2024-2025学年高中生物第5章生态系统及其稳定性3生态系统的物质循环学案新人教版必修3

PAGE21-第3节生态系统的物质循环课时素养目标1.以碳循环为例，构建生态系统中物质循环模型图。(生命观念、科学思维)2.运用演绎与推理思维，分析物质循环的特点以及物质循环与能量流淌的关系。(科学思维)3.基于物质循环规律的学习，运用物质循环原理，科学指导实践，有效利用生态系统资源。(科学思维、社会责任)必备学问·自主学习一、物质循环概念1.概念：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。2.内容：二、碳循环1.碳的存在形式与循环形式：(1)在生物群落和无机环境之间：主要以CO2的形式循环。(2)在生物群落内部：以含碳有机物形式传递。(3)在无机环境中：主要以CO2和碳酸盐形式存在。2.碳循环的过程图解：图中①②③④表示的过程分别是：①光合作用，②呼吸作用，③呼吸作用，④分解作用。3.温室效应：结合你对温室效应的理解，推断下列关于温室效应说法正确的是②④⑤⑥。①太阳能源源不断地辐射到地球上，由此产生了“温室效应”②温室效应主要与化石燃料燃烧和植被破坏有关③温室效应的加剧是大气层中臭氧层受到破坏引起的④发展太阳能、水能以代替煤、石油等燃料，可以防止温室效应的加剧⑤适度的温室效应能保证地球上的气温恒定，适于动植物生存⑥植树造林，可以减缓温室效应生态系统中物质是可以循环利用的，为什么农夫还须要向农田中施加肥料？提示：农田由于农产品被移出，矿质元素不再返回农田，养分物质变少。要实现作物的持续生产，必须要向农田中施加肥料，否则土壤肥力会耗尽，作物产量也会降低。三、探究“土壤微生物的分解作用”1.材料用具：簇新土壤、蒸馏水、淀粉糊、碘液、斐林试剂。2.试验流程及结论：项目案例1案例2试验假设微生物能分解落叶使之腐烂微生物能分解淀粉实验设计试验组对土壤进行高温灭菌处理A烧杯中加入30mL土壤浸出液+淀粉糊比照组对土壤不做任何处理B烧杯中加入30mL蒸馏水+等量淀粉糊自变量土壤中是否含微生物土壤中是否含微生物试验现象在相同时间内比照组落叶腐烂程度快于试验组A烧杯中加入碘液蓝色变淡，加入斐林试剂出现砖红色沉淀；而B烧杯未出现此种试验现象试验结论微生物对落叶有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉四、物质循环和能量流淌的关系判一判：请结合物质循环和能量流淌的特点和关系，推断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)食物链和食物网是能量流淌和物质循环的渠道。(√)(2)生态系统中先进行物质循环，后发生能量流淌。 (×)提示：物质循环伴随能量流淌，没有先后之分。(3)物质作为能量的载体，使能量在生物群落与无机环境之间循环往复。(×)提示：能量单向流淌，不能在生物群落与无机环境之间循环往复。(4)能量作为动力，使物质在生物群落与无机环境之间循环往复。 (√)(5)物质是能量流淌的载体，能量是物质循环的动力。(√)(6)物质循环、能量流淌二者相互依存，不行分割。 (√)与碳循环关系最为亲密的两种细胞器是什么？提示：线粒体、叶绿体。关键实力·合作学习学问点一碳循环及其对环境的影响

