2024-2025学年新教材高中生物第3章生态系统及其稳定性3生态系统的物质循环练习含解析新人教版选择性必修2

PAGE9-生态系统的物质循环(20分钟·70分)一、选择题(共8小题,每小题6分,共48分)1.生态系统的物质循环是指 ()A.组成生物体的基本元素在陆地生态系统中的物质循环和能量流淌的困难过程B.能量流经生态系统各养分级时逐级递减的全过程C.组成生物体的基本元素在组成生态系统的生物群落的生物体内的反复循环运动D.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【解析】选D。生态系统的物质循环的定义是: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,这就是生态系统的物质循环,又称为生物地球化学循环。【误区警示】物质循环常见的三个易错点(1)生态系统的物质循环中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统,而是指地球上最大的生态系统——生物圈,因此物质循环具有全球性。(2)生态系统的物质循环中所说的“物质”并不是指组成生物体的化合物,而是指组成生物体的化学元素,如C、H、O、N、P、S等。(3)碳在生态系统各成分之间的传递并不都是双向的,只有生产者与无机环境之间的传递是双向的,其他各成分间的传递均是单向的。2.(2024·启东中学高二检测)在生态系统中,对碳循环起确定作用的关键环节是 ()A.微生物的分解作用B.绿色植物的光合作用和微生物的分解作用C.动物的呼吸作用D.煤和石油的燃烧【解析】选B。绿色植物的光合作用可以将无机环境中的二氧化碳固定合成有机物进入生物群落;微生物的分解作用可以将生物群落中动植物的遗体、残骸中的有机物分解成二氧化碳释放到无机环境中。所以绿色植物的光合作用和微生物的分解作用在生态系统中对碳循环起到关键作用,A错误,B正确。动物的呼吸作用只能使碳从生物群落返回到无机环境,C错误。煤和石油的燃烧也只能使碳从生物群落返回到无机环境中,D错误。3.环境问题是全世界人民亲密关注的问题,以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济模式越来越成为促进国家经济持续增长和可持续发展的重要经济模式。下列叙述正确的是 ()A.煤、石油和自然气的大量燃烧,致使大气中的CO2急剧增加,导致温室效应B.大气中CO2进入生物群落的方式只能是植物的光合作用C.生物群落中的碳元素进入大气的方式只能是微生物的分解作用D.温室气体只有二氧化碳【解析】选A。煤、石油和自然气等化石燃料的大量燃烧,致使大气中的CO2急剧增加,造成温室效应,A正确;大气中CO2进入生物群落的方式主要是植物的光合作用,此外还有微生物的化能合成作用,B错误;生物群落中的碳元素进入大气的方式包括生产者和消费者的呼吸作用、微生物的分解作用和化石燃料的燃烧,C错误;产生温室效应的气体主要有二氧化碳、甲烷、一氧化碳、臭氧等,D错误。4.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的,下列有关叙述,错误的是 ()A.大气中二氧化碳的含量没有明显的昼夜变更和季节变更B.海洋对调整大气圈中的含碳量起着重要的作用C.人类不合理的能源消费严峻干扰陆地、海洋和大气之间二氧化碳交换的平衡D.大气中二氧化碳浓度上升是导致温室效应的重要缘由【解析】选A。大气中二氧化碳的含量有着明显的昼夜变更和季节变更,A错误;海洋的含碳量是大气圈含碳量的50倍,海洋对于调整大气圈中的含碳量起着特别重要的作用,B正确;人类不合理的能源消费致使大气中二氧化碳含量增加,严峻干扰陆地、海洋和大气之间二氧化碳交换的平衡,C正确;大气中二氧化碳的增加会通过温室效应影响地球的热平衡,使地球变暖,D正确。5.(2024·哈尔滨高二检测)下列关于生态系统能量流淌与物质循环的叙述,错误的是 ()A.生态系统维持正常功能须要不断得到系统外的能量补充B.“桑基鱼塘”可以提高能量传递效率并实现物质循环C.能量流淌包括能量的输入、传递、转化和散失过程D.分解者所需的能量可来自食物网中的各个养分级【解析】选B。