2024年新教材高中生物第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)檢測含解析新人教版選擇性必修2

PAGEPAGE9第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)[基礎鞏固]1.從物質循環(huán)的角度看,人體內(nèi)的碳元素究其根源來自 ()A.燃料中的碳B.植物中的碳C.食物中的碳D.大氣中的二氧化碳解析:人體內(nèi)的碳元素來自食物,則干脆或間接來自綠色植物,而綠色植物中的碳元素存在于有機物中,有機物是由綠色植物進行光合作用將大氣中的二氧化碳固定所得,因此人體內(nèi)的碳元素究其根源來自大氣中的二氧化碳。答案:D2.下列生物群落的生理活動與碳循環(huán)干脆相關的是 ()①光合作用②呼吸作用③微生物的分解作用④蒸騰作用A.①②③ B.①③④C.②③④ D.①②④解析:綠色植物通過光合作用將二氧化碳轉變?yōu)橛袡C物中的碳,①正確;生物通過呼吸作用能分解有機物,產(chǎn)生二氧化碳并釋放到大氣中,②正確;微生物的分解作用能將有機物分解,產(chǎn)生二氧化碳并釋放到大氣中,③正確;蒸騰作用是指植物體內(nèi)的水散失到環(huán)境中,與碳循環(huán)無干脆關系,④錯誤。答案:A3.某生態(tài)系統(tǒng)中,鎘在沿著食物鏈轉移的過程中產(chǎn)生生物富集。該生態(tài)系統(tǒng)中有甲、乙、丙、丁4個養(yǎng)分級,各養(yǎng)分級所積累的鎘的相對濃度如下圖所示。下列相關敘述錯誤的是 ()A.上述4個養(yǎng)分級可以構成食物網(wǎng)B.4個養(yǎng)分級中處于最高養(yǎng)分級的是丙C.鎘不屬于該生態(tài)系統(tǒng)的組成成分D.4個養(yǎng)分級所同化的能量值的關系可表示為丁>甲+乙+丙解析:同一生態(tài)系統(tǒng)中不同養(yǎng)分級的生物可以構成食物網(wǎng),A項正確;某些有害物質沿食物鏈積累,因此體內(nèi)含有鎘的量越多的生物,養(yǎng)分級越高,則丙所處的養(yǎng)分級最高,B項正確;生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括生物群落和非生物環(huán)境,鎘屬于生態(tài)系統(tǒng)的組成成分,C項錯誤;由題圖可知,丁含鎘量最低,說明其所處的養(yǎng)分級最低,則其固定的能量最多,由于能量是單向傳遞、逐級遞減的,因此4個養(yǎng)分級所同化的能量值的關系可表示為丁>甲+乙+丙,D項正確。答案:C4.兩名同學在觀看有關恐龍的影片,甲同學提出:“我體內(nèi)的能量中可能有遠古恐龍體內(nèi)的能量”。乙同學也提出:“我體內(nèi)的物質中也可能有遠古恐龍體內(nèi)的物質”。這兩名同學的說法 ()A.都有道理B.都錯誤C.只有甲同學的說法有道理D.只有乙同學的說法有道理解析:生態(tài)系統(tǒng)中能量以有機物為載體沿著食物鏈和食物網(wǎng)單向流淌、逐級遞減,最終以熱能的形式散失,不能循環(huán)利用;生態(tài)系統(tǒng)中物質可以在生物群落和非生物環(huán)境間循環(huán)。能量是單向流淌、不循環(huán)的,所以遠古恐龍體內(nèi)的能量最終轉化為熱能散失了,故甲同學的說法錯誤;物質是循環(huán)的、可重復利用的,遠古恐龍體內(nèi)的元素可進入非生物環(huán)境,非生物環(huán)境中的物質可以被生物群落反復利用,所以乙同學的說法有道理。答案:D5.在生物圈中,物質和能量流淌的特點是 ()A.物質流淌和能量流淌都是循環(huán)的B.物質的流淌是不循環(huán)的,能量的流淌也是不循環(huán)的C.物質的流淌是循環(huán)的,能量的流淌是單向、不循環(huán)的D.物質的流淌是單向、不循環(huán)的,能量的流淌是循環(huán)的解析:生態(tài)系統(tǒng)中物質可以在生物群落與非生物環(huán)境之間循環(huán)來回;能量流淌是單向的、逐級遞減的。答案:C6.下圖所示為碳循環(huán)的主要途徑,下列有關敘述錯誤的是 ()A.圖中B能實現(xiàn)光能→化學能的轉化B.B→C→D的能量傳遞效率是變更的C.B、E是實現(xiàn)生物群落與非生物環(huán)境溝通的關鍵環(huán)節(jié)D.E以B、C、D為食而處于其次、三、四養(yǎng)分級解析:分析題圖可知,A為非生物環(huán)境,B為生產(chǎn)者,E為分解者,C和D均為消費者。生產(chǎn)者(B)能進行光合作用,而在光合作用過程中實現(xiàn)了光能→化學能的轉化,A項正確;相鄰兩個養(yǎng)分級之間的能量傳遞效率為10%~20%,因此B→C→D能量傳遞效率是可以變更的,B項正確;生產(chǎn)者(B)能將無機物轉化為有機物,同時儲存能量,而分解者(E)能將有機物轉化為無機物,并釋放能量,因此B、E是實現(xiàn)生物群落與非生物環(huán)境溝通的關鍵環(huán)節(jié),C項正確;分解者(E)不參加食物鏈的組成,D項錯誤。答案:D7.下圖為碳循環(huán)的簡明示意圖,請據(jù)圖回答下列問題。(1)圖中缺少的一個重要箭頭是。

