2024年高中生物新教材同步选择性必修第二册 第3章 第3节 第1课时 生态系统的物质循环及与能量流动的关系含答案

2024年高中生物新教材同步选择性必修第二册第3章第3

节第1课时生态系统的物质循环及与能量流动的关系含

答案第3节生态系统的物质循环

第1课时生态系统的物质循环及与能量流动的关系

［学习目标］1.以碳循环为例，说出物质循环的概念、过程和特点。2.比较能量流动与物质循

环的关系。

一、生态系统的物质循环

教材梳理

1.碳循环

图中：①光合作用,②呼吸作用,③消费者,④呼吸作用,⑤分解作用。

2.生态系统的物质循环

(I)概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素,都在不断进行着从非生物环境到生

物群落,又从生物群落到芈生物环境的循环过程。

(2)特点

①全球性：物质循环中所说的“生态系统”指的是地球上最大的生态系统——生物圈，因此

乂叫生物地球化学循环。

②物质在生态系统中循环往复运动。

【判断正误】

(1)参与物质循环的对象是含有碳的糖类、脂肪、蛋白质筝有机物()

(2)物质循环的范围是生物蜀，而不是具体的某一生态系统()

(3)沼渣等作为肥料还田，使物质能够循环利用()

(4)在碳循环中生产者只起固定CO2的作用()

(5)海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用()

答案⑴X(2)J(3)J(4)X(5)V

核心探讨

任务一：分析碳循环的过程及特点

I.二氧化碳能溶于水，因此可在大气和海洋、河流之间进行交换。此外，碳还可以长期固定

或保存在非生命系统中，如固定于煤、石油或木材中。人类通过对煤和石油等的利用，向大

气中排放了大量的二氧化碳。根据上述信息回答下列问题：

(1)碳元素在生物体内、大气、水圈中分别主要以什么形式存在？

提示碳元素在生物体内主要以有机物的形式存在；碳元素在非生物环境中主要以二氧化碳

的形式存在于大气中和溶解于水中。

(2)碳元素是如何进出生产者、消费者和分解者的(以什么形式、通过哪种生命活动、形成哪些

产物等)？

提示非生物环境中的碳元素以二氧化碳的形式通过光合作用形成有机物进入生产者体内；

消费者通过捕食，使食物中的有机物进入消费者体内；勺产者、消费者遗体和排遗物中的有

机物可以被分解者分解利用。生产者、消费者和分解者都通过呼吸作用将有机物分解为二氧

化碳等，使碳元素返回非生物环境。

(3)结合教材图3—10,用关键词、线段、箭头等完善碳循环的过程。

［大气中的CO2库水一中的CO?库］

非生物|煤、石油等)

环境

----------------------

群落［生产者)［消费者

遗体和排遗物

提示如图所示

2.化石燃料的过量使用对环境有什么影响？怎么缓解这种影响？

提示引起温室效应。在燃烧过程中，化石燃料中的碳转变为二氧化碳进入大气，使大气中

的二氧化碳浓度增大。而二氧化碳作为一种温室气体具有吸热和隔热的功能，其结果是地球

表面温度升高，加重了温室效应。缓解措施：开发清洁能源，减少化石燃料的燃烧；植树造

林，增加绿地面积。

3.以碳循环为例概括物质循环的特点。

提示物质循环具有全球性和循环往复运动的特点。

4.同碳元素一样，氮元素在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的。那么为什么还要往

农田中不断地施加氮肥呢？这与物质循环矛盾吗？

提示农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量，使能量更多地流向人类，满足人类需

要为目的的。农田土壤中氮元素的含量往往不足以使作物高产，加之农产品源源不断地自农

田生态系统输出，其中的氮元素并不都能归还土壤，所以需要施加氮肥。这与物质循环并不

矛盾。

r核心归纳」

1.碳循环相关知识点小结

(I)存在形式

①非生物环境中：C02和碳酸盐。

②生物群落内部：有机物C

⑵流动形式

①生物群落与非生物环境之间：CO2o

②生物群落内部：有机物C

(3)进入生物群落的途径

①光合作用。

②化能合成作用。

(4)返回非生物环境的方式

①生产者、消费者的呼吸作用。

②分解者的分解作用。

③化石燃料的燃烧。

2.辨析物质循环的三个易误点

(I)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，因比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，只有生产者与非生物环境之间的传递是

双向的，箕他各成分间的传递均是单向的.

