2022秋新教材高中生物 第3章 生态系统及其稳定性 第3节 生态系统的物质循环课后训练 新人教版选择性必修2.docx

1、第3节生态系统的物质循环课后训练提升基础巩固1.碳循环是生态系统中常见的物质循环类型之一。下列有关碳循环的叙述,错误的是()A.碳在非生物环境中的存在形式是二氧化碳和碳酸盐,在生物群落中的存在形式是含碳有机物B.碳循环的“循环”过程只发生在生物群落与非生物环境之间C.生态系统的各组成成分都参与碳循环过程D.大气中的二氧化碳要变成含碳有机物只能通过绿色植物的光合作用答案:D解析:碳在非生物环境中的存在形式是二氧化碳和碳酸盐,在生物群落中的存在形式是含碳有机物,A项正确。碳循环在生物群落和非生物环境之间以二氧化碳的形式进行,在生物群落内部只能沿食物链或食物网进行单向流动,B项正确。生态系统中的各组

2、成成分都参与碳循环过程,C项正确。大气中的二氧化碳要变成含碳有机物可以通过绿色植物的光合作用和自养细菌的化能合成作用,D项错误。2.下列关于“温室效应”的叙述,错误的是()A.化石燃料燃烧排放的二氧化硫是导致温室效应的主要物质B.温室效应是导致地球温度升高的主要因素之一C.冰川融化,造成海平面上升,给人类生存带来威胁D.为减少二氧化碳排放,要减少化石燃料的使用,开发使用新型能源答案:A解析:温室效应主要是大量的二氧化碳进入大气造成的。3.在碳循环中,生物群落中的碳元素返回大气的途径是()动植物的呼吸作用植物的光合作用化石燃料的燃烧微生物的分解作用A.B.C.D.答案:D4.下图表示a、b、c三

3、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()A.a、b、cB.c、b、aC.b、a、cD.a、c、b答案:B解析:由题图可知,a地区落叶供给量最多,土壤中有机物相对含量却最少,说明分解者的分解作用最强,c地区正好相反。5.下图为生态系统中碳循环的模式图,下列相关叙述正确的是()A.1代表生产者,2代表消费者B.细菌在生态系统中只可以作为3所示成分C.3是食物链中的最高营养级D.5可以代表化能合成作用答案:A解析:由题图可知,1为生产者,2为消费者,3为分解者,4为大气中的二氧化碳库,5主要表示生产者的呼吸作用,A项正确,D项错误。绝大多数细菌都是分解者,但也有细菌是生产者,

4、如硝化细菌,B项错误。分解者不属于食物链的一部分,C项错误。6.某生物兴趣小组设计实验来探究土壤微生物对落叶的分解作用,下列操作及分析正确的是()A.可采用加热烘干的方法除去实验组土壤中的微生物B.将实验组和对照组的土壤放在隔绝空气的条件下进行实验C.对照组中落叶的分解速度明显高于实验组的分解速度D.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:C解析:除去实验组土壤中的微生物时,加热烘干的方法会导致土壤理化性质的改变,不能采用;可将土壤用塑料袋包好,放在60的恒温箱中灭菌1h。应将实验组和对照组的土壤放在自然状态下进行实验。土壤微生物具有分解落叶的作用,对照组土壤中含有微生物,实验组

5、土壤中不含微生物,可以预测对照组中落叶的分解速度明显高于实验组的分解速度。落叶的种类为无关变量,无关变量应保持相同且适宜,所以实验组和对照组应选择相同种类的落叶进行实验。7.下列关于生态系统能量流动和物质循环的关系的叙述,错误的是()A.是密切联系的两个过程B.在能量流动过程中,物质是能量的载体C.从物质循环来说,生态系统是一个自给自足的系统D.从能量流动来说,生态系统是一个自给自足的系统答案:D解析:物质循环具有全球性,在物质循环过程中,非生物环境中的物质可以被生物群落反复利用,C项正确。生态系统的能量最终来自太阳能,D项错误。8.下图是某营养元素循环简图,能代表X、Y、Z三种生物的组合是(

6、)A.分解者、消费者、生产者B.消费者、分解者、生产者C.生产者、消费者、分解者D.生产者、分解者、消费者答案:C解析:根据物质循环的特点,非生物的物质和能量首先进入生产者,生产者和消费者之间通过食物关系相联系,且两者都有一部分有机物被分解者分解,再次进入非生物环境中。所以生物X为生产者,生物Y为消费者,生物Z为分解者。9.若某生态系统中只具有三个营养级,且处于相对稳定状态。下图表示该生态系统的碳循环和能量流动的关系,a1、b1、c1、d等表示不同的生理过程和相应的能量数值。请据图回答下列相关问题。(1)生态系统的能量最终来自,是通过过程流入生态系统的;流入生态系统的能量,通过过程最终以的形式

