优化方案高中生物 第三章 生物群落的演替 第二节 生态系统的稳态二生态系统中的物质循.docx

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优化方案高中生物第三章生物群落的演替第二节生态系统的稳态二生态系统中的物质循

生态系统中的物质循环

[随堂检测]

　物质循环

1．下列关于碳循环的叙述，错误的是（　　）

A．碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2的形式进行循环

B．生态系统的各种成分都参与碳循环过程

C．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

D．如果碳循环过程不能进行，生态系统将会被破坏

解析：

选C。

硝化细菌等通过化能合成作用也能将大气中的CO2转变成含碳的有机物。

2．生态系统的物质循环是指组成生物的基本元素（　　）

A．在陆地生态系统中的物质循环和能量流动的复杂过程

B．在能量流经生态系统各营养级时逐级递减的全过程

C．在组成生态系统的生物群落中的生物体内的反复循环运动

D．在生物圈的生物群落与无机环境之间的反复循环运动

解析：

选D。

生态系统的物质循环指的是最大的生态系统（生物圈）中的物质循环，是组成生物体的基本元素在生物圈的生物群落与无机环境之间的反复循环运动。

这种运动带有全球性，它不局限于陆地生态系统，更不局限于生物群落中的生物体内，也不同于能量在流经各营养级时逐级递减的过程。

3．如图为生态系统碳循环模式图，下列分析错误的是（　　）

A．f表示大气中的二氧化碳库

B．该图中有3条食物链

C．图中的a一定是自养型生物，b、c、d、e一定是异养型生物

D．碳以有机物的形式由a传到b

解析：

选B。

f表示大气中的二氧化碳库，a是生产者，b是分解者，c、d、e都是消费者。

该图中只有1条食物链。

消费者和分解者都是异养型生物。

碳以有机物的形式从生产者传到分解者和消费者。

4．如图为生物圈碳循环过程示意图，甲～丁表示生态系统的成分，①～⑦表示过程。

下列叙述正确的是（　　）

A．①⑤⑥表示细胞呼吸

B．①和②的速率基本相等

C．甲→丙→丁构成捕食食物链

D．③④⑦过程中碳以有机物的形式传递

解析：

选D。

根据碳循环示意图可知，甲是生产者，乙是二氧化碳库，丙是消费者，丁是分解者，食物链表示生产者和消费者之间的关系，C错误；①代表光合作用，②⑤⑥代表呼吸作用，A错误；正常情况下，①的速率大于②的速率，B错误；碳在生物群落内以有机物的形式传递，D正确。

5．下图甲表示生态系统中碳循环的示意图，图乙表示两个不同的生态系统中积累在植物和土壤中的有机物的比例，据图分析并回答问题：

（1）图甲中的a在生态系统的成分中指的是________。

碳元素在生物群落中主要以________形式存在。

（2）过程①表示________，过程②表示________。

（3）现今全世界都倡导的“低碳生活”措施是为了减缓主要由图甲中________（填数字）产生的温室效应现象。

（4）图乙中表示热带雨林的是________，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

（1）图甲中a表示分解者，碳在生物群落中主要以有机物的形式存在。

（2）①表示无机环境中的碳进入生物群落的过程，为光合作用。

②表示呼吸作用。

（3）“低碳生活”是为了减缓化石燃料的燃烧。

（4）热带雨林温度高，分解者活动旺盛，土壤中有机物少。

答案：

（1）分解者　有机物　

（2）光合作用　呼吸作用

（3）⑤　（4）B　热带雨林温度高，分解者活动旺盛，土壤中有机物少

　物质循环和能量流动的关系

6．下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述，正确的是（　　）

A．富营养化水体出现蓝藻水华的现象，可以说明能量流动的特点

B．生态系统中能量的初始来源只有太阳能

C．食物链各营养级中10%～20%的能量会被分解者利用

D．无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用

解析：

选D。

A项，富营养化水体出现蓝藻水华，是由于N、P等植物生长所需的矿质元素过多，引起植物大量繁殖，未涉及沿食物链进行的能量流动。

B项，生态系统中能量的初始来源也可能是化学能，如硝化细菌的化能合成作用。

C项，能量流动是单向、递减的，每个营养级约有10%～20%的能量流向下一营养级，而不是被分解者利用。

D项，无机环境中的物质可以通过多种途径如光合作用、化能合成作用、根的吸收等进入生物群落被反复利用。

[课时作业]