(2)A過程是的作用,這一過程有和兩種類型。

(3)與A過程本質相同的有(填字母)過程。

(4)碳在非生物環(huán)境中以的形式存在,而在非生物環(huán)境與生物群落之間以的形式進行循環(huán)。碳循環(huán)始終與結合在一起進行。

(5)生態(tài)系統(tǒng)的四種成分通過和緊密聯(lián)系在一起而形成一個整體。

解析:題圖中A指分解者的分解作用;B指動物呼吸作用;C指綠色植物呼吸作用;D指工廠和汽車燃燒燃料。(1)題圖中缺少從大氣中的二氧化碳庫到綠色植物的箭頭。(2)A是分解者的分解作用,包括有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型。(3)A過程的本質是呼吸作用,B、C過程也是呼吸作用。(4)碳在非生物環(huán)境中以二氧化碳或碳酸鹽的形式存在,而在非生物環(huán)境與生物群落之間以二氧化碳的形式進行循環(huán),物質循環(huán)始終與能量流淌結合在一起進行。(5)生態(tài)系統(tǒng)的四種成分指生產(chǎn)者、消費者、分解者以及非生物的物質和能量,這四種成分通過物質循環(huán)和能量流淌緊密聯(lián)系在一起而形成一個整體。答案:(1)從大氣中的二氧化碳庫到綠色植物(2)分解者分解有氧呼吸無氧呼吸(3)B、C(4)二氧化碳或碳酸鹽二氧化碳能量流淌(5)物質循環(huán)能量流淌[拓展提高]8.中國農(nóng)夫幾千年來的耕作方法記載如下:主動種植能夠固氮的豆科作物,收集一切可能的有機物質,包括人畜糞便、枯枝落葉、殘羹剩飯、河泥、炕土、老墻土以及農(nóng)產(chǎn)品加工過程中的廢棄物等,采納堆肥和漚肥等多種方式,把它們轉變?yōu)橛袡C肥料,施用到農(nóng)田中。這種做法不具有的優(yōu)點是()A.改善了土壤結構B.培育了土壤微生物C.實現(xiàn)了土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用D.實現(xiàn)了能量的循環(huán)利用解析:“無廢棄物農(nóng)業(yè)”能改善土壤結構,培育土壤微生物,實現(xiàn)土壤養(yǎng)分(如氮、磷、鉀)的循環(huán)利用,但不能實現(xiàn)能量的循環(huán)利用。答案:D9.下圖所示為一個人工生態(tài)系統(tǒng),下列敘述不符合其能量流淌和物質循環(huán)特點的是 ()A.物質經(jīng)過多級利用實現(xiàn)良性循環(huán)B.每一級生產(chǎn)環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品,提高了生態(tài)經(jīng)濟效益C.由于食物鏈延長,能量逐級損耗,系統(tǒng)總能量利用率降低D.由于各級產(chǎn)物都可以利用,削減了廢物和污染解析:題圖所示系統(tǒng)實現(xiàn)了物質的循環(huán)利用和能量的多級利用,系統(tǒng)總能量利用率提高。答案:C10.(不定項)某同學畫出3幅表示生態(tài)系統(tǒng)部分碳循環(huán)的示意圖,下列分析錯誤的是 ()甲乙丙A.3幅圖中生產(chǎn)者都是AB.圖甲中C能促進生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)和能量流淌C.圖乙中A、B、C、D構成群落,碳在其中流淌的形式是有機物D.若使圖甲、乙、丙完整表示碳循環(huán),需補充化石燃料燃燒產(chǎn)生二氧化碳解析:圖甲中A為生產(chǎn)者,圖乙中A為生產(chǎn)者,圖丙中E為生產(chǎn)者,A項錯誤;圖甲中C為消費者,能促進生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)和能量流淌,B項正確;圖乙中A為生產(chǎn)者,C為非生物環(huán)境,E為分解者,B、D為消費者,A、B、D、E構成群落,碳在其中流淌的形式是有機物,C項錯誤;若使圖甲、乙、丙完整表示碳循環(huán),需補充化石燃料燃燒產(chǎn)生二氧化碳,D項正確。答案:AC11.(不定項)下圖是生態(tài)系統(tǒng)中某元素循環(huán)的模式圖,下列說法正確的是()A.該圖主要體現(xiàn)的是碳元素的循環(huán)B.E與F兩種生物是生態(tài)系統(tǒng)不行缺少的成分C.圖中的生理過程b在線粒體中進行D.該物質循環(huán)具有全球性解析:從物質循環(huán)的過程可以推斷,E是生產(chǎn)者,F、G是消費者,H是分解者,M是二氧化碳,N是氧氣,生態(tài)系統(tǒng)不行缺少的成分是E、H。過程a主要是指光合作用。過程b、c是呼吸作用,在細胞質基質和線粒體中進行。答案:AD[挑戰(zhàn)創(chuàng)新]12.氣候變更與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)親密相關。下表為A、B兩個不同時期陸地生態(tài)系統(tǒng)與大氣環(huán)境的碳交換狀況。請分析回答下列問題。時期碳汲取量/(kg·a-1)碳釋放量/(kg·a-1)A1.20×10141.20×1014B1.20×10141.26×1014(1)生態(tài)系統(tǒng)中碳的汲取主要是通過作用實現(xiàn)的,碳的釋放主要是通過作用實現(xiàn)的。

