1、第4讲 生态系统能量流动和物质循环一、选择题(每小题5分，共60分)1(2010泸州质检)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化学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以CO2的形式循环C碳元素在生物群落中主要以有机物的形式存在D植树造林、退耕还林是解决温室效应的最主要措施解析：本题以社会热点为背景，以生态系统中碳循环为考点，引导关注人类生活环境，关注人类的命运。温室效应是由于大气中CO2等气体含量增加，使全球气温升高的现象。
2、产生的主要原因是化学燃料的燃烧。开发新能源，减少化学燃料的燃烧是解决温室效应的最主要措施。答案：D2. (2010湖北八市三月联考)如图为某生态系统能量流动示意图单位：J/(cm2a)，以下分析不正确的是 ()A甲通过光合作用固定在有机物中的总能量为1 250 J (cm2a)B甲到乙的能量传递效率为16%C每一营养级的能量大部分用于呼吸作用和被丁利用D在此生态系统中，一只狼捕食一只野兔，获得的能量只能在10%20%之间解析：每一个营养级的能量都包括三个去向：用于自身的呼吸作用、流向下一营养级、流向分解者，因此甲通过光合作用固定的太阳能总量为1752008751 250 J/(cm2a)；相邻
3、两个营养级之间能量传递效率等于下一营养级同化的能量与上一个营养级同化的能量的百分比，乙同化的能量为200，甲同化的能量为1 250，因此从甲到乙的能量传递效率为100%16%；从以上叙述中可以看出甲的能量只有16%传递到下一个营养级，因此大部分用于呼吸作用和被丁(分解者)利用；能量传递效率为10%20%指的是相邻两个营养级之间的传递效率，不是生物个体之间的传递效率，因此一只狼捕获一只兔子获得的能量有可能高于20%。答案：D3(2011丹东调研)如图为生态系统中碳循环过程，其中甲、乙、丙、丁构成系统的生物群落，箭头表示物质循环方向。下列相关叙述错误的是()A图中过程可以表示绿色植物的光合作用B缺
4、少类群甲则生态系统的物质循环不能正常进行C类群丙的无氧呼吸是产生大气中气体X的途径之一D适当增加图中各营养级生物的种类可提高该生态系统的抵抗力稳定性解析：本题考查生态系统的碳循环。由图可知，气体X为二氧化碳，类群乙为生产者，类群丙为消费者，其无氧呼吸不能产生二氧化碳；联系生物群落与无机环境的两种成分是生产者和分解者，图中甲为分解者，如果甲缺少，生态系统的物质循环将不能正常进行。答案：C4. (2011潍坊一检)如图为生态系统碳循环模式图，下列分析错误的是()Af表示大气中的二氧化碳库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解析：因为
5、研究对象为碳循环，所以要考虑生物和非生物的物质和能量，只有生产者才能吸收二氧化碳，生产者、消费者和分解者都要产生二氧化碳，所以a为生产者，b为分解者，f为大气中的二氧化碳库，图中只有一条食物链。答案：B5(2010南京三模)下图表示A、B两个特殊生态系统的能量金字塔。有关解释正确的是()吃玉米的人所获得的能量比吃牛肉的人获得的能量多能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减若A和B中玉米的数量相同，A能养活10 000人，则B最多能养活2 000人若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则A中的人比B中的人体内污染物浓度低A BC D解析：吃玉米的人所获得的能量不一定比吃牛肉的人获得的能
6、量多，关键看生态系统流入的总能量，也有可能后者比前者获得能量多或一样多；能量在相邻的两个营养级间的传递效率是10%20%，不随营养级不同而发生变化；一条食物链中，营养级越高，难降解的污染物积累越多，所以土壤中含相同浓度的难降解污染物时，A中的人比B中的人体内污染物浓度低。答案：D6(2010烟台模拟)运用生态系统能量流动规律分析下列四项中，能量不利于流向对人类最有益的部分的是()A在森林中，使能量多储存在木材里B在草原牧场，使能量多流向牛和羊C能量流经初级消费者次级消费者三级消费者(人的食物 )D在养鱼池，让有机肥料以腐屑形式被鱼类或饵料动物直接摄食答案：C7(2010苏州检测)在一般情况下，
7、下列关于生态系统中物质循环的主要渠道的图解，正确的是 ()解析：生态系统中的物质循环是由于生产者和分解者接通了生物群落与无机环境的通道，生产者通过光合作用或化能合成作用，利用光能或氧化无机物释放的能量，将无机物合成为有机物，这样无机环境中的物质进入生物群落，经各级消费者利用，最后经分解者的分解作用又将有机物转化成无机物归还于无机环境中去。答案：A8(2010南通一模)在某草原生态系统能量流动过程中，假设羊摄入体内的能量为n，羊粪便中的能量为36%n，呼吸作用散失的能量为48%n，则 ()A羊同化的能量为64%nB贮存在羊体内的能量为52%nC由羊流向分解者的能量为16%nD由羊流向下一营养级的
8、能量为64%n解析：羊粪便中的能量为羊未能转化的能量，属于上一个营养草的能量，其余的能量为羊转化的能量为n36%n64%n，其中一部分用于自身的呼吸消耗，一部分流入下一个营养级，一部分流入分解者等。答案：A9(2011青岛模拟)右图表示生物圈中碳元素的循环过程，下列有关叙述中正确的是 ()A过程代表绿色植物的光合作用B图中A、B分别代表消费者和生产者C温室效应主要是由过程造成的D农业生产中的松土可以增大过程解析：B是生产者、C是消费者、A是分解者；是光合作用，、是呼吸作用，是微生物的分解作用，是化学燃料的燃烧，、是指碳元素以有机物形式分别由生产者、消费者流向分解者，是碳元素以有机物的形式由生产
