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-1-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C2．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，该食物链的不可逆性，说明在一个生态系统中()A．物质循环是单向的B．能量流动是单向的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营养级流向了较高营养级，这种流动方向是不可逆的，说明能量流动是单向的。答案B3．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-2-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B4．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C5．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B6．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因为热带雨林生态系统的生物种类多，营养关系复杂，其物质循环和能量流动的速度快，土壤里的微生物的种类和数量多，枯-3-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A7．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．在群落的各营养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，而在群落的各营养级之间是通过食物链及食物网单向进行的。答案D8．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收CO2进入生物群落，又通过呼吸作用分解有机物释放CO2。答案A9.如图是生态系统中碳循环示意图，其中“→”表示碳的流动方向。下列叙述不正确的是()-4-A．在碳循环过程中，同时伴随着能量流动B．由于某种原因造成图中E生物数量大量减少，推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量发生的变化是D增加，F减少C．该生态系统的消费者包括图中的D、E、F、BD．A→C过程中碳流动形式主要以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；根据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动，A项正确；图示中包含的食物链为A→D→E→F，若E减少，则短时间内D增加，F减少，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动，D项正确。答案C10．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，再进行能量流动D．在海洋生态系统中，先进行物质循环，再进行能量流动-5-解析生态系统中物质可以循环，能量不可以循环，因为能量流动是单向流动逐级递减的。答案A11．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，不一定就是消费者的呼吸作用。答案C12．在一般情况下，有关生态系统中碳循环的主要渠道正确的图解是()-6-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D13．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动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也不一定维持稳定，因为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的吸收量，从而导致大气中CO2浓度过高，引起温室效应。答案C14．如图表示生物圈中碳元素的循环过程，其中A、B、C表示生-7-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是温室效应的主要原因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原因。⑤是分解者的分解作用，疏松土壤能提供充足的O2会促进此过程。答案D15．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()-8-A．夏季，ab＋c＋eB．秋季，e＋fgC．春季，g＝b＋e＋fD．冬季，dc＋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。根据生态系统能量流动的效率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A16．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倡导的低碳生活获得普遍认同。根据下图所做出的判断不正确的是()A．增加自养生物种类和数量有利于降低空气中的CO2含量-9-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所有异养生物构成了生物群落D．该图能表示物质循环过程，不能准确表示能量流动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的浓度改变不会有很大影响；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，因此不符合能量流动的单向流动、不循环的特点。答案B二、非选择题17．根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-10-________________________________________；它们与同区域中的动植物共同构成了________。(4)由图分析，减少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动，但由于生物体不能在代谢中利用________，因而能量流动具有________________________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CO2－3、HCO－3的形式吸收碳进入生物群落。(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过程减弱或在一定程度上受阻，即绿色植物减少，也可能是⑤过程增强，即化石燃料的大量燃烧。因此减少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，因而能量流动的特点是逐级递减、单向流动。(6)不同营养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处于同一营养级。需使A获得的碳-11-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：(5.8×109－1.3×10810%)×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保护植被，大力植树造林，提高森林覆盖率；②控制化石燃料的燃烧，减少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)热能单向流动、逐级递减18．为研究森林群落在生态系统物质循环中的作用，美国一研究小组在某无人居住的落叶林区进行了3年实验。实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，研究人员将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，发现2号山谷小溪出水量比树木砍倒前升高近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，能从环境中直接吸收-12-含氮无机物的两大类生物是________________________________________________________________________。(2)氮元素以N2、NO－3和________的形式被生物吸收，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出现季节性规律变化，其原因是不同季节生物____________。(4)1966年5月后，2号山谷溪水中的硝酸盐含量急剧升高，主要的两个原因是________________________________________________________________________。(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－2能使DNA中C—G碱基对中的“C”脱氨成为“U”。上述发生突