(2)表中時期的生態(tài)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài),緣由是。

(3)由于過度的人工碳排放,破壞了生態(tài)系統(tǒng)的,導致大氣中增加并加劇全球氣候變暖。

(4)請你從物質循環(huán)的角度思索,如何減輕溫室效應。(至少答出兩條)解析:(1)生態(tài)系統(tǒng)中碳的汲取主要是通過光合作用實現(xiàn)的,碳的釋放主要是通過呼吸作用實現(xiàn)的。(2)生態(tài)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)時,汲取二氧化碳的量和釋放二氧化碳的量應相等。由題表數(shù)據(jù)可知,A時期生態(tài)系統(tǒng)汲取二氧化碳的量和釋放二氧化碳的量相等,因此處于穩(wěn)定狀態(tài)。(3)過度的人工碳排放,破壞了生態(tài)系統(tǒng)的碳平衡,導致大氣中二氧化碳含量增加而加劇全球氣候變暖。(4)溫室效應加劇主要是因為二氧化碳濃度過高。依據(jù)碳循環(huán)過程,減輕溫室效應的方法包括綠色出行,削減二氧化碳的排放;植樹造林,增加對二氧化碳的汲取;開發(fā)新能源,削減二氧化碳的排放等。答案:(1)光合呼吸(2)A碳汲取量等于碳釋放量(3)碳平衡二氧化碳含量(4)綠色出行;植樹造林;開發(fā)新能源。(隨意兩條,合理即可)探究實踐課:探究土壤微生物的分解作用一、試驗目的1.設計和進行比照試驗,嘗摸索究土壤微生物的分解作用,提升科學探究實力。2.分析土壤微生物分解淀粉的狀況,理解微生物分解的原理。二、試驗原理1.土壤中存在種類、數(shù)目繁多的細菌、真菌等微生物,它們屬于生態(tài)系統(tǒng)成分中的分解者。2.分解者的作用是將環(huán)境中的有機物分解為無機物,其分解速度與環(huán)境中的溫度、水分等生態(tài)因子相關。三、試驗材料土壤、落葉、淀粉、斐林試劑、碘液、燒杯、試管、恒溫培育箱、紗布等。四、試驗流程案例1:落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎?試驗假設:土壤微生物能分解落葉使之腐爛。試驗設計實驗組:對土壤試驗視察:視察落葉的腐爛程度。案例2:探究土壤微生物對淀粉的分解作用。試驗假設:土壤微生物能分解淀粉。試驗設計:試驗組A燒杯中加入30mL土壤浸出液A1燒杯:加入碘液A2燒杯:加入斐林試劑比照組B燒杯中加入30mL蒸餾水B1燒杯:加入碘液B2燒杯:加入斐林試劑自變量微生物的有無試驗視察:視察試管中溶液顏色的變更。五、試驗操作1.操作提示。(1)探究活動最好在試驗室中進行,以便更好地限制試驗變量,避開環(huán)境中很多不行限制的因素的影響。(2)各地氣候與環(huán)境等因素不同,微生物分解落葉的實力也不同,須要的時間也有差異,一般須要暖和、潮濕的條件。2.試驗報告。試驗時間某年某月某日。試驗地點試驗室。