2020-2021学年高中生物(人教版)必修三双基限时练16-生态系统的物质循环.docx

双基限时练(十六)　生态系统的物质循环
一、选择题
1．生态系统物质循环中的物质是指(　　)
A．组成生物体的各种元素
B．组成自然界的元素
C．组成生物体的一些基本元素
D．组成生物体的蛋白质和核酸
解析　生态系统中循环的物质主要指组成生物体的基本元素如C、H、O、N、P、S。
答案　C
2．在水藻→小鱼→大鱼组成的食物链中，小鱼不会吃大鱼，但大鱼可以吃小鱼，该食物链的不行逆性，说明在一个生态系统中(　　)
A．物质循环是单向的　　　 B．能量流淌是单向的
C．碳循环是单向的 D．水循环是单向的
解析　在一条食物链中，大鱼吃小鱼，即意味着能量由较低养分级流向了较高养分级，这种流淌方向是不行逆的，说明能量流淌是单向的。
答案　B
3．下列不属于生物群落中的碳返回大气的途径是(　　)
A．生物的呼吸作用
B．某些细菌的化能合成作用
C．分解者的分解作用
D．森林火灾
解析　生物群落中的碳返回大气的途径有动植物的呼吸作用，微生物的分解作用以及化学燃料的燃烧。硝化细菌等的化能合成途径是无机环境中的碳进入生物群落的途径之一。
答案　B
4．从物质循环看，人体内碳元素的最终来源是(　　)
A．食物有机物中的碳 B．非生物界的碳酸盐
C．大气中的二氧化碳 D．生态系统中的生产者
解析　人体内碳元素属于生物群落中的碳元素，最终来自大气中CO2。
答案　C
5．碳在生物群落与无机环境之间的循环是通过(　　)
A．光合作用
B．呼吸作用和光合作用
C．呼吸作用
D．蒸腾作用和呼吸作用
解析　植物通过光合作用将大气中CO2转化为生物群落中的有机物，各种生物通过呼吸作用将有机物氧化分解成CO2。
答案　B
6．以单位面积计，热带雨林残枝落叶较温带森林的多，那么土壤中有机物的积累一般是(　　)
A．热带雨林小于温带森林
B．热带雨林大于温带森林
C．热带雨林等于温带森林
D．热带雨林与温带森林无法比较
解析　由于热带雨林生态系统的生物种类多，养分关系简单，其物质循环和能量流淌的速度快，土壤里的微生物的种类和数量多，枯枝落叶等有机物的分解速度快，利用率高，有机物的积累量少。温带森林由于温度和水分等因素的影响，土壤中微生物的种类和数量相对较少，残枝落叶等含有的有机物被微生物分解的速度慢，积累的有机物多。
答案　A
7．生态系统的物质循环的特点不包括下列的(　　)
A．带有全球性
B．物质是指组成生物体的基本元素
C．在群落与无机环境之间循环往复
D．在群落的各养分级之间循环往复
解析　生态系统的物质循环是指组成生物体的基本元素在生物群落与无机环境之间的循环运动，而在群落的各养分级之间是通过食物链及食物网单向进行的。
答案　D
8．在生态系统的碳循环中，既能使CO2进入生物群落，又能使CO2释放到大气中的生物是(　　)
A．绿色植物　　　　　　　 B．植食动物
C．肉食动物 D．营腐生生活的真菌
解析　绿色植物通过光合作用吸取CO2进入生物群落，又通过呼吸作用分解有机物释放CO2。
答案　A
9.如图是生态系统中碳循环示意图，其中“→”表示碳的流淌方向。下列叙述不正确的是(　　)

