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1、第 3 节 生态系统的物质循环 课时过关能力提升 基础巩固基础巩固 1.生态系统中 C、N 等元素活动的特点是( ) A.单向的 B.循环地、反复地出现,由一种形式转变成另一种形式 C.逐级递减的 D.快速运动的 解析:在生态系统中,组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等化学元素,不断进行着从无机环境到 生物群落,又从生物群落回到无机环境的循环过程。循环过程中,元素的存在形式会由一种形式 转变为另一种形式。 答案:B 2.从物质循环的角度看,人体内的碳元素究其根源是来自 ( ) A.食物中的碳 B.大气中二氧化碳中的碳 C.燃料中的碳 D.非生物环境中的碳 解析:人在生态系统中是消费者,所需
2、要的碳直接或间接地来自生产者,生产者中的碳都是通过 光合作用固定大气中的二氧化碳。 答案:B 3.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 答案:A 4.在碳循环中,将无机环境和生物群落联系起来的生理作用是( ) 光合作用 呼吸作用 蒸腾作用 化能合成作用 A. B. C. D. 答案:B 5.下列关于生态系统物质循环的叙述,错误的是( ) A.碳在生物群落与无机环境之间的主要循环形式是 CO2 B.物质循环和能量流动是两个相对独立的过程 C.物质循环发生在生物群落
3、和无机环境之间 D.无机环境中的物质可以被生物群落反复利用 答案:B 6.下列关于生态系统中碳循环的说法,错误的是( ) A.各级消费者所利用的碳都直接或间接来自生产者 B.分解者在碳循环中起重要作用 C.碳在无机环境中仅以 CO2的形式存在 D.碳在无机环境与生物群落间是以 CO2的形式进行循环的 解析:生态系统中,碳在无机环境中还能以碳酸盐的形式存在。 答案:C 7.某种甲虫通过分解土壤中的落叶获得养分,可推测这种甲虫( ) A.与落叶树之间为捕食关系 B.属于次级消费者 C.对落叶林的物质循环有促进作用 D.在能量金字塔中位于底部 解析:由题目可知该甲虫营腐生生活,是该生态系统中的分解者
4、,与植物之间不是捕食关系,不属 于消费者,A、B 两项错误;位于能量金字塔底部的是生产者,D 项错误。 答案:C 8.右图是生态系统中碳循环示意图,图中 D 为大气中的 CO2库,请据图回答问题。 (1)此生态系统的能量流动是从 固定的太阳能开始的。 (2)碳元素在 D 与 A、 B、 C 之间的流动是以 的形式进行的。 在生态系统各成分中, A 为 ,B 为 。 (3)图中 DC 过程是通过 作用实现的,CD 是通过 作用 实现的。 (4)生物群落中的一部分碳返回大气中,而另一部分则以 的形式储藏在地层中。 碳在无机环境中以 和 的形式存在。 答案:(1)C 生产者 (2)CO2 消费者 分
5、解者 (3)光合作用或化能合成 呼吸 (4)化石燃料 CO2 碳酸盐 9.气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表为 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。 时期碳吸收量/(kgCa-1)碳释放量/(kgCa-1) A1.2010141.201014 B1.2010141.261014 (1)生态系统碳的吸收主要是通过 作用实现的,碳的释放主要是通过 作用实现的。 (2)表中 时期的生态系统处于稳定状态,原因 是 。 (3)由于过度的人工碳排放,破坏了生态系统的 ,导致大气中 增加并 引起全球气候变化。 (4)人们正在积极开发新能源以减少碳排放。如“叶绿素太阳能电池”是模仿