能量流淌的特点是单向流淌、逐级递减,因此生态系统维持正常功能须要不断得到来自系统外的能量补充,A正确;“桑基鱼塘”可以实现物质的循环和能量的多级利用,但不能提高能量传递的效率,B错误;生态系统的能量流淌是指能量的输入、传递、转化和散失的过程,C正确;食物网中的各个养分级死后的遗体都会流向分解者,分解者所需的能量可来自食物网中的各个养分级,D正确。6.(2024·武汉高二检测)温室效应与大气中CO2过多,碳循环失衡有关,下列叙述错误的是 ()A.图中应当增加异养生物a指向无机环境的箭头B.大气中CO2的增加主要是化石燃料的大量燃烧造成的C.植树造林有利于降低大气中的CO2含量D.该图能表示物质循环过程以及能量流淌方向【解题导引】(1)驾驭碳循环的过程以及特点,识记能量流淌的过程和特点。(2)能够识图分析推断图中的生物成分及其功能,理解碳循环的不平衡导致的温室效应及其实行的措施。【解析】选D。由图可知,异养生物a呼吸产生的二氧化碳应指向无机环境,A正确;大气中二氧化碳增加主要是由于化石燃料的大量燃烧,B正确;植树造林和削减化石燃料燃烧都有利于降低大气中二氧化碳的含量,C正确;能量流淌是单向的,该图不能表示能量流淌方向,D错误。【补偿训练】(2024·青海高二检测)如图为碳循环示意图,甲、乙、丙、丁代表生态系统的四种成分,下列有关叙述错误的是 ()A.甲是生态系统的基石B.该生态系统中的食物网可以表示为如图甲乙丙C.丙不肯定是需氧型生物D.图中表示以二氧化碳形式流淌的是①②⑤⑥【解析】选B。由图可知,甲与丁的关系是双向的,甲输出的途径多于输入的,说明甲是生产者,丁是大气中的CO2库,乙是消费者,丙是分解者,其中生产者是生态系统的基石,A正确;食物网与食物链中只包括生产者和消费者两种成分,丙作为分解者,不能出现在食物网与食物链中,B错误;丙作为分解者,可以是需氧型生物,也可以是厌氧型生物,C正确;图中表示以二氧化碳形式流淌的是①光合作用、②生产者的呼吸作用、⑤分解者的分解作用、⑥消费者的呼吸作用,D正确。7.如图为碳循环的部分示意图,下列叙述正确的是 ()A.碳循环是指CO2在生物圈中的循环过程B.伴随甲过程的进行,能量输入生物群落中C.乙过程只代表生物的呼吸作用D.能完成该循环的生物肯定含有叶绿体和线粒体【解析】选B。碳循环是指碳元素在生物圈中的循环过程,A错误;伴随光合作用或化能合成作用的进行,能量输入生物群落中,B正确;乙过程可以代表生物的呼吸作用,也可以代表化石燃料的燃烧,C错误;能完成该循环的生物,若是蓝细菌或硝化细菌等原核生物,只有一种细胞器——核糖体,没有叶绿体和线粒体,D错误。【互动探究】(1)题中甲、乙分别代表哪些生理活动?提示:甲过程将CO2合成了糖类,可以是光合作用或化能合成作用。乙过程可以代表生物的呼吸作用或化石燃料的燃烧。(2)甲、乙过程中碳主要以哪种形式存在?提示:CO2。8.曾震惊世界的日本水俣病是人吃了被甲基汞污染的鱼所引起的,经检测,水俣湾海水中甲基汞的含量为0.017mg/L(符合0.5mg/L以下的平安标准),对海水中具有养分关系的甲、乙、丙、丁、戊五种生物体内残存甲基汞的含量分析,结果如表:生物甲乙丙丁戊甲基汞浓度/(mg·L-1)0.0550.51500.48下列叙述错误的是 ()A.生物体内甲基汞含量的积累是通过食物链的途径实现的B.种群丁体内甲基汞含量约是海水的3000倍,对这个现象的正确说明是甲基汞沿食物链逐级富集C.这五种生物最简洁的能量流淌过程是甲→戊→丙→乙→丁D.该生态系统内碳循环起先于生产者【解析】选C。有毒物质甲基汞会通过食物链传递并渐渐积累,A正确;有毒物质甲基汞沿着食物链传递不断积累,养分级别越高体内积累的有毒物质甲基汞越多;甲基汞在生物体内比较稳定,不易分解,而且使生物体无法排出,随着食物链不断积累,B正确;在食物链中,养分级越高有毒物质积累得越多,养分级越低有毒物质积累得越少,依据有毒物质的多少排序0.05(甲)<0.51、0.48(丙和戊)<5(乙)<50(丁),故食物链应为两条:甲→戊→乙→丁、甲→丙→乙→丁,即丙和戊为同一个养分级,能量流淌是沿着食物链传递并逐级递减的,因此能量流淌过程就是食物链甲→戊→乙→丁、甲→丙→乙→丁,C错误;生态系统内碳循环起先于生产者的光合作用或化能合成作用,D正确。二、非选择题(共22分)9.(2024·启东高二检测)低碳经济是以“尽可能地削减煤炭、石油等高碳能源消耗,削减温室气体(二氧化碳)排放”为核心的新型经济。请回答下列问题。(1)地球上最活跃的碳循环主要以____________形式发生于________碳库和________碳库之间。

