高中生物人教版穩(wěn)態(tài)與環(huán)境第5章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)測(cè)控導(dǎo)航表知識(shí)點(diǎn)題號(hào)1.物質(zhì)循環(huán)1,2,3,4,6,7,9,11,14,152.能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系5,10,123.土壤微生物的分解作用8,13A級(jí)基礎(chǔ)練1.在生態(tài)系統(tǒng)中,碳元素在無(wú)機(jī)環(huán)境和生物群落間循環(huán)的主要形式是(B)A.碳酸鹽 B.二氧化碳C.碳酸 D.碳水化合物解析:碳元素在無(wú)機(jī)環(huán)境和生物群落之間主要是以二氧化碳形式進(jìn)行循環(huán)的。2.從碳循環(huán)的角度看,人體內(nèi)有機(jī)物中的碳元素究其根源是來(lái)自(B)A.食物中的碳 B.大氣中CO2中的碳C.燃料中的碳 D.非生物環(huán)境中的碳酸鹽解析:人體內(nèi)有機(jī)物直接或間接地來(lái)自植物,而植物的有機(jī)物中的碳是通過(guò)光合作用形成的,其來(lái)自大氣中的二氧化碳。3.關(guān)于碳循環(huán)的敘述,錯(cuò)誤的是(C)A.碳在生物群落內(nèi)以有機(jī)物的形式在不同種群間傳遞B.生態(tài)系統(tǒng)的各種成分都參與碳循環(huán)過(guò)程C.大氣中的CO2要變成含碳有機(jī)物只能通過(guò)綠色植物的光合作用D.如果碳循環(huán)過(guò)程不能進(jìn)行,生態(tài)系統(tǒng)將會(huì)被破壞而消失解析:非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者都參與碳循環(huán);大氣中的CO2轉(zhuǎn)變成含碳有機(jī)物主要是通過(guò)綠色植物的光合作用實(shí)現(xiàn)的,除此之外還包括硝化細(xì)菌等的化能合成作用;地球上的生命是以碳元素為基礎(chǔ)的,如果碳循環(huán)過(guò)程不能進(jìn)行,生態(tài)系統(tǒng)的基本功能將無(wú)法完成,進(jìn)而使生態(tài)系統(tǒng)被破壞而消失。4.下面是某營(yíng)養(yǎng)元素循環(huán)簡(jiǎn)圖,下列哪一組合能代表X、Y、Z三種生物(C)A.分解者、消費(fèi)者、生產(chǎn)者 B.消費(fèi)者、分解者、生產(chǎn)者C.生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者 D.生產(chǎn)者、分解者、消費(fèi)者解析:根據(jù)物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn),非生物的物質(zhì)和能量首先進(jìn)入到生產(chǎn)者,生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間通過(guò)食物關(guān)系相聯(lián)系,且兩者都有一部分有機(jī)物被分解者分解,再次進(jìn)入到無(wú)機(jī)環(huán)境中。所以生物X為生產(chǎn)者,生物Y為消費(fèi)者,生物Z為分解者。5.(2023黑龍江大慶期末)下列關(guān)于物質(zhì)循環(huán)的敘述錯(cuò)誤的是(A)A.生產(chǎn)者、消費(fèi)者與無(wú)機(jī)環(huán)境之間都可以直接進(jìn)行碳循環(huán)B.物質(zhì)循環(huán)在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間進(jìn)行C.物質(zhì)循環(huán)沿著食物鏈、食物網(wǎng)進(jìn)行D.