1.碳循环分析：(1)图示：碳循环过程。(2)表解：碳循环的形式。项目进入生物群落生物群落内部返回无机环境形式CO2含碳有机物CO2方式光合作用和化能合成作用食物链和食物网生产者和消费者的呼吸作用，分解者的分解作用，化石燃料的燃烧(3)碳元素的传递规律：碳元素在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他成分之间的传递都是单向的(推断生态系统各成分的依据)。2.温室效应——碳循环平衡破坏：(1)成因：①大量化石燃料的运用，大气中的CO2含量快速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡；②森林、草原等植被大面积被破坏，大大降低了对大气中CO2的调整实力。(2)影响：地球气候异样，灾难性气候增加，温度上升，冰川溶化，导致海平面上升，对陆地生态系统和人类的生存构成威逼。(3)措施：①削减化石燃料的运用，开发新的能源，改进能源结构；②植树造林，增加绿地面积。1.拓展探究：有同学在碳循环示意图中看到双向箭头，认为碳循环都是双向的，你认为这种说法正确吗？(科学思维)提示：碳在生态系统各成分之间的传递并不都是双向的，只有生产者和无机环境之间的传递是双向的，其他各成分的传递都是单向的。2.拓展探究：大气中的碳元素进入生物群落，除了通过植物的光合作用实现外，还有其他方式吗？(生命观念)提示：有，还可以通过化能合成作用实现。(2024·济南高二检测)如图为碳循环示意图，甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分，下列叙述正确的是 ()A.碳循环是指CO2在甲与丙之间不断循环的过程B.乙所代表的生物在该生态系统中均处于其次养分级C.甲、乙、丙共同组成了生态系统D.生物X可能不具有成形的细胞核，生物Y可能含有线粒体【解题思维】【解析】选D。碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的，A错误。乙代表消费者，其所代表的生物可以处于不同的养分级，B错误。生态系统是由生物群落和无机环境共同组成的，C错误。生物X可以代表硝化细菌等，不具有成形的细胞核，生物Y可能是真核类型的微生物，可能含有线粒体，D正确。【审答误区】(1)A选项的易错点在于对碳循环的概念模糊：碳循环指的是碳元素在生物群落和无机环境之间的循环过程，生物群落应当包括生产者(甲)、消费者(乙)和分解者(丙)。(2)C选项易错点在于对生态系统的组成成分模糊：生态系统应当包括生物群落和无机环境，而甲、乙、丙只是构成生物群落。【方法规律】“三看法”快速确认碳循环的各环节(2024·全国Ⅲ卷)生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下列有关碳循环的叙述，错误的是 ()A.消费者没有参加碳循环的过程B.生产者的光合作用是碳循环的重要环节C.土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节D.碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环【解析】选A。本题主要考查生态系统的功能——物质循环。消费者可以加快生态系统的物质循环，消费者通过呼吸作用可以将物质从生物群落释放到无机环境，A项错误；生产者的光合作用可以将无机环境中的碳固定到生物群落中，B项正确；土壤中微生物作为分解者可以通过呼吸作用将动植物遗体残骸和枯枝败叶中的有机物分解为二氧化碳释放到无机环境中，C项正确；碳在无机环境与生物群落之间可以通过光合作用和呼吸作用以CO2形式循环，D项正确。【补偿训练】物质循环具有全球性，近年来越来越多的被人们关注。下列关于生态系统中物质循环的叙述，错误的是 ()A.低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡B.物质循环是在生产者、消费者、分解者之间进行的C.碳循环在生物群落内部是以含碳有机物的形式传递D.生物圈不须要从外界获得物质补给，就能长期维持其正常功能【解析】选B。由于化石燃料的大量开采运用，使碳循环不平衡，导致温室效应的发生，因此低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡，A正确；物质循环应是在无机环境与生物群落之间进行的，B错误；碳循环在生物群落内部是以含碳有机物的形式传递，C正确；在生态系统中物质是可以往复循环的，因此生物圈不须要从外界获得任何物质补给，就能长期维持其正常功能，D正确。学问点二能量流淌和物质循环的关系