7、散失到非生物环境中。(2)非生物环境中的碳以的形式通过过程输入生态系统;生态系统中的碳通过过程以的形式进入非生物环境。(3)据图可知,在能量流动过程中,能量是按照太阳能的形式转化的,是单向的,不能循环利用。而在碳循环中,碳元素是按照二氧化碳的形式转化的,可以循环利用。(4)图中表示光合作用的过程是(填代号),表示呼吸作用的过程是(填代号),初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量可用代数式表示。答案:(1)太阳能光合作用呼吸作用热能(2)二氧化碳光合作用或化能合成作用呼吸作用二氧化碳(3)化学能热能含碳有机物二氧化碳(4)a1b1、b2、b3、da2-b2解析:(1)生态系统的能量最终来自太阳能,

8、是通过光合作用过程流入生态系统的;流入生态系统的能量,通过呼吸作用过程最终以热能的形式散失到非生物环境。(2)非生物环境中的碳是以二氧化碳的形式通过光合作用或化能合成作用过程输入生态系统的;生态系统中的碳是通过呼吸作用过程以二氧化碳的形式进入非生物环境的。(3)由题图可知,能量流动过程是太阳能生物体内有机物中的化学能呼吸作用散失的热能;碳元素的循环过程是二氧化碳(非生物环境)含碳有机物(生物群落)二氧化碳(非生物环境)。(4)图中a1表示生产者的光合作用,a2表示初级消费者的同化作用,b1表示生产者的呼吸作用,b2表示初级消费者的呼吸作用,b3表示次级消费者的呼吸作用,d表示分解者的呼吸作用,

9、故表示呼吸作用的过程是b1、b2、b3、d,初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量可用代数式a2-b2表示。10.森林生态系统是陆地生态系统的主要类型,它不仅具有改善和维护区域生态环境的功能,而且在全球碳平衡中起着巨大的作用。森林生态系统的碳循环过程如下图所示,请回答下列问题。(1)碳在生物群落与非生物环境之间的循环是以的形式进行的。碳循环不仅仅局限在某一生态系统,而是具有全球性,原因是。(2)森林中自上而下分布有乔木、灌木和草本植物,决定这种现象的主要环境因素是。森林植物的这种分布能增强图中的过程,从而提高群落对环境资源的利用能力。(3)伴随着图中过程的进行,太阳能输入到生态系统的第营养级中。

10、图中分解者参与的过程是过程。(4)能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,二者相互依存,不可分割,请利用图中某一个过程中的物质变化和能量变化对此加以说明:。答案:(1)二氧化碳大气中的二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内流动(2)光照(3)一和(4)过程中,太阳能作为动力,使二氧化碳转化成有机物的反应得以进行(或过程中,有机物氧化分解的同时,进行着化学能的释放和转移)解析:(1)碳在生物群落与非生物环境之间的循环是以二氧化碳的形式进行的。由于大气中的二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内流动,因此碳循环不仅仅局限在某一生态系统,而是具有全球性。(2)森林中自上而下分布有乔木、灌木和草本植物,决定

11、这种分层现象的主要环境因素是光照。森林植物的这种分布能增强图中的光合作用过程,从而提高群落对环境资源的利用能力。(3)伴随着图中光合作用过程的进行,太阳能输入到生态系统的第一营养级(生产者)中。图中分解者参与的过程是和过程。(4)在光合作用过程中,太阳能作为动力,使二氧化碳转化成有机物的反应得以进行;在呼吸作用和微生物的分解作用过程中,有机物氧化分解的同时,进行着化学能的释放和转移。因此能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,二者相互依存,不可分割。能力提升1.某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5 cm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,对土壤的处理情况见下表。下列有关

12、叙述正确的是()组别第1组第2组第3组第4组土壤处理灭菌不灭菌灭菌不灭菌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.作为实验材料的落叶不需要进行灭菌处理C.该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理D.预期结论是第1组、第4组的落叶不被分解,第2组、第3组中的落叶被不同程度地分解答案:A解析:该实验中,第1组、第2组的土壤湿润,第3组、第4组的土壤较干燥,第2组与第4组对照,可以探究不同土壤湿度条件下土壤微生物对落叶的分解作用,A项正确。该实验中落叶上是否存在微生物属于无关变量,为了避免无关变量对实验的干扰,应将各组的落叶都进行灭菌处理,B项错误。该实验的自变

13、量为土壤是否进行灭菌处理及土壤的湿度,C项错误。由于第1组、第3组的土壤进行了灭菌处理,土壤中没有微生物,则第1组、第3组中的落叶不被分解,而第2组、第4组土壤中有微生物,但由于土壤湿度不同,微生物的分解作用有一定差异,因此,第2组、第4组中的落叶被不同程度地分解,D项错误。2.气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表所示为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。下列相关叙述错误的是()时期碳吸收量/(kga-1)碳释放量/(kga-1)A1.2010141.201014B1.2010141.261014A.生态系统中碳的吸收主要通过光合作用实现,碳的释放主要通过生物的呼吸作用实