3.碳循环示意图中各组成成分的判断

（1）图甲——先根据A、B之间为双向箭头且指向B的箭头最多可判断：B为大气中的二氧化

碳库，A为生产者。再根据A、C的箭头都指向D可判断：D为分解者，C为消费者。

（2）图乙一根据A、C之间为双向箭头且指向C的箭头最多可判断：A是生产者，C是大气

中的二氧化碳库。根据A、B、D的箭头都指向E可进一步判断：E是分解者，B是初级消费

者，D是次级消费者。

典题应用

1.如图是自然界碳循环的简图。据图分析，下列叙述错误的是（）

大气中的二银化碳库

JJ

甲.③

A.甲为分解者，乙为消费者，丙为生产者

B.①②③表示CO2通过甲、丙、乙的呼吸作用进入大包中

C.④主要表示大气中CO：通过光合作用进入生物群落

D.碳元素以无机物的形式在丙一乙一甲所示的渠道流动

答案D

解析根据丙和大气中的二氧化碳库间存在双向箭头，可判断丙为生产者，根据围绕甲的箭

头“多进一出”可判断甲为分解者，则乙为消费者，A正确；碳元素以有机物的形式在丙一

乙一甲所示的渠道流动，D错误。

2.（2022•陕西西安高二期末）如图为碳循环的部分示意图。下列叙述正确的是（）

碳元素在②®④⑤⑥过程中以有机物的形式流动

B.①中的碳元素含量是⑦⑧中的碳元素含量之和

C.图中生产者、II、川和IV可以构成3条食物链

D.豆科植物根部的根瘤菌所需的有机碳来自⑥过程

答案A

解析碳元素在生物群落中以有机物的形式流动，所以在①〜⑧过程中，以有机物的形式进

行的过程有②③@@⑥，A正确；①中的碳元素是进入生物群落中的碳，⑦⑧中的碳元素含

量表示生产者和分解者返回非生物环境的碳，少了消费者返回非生物环境的碳，B错误；据

图分析可知，I表示大气中的二氧化碳库，II、HI表示消费者，IV表示分解者，食物链由生

产者、I1和HI构成，没有N,C错误；⑥过程代表的是拦产者流向分解者的碳，根瘤菌和豆

科植物的种间关系为互利共生，此时根瘤菌不作为分解者，D错误。

二、能量流动和物质循环的关系

教材梳理

项目能量流动物质循环

范围生态系统各营养级全球性

特点单向流动，逐级递减反复利用

同时进行、相互依存、不可分割：(1)能量的固定、储存、转移和释放，都

联系离不开物质的合成和分解等过程；(2)物质是能量沿食物链(网)流动的教性；

(3)能量是物质在生物群落和非生物环境之间循环往返的动力

【判断正误】

(1)物质循环和能量流动是两个独立的过程()

(2)只有在光照的条件下，生态系统的物质循环和能量流动才是同时进行的()

(3)光合作用推动碳循环过程，促进了生物群落中的能量循环()

答案(1)X(2)X(3)X

核心探讨

任务二：比较物质循环和能量流动，阐释二者的区别和联系

请在碳循环过程模型上绘制能量流动过程。

提示如图所示

光能

「核心归纳J能量流动和物质循环的关系分析

(1)能量流动和物质循环相伴而行，但能量在传递过程中由光能f化学能f热能，而物质在循

环过程中，由无机物(C02)f有机物f无机物(CO2)。

(2)能量流动的终点是热能散失到非生物环境中，不能循环利用。而物质循环产生的CO?又被

重新利用，所以没有终点C

典题应用

3.分析如图所示的生态系统能量流动和物质循环的关系简图，不能得到的结论是()

(大气中CO?