1.能量流淌和物质循环的关系图解：2.能量流淌和物质循环的区分与联系：项目能量流淌物质循环形式太阳能→化学能→热能过程沿食物链(网)单向流淌在无机环境与生物群落之间反复循环范围生态系统各养分级全球(生物圈)特点单向流淌、逐级递减全球性、循环性联系(1)能量的固定、储存、转移和释放离不开物质的合成与分解等过程。物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流淌。能量作为动力，使物质在生物群落和无机环境之间不断地循环来回。(2)总体上来说，二者之间是相互依存、不行分割，并且同时进行的关系。1.拓展探究：物质循环和能量流淌的主要渠道相同吗？(生命观念)提示：相同，均是食物链和食物网。2.拓展探究：生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用中向无机环境释放的物质和能量可以被重新利用吗？(科学思维)提示：物质可以被生产者重新利用从而进入生物群落，但能量不能再次被生产者利用，即物质是可以循环的，能量流淌是单向的。下列关于生态系统物质循环和能量流淌的叙述中，正确的是 ()A.运用粪便做肥料，粪便中的能量可以流向植物，从而实现了对能量的多级利用B.一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%～20%的能量流入狼的体内C.碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的D.食物链中，生物所处的养分级越高，其数量肯定越少【解题思维】【解析】选C。运用粪便做肥料实现了对物质的循环利用，植物没有获得粪便中的能量，A错误。一只狼捕食了一只兔子，兔子和狼不能代表一个养分级的全部生物，所以二者的能量传递效率不满意10%～20%，B错误。碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的，C正确。食物链中，生物所处的养分级越高，其数量一般越少，但也有特别状况，如虫吃树叶，但虫的数量多于树，D错误。【审答误区】(1)A选项易错点在于对能量流淌的过程理解错误：能量流淌是单向的且能量流淌只在食物链(网)中传递，不进入分解者中。(2)D选项易错点在于能量金字塔与数量金字塔的形态混淆：数量金字塔一般为正金字塔形，但也会出现倒金字塔形，如虫吃树叶，但虫的数量多于树。【母题追问】(1)微生物的分解作用与细胞呼吸等同吗？请说明理由。提示：不能完全等同。微生物分解作用包括细胞外和细胞内的有机物的分解；而细胞呼吸指的仅仅是细胞内的呼吸作用。(2)农业生态系统中，沼渣、沼液作为肥料还田，能使能量循环利用吗？请说明理由。提示：不能。沼液和沼渣可以为农作物供应肥料，加速了物质循环，且能量不能循环利用。(2024·南通高二检测)关于生态系统的物质循环和能量流淌叙述不正确的是()A.生产者可通过光合作用合成有机物，使能量从无机环境流入生物群落B.在一个食物网中碳元素主要以CO2的形式由一个养分级传给下一个养分级C.能量在生物群落内的流淌具有单向性和逐级递减的特点D.能量流淌和物质循环同时进行、相互依存、不行分割【解析】选B。生产者可通过光合作用合成有机物，将光能转化为化学能储存在有机物中，使能量从无机环境流入生物群落，A正确。在一个食物网中碳元素主要以有机物的形式由一个养分级传给下一个养分级，B错误。能量流淌具有单向性和逐级递减的特点，C正确。生态系统的功能中，物质循环和能量流淌同时进行、相互依存、不行分割，D正确。【补偿训练】如图是生态系统中碳循环示意图，其中“→”表示碳的流淌方向。下列叙述不正确的是 ()A.在碳循环过程中，同时伴随着能量流淌B.由于某种缘由造成图中E生物数量大量削减，推想短期内与之相邻的两个养分级生物数量发生的改变是D增多，F削减C.该生态系统的消费者包括图中的D、E、F、BD.A→C过程中碳主要以CO2的形式进行流淌，F→B过程中碳元素主要以含碳有机物的形式进行流淌【解析】选C。物质是能量的载体，能量是物质循环的动力，物质循环总是伴随着能量流淌同时进行，不行分割，A项正确。依据题图分析可以知道食物链为A→D→E→F，若E生物数量大量削减，则短期内生物数量发生的改变是D增多，F削减，B项正确。A是生产者，C是无机环境中的二氧化碳，B是分解者，D、E、F是消费者，C项错误。A→C过程指的是生产者到无机环境的过程，碳元素主要以CO2形式进行流淌；F→B过程指的是消费者到分解者的过程，碳元素主要是以含碳有机物的形式进行流淌，D项正确。核心素养·情境探究1.【生活情境】现如今绿色、低碳发展已成为一种新型理念，这种理念已渐渐成为推动养殖产业新一轮发展的驱动力。某市一农场构建了立体生态循环养殖场：稻田养泥鳅，田边种丝瓜，秸秆种蘑菇，全程运用农家肥且杜绝运用农药，既实现了绿色防控，又实现了养殖业高效、优质、生态、健康、平安的可持续发展目标。(1)泥鳅在稻田里上下游动可以松土，往往能提高肥效，请分析缘由。(答出一点即可)(科学思维)提示：松土能提高土壤的含氧量，促进植物根部汲取矿质元素；促进微生物的分解作用，加快物质循环。(2)从生态系统主要功能的角度分析，这种养殖模式的好处是什么？(生命观念、科学思维)提示：较好地实现了物质的循环利用，同时提高了能量的利用率。2.【素材情境】为有效防治土地沙漠化、提高森林覆盖率，我国北方某地用飞机在植被稀有的荒山分批播种马尾松，之后封山育林，禁止放牧和采伐。探讨者对不同年限的森林进行了调查。(1)对不同年限的森林进行调查后发觉，封育年限长的森林，土壤肥力显著提高了，请尝试从物质循环的角度分析可能的缘由有哪些。(科学思维)提示：积累的树木凋落物被生态系统成分中的分解者利用，将有机物分解为无机物，并且封闭后物质不再从森林中流出，提高了土壤肥力。(2)近年来，为了人类的可持续发展，国内外实行了碳汇制度，把森林的生态价值经济化，由高耗能企业向林场出资购买肯定量的碳汇以抵消相应CO2排放量。请从企业和林场两方面分析此项举措如何从整体上实现了生态效益和经济效益的统一。(科学思维、社会责任)提示：碳汇制度一方面可以提高高耗能企业的成本，督促其技术升级、削减CO2排放量，另一方面可以提高林场收入，提高植树造林主动性，有利于植树造林工作的开展，从而在整体上实现了生态效益和经济效益的统一。课堂检测·素养达标1.物质循环和能量流淌既有区分又有联系，下列关于物质循环和能量流淌叙述，错误的是_______。

