2022年秋新教材高中生物第3章生态系统及其稳定性第3节生态系统的物质循环课后训练新人教版选择性必修2

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(2)非生物环境中的碳以的形式通过过程输入生态系统;生态系统中的碳通过过程以的形式进入非生物环境。

(3)据图可知,在能量流动过程中,能量是按照太阳能→的形式转化的,是单向的,不能循环利用。而在碳循环中,碳元素是按照二氧化碳→的形式转化的,可以循环利用。

(4)图中表示光合作用的过程是(填代号),表示呼吸作用的过程是(填代号),初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量可用代数式表示。

答案:(1)太阳能光合作用呼吸作用热能(2)二氧化碳光合作用或化能合成作用呼吸作用二氧化碳(3)化学能→热能含碳有机物→二氧化碳(4)a1b1、b2、b3、da2-b2解析:(1)生态系统的能量最终来自太阳能,是通过光合作用过程流入生态系统的;流入生态系统的能量,通过呼吸作用过程最终以热能的形式散失到非生物环境。(2)非生物环境中的碳是以二氧化碳的形式通过光合作用或化能合成作用过程输入生态系统的;生态系统中的碳是通过呼吸作用过程以二氧化碳的形式进入非生物环境的。(3)由题图可知,能量流动过程是太阳能→生物体内有机物中的化学能→呼吸作用散失的热能;碳元素的循环过程是二氧化碳(非生物环境)→含碳有机物(生物群落)→二氧化碳(非生物环境)。(4)图中a1表示生产者的光合作用,a2表示初级消费者的同化作用,b1表示生产者的呼吸作用,b2表示初级消费者的呼吸作用,b3表示次级消费者的呼吸作用,d表示分解者的呼吸作用,故表示呼吸作用的过程是b1、b2、b3、d,初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量可用代数式a2-b2表示。10.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,太阳能输入到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围内流动(2)光照①(3)①一③和④(4)①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②③④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图中的①光合作用过程,从而提高群落对环境资源的利用能力。(3)伴随着图中①光合作用过程的进行,太阳能输入到生态系统的第一营养级(生产者)中。图中分解者参与的过程是③和④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.某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5cm左右)为实验材料,研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用,对土壤的处理情况见下表。下列有关叙述正确的是()组别第1组第2组第3组第4组土壤处理灭菌不灭菌灭菌不灭菌湿润湿润较干燥较干燥A.该实验能探究不同土壤湿度条件下土壤微生物对落叶的分解作用B.作为实验材料的落叶不需要进行灭菌处理C.该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理D.预期结论是第1组、第4组的落叶不被分解,第2组、第3组中的落叶被不同程度地分解答案:A解析:该实验中,第1组、第2组的土壤湿润,第3组、第4组的土壤较干燥,第2组与第4组对照,可以探究不同土壤湿度条件下土壤微生物对落叶的分解作用,A项正确。该实验中落叶上是否存在微生物属于无关变量,为了避免无关变量对实验的干扰,应将各组的落叶都进行灭菌处理,B项错误。该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理及土壤的湿度,C项错误。由于第1组、第3组的土壤进行了灭菌处理,土壤中没有微生物,则第1组、第3组中的落叶不被分解,而第2组、第4组土壤中有微生物,但由于土壤湿度不同,微生物的分解作用有一定差异,因此,第2组、第4组中的落叶被不同程度地分解,D项错误。2.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/(kg·a-1)碳释放量/(kg·a-1)A1.20×10141.20×1014B1.20×10141.26×1014A.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,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。3.右图是我国北方处于平衡状态的某森林生态系统的碳循环示意图,其中箭头表示碳的传递方向,字母表示碳传递途径。下列叙述错误的是()A.碳从生产者流入消费者的主要形式是含碳有机物B.a途径主要是通过光合作用实现的,b、d、g途径主要是通过呼吸作用实现的C.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以二氧化碳的形式进行D.如果图中的字母表示碳元素传递的数量,植物正常生长,则夏季a、b、c、e之间的关系可表示为a=b+c+e答案:D解析:图中a主要代表植物的光合作用;b、d主要代表生物的呼吸作用;g代表分解者的分解作用,其中主要是呼吸作用;c代表捕食;e、f代表动植物的遗体和动物的排遗物被分解者分解利用。夏季,植物正常生长,则a>b+c+e。4.某同学画出三幅表示生态系统部分碳循环的示意图,下列分析错误的是()A.碳循环中只有生产者与非生物环境之间的传递是双向的,所以三幅图中生产者都是AB.图1中C能促进生态系统的物质循环和能量流动C.图2中A、B、D、E构成生物群落,碳在其中流动的形式是含碳有机物D.若使图1、图2、图3完整表示碳循环,需补充化石燃料燃烧产生CO2答案:A解析:在碳循环过程中,生产者与大气中二氧化碳库之间的传递是双向的,而其他生物只能通过呼吸作用向大气中释放二氧化碳,由此可知,图1~图3中属于生产者的分别是A、A、E,A项错误。图1中C为消费者,其作用是促进生态系统的物质循环和能量流动,B项正确。图2中A为生产者,B和D为消费者,E是分解者,它们共同构成生物群落,在生物群落内部碳以含碳有机物的形式流动,C项正确。题述三图中均没有涉及化石燃料燃烧过程,D项正确。5.下面是某同学探究温度对土壤微生物分解作用的影响的实验,请你根据提供的实验材料和用具,完善该实验报告的内容。实验材料和用具:土壤、落叶、玻璃水槽、标签、塑料布、恒温箱、纱布等。(1)研究课题:。

(2)实验步骤:①取同种的落叶分成三等份,用纱布包好,分别埋入装有土壤的三个玻璃水槽并用塑料布封好玻璃水槽的口。

②将玻璃水槽贴上标签A、B和C,将A放在环境中,B放在0℃环境中,C放在50℃环境中。一个月后,取出纱布包。

③观察比较A、B和C三个装置纱布包中落叶的程度。

(3)预期最可能的实验结果:。

(4)实验结论:。

答案:(1)探究温度对土壤微生物分解作用的影响(2)①形状、大小相同②常温(或25℃)③腐烂(3)常温(25℃)条件下比0℃和50℃条件下的落叶腐烂程度大(4)温度影响土壤微生物的分解作用解析:(1)由题干可知,该题要研究的课题是温度对土壤微生物分解作用的影响。(2)①为保证实验的准确性,除自变量外,其他条件都应该一致,故所取落叶应该大小、形状相同;②B、C的温度分别是0℃和50℃,一个是低温,一个是高温,则缺少一个常温实验,故A应当放在常温(或25℃)环境中;③应以落叶的腐烂程度为观察指标。(3)常温是微生物正常的生存温度,0℃使微生物的生命活动减弱,50℃严重影响其活性甚至杀死微生物,故常温时腐烂程度最大。(4)综上可知,实验结论为温度影响土壤微生物的分解作用。6.下图是某生态系统中的能量与物质流通关系示意图,图中△为有毒物质,△后的数值是其相对浓度,其他数字为能量值[单位:kJ/(cm2·a)]。请回答下列问题。(1)