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第3节生态系统的物质循环1．关于生态系统碳循环的叙述，不正确的是()A．碳在生物群落与无机环境之间主要以CO2的形式循环B．生态系统的各种成分都参与碳循环过程C．大气中的CO2要转变成含碳有机物只能通过绿色植物的光合作用D．如果碳循环过程不能进行，生态系统将会被破坏答案C解析碳在生物群落与无机环境之间以CO2的形式进行循环，在生物群落内部，碳是以有机物的形式流动，A正确；碳在生物群落与无机环境之间通过生产者以二氧化碳的形式进入生物群落，通过生产者、消费者和分解者的呼吸作用又以二氧化碳的形式返回无机环境，所以生态系统的各种成分都参与碳循环过程，B正确；大气中的CO2要变成含碳有机物主要通过绿色植物的光合作用，此外还有微生物的化能合成作用，C错误；如果碳循环过程不能进行，生态系统将会被破坏，D正确。2．下列有关碳循环的叙述中，错误的是()A．冬季北方人呼出的CO2，能供给南方植物光合作用B．大力开发和使用清洁能源，能减少CO2的释放量C．碳元素和能量都能从植物传递给各种动物D．倡导低碳生活方式的主要方法是提高人均绿地面积答案D解析物质循环具有全球性，所以冬季北方人呼出的CO2，可以供给北方植物进行光合作用，也可以供给南方植物进行光合作用，A正确；二氧化碳的主要来源是化石燃料的燃烧等，开发和使用清洁能源能减少化石燃料的燃烧，减少CO2的释放量，B正确；能量储存在含碳有机物中，植物中的含碳有机物可通过植食性动物传递给肉食性动物等，所以碳元素和能量都能从植物传递给各种动物，C正确；倡导低碳生活方式的主要方法是减少二氧化碳的排放，开发利用清洁能源，D错误。3.如图表示生物圈中碳元素的循环过程，下列有关叙述正确的是()A．④代表绿色植物的光合作用，③代表化能合成作用B．图中A、B、C分别代表消费者、生产者和分解者C．碳元素在A、B、C间以无机物的形式传递D．图中A、B、C包含的所有种群共同构成生物群落答案D解析由图示信息可知，A为分解者，B为生产者，C为消费者，④代表生产者的光合作用和化能合成作用，③代表生产者的呼吸作用，A、B错误；图中的A、B、C包含的所有种群共同构成了生物群落，碳元素在生物群落内部以有机物的形式传递，D正确，C错误。4．我国北方处于平衡状态的某森林生态系统，其碳循环如下图所示，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，ab＋c＋eB．秋季，e＋fgC．春季，g＝b＋e＋fD．冬季，dc＋f答案A解析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合成的有机物，这是流经该森林生态系统的总物质，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代表通过食物链流入到动物(各级消费者)体内的总物质；d代表动物呼吸作用散失到大气中的二氧化碳；e代表植物的残枝、落叶流入到分解者的物质；f代表动物流入到分解者的物质；g代表分解者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。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有机物植物呼吸作用所消耗的有机物＋流入到动物体内的有机物＋流入到分解者的有机物。5．如图为生态系统中碳循环示意图，箭头表示循环方向。下列相关叙述正确的是()A．图中甲、乙、丙、丁构成了该生态系统的生物群落B．图中b、c、d过程均可表示不同生物的细胞呼吸C．若缺少类群丙，则生态系统的物质循环不能正常进行D．由于细胞呼吸的消耗，乙对食物的同化量远小于摄入量答案A解析甲、丁分别表示生产者、分解者，乙、丙表示消费者，图中甲、乙、丙、丁的全部生物构成生物群落，A正确；c、d分别表示乙、丙同化的能量，b表示生产者的呼吸量，B错误；缺少丁类生物，物质循环将不能正常进行，C错误；由于乙不能完全消化吸收摄入的食物，所以乙对食物的同化量小于摄入量，D错误。6．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()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的形式进行的答案C解析生产者所固定的太阳能总量是指生产者总的同化量，③的能量属于②，无法比较能量①②③④的总和与生产者固定的太阳能总量，C错误；生态系统的物质循环与能量流动紧密联系、缺一不可，物质作为载体，能量作为动力，A、B正确。7．两位同学在观看有关恐龙的影片，甲同学提出：“我体内的能量中可能有远古恐龙体内的能量”，乙同学也提出：“我体内的物质中也可能有远古恐龙体内的物质”，你怎样认为这两位同学的说法()A．两位同学的说法都有道理B．两位同学的说法都错误C．只有甲同学的说法有道理D．只有乙同学的说法有道理答案D解析能量是单向流动、不循环的，所以远古恐龙体内的能量最终通过呼吸作用转化为热能散失了，而热能是不能被生物体利用的能量，故甲同学的说法不对；物质是循环的、可重复利用，远古恐龙体内的元素可进入无机环境，无机环境中的物质可以被生物群落反复利用，所以乙同学的说法有道理。8．“哥本哈根气候变化大会”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可。根据如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②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过程来减少大气中的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A．a、bB．c、dC．b、cD．