呼吸

大气中CO?呼吸

呼

光合吸

初级消费者｝能地③1次级

/作用有机物,消费者•

EHEI

［大气中8?卜力能址④1

A.物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动

B.能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返

C.能量①©©④的总和便是生产者所固定的太阳能总量

D.碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以CO?的形式进行的

答案C

4.下列有关生念系统物质循环和能量流动的叙述，错误的是()

A.参与能量流动的总能量大小与生产者数量有关，与食物链长短无关

B.处于最高营养级的生物所同化的能量不会再提供给其他生物

C.农民拔草或杀灭害虫，虽然影响了食物链但可以调整能量流动关系

D.食物链既是物质传递链又是能量传递链，物质与能量相互依存、不可分割

答案B

解析生产者固定的太阳能是流入自然生态系统的总能量，因此参与能量流动的总能量大小

与生产者数量有关，与食物蛙长短无关，A正确：处于最高营养级的生物所同化的能量不会

再被捕食，但是会流向分解者，B错误；农民拔草或杀灭害虫，可以使能量更多地流向对人

类有益的部分，C正确；食物链是能量流动和物质循环的渠道，D正确。

■网络构建

课时对点练

对点训练

题组一生态系统的物质循环

1.（2022・江苏响水中学高二期中）下列关于生态系统物质循环的叙述，不正确的是（）

A.所指的物质是指组成生物体的C、H、0、N、P、S等化学元素

B.所说的生态系统是指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非生物环境之间反复出现、循环流动

D.物质在循环过程中不断递减

答案D

解析物质在循环过程中是不变的，能量在流动过程中是不断递减的，D错误。

2.在碳循环中，连通非生物环境和生物群落的生物类群和生理作用分别是（）

①生产者②消费者③分解者④光合作用⑤呼吸作用⑥蒸腾作用⑦化能合成作用

A.①②，®®®B.①®,④⑤⑦

C.②③，D.®<3）,④⑥⑦

答案B

3.（2023•河北武安高二期中）如图表示碳循环过程，其中数字表示生理过程或化学变化。下列

叙述不正确的是（）

A.碳进入生物群落的主要生理过程是①

B.光合作用和呼吸作用推动着碳循环

C.图中①0）③④能充分体现碳循环的全过程

D.全球碳循环失衡的主:要原因是⑤过程加快

答案C

解析碳进入生物群落的主要生理过程是①即绿色植物的光合作用，A正确；光合作用将大

气中的碳元素固定到生物群落中，呼吸作用将碳以二氧化碳的形式释放到空气中去，光合作

用和呼吸作用推动着碳循环，B正确；图中①②③④只体现了碳循环的部分过程，C错误：

全球碳循环失衡的主要原因是煤和石油等化石燃料的过量燃烧，即⑤过程加快，产生温室效

应，D正确。

4.（2023•重庆高二质检）如图表示生态系统碳循环，图中a、b、c、d表示该生态系统的四种

组成成分，箭头表示各成分之间的关系。卜.列相关叙述错误的是（）

A.a、c和d所包含的所有种群构成群落

B.生活中倡导低碳行动利于b的相对稳定

C.c的存在可以加快生态系统的物质循环

D.d是唯一能把有机物分解成无机物的成分

答案D

解析由题图可知，a为生产者，c为消费者，d为分解者。群落是指在相同时间聚集在一定

地域中各种生物种群的集合，包括生产者、消费者和分解者，A正确；b应为非生物的物质

和能量，包括二氧化碳，生活中倡导低碳行动利于二氧化碳的相对稳定，B正确；c为消费

者，消费者的存在可以加快生态系统的物质循环，C正确：生产者、消费者和分解者本能通

过呼吸作用把有机物分解成无机物，D错误。

题组二能量流动和物质循环的关系

5.下列关于物质循环和能量流动关系的叙述，错误的是（）

A.物质为能量的载体，物质的循环具有全球性

B,能量作为动力，流经生态系统的各营养级时逐级递减

C.生态系统中先进行物质循环，后发生能量流动

D.二者相互依存、不可分割

答案C

解析物质循环的过程中伴随能量流动，能量为物质循环提供动力，它们同时进行，没有先

后之分，C错误C

6.（2023・天津高二统考期中）下列有关能量流动和物质循环的叙述，正确的是（）

A.物质是能量的载体，使能量只能沿食物链（网）单向流动

