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生态系统的物质循环配套练习一、选择题1．下列有关物质循环的叙述，正确的是()A．只有通过植物的光合作用才能进入生物群落B．只能通过微生物的分解作用才能返回无机环境C．物质循环与能量流动先后进行D．无机环境的物质可以被生物群落反复利用解析：硝化细菌的化能合成作用，也可以使无机环境中的物质进入生物群落，A错误；消费者、分解者、生产者的呼吸作用都可以产生CO2，B错误；生态系统的物质循环与能量流动相互依存，不可分割，C错误。答案：D2．右图为碳元素在生态系统中循环的模式图，图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分，箭头表示生理过程。下列相关叙述中，不正确的是()A．过程d代表光合作用，过程b代表呼吸作用B．甲所示的营养级在食物链中占有的碳元素最多C．碳元素在甲、乙、丙之间以有机物的形式传递D．碳元素可在无机环境和生物群落之间反复利用解析：丁为无机环境，甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者；过程d为呼吸作用，过程b为光合作用，A错误；甲为生产者，生产者在食物链中所含有机物中的能量最多，在食物链中占有的碳元素最多，B正确；碳元素在生物群落内部主要以有机物的形式进行传递，在无机环境与生物群落间主要以CO2的形式进行传递，C正确；碳元素可以在生态系统中反复流动，D正确。答案：A3．“哥本哈根气候变化大会”再次引起人们对温室气体排放的关注，大会所倡导的低碳生活获得普遍认同。根据下图所示碳循环的部分过程进行的有关分析，正确的是()A．生物群落内部进行碳循环的物质形式是CO2B．参与过程②的生物只有消费者和分解者C．不能通过增强过程③减少大气中CO2的含量D．开发太阳能、水能、核能等新能源，可减少人类对过程①的依赖解析：生物群落内部碳元素以有机物的形式循环，过程②指的是生物群落内部生产者、消费者、分解者通过细胞呼吸作用释放CO2；可以通过增强过程③减少空气中CO2的含量；开发新能源能减少人类对化学燃料的使用。答案：D4．下图所示是碳循环过程示意图，下列叙述正确的是()A．图中①～⑤所表示的生理过程是生物圈维持稳态的重要因素B．增加图中甲、丁、戊等各营养级生物的数量可提高该生态系统的抵抗力稳定性C．图中的食物链只有3条D．大气中丙的含量增多是造成温室效应的主要原因，通过控制乙、丁、戊的活动和增加甲的数量能得到缓解解析：参与碳循环的生理过程主要是生产者的光合作用、生产者和消费者的呼吸作用以及分解者的分解作用，都是生物圈维持稳态的重要因素，A正确；生态系统中，生物种类越多，食物链和食物网的结构越复杂，生态系统越稳定，B错误；图中的甲、丁、戊只是代表营养级，所以不能确定图中食物链的数目，C错误；图中参与碳循环过程的生物有生产者甲，消费者丁、戊，分解者乙，丙为大气中的CO2库，造成温室效应的原因是大量化学燃料的燃烧，使大气中CO2增多，缓解的措施主要是减少化学燃料的使用，其次是植树造林、开发新能源等，D错误。答案：A5．下图表示生态系统中碳循环的部分过程，其中甲、乙、丙、丁组成生物群落。下列分析错误的是()A．④增多是温室效应产生的主要原因B．图中箭头可以表示碳元素的循环方向C．甲、乙种间关系的调节还需要信息传递的作用D．无机环境中的CO2可以来自细胞呼吸解析：由图示中的箭头可知，甲是生产者，丁是分解者，乙、丙是消费者，温室效应产生的主要原因是化学燃料的大量燃烧，使大气中的二氧化碳含量过多，不是分解者的呼吸增加，A错误；物质是循环的，因此图示中的箭头可以表示碳元素的循环方向，B正确；信息传递可以调节种间关系，C正确；无机环境中的二氧化碳可以来自生物细胞的呼吸，也可以来自化学燃料的燃烧，D正确。答案：A6．为了了解土壤微生物能否分解农药，并尽快得出实验结论，有人用“敌草隆”(一种除草剂)进行实验：取等量砂土分装于相同的两个容器中，a组高压灭菌，b组不灭菌。下列有关事项的叙述中正确的是()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．只用砂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：本题考查实验基本原理和设计思路。实验组为a组，对照组为b组，控制单一变量，A正确；B项中的a应该是不变，b可能会部分减少；因为典型土壤中含微生物多，所以用几种典型土壤混合后的最好，C错误；因为没有必要再加一个对照组，D错误。答案：A7．下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，字母表示碳的传递途径。下列叙述不正确的是()A．碳从植物体流入动物体的主要形式是有机物B．a途径是通过光合作用实现的，b、d、g途径是通过呼吸作用实现的C．碳在生物群落与无机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，则夏季a、b、c、e之间的关系可表示为a＝b＋c＋e解析：据图可知，a表示碳元素进入生物群落，是通过光合作用实现的，b、d、g表示碳元素返回大气，是通过生产者、消费者、分解者的呼吸作用实现的，B正确。夏季光合作用强，植物积累有机物，则ab＋c＋e，D错误。