①光合作用推动碳循环过程，促进了生物群落中的能量循环②碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行③能量流淌和物质循环的特点相同④能量的固定、转移和释放都离不开物质的合成和分解⑤只有在光照条件下，生态系统的物质循环和能量流淌才是同时进行的⑥物质是能量流淌的载体，能量是物质循环的动力【解析】选①③⑤。能量不行以循环利用，①错误；碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行，②正确；能量流淌是单向流淌、逐级递减的，物质循环具有循环性，③错误；物质作为能量的载体，能量的固定、转移和释放都离不开物质的合成和分解，物质的合成和分解，也必定伴随着能量的储存与释放，④正确；有无光照，生态系统的物质循环和能量流淌都是同时进行的，⑤错误；物质是能量流淌的载体，能量是物质循环的动力，⑥正确。2.(2024·昆明高二检测)生态系统的物质循环，其物质是指 ()A.细胞中的蛋白质和核酸B.组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素C.组成生物体的各种元素D.组成细胞的各种化合物【解析】选B。生态系统的物质循环是指基本元素的循环，不是指化合物的循环，A错误，D错误。生态系统的物质循环是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素在生物群落和无机环境间的循环，而不是生物体的各种元素，B正确，C错误。3.(2024·大庆高二检测)在浮游植物→浮游动物→鱼这条食物链中，碳是以哪种形式流淌的 ()A.二氧化碳 B.有机物C.碳酸盐 D.二氧化碳和有机物【解析】选B。浮游植物、浮游动物和鱼都属于生物群落，而碳在生物群落内部以含碳有机物的形式流淌。因此，在浮游植物→浮游动物→鱼这条食物链中，碳的流淌形式是有机物。4.生物群落中的碳返回大气的途径不包括 ()A.植物的光合作用 B.植物的呼吸作用C.消费者的呼吸作用 D.微生物的分解作用【解析】选A。碳元素通过植物的光合作用从无机环境进入生物群落，A符合题意；植物、消费者通过呼吸作用将碳元素返回大气，B、C不符合题意；微生物通过分解作用将碳元素返回大气，D不符合题意。5.在生态系统的碳循环中，既能使CO2进入生物群落，又能使CO2释放到大气中的生物是 ()A.绿色植物 B.植食动物C.肉食动物 D.营腐生生活的真菌【解析】选A。绿色植物通过光合作用使CO2进入生物群落，通过呼吸作用使CO2释放到大气中去，A正确；植食动物只能通过呼吸作用使CO2释放到大气中去，B错误；肉食动物只能通过呼吸作用使CO2释放到大气中去，C错误；营腐生生活的真菌是分解者，只能通过分解作用使CO2释放到大气中去，D错误。6.(2024·天津高二检测)关于生态系统的碳循环，下列说法正确的是()A.碳循环具有全球性B.分解者不参加碳循环C.碳只能通过动植物的呼吸作用返还到无机环境D.碳在循环中只有二氧化碳一种形式【解析】选A。碳循环是从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，具有全球性，A正确。分解者通过分解含碳有机物参加碳循环过程，含碳有机物被分解者转化为二氧化碳进入大气中，进行下一次循环，B错误。分解者可将含碳有机物分解为二氧化碳，所以碳还能通过分解者的分解作用返还到无机环境，C错误。碳被生产者固定后，可以转化为含碳有机物的形式，D错误。7.如图是生态系统中碳循环示意图，下列叙述错误的是 ()A.D代表了大气中的CO2库B.C是生态系统的基石C.B代表的生物都是微生物D.物质循环是指元素在生物群落和无机环境之间循环【解析】选C。题图中D代表了大气中的CO2库，A正确；C代表了生产者，是生态系统的基石，B正确；B是分解者，代表的生物是营腐生生活的细菌、真菌或动物，C错误；物质循环是指元素在生物群落和无机环境之间循环，D正确。8.如图表示生态系统中碳循环示意图，请据图回答：(1)大气中CO2进入生物群落是通过图中_______(填序号)实现的。

