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-1-5.3生态系统的物质循环一、选择题(共7小题,每小题4分,共28分)1.生物地球化学循环是指组成生物体的基本元素()A.在陆地生态系统中的物质循环和能量流动的复杂过程B.在能量流经生态系统各营养级时的逐级递减的全过程C.在组成生态系统的生物群落和生物体内的反复循环过程D.在生物圈的生物群落和无机环境之间的反复循环过程【解析】选D。物质循环指的是组成生物体的元素在整个生态系统中往复循环的过程,也就是在生物群落和无机环境之间往复循环的过程。2.(2014·广州高二检测)碳循环是生态系统中一种重要的物质循环类型,下列属于碳循环过程的是()A.根瘤菌的固氮作用B.绿色植物的光合作用C.水蒸发至大气中D.镉通过食物链被富集【解析】选B。大气中的CO2通过绿色植物的光合作用进入生物群落,属于碳循环;根瘤菌的固氮作用属于氮循环;水蒸发到大气中属于水循环;镉通过食物链被富集属于富集作用。3.(2014·南京高二检测)在浮游植物→浮游动物→鱼这条食物链中,碳的流动形式是()A.有机物B.二氧化碳C.碳酸盐D.二氧化碳和有机物【解析】选A。碳在生物群落中以含碳有机物的形式存在,沿着食物链以含碳有机物的形式进行流动。4.(2014·福建高二检测)关于生态系统的物质循环的叙述,不正确的是()A.所说的物质是指组成生物体的一些基本化学元素B.所说的生态系统是地球最大的生态系统——生物圈C.所说的循环是指物质在生物群落与无机环境之间反复利用、循环流动D.物质在循环过程中不断递减【解析】选D。物质循环中的物质是指组成生物体的基本元素;生态系统特指地球上最大的生态系统,即生物圈;物质在生物群落和无机环境之间进行往返循环;物质在循环过程不会递减,基本维持不变。-2-5.(2014·重庆高二检测)下图表示生物圈中碳元素的循环过程,下列叙述正确的是()A.③过程代表绿色植物的光合作用B.图中A、B分别代表消费者和生产者C.图中③⑤⑧过程表示不同生物的呼吸作用D.农业生产中的松土可以增强⑤过程【解析】选C。由图可判断,A为分解者、B为生产者、C为消费者,则④过程表示CO2进入生物群落,可通过光合作用进行,A、B项错误;③⑤⑧均表示CO2返回无机环境,应为不同生物的呼吸作用,C项正确;图中⑤过程为消费者(动物)的有氧呼吸过程,动物大部分在地面上活动,故松土对⑤过程影响不大,D项错误。【延伸探究】(1)题5图中造成温室效应的主要原因是哪个过程?提示:⑦过程,化学燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因。(2)题5图中若A含有细胞核,则A中将含碳有机物转化为CO2的具体场所是什么?提示:细胞质基质或线粒体基质。由A含有细胞核可知,A为真核生物,其将含碳有机物转化为CO2的方式是无氧呼吸或有氧呼吸,具体场所是细胞质基质或线粒体基质。【变式训练】下图是生态系统中某元素循环的模式图,该图可以说明()①该图主要体现的是碳元素的循环②A与B两种生物是生态系统不可缺少的成分-3-③图中的生理过程②全在线粒体中进行④该物质循环具有全球性A.①④B.②④C.①②D.①③【解析】选A。从物质循环的过程可以判断,A是生产者,B、C是消费者,D是分解者,M是CO2,N是O2,生态系统不可缺少的成分是A、D。过程①主要是指光合作用,过程②③是呼吸作用,在细胞质基质和线粒体中进行。6.(2014·肇庆高二检测)下列关于生态系统能量流动和物质循环的关系的叙述,不正确的是()A.二者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.能量是物质循环的动力D.从能量流动和物质循环的角度来看,生态系统是一个自给自足的系统【解析】选D。能量流动和物质循环同时进行,相互依存,不可分割;能量以物质为载体,物质循环以能量为动力;对于生态系统来说,物质可以实现自给自足,而能量需要不断从外界获取。【误区警示】生态系统中,能量是逐级递减的,物质可以循环再生。7.(2014·无锡高二检测)“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二氧化碳B.