B.能量是物质循环的动力，推动物质在生物群落内循环往返

C.能量流动和物质循环是两个相对独立的过程

D.物质的合成与分解伴随着能量的储存和释放

答案D

解析物质是能量的载体，食物链（网）是物质循环和能量流动的渠道，但除食物链之外，能

量也能从生产者和消费者传递给分解者，A错误；物质在生物群落和非生物环境之间循环往

返，在生物群落内是沿食物链（网）进行单向传递，B错误：物质循环和能量流动是同时进行，

相互依存，不可分割的，C错误。

7.（2022•北京市平谷区高二期末）下列关于生态系统物质循环和能量流动的叙述，正确的是

（）

A.使川粪便作肥料，其能量可以流向植物，实现/对能量的多级利用

B.物质是能量的载体,生态系统的能量是伴随物质而褥环利用的

C.碳元素在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的

D.食物链中初级消费者数量越多，次级消费者能够获得的能量就越少

答案C

解析使用粪便作肥料，其被微生物分解产生的物质可以被植物再利用，实现了物质的循环，

但能量却散失到了大气中，A错误；生态系统中能量是单向流动，不可循环利用的，B错误。

8.如图为生态系统能量流动和物质循环的关系图，下列相关叙述错误的是（）

A.图中黑色箭头可表示能量流动过程，白色箭头可表示物质循环过程

B,能量流动和物质循环可借助生物之间的取食过程相依相伴进行

C.②表示热能散失的过程，生态系统需要通过①过程从外界获得能量

D.若图中物质循环表示碳循环，则碳在③④⑤过程的传递形式为CO2

答案D

解析图中黑色箭头②③④单向流动，可表示能量流动迂程，白色箭头⑤循环往复，可表示

物质循环过程，A正确；能量流动和物质循环可借助生物之间的取食过程（即捕食关系）相依

相伴进行，能量是物质循环的动力，物质是能量流动的载体，B正确：②表不热能散失的过

程，①主要表示生产者通过光合作用固定太阳能，生态系统需要通过①过程从外界获得能量,

C正确：碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动，故碳在③④之间以含碳有机物的形

式流动，D错误。

综合强化

9.碳中和是指CO?吸收量和CO2排放量达到平衡，实现CO?的“零排放”。研究碳循环是

实现“碳中和”的重要基础。下列说法错误的是（）

A.如果碳循环过程不能进行，生态系统将会被破坏而消失

B.大气中的CO2主要通过绿色植物的光合作用进入生物群落

C.控制生物体呼吸产生的CO?量是实现碳中和的重要措施

D.植树造林、增加绿地面枳有助于降低大气中CO2的浓度

答案c

解析大气中的C02主要来源为化石燃料的燃烧，节能减排是实现碳中和的重要措施，C错

误；植树造林、增加绿地面积有助于绿色植物通过光合作用吸收更多的C02,降低大气中co2

的浓度，D正确。

10.为研究森林生态系统的碳循环，对西黄松老龄生态系统（50〜250年未砍伐）和幼龄（砍伐

后22年）生态系统的有机碳库及年碳收支进行检测，结昊如表所示。据表分析，以下结论正

确的是（）

消费者和分解者的呼吸

项目生产者活生物量（g/m?）净初级生产力但/（13年）］

［g/g?.年）］

老龄12730470440

幼龄1460360390

注：生产者活生物量：某一时刻单位面积内实存生产者的有机物总量；

净初级生产力：生产者光合作用固定总碳的速率减去自身呼吸作用消耗碳的速率。

A.西黄松老龄群落每年每平方米有30g碳用于生产者当年的生长、发育和繁殖

B,储存在生产者活生物量中的碳最终均会以CO2的形式返回大气中的CO?库

C.西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力小于老龄群落

D.根据年碳收支分析，西黄松老龄群落不能降低大气碳总量

答案B

解析根据题意可知，西黄松老龄群落每年每平方米用亍生产者当年的生长、发育和繁殖的

碳量可用图中的净初级生产力来表示，即470g,A错误：分析表中数据可知，西黄松幼龄群

落中每克生产者活生物量的净初级生产力为360口460=^0.247,西黄松老龄群落中每克生产

者活生物量的净初级生产力为470R273040.037,前者大于后者，C错误；西黄松老龄群落

的净初级生产力为470g/（nF年），大于消费者和分解者的呼吸440g/（nf•年），大气碳总量的