(2)碳元素在生物群落和无机环境之间的循环形式主要是_______；在生物群落内部，碳元素以_______的形式进行流淌。

(3)进行①过程的生物在生态系统中的成分是_________。

(4)人类活动对碳循环干扰最大的是________________途径，这一干扰增加了_______的含量，造成的主要环境问题是________________。

【解析】分析图形可知，①代表分解者的分解作用，②③是呼吸作用，④是光合作用，⑤是化石燃料的燃烧。(1)大气中CO2进入生物群落是通过图中④实现的。(2)碳元素在生物群落和无机环境之间主要是以CO2的形式循环。在生物群落内部，是以含碳有机物的形式进行流淌的。(3)进行①过程的生物在生态系统中的成分是分解者。(4)人类活动对碳循环干扰最大的是过程⑤化石燃料的燃烧，这一干扰使CO2在短时间内大量增多，打破了碳循环平衡，造成了温室效应。答案：(1)④(2)CO2有机物(3)分解者(4)煤和石油等化石燃料的燃烧CO2温室效应课时素养评价十八生态系统的物质循环(20分钟·70分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分)1.(2024·温州高二检测)从生态系统的物质循环角度看，人体内碳元素的根原来源是 ()A.大气中的CO2 B.生产者C.分解者 D.消费者【解析】选A。从同化作用角度考虑人是异养型生物，体内的碳元素干脆来源于食物中的有机物，而食物中的有机物归根结底来源于植物的光合作用，光合作用产生的有机物中碳的来源是大气中的CO2。2.(2024·太原高二检测)对生态系统中能量流淌和物质循环的理解，错误的是()A.能量流淌是单方向的，物质是循环流淌的B.能量流淌和物质循环是两个独立的过程C.能量流淌和物质循环都是沿食物链和食物网进行的D.能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程【解析】选B。能量流淌具有单向流淌、逐级递减的特点，物质循环具有循环性、全球性的特点，A正确。物质是能量的载体，能量是物质循环的动力，两者亲密联系、相互依存，B错误。生态系统的能量流淌和物质循环都是沿食物链和食物网进行的，C正确。能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程，D正确。3.如图是自然界碳循环的简图。图中的甲、乙、丙各代表什么 ()A.甲为生产者，乙为分解者，丙为消费者B.甲为消费者，乙为分解者，丙为生产者C.甲为分解者，乙为生产者，丙为消费者D.甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者【解析】选A。甲能利用大气中的CO2，所以甲是生产者。甲、丙都有碳流向乙，所以乙为分解者。丙接受来自甲的碳，是异养生物，但不是分解者，所以丙是消费者。4.(2024·大同高二检测)图a、b分别是农村和城市生态系统的生物量(生命物质总量)金字塔示意图。下列叙述正确的是 ()A.两个生态系统的两大重要功能是能量流淌和物质循环B.两个生态系统的养分结构均由三个养分级组成C.图b可表示能量金字塔，也可表示个体数量金字塔D.流经两个生态系统的总能量均是其植物所固定的太阳能【解析】选A。两个生态系统的两大功能是能量流淌和物质循环，A正确。在两个生态系统中，图示的是生命物质总量金字塔，不是能量金字塔，养分结构中不肯定只有三个养分级，或许更多，B错误。养分级越高，能量越少，图b不能表示能量金字塔，C错误。