1．在生态系统的碳循环中，既能使CO2进入生物群落，又能将其释放到大气中的生物是（　　）

A．分解者　　　　　　　　B．植食动物

C．肉食动物D．绿色植物

解析：

选D。

CO2进入生物群落可通过光合作用，CO2释放到大气中是通过呼吸作用，所以既能进行光合作用又能进行呼吸作用的是绿色植物。

2．如图是生态系统中某元素循环的模式图，对该图说法正确的是（　　）

A．该图中存在食物链

B．a与b两种生物是生态系统不可缺少的成分

C．图中缺少化石燃料的燃烧

D．该物质循环只在某生态系统内进行

解析：

选A。

该图中存在“a→b→c”这条食物链。

图中b是消费者，不是生态系统必不可少的成分，生态系统中必不可缺少的成分是生产者和分解者。

物质循环是在生物圈范围内进行的。

煤和石油属于化石燃料。

3．下图是某生态系统中碳循环过程，下列相关叙述正确的是（　　）

A．乙与丙的存在使碳循环速度大大减缓

B．b～d过程中碳移动的形式均为无机物

C．甲、乙、丙、丁构成了该生态系统的生物群落

D．因呼吸消耗，乙对食物的同化量远小于摄入量

解析：

选C。

分析图示可知，甲是生产者，乙和丙均是消费者，丁是分解者，消费者的存在，加快了生态系统的物质循环，故A错误；b过程为生产者通过呼吸作用，将其体内有机物中的碳以CO2的形式释放到大气中，c～d过程表示相邻两个营养级的生物通过捕食，使其体内的碳以含碳有机物的形式在生物群落内部流动，故B错误；生态系统的生产者、消费者、分解者共同构成生物群落，故C正确；乙对食物的摄入量，其中一部分没有被乙消化的食物残渣以粪便的形式排出体外，另一部分被乙消化吸收、同化为自身的组成成分，即为乙对食物的同化量，因此乙对食物的同化量远小于摄入量，故D错误。

4．利用泥浆生物反应器处理污染土壤，原理是将污染土壤用水调成泥浆状，同时加入部分营养物质和菌种等，在有氧条件下剧烈搅拌，使污染物快速分解。

由此推知，该反应器（　　）

A．能够实现物质循环

B．主要处理有机污染

C．可看做一个小型生态工程

D．存在能量输入、传递、转化和散失

解析：

选B。

解答本题的关键在于抓住题目中“在有氧条件下剧烈搅拌，使污染物快速分解”，故而肯定是菌种进行有氧呼吸分解有机物，故B正确。

本题中的反应器中有土壤、营养物质和菌种，不满足生态系统（生物群落及其无机环境）的概念范畴，更谈不上生态系统功能中物质的循环和能量的流动，A、C、D均错误。

5．如图为

碳循环的主要途径，下列有关叙述错误的是（　　）

A．图中B能实现光能→化学能的转化

B．在B→C→D这条食物链中，能量传递效率是变化的

C．B、E是实现生物群落与无机环境沟通的关键环节

D．B、C、D被E食用，故E处于第二、三、四营养级

解析：

选D。

图中A为大气中的二氧化碳库，B是生产者，E是分解者，C、D分别是初级消费者和次级消费者。

生产者把光能转化为有机物中的化学能，A项正确；B→C→D这条食物链中，能量传递效率不是固定不变的，B项正确；联系生物群落与无机环境的两大桥梁是生产者和分解者，C项正确；E与B、C、D并非捕食关系，E不参与构成食物链，B→C→D这条食物链中B、C、D依次是第一、二、三营养级。

6．使用农药DDT的地区，虽然只占陆地面积的一小部分，可在远离施药地区的南极动物体内也发现了DDT，这一现象说明（　　）

A．DDT已加入全球性的生物化学循环

B．DDT是挥发性物质，能沿大气到达南极

C．这种含DDT的动物曾经在施药的农田里生活过

D．上述说法都不对

解析：

选A。

物质循环的范围是生物圈，具有全球性、循环性。

7.

如图为生态系统碳循环示意图，下列相关叙述正确的是（　　）

A．除①③④⑦外，其他过程表示不同生物的呼吸作用

B．碳在A→D、A→B、B→C之间的流动形式相同

C．分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色植物同化作用再利用

D．除D之外，A、B、C所代表的生物均可出现在能量金字塔中

解析：

选A。

由题图分析可知，A为生产者，B为消费者，C为分解者，D为大气中CO2库，①过程为光合作用，②⑤⑥过程为呼吸作用；碳在生物群落内部以含碳有机物的形式进行流动，在生物群落与无机环境之间以CO2的形式进行循环；能量是单向流动的、不能循环，分解者分解有机物释放的能量不能被绿色植物利用；C是分解者，在能量金字塔中不可能出现。