14、现B.如果碳释放量远远大于碳吸收量,则会引起温室效应C.生态系统在B时期属于增长阶段,A时期属于稳定阶段D.B时期大量植树种草可以使碳的吸收量和释放量趋于平衡答案:C解析:B时期碳吸收量小于碳释放量,生态系统处于衰退状态。3.右图是我国北方处于平衡状态的某森林生态系统的碳循环示意图,其中箭头表示碳的传递方向,字母表示碳传递途径。下列叙述错误的是()A.碳从生产者流入消费者的主要形式是含碳有机物B.a途径主要是通过光合作用实现的,b、d、g途径主要是通过呼吸作用实现的C.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以二氧化碳的形式进行D.如果图中的字母表示碳元素传递的数量,植物正常生长,则夏季a、b、

15、c、e之间的关系可表示为a=b+c+e答案:D解析:图中a主要代表植物的光合作用;b、d主要代表生物的呼吸作用;g代表分解者的分解作用,其中主要是呼吸作用;c代表捕食;e、f代表动植物的遗体和动物的排遗物被分解者分解利用。夏季,植物正常生长,则ab+c+e。4.某同学画出三幅表示生态系统部分碳循环的示意图,下列分析错误的是()A.碳循环中只有生产者与非生物环境之间的传递是双向的,所以三幅图中生产者都是AB.图1中C能促进生态系统的物质循环和能量流动C.图2中A、B、D、E构成生物群落,碳在其中流动的形式是含碳有机物D.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答案:A解析

16、:在碳循环过程中,生产者与大气中二氧化碳库之间的传递是双向的,而其他生物只能通过呼吸作用向大气中释放二氧化碳,由此可知,图1图3中属于生产者的分别是A、A、E,A项错误。图1中C为消费者,其作用是促进生态系统的物质循环和能量流动,B项正确。图2中A为生产者,B和D为消费者,E是分解者,它们共同构成生物群落,在生物群落内部碳以含碳有机物的形式流动,C项正确。题述三图中均没有涉及化石燃料燃烧过程,D项正确。5.下面是某同学探究温度对土壤微生物分解作用的影响的实验,请你根据提供的实验材料和用具,完善该实验报告的内容。实验材料和用具:土壤、落叶、玻璃水槽、标签、塑料布、恒温箱、纱布等。(1)研究课题:

17、。(2)实验步骤:取同种的落叶分成三等份,用纱布包好,分别埋入装有土壤的三个玻璃水槽并用塑料布封好玻璃水槽的口。将玻璃水槽贴上标签A、B和C,将A放在环境中,B放在0 环境中,C放在50 环境中。一个月后,取出纱布包。观察比较A、B和C三个装置纱布包中落叶的程度。(3)预期最可能的实验结果:。(4)实验结论:。答案:(1)探究温度对土壤微生物分解作用的影响(2)形状、大小相同常温(或25 )腐烂(3)常温(25 )条件下比0 和50 条件下的落叶腐烂程度大(4)温度影响土壤微生物的分解作用解析:(1)由题干可知,该题要研究的课题是温度对土壤微生物分解作用的影响。(2)为保证实验的准确性,除自变

18、量外,其他条件都应该一致,故所取落叶应该大小、形状相同;B、C的温度分别是0和50,一个是低温,一个是高温,则缺少一个常温实验,故A应当放在常温(或25)环境中;应以落叶的腐烂程度为观察指标。(3)常温是微生物正常的生存温度,0使微生物的生命活动减弱,50严重影响其活性甚至杀死微生物,故常温时腐烂程度最大。(4)综上可知,实验结论为温度影响土壤微生物的分解作用。6.下图是某生态系统中的能量与物质流通关系示意图,图中为有毒物质,后的数值是其相对浓度,其他数字为能量值单位:kJ/(cm2a)。请回答下列问题。(1)从完成生态系统功能的角度,简要说明生产者的重要作用:。(2)流经该生态系统的总能量是

19、kJ/(cm2a)。(3)根据图中数值计算能量从A到B、由B到C的传递效率分别是和。其余的能量最终通过生物的散失,能量流动具有的特点。(4)若图中物质箭头是碳元素的流通过程,图中D是,它们能将生物组织内的碳元素返回非生物环境。由此可见,D在物质循环中的重要作用是。(5)在生态系统中,碳循环始终与结合在一起进行。(6)从生态因素的角度看,存在于中的有毒物质经(填途径)富集,使越高的生物体内的浓度越高。答案:(1)生产者是能量流动、物质循环的基础(2)466(3)13.5%20.6%呼吸作用逐级递减、单向流动(4)分解者保证物质的循环利用(5)能量流动(6)空气、水、土壤(或非生物环境)食物链营养级解析:题图所示的是一个生态系统,箭头表示这个生态系统的能量流动和物质循环的方向。图中A是能量流动的开始,所以它一定是生产者,D最后将物质分解又返回非生物环境中,应该是分解者,而B、C分别是初级消费者和次级消费者。流经生态系统的总能量是生产者固定的能量,即97+63+306=466kJ/(cm2a)。能量由A到B的传递效率=B同化的能量(63)/A同化的能量(466)100%13.5%,能量由B到C的传递效率=C同化的能量(13)/B同化的能量(63)100%20.6%。