物質(zhì)循環(huán)過(guò)程中始終伴隨著能量流動(dòng)解析:生產(chǎn)者可以通過(guò)光合作用或化能合成作用,直接利用無(wú)機(jī)環(huán)境的CO2合成有機(jī)物,也能通過(guò)細(xì)胞呼吸直接將CO2釋放到無(wú)機(jī)環(huán)境中,消費(fèi)者只能通過(guò)細(xì)胞呼吸向無(wú)機(jī)環(huán)境釋放CO2但不能直接利用CO2。6.“哥本哈根氣候變化大會(huì)”再次引起人們對(duì)溫室氣體排放的關(guān)注,大會(huì)所倡導(dǎo)的低碳生活獲得普遍認(rèn)同。根據(jù)如圖所示碳循環(huán)的部分過(guò)程進(jìn)行的有關(guān)分析,正確的是(D)A.生物群落內(nèi)部進(jìn)行碳循環(huán)的物質(zhì)形式是二氧化碳B.參與③過(guò)程的生物包括生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者C.③過(guò)程增強(qiáng)后②過(guò)程隨之增強(qiáng),不能通過(guò)增強(qiáng)③減少大氣中CO2D.開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、核能等新能源,可減少人類(lèi)對(duì)①過(guò)程的依賴解析:生物群落內(nèi)部碳循環(huán)的主要形式是含碳有機(jī)物,A錯(cuò)誤;③過(guò)程指的是生產(chǎn)者固定CO2,參與該過(guò)程的生物只包括生產(chǎn)者,B錯(cuò)誤;增大③過(guò)程能減少大氣中CO2的量,如可通過(guò)植樹(shù)造林,增強(qiáng)過(guò)程③而減少大氣中CO2,C錯(cuò)誤;開(kāi)發(fā)新能源,可有效地減少人類(lèi)對(duì)化石燃料的依賴,D正確。7.圖中a、b、c、d表示某生態(tài)系統(tǒng)的四種成分,箭頭表示各成分之間的關(guān)系,下列相關(guān)敘述中正確的是(C)和c所包含的所有種群構(gòu)成群落的同化量越大,流向c2的能量就越少不一定是原核生物的含量增加將減緩溫室效應(yīng)解析:群落是指生活在一定的自然區(qū)域內(nèi)的各種生物種群的總和,包括生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者,A錯(cuò)誤;c1的同化量越大,則流向c2的能量就越多,B錯(cuò)誤;分解者一般是營(yíng)腐生生活的細(xì)菌和真菌,細(xì)菌是原核生物,而真菌屬于真核生物,C正確;大氣中的二氧化碳增加會(huì)加劇溫室效應(yīng),D錯(cuò)誤。8.為了了解土壤微生物能否分解農(nóng)藥,并盡快得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,有人用“敵草隆”(一種除草劑)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):取等量砂土分裝于相同的兩個(gè)容器中,a組高溫滅菌,b組不滅菌。下列有關(guān)敘述中正確的是(A)A.向a、b中噴入等量的“敵草隆”,再置于同一恒溫箱中培養(yǎng)相同時(shí)間B.檢測(cè)“敵草隆”的消失情況,預(yù)計(jì)a組的“敵草隆”全部消失,b組的基本不變C.只用砂土實(shí)驗(yàn)效果比用幾種典型土壤混合后的好D.再增加c組作為對(duì)照,不噴入“敵草隆”,其他處理與a、b組相同解析:實(shí)驗(yàn)組為a組,對(duì)照組為b組,控制單一變量;a組的“敵草隆”應(yīng)該是不變,b組的可能會(huì)部分減少;典型土壤中含微生物多,所以用幾種典型土壤混合后的最好;沒(méi)有必要再加一個(gè)對(duì)照組。9.如圖為某生態(tài)系統(tǒng)的生物群落及無(wú)機(jī)環(huán)境的碳流動(dòng)示意圖,其中甲、乙、丙為生態(tài)系統(tǒng)中的三種組成成分,A～D代表4種動(dòng)物。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題:(1)該生態(tài)系統(tǒng)的分解者是。大氣中CO2的來(lái)源除圖中所示還包括。