输入量大于输出量，因此由黄松老龄群落能降低大气碳总量，D错误。

11.（2023•江苏南通高二月考）如图为某农业生态系统模式图。下列关于该系统的叙述，错误

的是（）

产品输出

A.微生物利用的是农作物通过光合作用固定的能量

B.多途径利用农作物可提高该系统中能量的传递效率

C.沼渣、沼液作为肥料还田可以促进物质循环再利用

D.食用菌、产甲烷杆菌及蚯蚓是该生态系统中的分解者

答案B

解析由题图可知，流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，因此微生物利用的是

农作物通过光合作用固定的能量：多途径利用农作物，可提高能量的利用率，但不能提高能

量的传递效率；营腐生生活的食用菌、产甲烷杆菌及蚯蚓都是该生态系统中的分解者。

12.（2022•辽宁沈阳高二期末）如图为生态系统中的碳循环示意图，其中甲、乙、丙是生态系

统中的二种成分，1--4是乙中的四种生物。下列分析正确的是（）

A.甲、乙、丙构成该生态系统的组成成分

B.该生态系统的食物网可表示为1一3一，1

C.分解作用可用箭头甲指向丙表示

D.该示意图可体现物质在生态系统中循环往复运动的特点

答案D

解析甲、乙、丙分别是生产者、消费者和分解者，属E生态系统的生物群落部分，生态系

统的组成成分还包括非生物的物质和能量，A错误；生态系统的营养结构是食物链和食物网，

包括生产者和消费者，即除了消费者1、2、3、4外还应也括生产者甲，B错误；箭头甲指向

丙表示生产者流向分解者的能量，C错误。

13.如图表示生态系统中的碳循环，请据图回答问题:

⑴大气中C02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非生物环境之间的循环形式主要是。

(3)进行①过程的生物在生态系统中的成分是o

(4)人类活动对碳循环干扰最大的是［J_________________________________________

途径，这一干扰增加了的含量，造成的主要环境问题是。

答案⑴④(2)CO2(3)分解者(4)⑤煤和石油等化石燃料的燃烧CO2温室效应

14.如图表示某生态系统碳循环的部分示意图。请回答下列问题：

死的有机物等-----E

(1)图中的字母表示大气中的CO?库，由于许多因素的影响，使其含量夏季

冬季。

(2)CO2被生产者吸收转变成体内物质进入生物群落，再被图中的A、B的和C

的分解作用以及E的燃烧，转变成CO?后再重新循环。若此生态系统中的生物群落处在正常

演替过程中，生产者吸收的CCh量________整个生物群落排放的CO?量。

(3)若将本题图修改为该生态系统的能量流动示意图，可将D的含义改为,其

他字母及文字代表的含义不变，还需要修改之处有：增加“光一A”、取消“一E-D”、

答案(1)D低于(2)呼吸作用大于(3)非生物环境取消“D->A”

解析(1)根据图中箭头指句及题干信息判断，A代表生产者、B代表消费者、C代表分解•者、

D代表大气中的CO?库、E代表化石燃料。大气中的CO?含量有明显的季节变化和昼夜变化，

夏季光合作用比较强，所以夏季大气中的CO?含量比冬季低。(2)生产者和消费者中的碳有一

部分通过呼吸作用进入大气。在群落演替的过程中，生产者吸收的CO?量大于整个生物群落

排放的CO2量。(3)若将图修改为生态系统的能量流动示意图，则图中D将表示非生物环境，

生物不能利用热能，所以取消D到A的箭头。

第2课时生物富集及探究土壤微生物的分解作用

【学习目标］1.通过分析生物富集的过程，说明生物富集的危害，认同应采取措施减少危害。

2.尝试探究土壤微生物的分解作用。

一、生物富集

教材梳理

1.概念：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超

过环境浓度的现象。

2.实例

3.进入生物体的方式

(I)动、植物直接吸收。

(2)沿食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的顶魏。

4.在生物体的分布：形成比较稔定的化合物分布于多种组织细胞中，不易被排出,积蓄在体

内。

5.特点：全球性。

【判断正误】

(1)生物富集的物质会沿着食物镂、食物网在生物体内聚集()

(2)营养级越高的生物，其体内富集的有害物质的浓度越南()