参与③过程的生物包括生产者、消费者和分解者C.③过程增强后②过程随之增强,不能通过增强③过程减少大气中的CO2D.开发太阳能、水能、核能等新能源,可减少人类对①过程的依赖【解析】选D。碳在生物群落内部以含碳有机物的形式进行流动;③过程表示大气中的CO2进入生物群落,主要通过生产者的光合作用或化能合成作用完成;②过程表示不同生物的呼吸作用,光合作用增强,呼吸作用不一定随之增强;开发新能源可减少人类对传统能源即化学燃料的依赖,进而可降低大气中CO2的浓度。二、非选择题(共2小题,共22分)8.(12分)下图为生态系统碳循环示意图。请据图回答:-4-(1)在生态系统的组成成分中,绿色植物属于,细菌、真菌大多数属于。(2)图中的e表示的生理作用是,b、c、d表示的生理作用是,f所表示的动物与绿色植物之间的关系是。(3)碳在无机环境与生物群落之间以形式进行循环。【解析】(1)绿色植物能够进行光合作用固定二氧化碳,属于生产者;细菌和真菌大多数是营腐生生活的,属于分解者。(2)e是绿色植物固定二氧化碳的光合作用,b、c、d都进行呼吸作用产生二氧化碳,f表示动物以绿色植物为食,二者是捕食关系。(3)生产者固定二氧化碳,碳就进入了生物群落;细胞呼吸产生二氧化碳,碳又回到了无机环境。答案:(1)生产者分解者(2)光合作用呼吸作用(或细胞呼吸)捕食(3)CO29.(10分)下图表示生态系统碳循环模式图,其中A、B、C、D构成群落,①②③④⑤⑥代表生理过程。据图回答下列问题:(1)从生态系统组成的完整性来看,该生态系统还缺少。(2)图中的过程①主要代表,过程②③代表。(3)参与过程⑤的生物种类主要有,其在碳循环中的作用是。-5-【解析】(1)图中字母只表示生物群落,所以还缺少非生物的物质和能量,即太阳、水和无机盐等。(2)图中A代表生产者,则过程①主要表示绿色植物进行光合作用固定太阳能,过程②③表示消费者进行细胞呼吸产生二氧化碳。(3)图中B代表分解者,过程⑤表示分解作用,少数分解者是动物,大多数是腐生的细菌和真菌,其主要将有机碳转变为无机碳。答案:(1)太阳、水和无机盐等(缺太阳不可)(或非生物的物质和能量)(2)光合作用呼吸作用(3)腐生的细菌和真菌将有机碳转变为无机碳一、选择题(共6小题,每小题5分,共30分)1.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.分解者参与生物圈中碳循环过程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动【解析】选C。大气中CO2的来源除了呼吸作用外,化学燃料的燃烧等也是主要的方面,所以光合作用固定的CO2与呼吸作用释放的CO2相等时,大气中的CO2也不一定维持稳定。2.(2014·滨州高二检测)下列关于碳循环及其应用的叙述错误的是()A.碳在食物链的各营养级之间是可以循环流动的B.碳在生物群落和无机环境之间循环的形式与在生物群落内的流动形式不同C.“低碳经济”是指以低能耗、低排放、低污染为基础的经济模式D.改变传统生产模式,应用“原料—产品—原料—产品”的方法,有利于促进生物圈的物质循环【解析】选A。碳在食物链中不是循环的,其循环的范围是生物群落与无机环境之间;碳在生物群落与无机环境之间以CO2的形式流动,在生物群落内部以含碳有机物的形式流动;“原料—产品—原料—产品”模式可实现无废料生产,既有利于促进物质循环,又可减轻环境污染。【变式训练】施用农药DDT的地区,虽然只占陆地面积的一小部分,可是在远离施药地区的南极动物体内也发现了DDT,这种现象说明了()A.DDT是挥发性物质B.DDT已加入全球性的生物地球化学循环C.考察队将DDT带到了南极-6-D.南极动物也偶尔到施用农药的地区寻食【解析】选B。DDT是一种不易分解并能长期残存的农药。当人们施用DDT时,真正落到植物上的大约只有5%,其余95%不是落到地面,就是在大气中漂浮,以后随雨水流入地下,或顺小溪流入江河,流归大海。随着大气环境作用和海水运动,DDT被运到全球各个角落,然后沿着食物链和食物网流动,并逐渐在各生物体内积累和浓缩起来。可见,DDT已加入全球性的生物地球化学循环,故南极动物体内也会含有DDT。