A．在碳循环过程中，同时伴随着能量流淌
B．由于某种缘由造成图中E生物数量大量削减，推想短期内与之相邻的两个养分级生物数量发生的变化是D增加，F削减
C．该生态系统的消费者包括图中的D、E、F、B
D．A→C过程中碳流淌形式主要以CO2形式进行，F→B以含碳有机物形式进行
解析　A、C间为双向箭头且A有3个指出箭头，可知A为生产者，C为大气中的CO2；依据A→B→C，可知B为分解者，D、E、F为消费者，C项错误；物质是能量的载体，故在碳循环过程中同时伴随着能量流淌，A项正确；图示中包含的食物链为A→D→E→F，若E削减，则短时间内D增加，F削减，B项正确；碳在生物群落与无机环境之间主要以CO2形式循环，在生物群落内部是以含碳有机物的形式流淌，D项正确。
答案　C
10．下列说法中正确的是 (　　)
A．在物质循环的过程中，无机环境中的物质可以被生物群落反复利用
B．在物质循环的过程中，无机环境中的能量可以被生物群落反复利用
C．在陆地生态系统中，先进行物质循环，再进行能量流淌
D．在海洋生态系统中，先进行物质循环，再进行能量流淌
解析　生态系统中物质可以循环，能量不行以循环，由于能量流淌是单向流淌逐级递减的。
答案　A
11．如图为物质循环简图，A为生产者，B为消费者。下列叙述错误的是(　　)

A．①是光合作用
B．⑤过程有分解者参与
C．⑦代表消费者呼吸作用
D．本图涉及碳和水的循环
解析　④应为呼吸作用⑦为水的生成过程，不肯定就是消费者的呼吸作用。
答案　C
12．在一般状况下，有关生态系统中碳循环的主要渠道正确的图解是(　　)

解析　无机环境中CO2只能通过生产者进入生物群落，生物群落中的生产者、消费者的遗体、残骸通过分解者进入无机环境，而生产者、消费者、分解者又都可以进行新陈代谢使有机物变成无机物进入无机环境。
答案　D
13．关于碳循环的说法错误的是(　　)
A．生物群落中的碳元素主要是依靠光合作用固定的
B．温室效应主要是由于化石燃料的大量燃烧造成的
C．光合作用固定的CO2与呼吸作用释放的CO2相等时，大气中的CO2即可维持稳定
D．碳循环过程中伴随着能量流淌
解析　光合作用固定的CO2与呼吸作用释放的CO2相等时，大气中的CO2也不肯定维持稳定，由于化石燃料的燃烧等释放到大气中的CO2远大于植物光合作用对CO2的吸取量，从而导致大气中CO2浓度过高，引起温室效应。
答案　C
14．如图表示生物圈中碳元素的循环过程，其中A、B、C表示生态系统的不同成分，下列有关叙述正确的是(　　)

A．③过程代表绿色植物的光合作用
B．A、B分别代表消费者和生产者
C．⑦是温室效应的主要缘由
D．疏松土壤可以加快⑤过程
解析　解答本题应突破几点关键：碳循环示意图中与大气中CO2有双向关系的为生产者(B)，而B、C共同指向的为分解者(A)，C为消费者。③为植物呼吸作用产生CO2返回大气的过程。⑥过程为化学燃料的燃烧，是造成温室效应的主要缘由。⑤是分解者的分解作用，疏松土壤能供应充分的O2会促进此过程。
答案　D
15．我国北方处于平衡状态的某森林生态系统，其碳循环如图所示。箭头和字母分别表示碳元素传递方向和转移量。下列选项正确的是(　　)

A．夏季，a>b＋c＋e
B．秋季，e＋f<g
C．春季，g＝b＋e＋f
D．冬季，d>c＋f
解析　碳元素在无机环境和生物群落之间的循环离不开生产者(主要是绿色植物)。在题目所给出的生态系统中，a代表绿色植物通过光合作用固定的太阳能及合成的有机物，这是流经该森林生态系统的总能量，数量最大；b代表植物呼吸作用散失到大气中的二氧化碳；c代表通过食物链流到动物(各级消费者)体内的总能量；d代表动物的呼吸作用散失到大气中的二氧化碳；e代表植物的残枝落叶流到分解者的二氧化碳；f代表动物流到分解者的二氧化碳；g代表分解者的呼吸作用散失到大气中的二氧化碳。在一年中的不同季节，植物进行光合作用的强度不同。依据生态系统能量流淌的效率10%～20%，在夏季，处于平衡状态的森林生态系统，植物光合作用所固定的总能量>(植物呼吸作用所消耗的能量＋流到动物体内的能量＋流到分解者的能量)，其余的是未利用的能量。
答案　A
16．大气中CO2过多与碳循环失衡有关。2009年哥本哈根世界气候大会所提倡的低碳生活获得普遍认同。依据下图所做出的推断不正确的是(　　)