(2)寫(xiě)出圖中存在的食物鏈(網(wǎng)):。

(3)群落中4種動(dòng)物的分層現(xiàn)象與食物和有關(guān)。

(4)當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),各生物種群的數(shù)量均接近值。

(5)人為因素導(dǎo)致圖中的大量減少,是導(dǎo)致溫室效應(yīng)的原因之一。

解析:(1)據(jù)圖可知甲代表生產(chǎn)者,乙代表消費(fèi)者,丙代表分解者,大氣中的二氧化碳除了來(lái)自生物群落中的呼吸作用之外,還可以來(lái)自化石燃料的燃燒。(2)根據(jù)乙中各生物的能量值,可以判斷出營(yíng)養(yǎng)級(jí)從低到高的順序?yàn)锳、B和C、D,其中B和C能量相等,應(yīng)處于同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(3)在群落的垂直方向上普遍存在分層現(xiàn)象,動(dòng)物的分層主要與食物和棲息環(huán)境有關(guān)。(4)當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí),各生物的種群數(shù)量均接近K值,即環(huán)境容納量。(5)溫室效應(yīng)是大氣中二氧化碳濃度過(guò)高造成的,主要原因是二氧化碳的大量排放和植物(甲)的大量減少。答案:(1)丙化石燃料的燃燒(2)(3)棲息環(huán)境(4)K(5)甲B級(jí)能力練10.如圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的部分示意圖,下列說(shuō)法不正確的是(B)A.物質(zhì)循環(huán)伴隨著能量的流動(dòng)B.能完成該循環(huán)的生物一定含有葉綠體和線粒體、B所示的物質(zhì)循環(huán)具有全球性D.進(jìn)行A過(guò)程的生物是自養(yǎng)型生物解析:生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)伴隨著能量的流動(dòng);圖中A過(guò)程為光合作用或化能合成作用,B過(guò)程為呼吸作用或分解者的分解作用,能完成該循環(huán)的生物不一定含有葉綠體和線粒體;碳循環(huán)具有全球性;進(jìn)行A過(guò)程的生物是自養(yǎng)型生物,屬于生產(chǎn)者。11.如圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)過(guò)程,其中甲、乙、丙、丁構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的生物群落,箭頭表示物質(zhì)循環(huán)方向。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(C)A.圖中①過(guò)程可以表示綠色植物的光合作用B.缺少類(lèi)群甲則生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)不能正常進(jìn)行C.類(lèi)群丙無(wú)氧呼吸是產(chǎn)生大氣中氣體X的途徑之一D.碳在乙、丙中以有機(jī)物的形式存在解析:由圖可知,氣體X為二氧化碳,類(lèi)群乙為生產(chǎn)者,類(lèi)群丙為消費(fèi)者,其無(wú)氧呼吸不能產(chǎn)生二氧化碳。聯(lián)系生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境的兩種成分是生產(chǎn)者和分解者,圖中甲為分解者,如果缺少甲,生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)將不能正常進(jìn)行。12.如圖表示生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的部分過(guò)程,其中甲、乙、丙、丁組成生物群落。下列分析錯(cuò)誤的是(C)A.甲主要是綠色植物,丙主要是肉食性動(dòng)物B.圖中箭頭可以表示碳元素的流動(dòng)方向C.①②③過(guò)程中伴隨著能量的傳遞,其中丁所含的能量最少D.無(wú)機(jī)環(huán)境中的CO2可以來(lái)自細(xì)胞呼吸解析:根據(jù)題圖中的雙箭頭的位置,可推知甲為生產(chǎn)者,乙為初級(jí)消費(fèi)者,丙為次級(jí)消費(fèi)者,丁為分解者。由此可知丁不在食物鏈上,故含能量最少的應(yīng)是丙。13.下面是不同緯度地帶的六類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)(A～F)枯葉年輸入量和枯葉現(xiàn)存量的比較表。ABCDEF枯葉年輸入量/(t·hm-2·a-1)枯葉現(xiàn)存量/(t·hm-2)由表中分析可知(B)A.土壤有機(jī)物積累量A<B<C<D<E<F最可能是熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)C.枯葉分解速率與環(huán)境溫度和濕度沒(méi)有關(guān)系D.分解者作用的強(qiáng)弱依次是A>B>C>D>E>F解析:枯葉現(xiàn)存量即可代表有機(jī)物積累量,A錯(cuò)誤;據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,A的輸入量最小但現(xiàn)存量最大,即分解能力最弱,F的輸入量最大但現(xiàn)存量很少(因此最可能是熱帶雨林),即分解能力最強(qiáng),B正確,D錯(cuò)誤;由表中分析無(wú)法得出C結(jié)論,且C說(shuō)法不對(duì),C錯(cuò)誤。14.我國(guó)政府作出降低國(guó)內(nèi)單位生產(chǎn)總值二氧化碳排放量的承諾,到2023年國(guó)內(nèi)單位生產(chǎn)總值二氧化碳排放量比2023年下降40%～50%,低碳經(jīng)濟(jì)與綠色生活方式引起人們重視。請(qǐng)據(jù)下圖回答問(wèn)題:(1)垃圾資源化、無(wú)害化是綠色城市的重要標(biāo)志之一,可將回收后無(wú)法直接利用的有機(jī)廢物進(jìn)行發(fā)酵處理,該過(guò)程所利用的生物屬于生態(tài)系統(tǒng)的。