(2)现代工业出现之前大气圈CO2长期处于相对稳定状态,主要缘由是__。

(3)现代工业生产造成温室效应的主要缘由是________________________。

(4)人类要给正在“发烧”的地球“退烧”,除了发展低碳经济外,还应主动实行________等措施。

【解析】(1)碳循环发生于生物群落与无机环境之间,即题图中的大气圈碳库与生物碳库之间以CO2的形式进行循环。(2)若大气圈碳库中的碳进入生物碳库与生物碳库中的碳进入大气圈碳库的速率相等,碳循环将保持稳态。(3)近年来由于工业发展,化石燃料的燃烧使大气中的CO2的浓度增大,打破了碳循环的稳态,造成温室效应。(4)降低CO2除了发展低碳经济外,还要植树造林,加快对碳的汲取。答案:(1)CO2大气圈生物(2)植物通过光合作用从大气中汲取碳(CO2)的速率与通过动植物的呼吸和微生物的分解作用将碳(CO2)释放到大气中的速率大体相等(3)化石燃料的燃烧使大气中CO2的浓度增大(4)植树造林【补偿训练】如图是某生态系统碳循环示意图。请据图回答问题:(1)碳从大气中进入生物群落的生理过程是图中[①]____________,生物群落中碳进入大气中的生理过程是图中[③]______________。(2)碳在生态系统中主要以____________形式进行全球性循环。(3)“哥本哈根世界气候大会”使全球再次聚焦碳排放问题,呼吁人们主动行动起来,力求削减图中____________(填序号)过程碳的排放量。(4)能量流淌是生态系统的重要功能,生态系统中的能量流淌具有单向流淌和________________的特点。【解析】(1)图中的①是通过光合作用从大气中固定二氧化碳到生物群落中的过程,②是捕食作用,③是碳从生物群落回来到无机环境的呼吸作用,④是化石燃料的燃烧,⑤是分解者的分解作用。

(2)碳在生态系统中主要以二氧化碳的形式进行全球性循环。(3)削减温室效应,即削减二氧化碳的排放量主要是削减图中的④化石燃料的燃烧。(4)能量流淌具有单向流淌、逐级递减的特点。答案:(1)光合作用呼吸作用(2)CO2(3)④(4)逐级递减(10分钟·30分)1.(8分)某同学画出三幅表示生态系统部分碳循环示意图,下列分析错误的是 ()A.三幅图中生产者都是AB.图1中C能加快生态系统的物质循环C.图2中A、B、D、E构成群落,碳在其中流淌的形式是有机物D.若图1、图2、图3完整表示碳循环,需补充化石燃料燃烧产生CO2【解析】选A。三幅图中的A分别表示生产者、生产者、二氧化碳库,A错误;图1中C为消费者,能加快生态系统的物质循环,B正确;图2中C为无机环境,其余成分构成生物群落,生物群落中碳元素以含碳有机物的形式流淌,C正确;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,D正确。【方法规律】碳循环图解中各成分推断技巧(1)推断双向箭头连接的是生产者和大气中的二氧化碳库,其中接收箭头多的是大气中的二氧化碳库,指出箭头多的是生产者。(2)推断生产者和大气中的二氧化碳库后,剩余部分是分解者和各级消费者。区分方法:接收箭头多的是分解者,剩下的都是各级消费者。2.(8分)(多选)如图表示某生态系统中4种成分之间的关系。下列叙述正确的是 ()A.甲和乙包含的全部种群可以构成群落B.丙代表的不肯定是原核生物C.①代表光合作用,②代表呼吸作用D.丁可以表示大气中的CO2【解析】选B、D。一个生物群落应包括甲(生产者)、乙(消费者)、丙(分解者),A错误;丙为分解者,包括营腐生生活的细菌、真菌和动物,B正确;①连接的是生产者与消费者,代表捕食,③代表光合作用,②代表呼吸作用,C错误;丁是无机环境,可代表大气中的CO2,D正确。【试验·探究】3.(14分)同学们在课外活动中发觉植物的落叶在土壤里会渐渐腐烂,形成腐殖质。他们揣测落叶的腐烂是由于土壤微生物的作用,不同生态系统的土壤微生物分解实力不同,并设计了试验进行验证。请回答下列问题:(1)试验设计首先要遵循的是______________原则和比照原则。

(2)以带有同种落叶的土壤为试验材料,均分为A和B。试验时A不做处理(自然状态);B用塑料袋包好,放在60℃的恒温箱中灭菌1小时。B处理的目的是__________________________(3)第(2)问中试验的自变量是______________,因变量是________________。

(4)假如同学们的揣测是正确的,若干天后(2)中B组的落叶腐烂程度________A组。

(5)假如同学们用带有相同量同种植物落叶的冻土苔原和热带雨林的等量土壤为试验材料,分别模拟原生态系统的无机环境条件进行C组和D组的试验,定期抽样检测样品土壤中未腐烂的落叶的含量,请依据预期结果在图中绘出相应的曲线:【解析】(1)试验设计首先要遵循的是比照原则和单一变量原则。(2)B组用塑料袋包好以避开土壤理化性质的变更,放在60℃的恒温箱中灭菌(3)依据前面的分析可知,该试验的自变量是土壤中微生物的有无,因变量是落叶的腐烂程度;无关变量如落叶的种类和大小等。(4)假如同学们的揣测是正确的,若干