b、d答案D解析碳元素在生物群落之间以含碳有机物的形式传递，在无机环境和生物群落之间以CO2的形式传递，a错误；②过程包括动物、植物以及微生物的呼吸作用，b正确；②过程为生物群落的呼吸作用，③过程为绿色植物的光合作用，由生产者完成，③过程即光合作用增强后，能减少大气中CO2，c错误；①过程表示化石燃料的燃烧，要减少该过程，需要人们开发太阳能、水能、核能等新的能源才行，d正确。9．气候变化与生态系统的碳循环密切相关。如表所示为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。下列相关叙述中错误的是()时期碳吸收量(kgC·a－1)碳释放量(kgC·a－1)A1.20×10141.20×1014B1.20×10141.26×1014A．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现B．如果碳释放量远远大于碳吸收量，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时期大量植树造林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。10．下图中的图1是某生态系统碳循环的示意图，图2表示该生态系统部分种群的食物关系。请据图分析回答：(1)图1中属于生物群落的是________(填字母)。碳在生物群落和无机环境之间主要是以________的形式进行循环，而在生物群落内部则主要是以________的形式进行流动。(2)图2中d和c的种间关系是________。若a固定的能量不变，d减少，则c可利用的能量__________。假设e种群中的能量是5.8×109kJ，b种群中的能量为1.3×108kJ，若能量的传递效率为10%～20%，则a种群中的能量至少是______kJ。(3)图2中a同化的能量除呼吸消耗外，其余的能量用于自身的________。(4)据图1提出两项实现“低碳”、缓解温室效应的关键措施：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。答案(1)A、B、C、DCO2有机物(碳)(2)竞争增加4.5×107(3)生长、发育和繁殖(4)①减少化石燃料的使用②植树造林，增加植被(或开发水能、太阳能等新能源)(答案合理即可)解析(1)由图1可推知，A为生产者，B为分解者，C、D为消费者，E为无机环境，所以属于生物群落的有A、B、C、D；碳在生物群落和无机环境之间以CO2的形式进行循环，而在生物群落中以有机碳的形式进行流动。(2)图2中，d和c都以e为食，属于竞争关系；a以d、c为食，若a固定的能量不变，d减少，则c可利用的e会增加，所以c可利用的能量增加；a是较高营养级，能量最少应根据最低传递效率10%，则a种群中的能量至少为(5.8×109×10%－1.3×108)×10%＝4.5×107(kJ)。(3)图2中a同化的能量用于自身的呼吸作用和自身的生长、发育和繁殖。(4)一方面通过减少化石燃料的燃烧、开发新能源来减少向大气中排放二氧化碳，另一方面可通过增加植被来增强对二氧化碳的吸收，从而缓解温室效应。11．下图表示某生态系统中的碳循环过程，据图回答下列问题：(1)图示甲～丁中，属于次级消费者的是________，被称为生态系统基石的是________。(2)②表示的过程为________，③④过程中碳的存在形式为________。(3)碳循环具有的特点是________。(在a～d中选择填空)a．全球性b．逐级递减c．反复利用d．单向流动e．循环流动(4)图中化石燃料的大量燃烧，会引起________。答案(1)丙甲(2)呼吸作用含碳有机物(3)a、c、e(4)温室效应解析(1)根据甲与大气中的CO2之间存在双向箭头，可判断甲为生产者，是生态系统的基石；根据乙、丙周围的箭头“一进多出”，可判断乙、丙为消费者，其中丙属于次级消费者。(2)②表示生产者通过呼吸作用把有机物分解为CO2，③④过程代表捕食关系，碳元素以含碳有机物的形式存在于食物链中。(3)生态系统的碳循环指碳元素在生物群落与无机环境之间反复出现，循环流动。这里的生态系统是指地球最大的生态系统——生物圈，即碳循环具有全球性。选a、c、e。(4)图中化石燃料的大量燃烧，会引起大气中的CO2浓度升高，导致温室效应。实验探究12．下列是对土壤微生物开展探究活动的两个案例，请在相应的空白处作答。(1)案例Ⅰ：探究落叶在土壤微生物的作用下是否发生腐烂(分解)。设计思路：对实验组土壤应该进行________处理，尽可能排除________的作用。(2)案例Ⅱ：探究土壤微生物对淀粉的分解作用。实验步骤：①将取自农田的土壤制成土壤浸出液，放在烧杯中静置一段时间。②另取两只烧杯，编号为A、B，放入等量的淀粉糊。在A烧杯中加入30mL土壤浸出液，B烧杯中加入________。③在室温(20℃左右)下放置7d后，从A烧杯中取20mL溶液，分别加入A1和A2两支试管各10mL；从B烧杯中取20mL溶液，分别加入B1和B2两支试管各10mL。④在A1和B1中加入碘液；在A2和B2中加入__________，并进行________处理。⑤观察各试管的________，记录实验结果。答案(1)灭菌土壤微生物(2)②30mL(等量)蒸馏水(无菌水)④(等量的)斐林试剂水浴加热⑤颜色变化解析(1)本实验为探究落叶在土壤微生物的作用下是否发生腐烂，通过有无微生物的两组土壤中落叶腐烂程度进行实验，自变量为是否有微生物，所以实验组土壤应进行灭菌处理，尽可能排除土壤微生物的作用。(2)②需要保证实验单一变量，所以A烧杯中加入30mL土壤浸出液，B烧杯中应该加入30mL(等量)蒸馏水(无菌水)。④向A1、B1中加入碘液可以检测淀粉的剩余量，向A2、B2中加入斐林试剂并水浴加热可以检测还原糖的量。⑤淀粉剩余量和还原糖生成量的检测结果都是通过颜色的变化来表示的，所以应该观察颜色变化并记录。