生态系统的物质循环
一、选择题
1．生态系统的物质循环的特点不包括( )
A．带有全球性
B．物质是指组成生物体的化学元素
C．在群落与无机环境之间循环往复
D．在群落的各营养级之间循环往复
解析：选D 物质循环是组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素， 不断地进行从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环。物质在群落的各营养级之间不能循环，是沿食物链(网)单向流动的。
2．下列有关生态系统物质循环的叙述，正确的是( )
A．物质循环发生在种群和无机环境之间
B．物质循环与能量流动是两个相对独立的过程
C．碳元素在生态系统内循环的主要形式是CO2和有机物
D．生物圈在物质上是一个自给自足的系统
解析：选C 物质循环发生在生物群落和无机环境之间；能量流动伴随物质循环而进行，彼此相互依存，不可分割；物质在生物圈内往复循环，因此生物圈在物质上是一个自给自足的系统，但需要不断从系统外获得能量。
3．在碳循环中，连通无机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．①②，④⑤⑥ B．①③，④⑤⑦
C．②③，⑤⑥⑦ D．①③，④⑥⑦
解析：选B 碳循环中，生产者通过光合作用或化能合成作用将CO2转化为有机物进入生物群落，生产者、消费者和分解者则通过呼吸作用把有机物变成CO2返回无机环境。
4．施用农药DDT的地区，虽然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化循环
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寻食
解析：选B DDT是一种不易分解并能长期残存的农药；当人们施用DDT时，真正落到植物上的大约只有5%，其余95%不是落到地面，就是在大气中漂浮，以后随雨水流入地下，或顺小溪流入江河，流归大海。随着大气环流作用和海水运动，DDT被运到全球各个角落，然后再沿着食物链和食物网流动，并在生物体内积累和浓缩。可见，DDT已加入生物地化循环，故南极动物体内也会含有DDT。
5．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埋入对照组和实验组两组土壤中，观察腐烂情况
解析：选C 本实验的自变量是土壤中是否有微生物，而自然土壤中本身就有微生物，因此实验组土壤要进行灭菌处理，对照组土壤保持自然状态。
6.如图为一个生态系统碳循环的模式图，则( )
A．碳通过光合作用或化能合成作用进入甲
B．乙只表示初级消费者
C．丙处于最高营养级
D．丁主要是微生物
解析：选A 据图分析，由于甲、乙、丙中的物质都可以释放到丁中，因此丁是大气中的CO2，则甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者。碳通过光合作用或化能合成作用进入生产者体内；乙表示消费者，包括初级消费者、次级消费者等所有的消费者；丙是分解者，不属于食物链中的组成部分；丁为大气中的CO2，不包括微生物。
7．如今低碳生活、绿色经济已成为人类共同的目标。下图是碳循环的部分过程，有关分析错误的是( )
A．参与过程①的生物只有消费者和分解者
B．植树造林有助于增强过程②而减少大气CO2含量
C．减少对过程③的依赖是缓解温室效应的重要措施
D．低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡
解析：选A 据图可知，大气中CO2的来源有：①生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用以及③化石燃料的燃烧；降低大气中CO2的含量主要是通过②生产者的光合作用来实现的，故植树造林有助于增强过程②而减少大气CO2含量；③是引起大气中CO2含量增加的主要原因，减少对过程③的依赖是缓解温室效应的重要措施。
8.如图表示某农田生态系统一年中CO2
的释放和消耗状况，其中各数字序号表达的含义分别为：①生产者呼吸释放量；②分解者呼吸释放量；③消费者呼吸释放量；④生产者光合作用消耗总量。有关叙述正确的是( )
A．流经该农田生态系统的总能量可用④表示
B．②的量越小，说明该农田生态系统施用的有机肥料越多
C．消费者同化作用的大小可用③表示