6、类囊体吸收光能的 特性而制造的,类囊体吸收光能的过程发生在光合作用的 阶段;又如经改造的蓝藻 能在细胞内将光合作用产生的 直接发酵转化为燃料乙醇。 解析:(1)生态系统主要通过生产者的光合作用吸收CO2,而碳的释放主要是通过生物的呼吸作用 实现的。 (2)A 时期的生态系统碳吸收量与碳释放量相等,应该处于稳定状态。 (3)过度的人工碳排放会破坏生态系统内正常的碳循环过程,导致大气中温室气体 CO2增加,从 而引起全球气候变化。 (4)光能的吸收过程发生在光合作用的光反应阶段。光合作用的直接产物葡萄糖可经无氧呼吸 产生乙醇(酒精)。 答案:(1)光合 呼吸 (2)A 碳吸收量等于碳释放量 (3)
7、碳平衡 CO2 (4)光反应 葡萄糖 能力提升能力提升 1.下列关于生态系统的物质循环的叙述,错误的是( ) A.所说的物质是指组成生物体的一些基本化学元素 B.所说的生态系统是地球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利用、循环流动 D.物质在循环过程中不断递减 答案:D 2.根据下面的碳循环示意图进行分析,错误的是( ) A.碳从无机环境进入生物群落的途径只有通过光合作用 B.参与过程的生物与同区域中的所有动物、植物共同构成了群落 C.该区域的各种生物之间以及生物与无机环境之间要不断地进行物质循环、能量流动 D.若绿色植物的优势种为草本植物,将来可能会演替
8、为森林生态系统 答案:A 3.根据下图所示碳循环的部分过程进行的有关分析,正确的是( ) A.生物群落内部碳元素的流动形式是 CO2 B.参与过程的生物只有消费者和分解者 C.不能通过增强过程减少大气中 CO2的含量 D.开发太阳能、水能、核能等新能源,可减少人类对过程的依赖 解析:生物群落内部碳元素以有机物的形式流动;过程指的是生物群落内部生产者、消费者、 分解者通过呼吸作用释放 CO2;可以通过增强过程减少大气中 CO2的含量;开发新能源能减少 人类对化石燃料的依赖。 答案:D 4.某生态系统中各成分之间存在着如下图所示的关系。下列说法正确的是( ) A.该生态系统的捕食链可表示为甲乙丙
9、B.该生态系统中流经乙的能量最多 C.所有箭头表示的含义可以是物质的循环 D.所有箭头表示的含义可以是能量在食物链中的流动 解析:题图中甲是生产者,丙是消费者,乙是分解者。分解者不参与食物链的构成。任何一个生态 系统中总是流经生产者的能量最多。该图中箭头可以表示物质的循环过程,但不能表示能量的 流动过程。 答案:C 5.下图为生态系统中碳循环过程示意图,箭头表示物质循环方向。下列相关叙述正确的是 ( ) A.图中乙、丙、丁构成了该生态系统的生物群落 B.图中过程均可表示不同生物的呼吸作用 C.缺少类群甲则生态系统的物质循环不能正常进行 D.由于呼吸作用的消耗,丁对食物的同化量远小于摄入量 解析
10、:根据图中箭头指向判断,乙为生产者,甲为分解者,丙为初级消费者,丁为次级消费者。甲、 乙、丙、丁构成了该生态系统的生物群落。图中过程表示呼吸作用,和过程表示捕食的 过程。缺少甲,则碳元素无法完全从生物群落返回无机环境。同化量小于摄入量是因为食物中 有一部分不能被消化吸收,与呼吸作用无关。 答案:C 6.某生物兴趣小组的同学为证明某种细菌对树叶的分解作用,分别提出三种实验方案,其共 同之处是将同一种树的落叶分成甲、乙两等份,实验过程保持树叶湿润,其他实验条件和步骤如 下表所示。哪种实验方案能达到目的? ( ) 实验处理 方案 甲乙 方案一无菌条件自然条件 方案二先灭菌,再放于适宜条件下自然条件
