进而加快生态系统的物质循环,C项正确;生态系统的物质循环与能量流动中,物质是能量流动的载体,能量是物质循环的动力,物质可以循环利用,能量沿食物链(网)单向流动,D项错误。7.在碳循环中,连通非生物环境和生物群落的生物类群和生理作用分别是()生产者消费者分解者光合作用呼吸作用蒸腾作用化能合成作用A.,B.,C.,D.,答案B解析碳循环中,生产者通过光合作用或化能合成作用将CO2转化为有机物,碳从非生物环境进入生物群落,生产者、消费者和
6、分解者通过呼吸作用把有机物变成CO2返回非生物环境。8.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.A过程伴随能量的存储,B过程伴随能量的释放B.能完成该循环的生物一定含有叶绿体和线粒体C.进行A过程的生物是自养型生物D.碳循环具有全球性答案B解析A过程由光合作用与化能合成作用实现,伴随能量的存储,B过程主要由呼吸作用实现,伴随能量的释放,A项正确;能完成该循环的生物不一定含有叶绿体和线粒体,如蓝细菌,B项错误;A过程表示生产者利用CO2合成(CH2O),进行A过程的生物是自养型生物,C项正确;物质循环具有全球性,D项正确。9.碳循环是生态系统中常见的物质循环类型之一。下列有
7、关碳循环的叙述,不正确的是()A.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行,在生物群落内部的传递主要以含碳有机物的形式进行B.碳循环的“循环”过程发生在生物群落和非生物环境之间C.生态系统的各种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解析碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行,在生物群落内部的传递主要以含碳有机物的形式进行,A项正确;碳循环过程发生在生物群落和非生物环境之间,B项正确;生态系统中的各种成分都参与碳循环过程,C项正确;大气中的CO2要变成含碳有机物可以通过生产者的光合作用或化能合成作用,D项错误。10
8、.下表表示某生态系统一年内CO2消耗量与释放量的情况,下列相关叙述不正确的是()甲(生产者CO2消耗量)乙(分解者CO2释放量)丙(生产者CO2释放量)丁(消费者CO2释放量)100213011.5A.甲可以表示流经该生物群落的总碳量B.乙释放CO2的方式不同于丙、丁C.该生态系统可能正处在发展状态D.表格可以体现非生物环境和生物群落之间的碳循环答案B解析甲表示生产者通过光合作用和化能合成作用固定的CO2量,可以表示流经该生物群落的总碳量;乙、丙、丁可以通过呼吸作用释放CO2;表中CO2消耗量大于CO2释放量,说明该生态系统一年中有机物积累量增加,生物种类或数量增多,生态系统可能正处在发展状态
9、;非生物环境中的CO2通过甲进入群落,乙、丙、丁可以通过呼吸作用将CO2释放到非生物环境中,因此该表格可以体现非生物环境和生物群落之间的碳循环。关键能力提升练11.土壤中的圆褐固氮菌是一种具有固氮能力的细菌,它能够利用土壤腐殖质中的有机物通过氧化分解释放的能量将大气中的氮气转化为氨,硝化细菌能够通过硝化作用将氨转变为硝酸盐,植物吸收土壤中的硝酸盐后将其同化为有机氮,动物直接或间接以植物为食,将植物体内的有机氮同化为动物体内的有机氮,动植物遗体、排出物和残落物中的有机氮被微生物分解后形成氨,并最终转变为氮气回归大气,从而完成了生物圈中的氮循环。下列相关说法正确的是()A.圆褐固氮菌可以通过有丝分
10、裂实现增殖B.圆褐固氮菌和硝化细菌在生态系统中均属于生产者C.氮进入植物和动物体内可用于合成蛋白质和某些脂质D.氮循环与能量流动是两个相对独立的过程答案C解析圆褐固氮菌属于原核生物,可以通过二分裂实现增殖,A项错误;圆褐固氮菌通过摄取土壤中现成的养料,进行自生固氮,不能将无机物合成有机物,因而不属于生产者,硝化细菌属于生产者,B项错误;氮元素进入植物和动物体内可用于合成蛋白质和某些脂质,C项正确;物质是能量的载体,能量是物质循环的动力,氮循环与能量流动不是两个相对独立的过程,D项错误。12.下图是生态系统中碳循环示意图,其中“”表示碳的流动方向。下列叙述错误的是()A.在碳循环过程中,同时伴随
11、着能量流动B.由于某种原因造成图中E生物数量大量减少,推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量发生的变化是D增多,F减少C.该生态系统的消费者包括图中的D、E、F、BD.在AC过程中碳主要以二氧化碳的形式进行流动,在FB过程中以含碳有机物的形式进行流动答案C解析能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,二者同时进行,彼此相互依存,不可分割,在碳循环过程中,同时伴随着能量流动;分析图示可知,该生态系统中的食物链为ADEF,由于某种原因造成图中E生物数量大量减少,则短期内D的数量增加,F的数量减少;该生态系统的消费者包括图中的D、E、F,B是分解者,A是生产者;AC过程表示生产者的呼吸作用,其中碳主要