D．该农田生态系统一年中CO2的释放量与消耗量相等
解析：选A 流经生态系统的总能量可用生产者光合作用消耗的CO2量表示；有机肥料必须经过分解者的分解作用变成无机物，才能被生产者利用，故②的量越小，说明该农田生态系统施用的有机肥料越少；呼吸消耗量仅仅是消费者同化作用量的一部分；该农田生态系统一年中CO2的释放量为①②③之和，CO2的消耗量为④，由图示柱条的高度可知，④>①＋②＋③。
9．下图为生态系统碳循环示意图，图中甲、乙、丙代表生态系统组成成分，数字表示碳的流动过程。下列叙述正确的是( )
A．图中生产者、甲、乙、丙构成了两条食物链
B．大力增强过程①可一定程度缓解温室效应
C．经过程③的碳全部储存于乙体内的有机物中
D．农业上的中耕松土可以加强过程⑦
解析：选B 图中甲为大气中CO2库，乙为消费者，丙为分解者，分解者不参与食物链的组成；①、②分别表示生产者的光合作用与呼吸作用，大力增强过程①可以减少大气中CO2量，缓解温室效应；③为消费者的摄入，摄入量＝同化量＋粪便量；⑦为消费者的呼吸作用，中耕松土不能加强过程⑦。
二、非选择题
10.如图是生态系统中的碳循环示意图，图中D为大气，请据图回答：
(1)此生态系统的能量流动是从[ ]________固定的太阳能开始的。
(2)碳元素在大气与A、B、C之间的流动是以________形式进行的，在生态系统各成分中，A为________，B为________。
(3)图中D→C过程是通过__________________作用实现的，C→D过程是通过________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________形式存在。
(5)碳循环始终与________结合在一起。
解析：碳在无机环境和生物群落之间的循环主要是以CO2
的形式进行的，在生物群落中的碳循环中，始终伴随着能量流动，而生态系统的能量流动是从生产者——绿色植物的光合作用和某些细菌的化能合成作用开始的，在生物群落中随食物链流动。生物群落中碳以CO2的形式返回大气中，但有部分碳以化石燃料的形式储藏于地层中，成为能源物质。
答案：(1)C 生产者 (2)CO2 消费者 分解者
(3)光合作用和化能合成 呼吸 (4)化石燃料
(5)能量流动
一、选择题
1．我国清代思想家、文学家龚自珍在《乙亥杂诗》中有一句诗曰：“落红不是无情物，化作春泥更护花”。从生物学的角度来理解这句诗，相关叙述正确的是( )
A．“落红”指的是落花，落地后其中的有机物可以再次被植物吸收
B．“落红”入地后需要分解者的作用才能化为“春泥”，重新作为植物生长的营养
C．从生物学的角度看，这句诗体现了自然界的能量流动的单向性
D．“落红”中有机物中的能量可以被植物重新利用
解析：选B “落红”就是落花，“落花”中的有机物在土壤中被微生物分解成无机物后，形成“春泥”，可以作为植物的营养物质被植物吸收利用，重新起到“护花”作用，从生态系统的意义上反映了生态系统的物质循环规律；“落花”中有机物中的能量不能被植物利用。
2.右图表示a、b、c三地区森林土壤有机物的分解状况，则分解者的作用强弱关系是( )
A．a>b>c B．c>b>a
C．c＝b>a D．a>c＝b
解析：选A 由题意可知，土壤中有机物量指的是未被分解者分解的有机物的数量，由图可知，a地落叶供给量最多，而土壤中有机物量最少，分解的落叶量最多，b次之，c最少。由此可推知，三地分解落叶的能力为a>b>c。
3．一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“敌草隆”(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
解析：选A 该实验目的是探究土壤微生物能否分解农药，微生物应为单一变量，包括农药在内的其他条件均应相同。
4.如图为碳循环的部分示意图，下列说法正确的是( )
A．碳循环是指CO2在生物圈的循环过程
B．伴随M过程的进行，能量输入生物群落中
C．N过程只代表生物的呼吸作用
D．能完成该循环的生物一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内的循环过程；图中M过程为光合作用或化能合成作用，伴随M过程的进行，能量输入生物群落中；N过程包括动植物的呼吸作用、分解者的分解作用和化石燃料的燃烧等；原核生物无叶绿体和线粒体，也能完成该循环。