流经农村生态系统的总能量为植物所固定的太阳能，由于城市生态系统中耕地较少，生产者中能供应食物的较少，流经城市生态系统的能量中，外界有机物输入较多，例如：市民吃的蔬菜、水果、面粉等食物均为外来输入，D错误。5.(2024·全国Ⅰ卷)土壤小动物对动植物遗体的分解起着重要的作用。下列关于土壤小动物的叙述，错误的是 ()A.调查身体微小、活动力强的小动物数量常用标记重捕法B.土壤中小动物类群的丰富度高，则该类群含有的物种数目多C.土壤小动物的代谢活动会影响土壤肥力，进而影响植物生长D.土壤小动物呼吸作用产生的CO2参加生态系统中的碳循环【解析】选A。本题综合考查群落的物种组成、丰富度及其相关试验、生态系统的碳循环。调查身体微小、活动力强的小动物数量通常用取样器取样法，A项错误；丰富度是衡量群落中物种数目多少的指标，因此土壤中小动物类群的丰富度高，则该类群含有的物种数目多，B项正确；土壤小动物多为分解者，其代谢活动能分解有机物，产生无机盐，可以供植物汲取利用，C项正确；土壤小动物呼吸作用产生的CO2可以参加生态系统中的碳循环，且在碳循环中发挥重要作用，D项正确。6.“落红不是无情物，化作春泥更护花”体现了生态系统中物质循环的原理。依据这一原理，下列叙述正确的是 ()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循环利用【解析】选C。物质循环中的“物质”指的是组成细胞的C、H、O、N、P、S等元素，A项错误；物质循环中的“循环”是在生物群落和无机环境之间进行的，B项错误；传统农业中的耕地技术，进行松土，促进分解者的分解作用，进而加快了生态系统的物质循环，C项正确；物质是能量的载体，生态系统的能量流淌是单向的，不能循环利用，D项错误。【误区警示】(1)参加物质循环的“物质”是指组成生物体的元素。(2)物质循环流淌，能量单向流淌不循环，所以不能说能量伴随着物质循环而循环。7.(2024·漳州高二检测)科学家把“末日之钟”的时间从晚11点53分调至晚11点55分，警示气候改变构成的威逼“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.化石燃料的燃烧是导致温室效应的主要缘由B.碳元素在生物群落和无机环境之间主要以CO2的形式循环C.碳元素在生物群落中主要以含碳有机物的形式存在D.植树造林、退耕还林是解决温室效应的最主要措施【解析】选D。化石燃料的燃烧是导致温室效应的主要缘由，A正确。碳元素在生物群落和无机环境之间主要以CO2的形式循环，B正确。碳元素在生物群落中主要以含碳有机物的形式存在，C正确。降低CO2排放是解决温室效应的最主要措施，D错误。8.如图表示生态系统中碳循环的部分过程，下列叙述错误的是 ()A.A是生产者，D是分解者B.图中箭头可以表示碳元素的流淌方向C.碳在①②③④过程中都是以有机物的形式进行的D.图中A、B、C、D代表的生物共同构成生物群落【解析】选C。依据生态系统中各组分的关系可知，图中A是生产者，D是分解者，A正确；图中箭头可以表示碳元素的流淌方向，B正确；碳在①②③过程中都是以有机物的形式进行的，而在④过程中是以CO2的形式进行的，C错误；群落是该环境中全部生物的总和，即由图中A、B、C、D代表的生物共同构成，D正确。【补偿训练】如图表示某农业生态系统部分物质循环过程。该系统获得了鱼、猪、蚕和粮食的全面丰收。下列叙述错误的是 ()A.丰收的主要缘由是各养分级间的能量传递效率高B.蚕粪便喂鱼、鱼粉喂猪均实现了能量的多级利用C.粪便、塘泥作肥料归田，实现了物质循环再生D.图中至少有两条食物链【解析】选A。丰收的主要缘由是实现了能量的多级利用，A错误，B正确；粪便、塘泥作肥料归田，实现了物质循环再生，C正确，图中食物链有桑→蚕、稻→猪等，D正确。