A．增加自养生物种类和数量有利于降低空气中的CO2含量
B．大气中的CO2的增加主要与异养生物②的数量增加有关
C．该生态系统中的自养生物与全部异养生物构成了生物群落
D．该图能表示物质循环过程，不能精确     表示能量流淌方向
解析　自养生物能通过光合作用或化能合成作用利用大气中的CO2，因此增加自养生物种类和数量有利于降低大气中的CO2含量；大气中的CO2的增加主要是由化学燃料的大量燃烧所引起的。异养生物的数量增加对大气中的CO2的浓度转变不会有很大影响；该图能表示物质循环过程(如碳循环)，但由于图中有双向箭头，并且具有循环的特点，因此不符合能量流淌的单向流淌、不循环的特点。
答案　B
二、非选择题
17．依据下面的碳循环示意图，回答问题：

(1)从微观上看，过程③主要是在细胞内________中进行的。
(2)碳从无机环境进入生物群落的主要途径①是________，除此之外，某些特殊的生态系统中还可通过________进入生物群落。碳主要以________的形式从无机环境进入生物群落。
(3)参与过程④的生物的新陈代谢类型是________________________________________；它们与同区域中的动植物共同构成了________。
(4)由图分析，削减温室效应的最关键措施有哪些？
________________________________________________________________________。
(5)碳循环的进行伴随着能量流淌，但由于生物体不能在代谢中利用________，因而能量流淌具有________________________的特点。
解析　(1)由图中可以看出③是呼吸作用，细胞呼吸主要是在线粒体中进行的。
(2)①是通过绿色植物的光合作用将大气中的碳固定到植物体内，转化为有机物。在极少数特殊空间，如深海热泉生态系统中，生产者主要是化能合成自养型生物，碳进入生物群落是通过化能合成作用。碳主要以CO2的形式从无机环境进入生物群落，除此之外，植物还可以从土壤中以CO、HCO的形式吸取碳进入生物群落。
(3)过程④是通过分解者的分解作用将动植物尸体以及植物的残枝落叶等分解为CO2等释放到无机环境中，这些分解者的同化类型是异养型，异化类型是需氧型、厌氧型或兼性厌氧型。
(4)从图中看出，导致大气中CO2增多的因素可能是①过程减弱或在肯定程度上受阻，即绿色植物削减，也可能是⑤过程增加，即化石燃料的大量燃烧。因此削减温室效应应从这两方面考虑。
(5)生态系统中的能量最终以热能的形式散失，由于生物体在代谢过程中不能直接利用热能，因而能量流淌的特点是逐级递减、单向流淌。
(6)不同养分级之间含碳量的关系也符合能量传递效率10%～20%，E是生产者，其固定的碳可看作有两条去路，一是传给B，二是经C、D最终传给A，且C和D处于同一养分级。需使A获得的碳最少，应按10%计算，这样在传递过程中损失的能量最多。计算如下：(5.8×109－)×10%×10%＝4.5×107。
答案　 (1)线粒体
(2)光合作用　化能合成作用　CO2
(3)异养需氧型、异养厌氧型和异养兼性厌氧型　群落
(4)①爱护植被，大力植树造林，提高森林掩盖率；②把握化石燃料的燃烧，削减CO2的排放量，提高能源利用率；③开发水能、太阳能等新能源
(5)热能　单向流淌、逐级递减
18．为争辩森林群落在生态系统物质循环中的作用，美国一争辩小组在某无人居住的落叶林区进行了3年试验。试验区是两个毗邻的山谷(编号1、2)，两个山谷各有一条小溪。1965年冬，争辩人员将2号山谷中的树木全部砍倒留在原地。通过连续测定两条小溪下游的出水量和硝酸盐含量，发觉2号山谷小溪出水量比树木砍倒前上升近40%。两条小溪中的硝酸盐含量变化如图所示：