答案：D8．右图表示生态系统四种成分之间的关系，以下相关叙述中，正确的是()A．甲和乙所包含的所有种群构成群落B．丙代表的一定是原核生物C．丁可以表示大气中的CO2D．①代表光合作用，②代表呼吸作用解析：由图可知，甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者，丁是CO2；①表示食物链，②表示细胞呼吸，③表示光合作用。丙代表的不仅包含原核生物也包括一部分真核生物。答案：C二、非选择题9．下图表示生态系统中的碳循环，图中“→”表示碳的流动方向。请据图回答：(1)图中表示CO2库的是________，表示分解者的是________。(2)D→E过程中碳主要以________形式进行流动，E→A过程中碳主要以________形式进行流动；B→D过程表示________过程，该过程的发生会导致生态系统的能量流动表现出________的特点。(3)若C取食A的比值由1/5变为1/2，则C的能量是原来的________倍。(能量传递效率按10%计算，结果精确到小数点后一位)解析：CO2库中的CO2可通过光合作用进入生产者体内，生产者体内的CO2可通过细胞呼吸释放到CO2库中，可见生产者和CO2库是通过双向箭头相联系的，CO2库只有1个箭头指向外、生产者有多个箭头指向外，故CO2库是D，生产者是E；生产者、各级消费者以及CO2库和分解者联系的箭头都是单向的，分解者只有1个箭头指向外，故分解者是F。当C取食A的比值为1/5时，设C的能量为X，则需A的能量为(X/5)×10＋(4X/5)×100；当C取食A的比值为1/2时，设C的能量为Y，则需A的能量为(Y/2)×10＋(Y/2)×100。综合两式得到，(X/5)×10＋(4X/5)×100＝(Y/2)×10＋(Y/2)×100，Y/X≈1.5，则C的能量约是原来的1.5倍。答案：(1)DF(2)CO2有机物细胞呼吸逐级递减(3)1.510．右图表示生态系统的碳循环，请据图回答：(1)碳元素从B流向A、C和从A流向C是以________形式进行的。(2)图中B为________；A为________；C为________；C的作用是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)B、A、C均可通过__________作用将________分解成________返回大气中。(4)若B为绿色植物，则a进行的主要场所是__________________________________________________________________________________________________________，b进行的主要场所是________。解析：从图中可以看出大气中CO2可进入B，表明B为生产者，即自养生物，而B与A都可被C利用，表明C为分解者，则A应为消费者。生产者、消费者与分解者，均可通过呼吸作用或分解作用将有机物分解为无机物，将CO2返回到无机环境中。图中a、b应分别表示绿色植物的呼吸作用和光合作用，前者主要在细胞的线粒体中进行，后者则主要在叶肉细胞的叶绿体中进行。答案：(1)有机物(2)生产者消费者分解者将有机物分解为无机物归还到无机环境中，将有机物中的化学能转变为热能释放出来(3)呼吸有机物CO2、H2O等(4)线粒体叶绿体11．某课外实验小组欲探究生态系统中的碳循环。下面是该小组制定的实验方案，请你帮助加以完善。(1)实验目的：探究生态系统中的碳循环。(2)实验原理：将一种动物和一种植物放在一个密闭的系统中，用pH试纸测定此系统所发生的二氧化碳浓度的变化来探究碳的转化情况。(3)材料用具：试管架、4支试管、铝箔4张、光源、若干只大小差不多的田螺、若干枝大小差不多的金鱼藻、50mL量筒、去氯的水、pH试纸。(4)实验步骤：第一步：取4支相同的试管，加入等量的去氯的水，并编号1、2、3、4。第二步：1号试管什么都不加，作为对照。2号试管加入一只田螺，3号试管加入一枝金鱼藻，4号试管_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第三步：测定每支试管中的pH后用双层铝箔将试管口封住。第四步：_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)实验结果：1号试管pH无变化，2号试管的pH______，3号试管的pH上升，4号试管的pH____________________________________________________________________。(6)实验结论：碳在无机环境、生产者和消费者之间通过光合作用和呼吸作用进行转化。解析：光合作用消耗CO2，呼吸作用产生CO2，因此两者均可引起溶液pH的变化。根据提供的实验材料和1～3号试管的设置可判断4号试管应同时加入田螺和金鱼藻。2号试管中田螺呼吸作用产生的CO2溶于水中引起溶液的pH降低；3号试管内金鱼藻消耗CO2引起溶液的pH升高；4号试管中同时加入田螺和金鱼藻，因此试管内的CO2浓度可能不发生变化，或因总的呼吸作用强度与光合作用强度不相等而导致溶液pH略有变化。答案：(4)第二步：加入一只田螺和一枝金鱼藻第四步：将试管放在较强的光源下照射(5)下降无变化(或略有变化)