試驗環(huán)境常溫、常壓,溫度20℃等。試驗結果試驗記錄項目案例1案例2試驗現(xiàn)象在相同時間內(nèi),試驗組落葉腐爛程度小于比照組AA1不變藍A2產(chǎn)生磚紅色沉淀BB1變藍B2無磚紅色沉淀產(chǎn)生試驗結論案例1:土壤微生物能分解落葉使之腐爛。案例2:土壤微生物能分解淀粉。試驗反思勝利之處設計比照試驗,通過對比,使試驗現(xiàn)象更加明顯。不足之處采集的土壤樣本不夠肥沃,其中的微生物數(shù)量相對較少。3.試驗拓展。夏初落入土壤中的葉片比秋末落入土壤中的葉片分解得快,是因為夏天溫度高,還是土壤濕度大,還是綜合因素引起的?提示:溫度與濕度為兩個自變量,設計高溫高濕、高溫低濕、低溫高濕、低溫低濕共四個環(huán)境,去探究在不同環(huán)境下落葉的分解。試驗評價1.若探究落葉是否在土壤微生物的作用下腐爛,下列試驗設計中不符合試驗目的的是 ()A.可選擇帶有落葉的土壤為試驗材料,篩選出落葉和土壤B.將落葉平均分成兩份,把土壤也平均分成兩份C.將滅菌的落葉設為試驗組,不做處理的落葉設為比照組D.將落葉分別埋入兩組土壤中,視察腐爛狀況解析:該試驗是為了探究落葉的腐爛是否與土壤微生物有關,所以該試驗的自變量是土壤中是否含微生物,其他無關變量應保持一樣。答案:C2.某生物愛好小組以帶有落葉的表層土壤(深5cm左右)為試驗材料,探討土壤微生物在相宜溫度下的分解作用,對土壤的處理見下表。下列有關敘述錯誤的是 ()組別1組2組3組4組土壤滅菌不滅菌滅菌不滅菌處理潮濕潮濕較干燥較干燥A.探究的問題是不同土壤濕度條件下,土壤微生物對落葉的分解作用B.預期結果是1、3組中的落葉不被分解,2、4組中的落葉被不同程度地分解C.為了限制試驗中的無關變量,作為試驗材料的落葉也應進行滅菌處理D.該試驗的自變量為土壤是否滅菌處理,試驗中的比照組是1組和3組解析:由2組和4組可知,該試驗探究的問題是不同土壤濕度條件下,土壤微生物對落葉的分解作用,A項正確。1、3組土壤滅菌,沒有微生物,落葉不被分解;2、4組土壤中有微生物,但濕度不同,則落葉分解程度不同,B項正確。該試驗中微生物來自土壤,所以為限制無關變量,落葉應進行滅菌處理,C項正確。該試驗的自變量為土壤是否滅菌和濕度,比照試驗需遵循單一變量原則,在潮濕條件下1、2組形成比照,比照組為2組;在較干燥條件下3、4組形成比照,比照組為4組,D項錯誤。答案:D3.下圖是兩個生態(tài)系統(tǒng)中腐殖質總量隨時間變更的狀況示意圖,這兩個生態(tài)系統(tǒng)分別是 ()A.a是熱帶草原,b是熱帶雨林B.a是熱帶雨林,b是溫帶草原C.a是凍原,b是熱帶雨林D.a是凍原,b是溫帶草原解析:土壤腐殖質總量與落葉量、微生物分解實力等因素有關。熱帶雨林落葉量較大,微生物分解實力強,故土壤腐殖質總量少;凍原落葉較熱帶雨林少,但微生物活動弱,故土壤腐殖質總量多。答案:C4.某試驗小組欲探究土壤微生物的分解作用,請幫助他們完成探究試驗設計。(1)材料用具:土壤、落葉