答案(1)V(2)J

r核心探讨

任务：分析生物富集现象及其成因

1.如图为不同采样点中水、水底沉积物和中国血蛤体内的铅浓度。

据图分析，写出分析结果：铅在中国血蛤体内的浓度超过环境浓度。

2.对比碳循环，分析铅在生物体内富集的原因。

呼吸作用

成囚：铅在牛.物体内形成难以降解的化合物，合物易排吕。

3.如图为水体和多种水生生物体内的铅浓度示意图。

据图分析，写出分析结果：铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高。

4.还有哪些有害物质也有与铅类似的现象？

提示镉、汞等重金属，DDT、六六六等人工合成的有机化合物及一些放射性物质。

5.生物富集对生物体有危害吗？

提示有，而且富集的物质会沿着食物链积累，最终威胁食物链顶端的生物（包括人类）。

6.生物富集现象也具有全球性吗？说出理由。

提示有，富集的物质可通过大气、水和生物迁移等途径扩散，因此具有全球性。

7.如何有效地减少生物富集现象？

提示合理利用资源，减少污染物排放，实施垃圾分类，种植能吸收有害重金属元素的植物

等。

|典题应用

1.（2023•浙江绍兴高二期末）在燥燃烧、有色金属冶炼过程中铅会以微小颗粒被排放进入大气,

然后沉降在土壤和植物表面，而铅进入植物和动物体内后将不易被排出。下列叙述错误的是

A.铅能沿食物链在生物体内聚集，营养级越高的生物体内铅含量越高

B.铅随大气、水和生物迁移等途径扩散，生态系统中铅循环具有全球性

C.铅通过动植物呼吸作用、分解者分解作用和化石燃料燃烧等返回非生物环境

D.减少化石燃料的燃烧、开发清洁能源是减少铅的生物富集现象的有效措施

答案C

解析铅化学性质稳定，不易分解，不能最终通过动植物呼吸作用返回非生物环境，C错误。

2.某些人工合成的化合物如农药DDT、六六六等，进入环境后便参与生态系统的物质循环,

但是，这些化合物难以被降解而在生物体内蓄积。下表是某水域生态系统在结构和功能处于

相对稳定状态时，甲、乙、丙、丁四个种群所含有的总能量和残留DDT的平均浓度。下列

说法错误的是()

种群甲乙丙T

能量(kJ)2.8XI091.3X1089.1X1072.9X107

DDT浓度(ppm)0.040.350.393.4

A.该生态系统的水体中DDT的浓度小于0.04ppm

B.DDT在代谢中不易分解，具有生物富集作用

C.丁种群个体死亡后释放的DDT还可能再进入丁种群

D.四个种群最简单的能量流动渠道是形成一条食物链

答案D

二、探究土壤微生物的分解作用

教材梳理

1.实验原理

(1)土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌等微生物，它们在生态系

统中主要充当分解者。在不同的气候与环境条件下，落叶在土壤中被分解的时间也不同。

⑵淀粉还原糖片翳砖红色沉淀。

2.案例设计

提出问题：土壤微生物具有分解作用吗？分解过程中物质发生怎样的变化？

项目案例1案例2

土壤微生物能分解落叶使

实验假设土壤微生物能分解淀粉

之腐烂

实验实验组对土壤进行处理(如将土壤A烧杯中加入30mL土壤浸出液+

设计用塑料袋包好，放在60c淀粉糊

恒温箱中处理1h)

B烧杯中加入30_mL蒸储水+与A

对照组对土壤不做处理(自然状态)

等量的淀粉糊

自变量土壤中是否含有微生物是否加土壤浸出液

A1不变蓝

A

在相同时间内实验组落叶A2产牛.祜红色沉淀

实验现象

腐烂程度上工对照组B1变蓝

B

B2不产生豉红色沉淀

结论分析微生物对落叶叶分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉

注：在Al、Bl中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂并加热。

t判断正误工

(I)可采用直接加热烘干的方法除去实验组中的土壤微生物()

(2)应将实验组和对照组的土壤放在隔绝空气的条件下()

(3)对照组中落叶的分解速度明显高于实验组()

(4)实验组和对照组可以分别选择不同种类的落叶进行实验()

答案(1)X(2)X⑶J(4)X

典题应用

3.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，对土壤处理情况如表所示。下列有关叙述不正确的是()

组别1组2组3组4组

灭菌不灭菌灭菌不灭菌

土壤处理

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.为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理