12、以二氧化碳的形式进行流动,FB表示消费者F的遗体、残骸等被分解者利用,其中的碳以含碳有机物的形式进行流动。13.关于CO2排放,我国提出努力争取尽早实现碳中和(碳排放与吸收相等)的目标。下图是地球大气CO2浓度的变化曲线图,下列有关叙述错误的是()A.曲线段2和3呈现的CO2浓度的变化表明,我国推行植树造林的举措对实现碳中和意义重大B.碳循环具有全球性,因此碳循环失衡影响的是整个地球的生态环境C.曲线段5呈现的CO2浓度的变化与化石燃料的燃烧等密切相关D.CO2是碳往返于生物群落与非生物环境之间及在生物群落内流动的主要形式答案D解析在曲线段2和3中,随着植物登陆、出现森林,植物通过光合作用固定
13、的CO2增多,CO2浓度下降,表明我国推行植树造林的举措对实现碳中和意义重大,A项正确;碳循环具有全球性,因此碳循环失衡影响的是整个地球的生态环境,B项正确;化石燃料的燃烧等会导致CO2浓度升高,C项正确;碳主要以CO2的形式往返于生物群落与非生物环境之间,在生物群落内主要以含碳有机物的形式流动,D项错误。14.为研究森林生态系统的碳循环,对老龄(未砍伐50250年)和幼龄(砍伐后22年)西黄松生态系统的有机碳库及年碳收支进行检测,结果见下表。下列叙述正确的是()西黄松群落老龄12 7305 330470440幼龄1 4604 310360390注:异养呼吸指消费者和分解者的呼吸A.西黄松群落
14、被砍伐后,可逐渐形成自然幼龄群落,这种演替属于原生演替B.幼龄西黄松群落的净初级生产量小于老龄西黄松群落,因此幼龄西黄松的生长速度更慢C.老龄西黄松群落每平方米有910 g碳用于生产者当年的生长和繁殖D.根据年碳收支分析,幼龄西黄松群落不能降低大气碳总量答案D解析西黄松群落被砍伐后,可逐渐形成自然幼龄群落,这种演替属于次生演替,A项错误;幼龄西黄松群落的净初级生产量小于老龄西黄松群落,但是幼龄西黄松的生长速度并不一定慢,B项错误;因为净初级生产量=生产者光合作用固定总碳量-自身呼吸作用消耗碳量,所以老龄西黄松群落每平方米有470 g碳用于生产者当年的生长和繁殖,C项错误;根据年碳收支分析,对幼
15、龄西黄松群落来说,流入生物群落的碳(1 460 g/m2)少于释放的碳的量1 460-360+390=1 490(g/m2),故幼龄西黄松群落不能降低大气碳总量,D项正确。15.某生态系统碳循环的部分示意图如下,请回答下列问题。(1)图中的字母表示大气中的CO2,由于许多因素的影响,使其含量夏季冬季。(2)CO2被生产者吸收转变成体内物质进入生物群落,再经过图中的A与B的和C的分解作用以及E的燃烧,转变成CO2后再重新进入大气中。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,其他字
16、母及文字代表的含义不变,还需要修改之处有:增加“光A”、取消“ED”、。答案(1)D低于(2)呼吸作用大于(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。D与A之间是双向箭头,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。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,再经过图中的A所示的生产者、B所示的消费者的呼吸作用和C所示的分解者的分解作用,以及E所示的化石燃料的燃烧,转变成CO
17、2后再重新进入大气中。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”。16.某课外实验小组欲探究生态系统中的碳循环。下列是该小组制订的实验方案,请你帮助加以完善。(1)实验目的:探究生态系统中的碳循环。(2)实验原理:将一种动物
18、和一种植物放在一个密闭的系统中,用pH试纸测定此系统所发生的二氧化碳浓度的变化来探究碳的转化情况。(3)实验材料和用具:试管架、4支试管、4张铝箔、光源、若干只大小差不多的田螺、若干基本相同的金鱼藻、50 mL量筒、去氯的自来水、pH试纸。(4)实验步骤:第一步,取4支相同的试管,加入等量的去氯的自来水,并编号1、2、3、4。第二步,1号试管什么都不加,作为对照。2号试管加入适量的田螺,3号试管加入适量的金鱼藻,4号试管。第三步,测定每支试管中的pH后用双层铝箔将试管口封住。第四步,将试管放在。(5)实验结果:1号试管pH无变化,2号试管的pH,3号试管的pH上升,4号试管的pH。(6)实验结论:碳在非生物环境、生产者和消费者之间通过光合作用和呼吸作用进行转化。答案(4)加入等量的田螺和等量的金鱼藻较强的光源下照射(5)下降无变化(或基本不变)解析光合作用消耗二氧化碳,呼吸作用产生二氧化碳,因此两者均可引起溶液pH的变化。根据提供的实验材料和13号试管的设置可判断,4号试管内应加入等量的田螺和等量的金鱼藻。2号试管中田螺呼吸作用产生的二氧化碳溶于水中引起溶液的pH降低;3号试管内金鱼藻消耗二氧化碳引起溶液的pH升高;4号试管中同时加入等量的田螺和等量的金鱼藻,因此试管内的二氧化碳浓度可能不发生变化或基本不变。