9.(2024·大庆高二检测)为探究落叶是否在土壤微生物的作用下腐烂，下列各项构成了一个试验设计，其中不符合试验目的的步骤是 ()A.可选择带有落叶的土壤为试验材料，筛出落叶和土壤B.将落叶平均分成两份，把土壤也平均分成两份C.将灭菌的落叶设为试验组，不做处理的落叶设为比照组D.将落叶分别埋入两组土壤中，视察腐烂状况【解析】选C。分解落叶的微生物往往在含有落叶的土壤中分布较多，所以可选择带有落叶的土壤为试验材料，筛出落叶和土壤，A正确。由试验目的可知，试验分两组，一组试验组，一组比照组，所以要将落叶平均分成两份，把土壤也平均分成两份，B正确。应当把土壤分成两组，将灭菌的土壤设为试验组，不做处理的土壤设为比照组，C错误。将落叶分别埋入两组土壤中，视察腐烂状况，D正确。【补偿训练】一位同学要探究土壤微生物能否分解农药，并尽快得出试验结论，用“敌草隆”(一种除草剂)进行试验：取等量砂土分装于相同的两个容器中，a组高压灭菌，b组不灭菌。下列叙述正确的是 ()A.向a、b组喷入等量的“敌草隆”，再置于同一恒温箱中培育相同时间B.检测“敌草隆”的消逝状况，预料a组的“敌草隆”全部消逝，b组的基本不变C.只用砂土试验效果比用几种典型土壤混合后的好D.再增加c组作为比照，不喷入“敌草隆”，其他处理与b组相同【解析】选A。本试验的自变量是有无土壤微生物，而“敌草隆”的运用量和培育条件是无关变量，无关变量应保持一样且相宜，所以应向a、b中喷入等量“敌草隆”，再置于同一恒温箱中培育相同时间，A项正确；a组土壤经过高压灭菌，不含微生物，不能将“敌草隆”分解，预料a组的“敌草隆”基本不变，b组不灭菌，存在土壤微生物，可能将“敌草隆”分解，预料b组的“敌草隆”全部消逝，B项错误；不同的土壤，微生物的种类和数量不同，只用砂土试验效果不如几种典型土壤混合后的好，C项错误；本试验是验证土壤中的微生物对农药具有分解作用，若不喷入“敌草隆”，则不能证明土壤中的微生物有此种作用，D项错误。10.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.物质循环伴随着能量的流淌B.能完成该循环的生物肯定含有叶绿体和线粒体C.a、b所示的物质循环具有全球性D.进行a过程的生物是自养型生物【解析】选B。能量流淌和物质循环是生态系统的主要功能，二者是同时进行的，物质作为能量的载体，使能量沿着食物网流淌；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环来回，A正确；能完成该循环的生物既可以进行呼吸作用，又可以进行光合作用，因此属于植物或蓝藻，蓝藻属于原核生物，没有叶绿体和线粒体，但具有有氧呼吸酶和光合作用相关酶，因此可以完成该循环，B错误；图示为生态系统中的碳循环，具有全球性，C正确；进行光合作用或化能合成作用过程的生物均可以自主合成有机物，以供自身所需，因此是自养型生物，D正确。【互动探究】(1)若上题图中a、b分别代表某些生物的生理活动，则分别指什么生理活动？提示：a过程为利用空气中的二氧化碳合成糖类，即光合作用或者化能合成作用；b过程为分解糖类产生二氧化碳，即呼吸作用和分解作用。(2)上题图中b过程除了代表某些生物的生理活动，还可以代表什么？提示：化石燃料的燃烧。二、非选择题(共2小题，共30分)11.(15分)图1是生态系统的碳循环部分示意图，其中甲、乙、丙、丁组成该生态系统的生物群落；图2是一个由5种生物组成的食物网；图3所示为桑基鱼塘农业生态系统局部的能量流淌，图中字母代表相应能量。据图回答以下问题：(1)物质循环与能量流淌之间的相互内在关系是__________________。