8．在自然生态系统中，物质是能量的载体，下列叙述正确的是（　　）

A．能量可驱动物质循环

B．物质和能量可循环利用

C．能量只能在食物链中流动

D．能量和生物数量金字塔均可倒置

解析：

选A。

生态系统中的物质是能量的载体，能量可驱动物质循环，但物质可循环利用，而能量不可以。

生态系统中能量流动有多种方式，如寄生关系、腐生关系，沿食物链流动只是其中一种。

生物数量金字塔可倒置，但能量金字塔不可倒置。

9．下列关于生态系统的物质循环的叙述，不正确的是（　　）

A．所指的物质是组成生物体的C、H、O、N、P、Ca等基本化学元素

B．所说的生态系统是地球上最大的生态系统——生物圈

C．所说的循环是指物质在生物群落与无机环境之间反复出现、循环流动

D．物质在循环过程中不断递减

解析：

选D。

D项叙述的是能量流动的特点，物质循环的特点为全球性、循环性。

10．下图是生态系统中碳循环示意图，“→”表示碳的流动方向。

下列说法正确的是（　　）

A．图中A是生产者，B、D、E是消费者，C是分解者

B．该生态系统的成分包括A、B、C、D、非生物的物质和能量

C．该生态系统中食物网可表示为：

A→D→E→B

D．E每增加1kg的体重，至少需要25kg的A

解析：

选D。

生产者、消费者、分解者，均能进行呼吸作用，将其产物二氧化碳释放到大气中。

图中A、C之间为双箭头，说明A、C二者之一为生产者或大气中的二氧化碳库，B、D都有指向C的单向箭头，据此可推知，C是大气中的二氧化碳库，A是生产者，则D、E为消费者，B为分解者，A项错误；生态系统的成分包括生产者（A）、消费者（D、E）、分解者（B）、非生物的物质和能量，B项错误；食物链是由生产者和消费者构成，而图中的B是分解者，C项错误；该生态系统中的食物链为：

A→D→E，E每增加1kg的体重，至少需要的A＝1÷20%÷20%＝25kg，D项正确。

11．如图1是人工设计的生态系统图，图2是人们绘制的在蚯蚓养殖池中加入一定量食用菌杂屑后蚯蚓种群数量随时间的变化示意图。

下列叙述不符合生态学观点的是（　　）

A．该生态系统能量经过了多级利用，提高了系统总能量利用效率

B．合理使用农家肥可以提高流经该生态系统的总能量

C．蚯蚓种群数量达到K/2值时，种内斗争最激烈

D．食用菌和蚯蚓属于分解者，它们促进了生态系统中物质循环和能量流动的进行

解析：

选C。

合理使用农家肥可以增加土壤中微生物的分解作用，提高土壤中无机盐和二氧化碳的量，提高光合作用，提高流经该生态系统的总能量；蚯蚓种群数量达到K值时，种内斗争最激烈，C错。

12．下图表示一个池塘生态系统中各种生物之间的关系。

下列叙述不正确的是（　　）

A．图中所有的生物构成了此池塘生态系统的生物群落

B．从外部引入消费者4可能会使生产者2的数量暂时增加

C．流经该生态系统的总能量是图中所有生产者固定的能量之和

D．组成消费者的各种元素返回无机环境都需经分解者的分解作用

解析：

选D。

群落由系统中所有生物组成；流经该生态系统的总能量包括光能、化能自养型生物在内的全部生产者固定的能量；消费者可以通过呼吸作用将部分有机物分解为无机物返回无机环境。

13．如图是生态系统的碳循环示意图，请据图回答：

（1）生态系统中的碳循环首先依赖于绿色植物的________。

（2）图中分解者通过________或________方式将生物组织内的碳释放到大气中。

（3）图中A里的碳，除碳酸盐外，通过________回到大气中。

（4）在无机环境与生物群落之间，碳元素主要以________的形式进行循环，物质循环始终与________结合在一起进行。

碳元素在生物群落中以________的形式存在。

解析：

（1）无机环境中的碳一般通过绿色植物的光合作用进入生物群落。

（2）分解者能够通过有氧呼吸或无氧呼吸将生物组织内的碳释放到大气中。

（3）图中A里的碳，除碳酸盐外，一般经过化石燃料燃烧的形式返回到大气中。

（4）碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2的形式进行循环，物质循环往往伴随着能量流动。

在生物群落中，碳主要以有机物的形式存在。

答案：

（1）光合作用　

（2）有氧呼吸　无氧呼吸

（3）燃烧　（4）CO2　能量流动　有机物

14．下图是生态系统碳循环示意图，图中“→”表示碳的流动方向。

请回答：

（1）写出图中含有四个营养级的食物链：

______________（用字母和箭头表示）。

（2）分析A→E和C→B过程中碳流动形式的不同点是____________________________________。

（3）若位于第四营养级的生物增重8kg，生产者至少具有________kg。

（4）人类大量开采并燃烧由古代动植物遗体变成的煤和石油，使地层中经过千百万年积存的碳元素在短期内释放，对环境产生的影响主要是____________________。