11、方法三先灭菌,再放于适宜条件下先灭菌,然后接种该种细菌,最后置于适宜条件下 A.方案一B.方案二 C.方案三D.三个方案都不能达到 解析:欲证明树叶的分解是由某种细菌引起的,应先将树叶灭菌,排除其他微生物对实验结果的 干扰;同时应将灭菌后的树叶分成两组,一组接种该种细菌,另一组不接种,两组均置于适宜条件 下培养,以便对比分析得出结论。 答案:C 7.研究发现,每升天然水中含 0.01 mg 汞或者 0.1 mg 的杀虫剂,就会对人体造成危害。 某研究 小组开展了对某湖泊中环境问题的研究。 他们首先选取了该湖泊中 5 种不同的生物 A、 B、 C、 D、 E,并对其进行消化道内食物组成的分析;然
12、后又请当地湖泊研究所的专家对这 5 种生物体内 2 种污染物的含量进行了测定,如下表所示。分析并回答下列问题。 每千克体重污染物含量/mg 生物种类 消化道内 食物组成汞某种杀虫剂 A鱼(甲)鱼(乙)7896 B河蚌水蚤、小球藻2557 C小球藻35 D鱼(乙)水蚤1031 E水蚤小球藻515 (1)表中生物可能形成的食物链(网)为 ,河蚌(B)和水蚤(E)的关系 是 。 (2)若 C 中的能量不变,将 B 的食物比例由 CE=11 调整为 21,能量传递效率按 10%计算, 该生态系统传递给 B 的能量是原来的 倍。 (3)下图为该湖泊生态系统参与碳循环的示意图,甲、乙、丙、丁代表生态系统的
13、 4 种成分,图中 以 CO2的形式流动的是 (填序号),表示生理过程主要是 , 该生态系统中丙为 。 (4)分析题表,你认为这一湖泊面临的主要环境问题是什么? 。 针 对这一问题,你将提出什么样的保护或改善建 议? 。 解析:(1)先确定小球藻为生产者,再根据消化道中的食物组成确定消费者的类型(初级消费者、 次级消费者),最后写出具体的食物链(网)。 (2)B 的食物比例为 CE=11 时,设 B 中的能量为 x,则需要 C 的能量为 1/2x10%+1/2x10%10%=55x;B 的食物比例为 CE=21 时,设 B 中的能量为 y,则需要 C 的能量为 2/3y 10%+1/3y10%
14、10%=40y;据题意 C 中的能量不变,则 55x=40y,y/x=1.375。 (3)据图可知甲为生产者,乙为消费者,丙为分解者,丁为非生物成分(大气中的 CO2)。过程为生 产者的光合作用,为生产者的呼吸作用。在生产者和大气中的 CO2之间是以 CO2形式循环的, 即中是以 CO2形式循环的,消费者的呼吸作用和分解者的分解作用均以 CO2的形式进入大 气中,即和中以 CO2的形式进入大气中。 (4)根据表格可知,污染物为重金属离子(汞)和杀虫剂污染。保护或改善建议可以从源头上、污 染后的处理方法等方面考虑。此空为开放性的问题,只要合理即可。 答案:(1) 捕食和竞争 (2)1.375 (
15、3) 光合作用 分解者 (4)重金属离子(汞)和杀虫剂污染 防止重金属离子、杀虫剂等有害物质进入水体(其他合理答 案也可) 8.下图为生态系统碳循环示意图,其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。 请据图回答问题。 (1)生态系统的碳循环是指碳元素在 之间不断循环 的过程。 (2)X 与甲中图示生物类群的能量来源不同,X 代表的生物 为 。 (3)大气中的 CO2在甲中图示的 (在 ad 中选择)处合成有机物;含碳有机物在甲中 图示的 (在 ad 中选择)处可以分解为 CO2。 (4)除化石燃料燃烧外,还可以通过 作用产生 CO2。 解析:生态系统的物质循环是指组成生物体的基本元素在生物群落与无机环境之间反复出现,循 环运动。生态系统中的生产者主要指绿色植物,还有化能合成细菌。甲中图示生物具有叶绿体 和线粒体,应为绿色植物,其呼吸作用产生二氧化碳的场所是细胞质基质和线粒体,光合作用产 生有机物的场所是叶绿体基质。CO2回到大气中去的途径有化石燃料燃烧,还有动植物的细胞 呼吸以及微生物的分解作用。 答案:(1)生物群落与无机环境 (2)化能自养细菌(或硝化细菌等) (3)c a 和 b (4)动植物的细胞呼吸以及微生物的分解