(2)图1中缺少两个重要过程，请用文字和箭头的形式补充：________、___________。

(3)若图2中的乙大量削减，则短期内戊的数量会_________。

(4)图3中的C和B1+C1+D1可表示桑树和蚕用于_____________的能量。蚕沙(粪便)投入鱼塘供应鱼食用，蚕沙中同化的能量属于第_______养分级所含的能量。

【解析】(1)物质循环以能量流淌作为动力，能量流淌以物质循环作为载体。(2)图1中，丁是生产者，甲和乙是消费者，丙是分解者，因此图中还缺少无机环境→丁的光合作用过程和甲→丙的分解作用过程。(3)图2中，若乙数量大量削减，则丙同化的能量增多、个体数量增加，进一步导致戊数量增多。(4)图3中，流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量，应是A；桑树呼吸作用所散失的热能可用B表示，图中的C表示净光合作用，是桑树生长、发育、繁殖等生命活动所需的能量，B1+C1+D1等于蚕用于自身生长、发育、繁殖等生命活动的能量。蚕沙中所含的能量是蚕未同化的能量，仍属于其上一个养分级，即属于第一养分级所含的能量。答案：(1)物质循环以能量流淌作为动力，能量流淌以物质循环作为载体(2)无机环境→丁甲→丙(3)增加(4)自身生长、发育、繁殖等生命活动一12.(15分)如图为生态系统碳循环示意图。近年来大气中CO2含量持续增长，成为当前人们最关切的环境问题之一。科学工作者利用动植物遗体和动物的排遗物，在没有氧气的状况下高温处理，制成“生物炭”。“生物炭”可以稳定地固定碳元素长达数百年，且具备土壤改良功能。回答下列问题：(1)碳在生物群落与无机环境之间的循环过程，主要通过_______、_______(填生理过程)来完成。

(2)“生物炭”的制作可以使图中_______(填序号)产生的_______削减，有助于缓解温室效应。

(3)当前提倡的“低碳生活”主要指削减图中_______(填序号)的CO2排放。

(4)在生态系统能量流淌过程中，图中④产生的能量一部分以_______的形式散失，而制作“生物炭”过程，除获得“生物炭”外，还可获得发电燃料和原油代替品，从而提高了________。

【解析】(1)碳在生物群落与无机环境之间的循环过程，主要通过光合作用和呼吸作用来完成。(2)图中①指的是光合作用，②指的是捕食。“生物炭”的制作可以使图中④分解者分解作用产生的CO2削减，有助于缓解温室效应。(3)当前提倡的“低碳生活”主要指削减