(2)煤是“高碳”能源,通過(guò)燃燒,碳主要以的形式進(jìn)入大氣圈。根據(jù)上圖提出一項(xiàng)實(shí)現(xiàn)“低碳”承諾的措施。

(3)設(shè)過(guò)程②代表的生物之間有如上圖2所示的關(guān)系,若E種群的能量為×109kJ,B種群的能量為×108kJ,D種群的能量為×108kJ,能量傳遞效率為10%,則A種群的能量是kJ。

(4)參與過(guò)程④的生物與同區(qū)域中的動(dòng)、植物等其他生物共同構(gòu)成了。

(5)由上圖1可見(jiàn),碳循環(huán)的特點(diǎn)是。伴隨著物質(zhì)循環(huán)進(jìn)行的能量流動(dòng)具有什么特點(diǎn)?。

解析:(1)發(fā)酵處理主要是利用微生物等分解者的分解作用。(2)碳元素在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境間以CO2形式傳遞,在生物與生物之間以有機(jī)物形式傳遞;實(shí)現(xiàn)“低碳”一方面要減少CO2釋放,一方面要增加CO2吸收。(3)要分清楚食物鏈之間的聯(lián)系,根據(jù)圖2可看出有3條食物鏈,即E到B,E到C到A和E到D,求的是A種群能量的多少,而能量傳遞效率為10%,則A種群的能量=××108/10%×108/10%)×10%×10%=×107(kJ)。(4)生活在一定區(qū)域內(nèi)的所有生物構(gòu)成一個(gè)生物群落。(5)生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的特點(diǎn)是物質(zhì)可以反復(fù)利用;能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng),逐級(jí)遞減。答案:(1)分解者(2)二氧化碳植樹(shù)造林(多種樹(shù),減少溫室氣體排放,減少化石燃料使用)(3)×107(4)生物群落(群落)(5)物質(zhì)可以反復(fù)利用單向流動(dòng),逐級(jí)遞減C級(jí)拓展練15.某課外實(shí)驗(yàn)小組欲探究生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)。下面是該小組制定的實(shí)驗(yàn)方案,請(qǐng)你幫助加以完善。(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)。(2)實(shí)驗(yàn)原理:將一種動(dòng)物和一種植物放在一個(gè)密閉的系統(tǒng)中,用pH試紙測(cè)定此系統(tǒng)所發(fā)生的二氧化碳濃度的變化來(lái)探究碳的轉(zhuǎn)化情況。(3)實(shí)驗(yàn)材料和用具:試管架、4支試管、鋁箔4張、光源、若干只大小差不多的田螺、若干基本相同的金魚(yú)藻、50mL量筒、去氯的自來(lái)水、pH試紙。(4)實(shí)驗(yàn)步驟:第一步:取4支相同的試管,加入等量的去氯的自來(lái)水,并編號(hào)1、2、3、4。第二步:1號(hào)試管什么都不加,作為對(duì)照。2號(hào)試管加入適量的田螺,3號(hào)試管加入適量的金魚(yú)藻,4號(hào)試管

。

第三步:測(cè)定每支試管中的pH后用雙層鋁箔將試管口封住。第四步:將試管放在。

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:1號(hào)試管pH無(wú)變化,2號(hào)試管的pH,3號(hào)試管的pH上升,4號(hào)試管的pH。

(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:碳在無(wú)機(jī)環(huán)境、生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間通