5.如图为生物圈碳循环过程示意图，甲～丁表示生态系统的成分，①～⑦表示有关过程。下列叙述正确的是( )
A．①、⑤、⑥表示细胞呼吸
B．①和②的速率基本相等
C．甲→丙→丁构成捕食食物链
D．③、④、⑦过程中碳以有机物的形式进行传递
解析：选D 甲是生产者，乙是大气中的CO2库，丙是消费者，丁是分解者。①是碳元素进入生物群落的过程，包括光合作用或化能合成作用等，②、⑤、⑥表示细胞呼吸；生态系统中碳循环要保持平衡，①的速率应大于②的速率；丁是分解者，不能和其他生物构成捕食食物链；③、④、⑦是群落内部的碳的流动情况，以有机物的形式进行传递。
6．如图为碳循环示意图，下列叙述正确的是( )
A．图中由生产者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ构成的食物链中，能量是单向流动、逐级递减的
B．生产者为第一营养级，①②⑥⑧之和为生产者固定的总能量
C．①⑥⑦⑧过程以CO2的形式进行，②③④⑤过程以有机物的形式进行
D．图示的碳循环路径缺少Ⅱ、Ⅲ直接到Ⅰ的途径
解析：选D 图中Ⅰ指大气中的CO2，Ⅱ、Ⅲ指消费者，Ⅳ指分解者。食物链中不含分解者Ⅳ；生产者固定的总能量是①；①⑦⑧过程以CO2的形式进行，②③④⑤⑥过程以有机物的形式进行。
二、非选择题
7．下图中A～D代表生态系统的成分，①～⑥代表相应的生理或生产活动过程。结合图示回答相关问题：
(1)该生态系统中与物质循环有关的关键成分是______(填图中字母)，与①②两个过程有关的主要细胞器(主要考虑其为真核生物)分别是____________、____________。
(2)⑥过程是____________的________作用，具体包括__________和____________两种类型。与⑥过程本质相同的有________(填图中序号)过程。
(3)温室效应的最主要原因来自图中的________(填图中序号)。
解析：(1)连接生物群落与无机环境的关键成分是生产者和分解者，即图中的A和B。图中①为光合作用，主要与真核细胞中的叶绿体有关，图中②为呼吸作用，主要与真核细胞中的线粒体有关。(2)图中⑥过程是分解者的分解作用，它将有机物分解，释放出能量，同时产生CO2，与此本质相同的是②③④，而⑦则为燃烧释放CO2。(3)引起温室效应最主要的原因是化石燃料的燃烧，为图中的⑦。
答案：(1)A、B 叶绿体 线粒体 (2)分解者 分解 有氧呼吸 无氧呼吸 ②③④ (3)⑦
8．如图是某自然生态系统中碳循环的部分图解，其中a、b、c、d构成生物群落，①～⑧表示相关过程。请回答下列问题：
(1)碳在无机环境与生物群落之间的循环主要是以________的形式进行的。图示各种成分之间缺少两个重要过程，请用箭头在图中表示出来。
(2)图示初级消费者粪便中的能量属于________(填字母)同化量的一部分。b同化的能量最终的去向有________________________________。若图中b的同化量增加1 kJ，则生产者的同化量至少需要增加________kJ。
(3)过度的人工碳排放，会破坏生态系统的________，导致气温升高从而形成温室效应。为了避免温室效应的形成，可以采取的措施有____________________________________(写出两点)。
解析：(1)碳在无机环境与生物群落之间的循环主要是以CO2
的形式进行的。根据生态系统的碳循环特点可知，d为生产者，a为初级消费者，b为次级消费者，c为分解者。图中缺少a指向c的箭头和无机环境指向d的箭头。(2)初级消费者(a)粪便中的能量属于生产者(d)同化量的一部分。b为最高营养级，其同化的能量最终的去向有通过自身的呼吸作用散失和被分解者利用。若b的同化量增加1 kJ，则生产者至少需要增加的同化量为1÷20%÷20%＝25(kJ)。(3)当碳过度排放到环境中时，会破坏生态系统的碳平衡，从而导致大气中CO2增多，形成温室效应。为了避免温室效应的形成，采取的措施可以从碳的来源和去路两个方面进行分析。
答案：(1)CO2 如图中虚箭头所示
(2)d 通过自身的呼吸作用散失和被分解者利用 25 (3)碳平衡(或碳循环的平衡) 尽量减少使用化石燃料；扩大绿化面积，增加绿色植物对二氧化碳的吸收等(合理即可)
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