C.若该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理，实验中的对照组是1组和3组

D.预期结论是1、3组的落叶不被分解，2、4组中的落叶被不同程度地分解

答案C

解析若该实脸的自变量为土壤是否进行灭菌处理，则1、2组对照可探究湿润土壤中微生物

对落叶的分解作用，3、4组对照可探究较干燥土壤中微生物对落叶的分解作用，其中2组和

4组均为未经处理的空白对照，属于对照组，1组和3组为实险组，C错误；1、3组的土壤

经灭菌后，其中的微生物会被杀死，而土壤中的微生物主要充当分解者，因此预测这两组的

落叶不被分解，而2、4组的土塔中含有微生物，但是土塘湿度不同，所以落叶被分解的程度

不同，D正确。

4.一位同学要探究土壤微生物能否分解农药，并尽快得出实验结论，用“敌草降”（一种除

草剂）进行实验：取等量沙土分装于相同的两个容器中，a组高压灭菌，b组不灭菌。下列有

关叙述正确的是（）

A.向a、b中喷入等量的“敌草隆”，再置于同一恒温箱中培养相同时间

B.检测“敌草隆”的消失情况，预计a的“敌草隆”全部消失，b的基本不变

C.只用沙土实验效果比用几种典型土壤混合后的好

D.再增加c组作为对照，不喷入“敌草隆”，其他处理与a、b组相同

答案A

解析实验组为a组，对照组为b组，控制单一变量，保证无关变量相同且适宜，A正确；a

组灭菌后无微生物存活，“敌草隆”的量应该是不变的，b组“敌草隆”可能会部分减少，B

错误；因为典型土壤中含微生物多，所以用几种典型土壤混合后的实验效果比只用沙土的好，

C错误；a、b组已形成对照，没有必要再加和本实睑无关的c组，D错误。

-网络构建--------------------------------------------------------------------------

——参与富集的物质

——富集的原因

—生物富集--------富集的途径

——生物富集的概念

——生物富集的特点

——探究土壤微生物的分解作用

课时对点练

对点训练

题组一生物富集

1.（2023•黑龙江大庆高二月考）下列有关生物富集作用的说法，不正确的是（）

A.生物富集作用与人类的活动有关

B.环境中的有害物质可以被植物、动物直接吸收

C,生物体内有害金属的浓度超过环境浓度

D.生物富集现象是局部的，不具有全球性

答案D

解析生态系统中的有害物质会参与生态系统的物质循环，具有全球性的特点，D错误。

2.施用农药DDT的地区，虽然只占陆地面积的一小部分，可是在远离施药地区的南极，动

物体内也发现了明显高于环境含量的DDT。这种现象说明了（）

A.DDT是挥发性物质

B.DDT已加入全球性的生物地球化学循环

C.人类活动将DDT带到了南极

D.南极动物也偶尔到施用农药的地区觅食

答案B

3.如图中食物网所代表的生态系统中，施用了某杀虫剂，这种杀虫剂自然降解的速度极慢。

这种杀虫剂在下列生物体内的浓度最高的是（）

A.aB.hC.gD.f

答案B

解析该杀虫剂自然降解的速度极慢，因此这种杀虫剂在生物体内有生物富集现象，生物所

处的营养级越高，杀虫剂在该生物体内的浓度越高。由题图可知，h所处的营养级最高，杀

虫剂在其体内的浓度最高，故选B。

4.某地土壤和水体中镉超标，镉进入生态系统后蓄积在动物肝、肾中引发“痛痛病”。某生

态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级，在某一时间测得所含镉的相对浓度如图所示。下列相

关叙述正确的是（）

A.当地人要预防“痛痛病”应少吃动物肝、肾等内脏

B,丙营养级所含能量最多

C.该生态系统一定没有分解者

D.四个营养级所同化的能量值的关系可表示为丁〈甲+乙+丙

答案A

解析由题意可知，镉进入生态系统后蓄积在动物肝、肾中弓I发“痛痛病”，所以人类预防

该病应少吃动物肝、肾等内脏，A正确：丙营恭级所含镉浓度最高，说明丙营养级最高，而

能量是单向流动、逐级递减的，所以丙营养级所含能量最少，B错误：任何一个生态系统中

都必须有分解者，C错误；四个营养级同化的能量值的关系可以表示为丁＞甲+乙+丙，D错

•口

［天O

题组二探究土壤微生物的分解作用

5.某同学设计了“探究土壤微生物的分解作用”的实验，对照组的土壤应（）

A.不做处理，自然状态

B.做高温灭菌处理

C.排除微生物的作用

D.尽可能避免理化性质的改变

答案A

解析在“探究土壤微生物的分解作用”实验中，自变量是土壤微生物的有无，因变量是有

机物的分解情况，实脸组是灭菌后的土境，对照组就是接近于自然状态的一组，即不施加变

量处理的一组，故选A。

6.为探究落叶是否是在土壤微生物的作用下腐烂的，下列实验设计中，错误的是（）

A.可选择带有落叶的土壤为实验材料，筛选出落叶和土壤

B.将落叶平均分成两份，置于网兜中

C.把土壤分成两组，对照组土壤进行接种微生物处理，实验组土壤不做处理

D.将落叶连同网兜分别坦入对照组和实验组两组土壤中，观察腐烂情况

答案C

解析本实脸的自变量是土壤中是否有微生物，且自然土填中本身就有微生物，因此实脸组

土壤要进行灭菌处理，对照组上康保持自然状态。

7.（2023•河北承德高二期力某生物兴趣小组的同学为证明某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表所示。下列哪种实验方案能达到目的（）