3.(2014·西安高二检测)如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。则下列叙述错误的是()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途径是通过细胞呼吸实现的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,植物正常生长,则夏季a、b、c、e之间的关系可表示为a=b+c+e【解析】选D。碳从植物体内以含碳有机物的形式被动物摄食,并使得能量流入动物体内,A项正确;由图形分析可知,a表示植物的光合作用,b表示植物的呼吸作用、d表示动物的呼吸作用,g表示分解者的分解作用(呼吸作用),B项正确;碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的,在生物群落内部主要以含碳有机物的形式进行,C项正确;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、c、e之间的关系可表示为ab+c+e,D项错误。【变式训练】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.甲是绿色植物,丙是肉食动物-7-B.图中箭头可以表示碳元素的流动方向C.①②③过程中伴随着能量的传递,其中丁所含的能量最多D.无机环境中的CO2可以来自细胞呼吸【解析】选C。图中甲为能固定二氧化碳的生产者,乙、丙分别为初级消费者和肉食性的次级消费者,图中的箭头表示物质循环的途径;①②③过程中伴随着能量的传递,其中甲固定的能量是流经该生态系统中的总能量;无机环境中的CO2可来自细胞呼吸,也可来自化学燃料的燃烧。4.(2014·江苏高考)下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述,正确的是()A.富营养化水体出现水华的现象,可以说明能量流动的特点B.生态系统中能量的初始来源只有太阳能C.食物链各营养级中10%～20%的能量会被分解者利用D.无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用【解题关键】关键知识:水体富营养化的含义;物质循环和能量流动的特点。【解析】选D。本题考查生态系统的功能以及水华现象。富营养化水体出现水华是大量含N、P等元素的污水排到江湖中导致藻类大量繁殖的结果,说明物质循环的反复性,而能量流动是单向的,A项错误;生态系统的能量主要来自太阳能,也可来自某些无机物氧化分解释放的能量,B项错误;生态系统中能量是单向流动、逐级递减的,其传递效率是10%～20%,即10%～20%的能量被下一营养级同化,被分解者分解利用的能量的比例并未标明,C项错误;生态系统的物质循环具有全球性和循环往复性,因此无机环境中的物质可以通过多种途径,如光合作用、根的吸收,进入生物群落被生物利用,D项正确。5.(2014·天水高二检测)分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图,不能得到的结论是()-8-A.物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动B.能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返C.能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量D.碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的【解析】选C。生态系统的物质循环与能量流动紧密联系、缺一不可,物质作为能量的载体,能量作为物质循环的动力;生产者所固定的太阳能总量是指生产者总的同化量,所以①②③④的总和不等于生产者所固定的太阳能总量。【延伸探究】(1)题5图中初级消费者与次级消费者之间的能量传递效率如何表示?(用图中数字表示)提示:③/②×100%。(2)题5图中能量①、能量④分别表示什么?提示:生产者和