解析：

（1）据图分析，A、E之间有双向交流，且E、D、C、B构成单向流动关系，故E为生产者，D、C、B依次为初级消费者、次级消费者和三级消费者，故食物链为E→D→C→B。

（2）A→E为环境A的碳以二氧化碳形式被生产者E通过光合作用以有机物形式固定。

C→B通过捕食关系使碳以有机物的形式在食物链不同营养级之间传递。

（3）生物量与能量呈正比，按照最高能量传递效率20%传递，位于第四营养级的生物增重8kg，生产者至少具有8÷（20%×20%×20%）＝1000kg。

（4）大量开采并燃烧由古代动植物遗体变成的煤和石油，碳以二氧化碳形式大量释放，造成温室效应。

答案：

（1）E→D→C→B　

（2）A→E是以CO2形式，C→B是以含碳有机物形式　（3）1000　（4）产生温室效应（CO2增多）

15．如图为某生态系统中，能量流动与物质循环关系示意图[图中△为有毒物质浓度百万分之一（即10－6），能量单位：

kJ·cm－2·a－1]。

请据图回答下列问题：

（1）从完成生态系统功能的角度，简要说明生产者的重要作用是________________________________________________________________________。

（2）该生态系统的总能量是________kJ·cm－2·a－1。

（3）用图中数值计算能量从A到B的传递效率是______，其余的能量最终通过生物的________散失。

由于生物在代谢中不能再利用________，因此能量流动具有______________的特点。

（4）图中无机物箭头指________、________和CO2等物质的流动过程。

图中D是________。

（5）从生态因素的角度看，存在于________中的有毒物质，经________高度浓缩，在________越高的生物体内浓度越大。

解析：

首先要分析图中各符号所代表的含义，图中所示的是一个生态系统，箭头所示为这个生态系统的能量流动和物质循环的方向。

流经该生态系统的总能量是来自生产者所固定的太阳能，能量在各营养级的传递过程中是单向流动、逐级递减的，其去路有三个方面：

一是各营养级的生物在分解有机物用于生命活动时，总有一部分能量以热能的形式散失；二是部分能量未被下一个营养级所利用，其随排泄物等流入分解者中；三是只有小部分流入下一个营养级。

所以流经该生态系统的总能量应该是生产者中能量的三个去路之和：

97＋306＋63＝466kJ·cm－2·a－1。

由A到B的能量传递效率＝63÷466×100%≈13.5%。

无机环境中的有毒物质通过食物链的富集作用，营养级越高其含量越高。

答案：

（1）能量流动、物质循环的基础　

（2）466

（3）13.5%　细胞呼吸　热能　单向流动、逐级递减

（4）水　无机盐　分解者　（5）无机环境　食物链　营养级

16．如图甲是某生态系统碳循环的示意图，图乙表示该生态系统部分种群的食物关系。

请据图分析回答下列问题：

（1）图甲中属于生物群落的是________（填字母）。

（2）图乙中d和c的种间关系是________。

若a固定的能量不变，d减少，则b可利用的能量________。

（3）图乙中a同化的能量除呼吸消耗外，其余的能量用于自身的____________________。

（4）据图提出两项实现“低碳”、缓解温室效应的关键措施：

________________________；________________________。

解析：

（1）由图可推知，A为生产者，B为分解者，C、D为消费者，E为无机环境中的CO2库，所以属于生物群落的有A、B、C、D。

（2）图乙中，d和c都以e为食，属于竞争关系；a以d、c为食，若a固定的能量不变，d减少，必然要从c获取更多的能量，从而使b的竞争者减少，可利用的能量增加。

（3）A同化的能量用于自身的呼吸作用和自身的生长、发育和繁殖。

（4）一方面通过减少化石燃料的燃烧、开发新能源来减少向大气中排放二氧化碳，另一方面可通过增加植被来增强对二氧化碳的吸收，从而缓解温室效应。

答案：

（1）A、B、C、D　

（2）竞争　增加

（3）生长、发育和繁殖　（4）减少化石燃料的使用　植树造林，增加植被（或开发水能、太阳能等新能源）（答案合理即可）