实验处理

序号

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

先灭菌，然后接种某种细菌，最后

方案三先灭菌，再放于适宜条件下

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

答案C

解析欲证明树叶的分解是由“某种细菌”所引起的，应先将树叶灭菌，排除其他微生物对

实险结果的干扰，同时应将灭菌后的树叶分成两组，一纽接种该细菌，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。

8.下列关于“探究土壤微生物对淀粉的分解作用”的实验，设计不合理的是（）

A.用等量土壤浸出液和蒸储水处理等量淀粉糊

B.实验应分别对土壤浸出液和蒸储水进行高温灭菌后再处理淀粉糊

C.应在20°C左右下处理7天后，再进行相关检测

D.用碘液检测淀粉，用斐林试剂检测还原糖

答案B

解析该实脸的自变量是土壤微生物的有无，因此对照纽用蒸馈水处理淀粉糊，而实验组用

土壤浸出液处理淀粉糊，A正确；对土壤浸出液和蒸储水进行高温灭菌后，土壤浸出液中的

微生物被杀死，无法达到买脸目的，B错误：土壤微生物分解淀粉需要时间，实险中应将实

验组和对照组在20℃左右下处理7天后，再进行相关检测，C正确；土壤微生物可将淀粉分

解成还原糖，实脸可用碘液检测淀粉，用斐林试剂检测还原糖，D正确。

综合强化

9.如图表示a、b、c三个地区森林土壤有机物的分解状况。则分解者的作用由弱到强依次是

筑W

黑

耳

#15

彼

土壤有机物量

A.a、b、c

B.c、b、a

C.b、a、c

D.a、c、b

答案B

解析由图示可知，a点落叶供给量最多，土壤中有机物的含量却最少，说明分解者的分解

作用最强，c点正好相反，故选B。

10.(2()23.山西朔州高二月考)对一个受到轻度农药污染的湖泊进行调查，测最该湖泊内具有

捕食关系的食物链中甲、乙、丙、丁4个种群所同化的总能量(如表)。下列说法不正确的是

()

生物种群甲乙丙T

能量/kJ1.3X1082.8X1092.9X1071.1X108

A.在这四个种群中，种群乙为生产者

B.种群甲马种群丁之间存在种间竞争关系

C.按照能量传递规律，内最可能属于第三营养级

D.丙种群体内的农药残留浓度可能最低

答案D

解析据题表可知，4种生物之间能形成2条食物链，即乙一甲一丙、乙一丁一丙，乙最可

能属于第一营养级，为生产者，丙最可能属于第三营养级，A、C正确；据表可知，乙的同

化量最多，丙的同化量最少，甲和丁处于中间，因此乙营养级最低，其次是甲和丁，丙的营

养级最高，由于甲和丁处于同一个营养级，所以它们之间存在种间竞争关系，B正确；农药

会沿食物链逐渐在生物体内聚集，且营养级越高农药残留量就越多，有毒物质的积累量越多，

因此丙种群体内的农药残留量最多，D错误。

11.土壤是陆地生态系统的基础，与绿色植物的生长密切相关。如图表示甲、乙两个不同生

态系统中，枳累在植物和土壤中的有机物比例。卜.列有关叙述错误的是（）

生态系统

A.绿色植物进行光合作用的细胞器是叶绿体

B.甲、乙中，甲可能表示热带雨林，因为热带雨林温度高，分解者活动比较弱，积累在土

壤中的有机物比例高

C.农药施用不当会引起土壤污染，不易分解的农药可通过食物链发生聚集，并且营养级越

高的生物体内往往积累越多

D.土壤缺水可导致植物卜片部分气孔关闭，使光合作用受到影响

答案R

解析甲、乙中，乙可能表示热带雨林，因为热带雨林温度高、湿度大，分解者