试回答问题：
(1)大气中的N2进入该森林群落后形成的有机物有________________(举两个例子)。在森林群落中，能从环境中直接吸取含氮无机物的两大类生物是________________________________________________________________________。
(2)氮元素以N2、NO和________的形式被生物吸取，人和哺乳动物的氮素又以________的形式进入无机环境。
(3)图中显示，1号山谷溪水中的硝酸盐含量消灭季节性规律变化，其缘由是不同季节生物____________。
(4)1966年5月后，2号山谷溪水中的硝酸盐含量急剧上升，主要的两个缘由是________________________________________________________________________。
(5)硝酸盐含量过高的水不宜饮用。在人体消化道中，硝酸盐可转变成亚硝酸盐。NO能使DNA中C—G碱基对中的“C”脱氨成为“U”。上述发生突变的碱基对经两次复制后，在该位点上产生的碱基对新类型是________、________。
(6)该试验结果说明森林群落中植被的两个主要作用是__________________________________________。
(7)试验中选用两个山谷，即1号和2号山谷做试验，体现了试验设计的________。
解析　(1)题干为争辩生态系统的物质循环——氮循环，N元素是构成生物体的主要元素之一，含氮有机物有蛋白质、核酸、ATP等。作为生态系统中的由无机物到有机物转化者只能是生产者，充当生产者的生物有绿色植物和微生物(如硝化细菌、硫细菌、蓝藻等)，另外留意根瘤菌可以固氮，不过它在生态系统中是消费者。
(2)植物可以吸取NH，NO，根瘤菌可以固氮，人和哺乳动物中的氮通过肾脏最终以尿素形式排出体外，鸟类则以尿酸形式排出体外。
(3)硝酸盐含量季节性规律变化，是植物对硝酸盐吸取量不同，而不同季节生长的植物对NO需要量不同。
(4)环境中硝酸盐含量上升的缘由，从吸取少，生成多两个角度考虑。
(5)依据碱基互补配对原则和DNA复制是以两条母链为模板，同时复制的结果如下：

(6)2号比1号在树林砍倒后出水量明显增多说明森林有涵养水源的作用，硝酸盐含量明显上升，说明森林有同化无机环境中氮元素的作用。
(7)通过对比，才能使试验更具有说服力。
答案　(1)蛋白质、核酸　植物和微生物
(2)NH　尿素
(3)对硝酸盐的利用量不同
(4)①丢失了植被对硝酸盐的吸取；②动植物遗体被分解后，产生的硝酸盐进入小溪
(5)T—A　U—A
(6)涵养水源；同化无机环境中的氮元素
(7)对比性原则
19．下图是生态系统中碳循环的简明示意图，请据图回答下列问题：

(1)A过程是________的________作用，具体包括________和________两个类型。
(2)图中缺少的一个重要箭头是________。
(3)与A过程本质相同的是________过程(用图中字母代号填写)。
(4)碳在无机环境中以________形式存在，而在无机环境与生物群落之间以________形式进行循环。碳循环始终与________结合在一起进行。
(5)生态系统的四种成分是通过________和________紧密联系在一起而形成的一个统一整体的。
解析　A过程是分解者的分解作用，B过程是动物的呼吸作用，C是植物的呼吸作用，D是工厂汽车排放的CO2，此图中还缺少绿色植物光合作用，由CO2库指向绿色植物。B、C在本质上与A是相同，都属于生物的呼吸作用。碳在无机环境中以CO2或碳酸盐形式存在，但循环形式是CO2。物质循环始终伴随着能量流淌。
答案　(1)分解者　分解　有氧呼吸　无氧呼吸
(2)从大气中的CO2库到绿色植物
(3)B、C
(4)CO2或碳酸盐　CO2　能量流淌
(5)物质循环　能量流淌