9、者流向消费者。答案：C10(2010江门模拟)如图是生态系统中某元素循环的模式图，该图可以说明 ()A该图主要体现的是氮元素的循环BA与B两种生物是生态系统不可缺少的成分C图中的生理过程全在线粒体中进行D该物质循环带有全球性解析：该物质循环是碳循环，物质循环具有全球性的特点。A与B分别是生产者和消费者。在一个生态系统中必不可少的成分是生产者和分解者。生理过程是指有氧呼吸，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。答案：D11(2010扬州模拟)有如图所示的一个食物网(能量传递效率按10%计算)，则下列叙述中正确的是 ()A该食物网中初级消费者是昆虫，次级消费者是鸟B昆虫属于第一营养级，鸟属于第二营养
10、级C若绿色植物固定的太阳能总量为M，昆虫获得的总能量为m1，鸟获得的总能量为m2，则Mm1m2D在鸟类的食物构成中，若动物性食物占1/3，植物性食物占2/3，则鸟类增加能量A时，生产者需提供能量为55A答案：C122009年“哥本哈根气候变化大会”全球瞩目，“低碳生活”将成为人类共同的选择。根据如图所示碳循环部分过程进行的有关分析不正确的是 ()A参与过程的生物包括生产者、消费者和分解者B过程增强后过程随之增强，故不能通过增强减少大气中CO2C生物群落内部碳循环的物质形式是含碳的有机物D人类减少对的依赖是当前缓解温室效应的重要措施解析：(1)生物群落由生产者、消费者和分解者组成，它们通过呼吸作
11、用(分解作用)分解有机物，释放CO2进入无机环境。(2)生活中可以通过植树造林、退耕还林(草)等途径增强植物的光合作用，固定CO2，减少生物群落排放到大气中的CO2量。(3)C在生物体内(生物群落内)主要以含碳有机物的形式存在。(4)目前，化学燃料的燃烧是导致大气中CO2含量急剧上升的主要原因，因此，可以通过减少化学燃料的燃烧缓解温室效应。答案：B二、非选择题(共40分)13(18分)(2010太原二模)如图是生态系统的碳循环示意图，请回答：(1)生态系统中碳循环首先依赖于_。碳元素主要以_状态进行循环。碳循环始终与_结合在一起进行。(2)图中分解者通过_和_两种分解方式将生物组织内的碳释放回
12、大气中。(3)图中A中的碳，除碳酸盐外，通过_回到大气中，是空气中CO2的主要来源。(4)大气中CO2含量增多引起温室效应，使地球温度上升，你认为防止温室效应的发生可采取的措施有_。解析：生产者的同化作用将CO2转化为糖类等有机物，这些有机物供绿色植物、消费者和分解者用于各种生命活动，其中的呼吸作用即有机物的无氧和有氧分解。A是动植物死亡后经过一系列的化学变化形成的煤、石油、天然气等化学燃料，通过燃烧以CO2的形式回到大气中。可以从控制CO2的排放量及植树造林以降低空气中CO2的含量等方面来防止温室效应的发生。答案：(1)光合作用和化能合成作用CO2(气体)能量流动(2)有氧呼吸无氧呼吸(发酵
13、)(3)燃烧(4)控制CO2的排放量、植树造林易错提醒：CO2由无机环境进入生物群落的途径包括光合作用和化能合成作用，很多同学只注意光合作用，忽略了化能合成作用；造成温室效应的CO2的主要来源是燃料的燃烧，而不是生物的呼吸作用。14(22分)(2010苏、锡、常、镇四市调查)下图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中、分别代表不同的营养级，m1、m2代表不同的能量形式。图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中ag表示能量值。请据图作答：(1)图甲中，m1、m2表示的能量形式分别为_、_。通常情况下，位于营养级的生物个体数量一般远远少于，主要原因_。(2)图乙中，若A表示图甲中营
14、养级所摄入的全部能量，则B表示_，C表示_。若图甲中营养级所固定的太阳能总量为y，则营养级、间的能量传递效率是_(用图中所给字母表示)。(3)由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是_。(4)若图甲中营养级、各有一种生物甲、乙、丙，构成的食物关系如图。其中，甲能量中比例为X的部分直接提供给丙，则要使丙能量增加A kJ，至少需要消耗甲的能量为_kJ(用所给字母表示)解析：(1)m1表示流入该生态系统的总能量，这部分能量是太阳能或生产者同化固定的能量，m2表示从该生态系统散失的能量，即热能或呼吸作用散失的热量。由于能量在传递过程中是逐级递减的，因此营养级越高的生物，可利用能量越少，所以个体数量
15、往往也越少。(2)若A表示图甲中营养级所摄入的全部能量，则B表示同化固定的能量，C表示用于生长、发育和繁殖的能量。若图甲中营养级所固定的太阳能总量为y，而图乙中营养级同化固定的总能量为b，因此营养级、间的能量传递效率是b/y100%。(3)生态系统能量流动的主要特点是单向流动，逐级递减。(4)假设至少需要消耗甲的能量为a，则丙从甲丙途径获得的能量为aX20%，丙从甲乙丙途径获得的能量为a(1X)20%20%，根据题干中的条件可知：aX20%a(1X)20%20%A，因此a25A/(14X)。答案：太阳能(或生产者同化固定的能量)热能(或呼吸作用散失的热量)营养级高，可利用能量少(2)营养级同化固定的能量营养级用于生长、发育和繁殖的能量b/y100%(3)单向流动，逐级递减(4)25A/(14X)